本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)和機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)上機(jī)器人是越來(lái)越多的家居老人和小孩家居和陪護(hù)的首選。目前的機(jī)器人電機(jī)安裝方式一般都是通過(guò)電機(jī)軸與軸承的過(guò)盈配合，用外力將電機(jī)軸強(qiáng)力壓入軸承安裝孔，然后將電機(jī)軸承組合裝入結(jié)構(gòu)件，組裝非常困難，需要借助外部設(shè)備，還需要較大的操作空間,結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，體積大，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)和機(jī)器人以解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人的頭部結(jié)構(gòu)需要較大的操作空間。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，體積大，成本高等問(wèn)題。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，該機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)包括頭部殼體、轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸的電機(jī)，

轉(zhuǎn)軸安裝在頭部殼體上，轉(zhuǎn)軸一端開(kāi)有軸孔，電機(jī)的電機(jī)軸插入轉(zhuǎn)軸的軸孔中；

轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第一通孔，

電機(jī)軸上設(shè)置有第二通孔，

該機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)還包括，第一緊固件，

電機(jī)軸插入轉(zhuǎn)軸的軸孔中后，第二通孔和第一通孔的位置對(duì)應(yīng)，第一緊固件穿過(guò)第一通孔和第二通孔，將電機(jī)軸安裝在轉(zhuǎn)軸的軸孔中，電機(jī)軸能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)頭部殼體運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人，該機(jī)器人包括機(jī)身以及與機(jī)身連接的，如本實(shí)用新型一個(gè)方面的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的這種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)通過(guò)在安裝到頭部殼體上的轉(zhuǎn)軸一端開(kāi)有軸孔，將電機(jī)的電機(jī)軸插入轉(zhuǎn)軸的軸孔中，并在轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第一通孔，電機(jī)軸上設(shè)置有第二通孔，電機(jī)軸插入轉(zhuǎn)軸的軸孔中后，第二通孔和第一通孔的位置對(duì)應(yīng)，再利用第一緊固件，穿過(guò)第一通孔和第二通孔，將電機(jī)軸安裝在轉(zhuǎn)軸的軸孔中，利用電機(jī)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)頭部殼體運(yùn)動(dòng)。從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要軸承及其配套的相關(guān)結(jié)構(gòu)件來(lái)完成電機(jī)和轉(zhuǎn)軸的裝配，成本低，靈活性好，安裝方便，需要的裝配空間小，機(jī)械強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)精度高，連續(xù)性好，并且可隨意調(diào)整機(jī)器人頭部的點(diǎn)頭和抬頭角度，避免了頭部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打滑和反應(yīng)遲鈍等問(wèn)題，使機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)更形象、更擬人化，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸連接電機(jī)的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸未連接電機(jī)的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)軸的示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種電機(jī)的示意圖；

圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人的示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的示意圖，參見(jiàn)圖1本實(shí)施例的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)1，包括：頭部殼體、轉(zhuǎn)軸11以及驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸11的電機(jī)12，

轉(zhuǎn)軸11安裝在頭部殼體上，轉(zhuǎn)軸11一端開(kāi)有軸孔110，電機(jī)12的電機(jī)軸120插入轉(zhuǎn)軸11的軸孔110中；轉(zhuǎn)軸11上設(shè)有第一通孔，電機(jī)軸120上設(shè)置有第二通孔，

該機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)還包括，第一緊固件，電機(jī)軸120插入轉(zhuǎn)軸的軸孔110中后，第二通孔和第一通孔的位置對(duì)應(yīng)，第一緊固件穿過(guò)第一通孔和第二通孔，將電機(jī)軸120安裝在轉(zhuǎn)軸11的軸孔110中，電機(jī)軸120能夠驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸11帶動(dòng)頭部殼體運(yùn)動(dòng)。注：這里的第一緊固件的作用是為了緊固插入轉(zhuǎn)軸軸孔的電機(jī)軸，實(shí)際應(yīng)用中可選用具體的例如，螺釘、銷釘或鍵作為緊固件，此外，在選用螺釘作為緊固件時(shí)，可以增加對(duì)應(yīng)螺母與螺釘配合，或者也可在螺母和螺釘配合連接時(shí)，增加墊圈以加強(qiáng)緊固效果。

由圖1所示可知，本實(shí)施例的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)由于通過(guò)在轉(zhuǎn)軸上開(kāi)軸孔，電機(jī)軸直接插入軸孔中并利用緊固件固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可以很好的控制位移和轉(zhuǎn)動(dòng)角度精度，避免了軸承和電機(jī)裝配方式下打滑情況的發(fā)生。當(dāng)機(jī)器人頭部做點(diǎn)頭和抬頭動(dòng)作時(shí)，可隨意調(diào)整運(yùn)動(dòng)角度，使機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)更擬人化。另外，本實(shí)施例的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)安裝方便，需要的裝配空間小，機(jī)械強(qiáng)度和可靠性高，并且成本低，方便大規(guī)模推廣。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中轉(zhuǎn)軸和電機(jī)之間的連接結(jié)構(gòu)設(shè)置不局限于應(yīng)用在機(jī)器人的頭部，也可應(yīng)用在其他需要電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)景。

實(shí)施例二

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸連接電機(jī)的示意圖，圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸未連接電機(jī)的示意圖，圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種轉(zhuǎn)軸的示意圖，圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種電機(jī)的示意圖。以下結(jié)合圖2至圖5對(duì)本實(shí)施例的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說(shuō)明。

參見(jiàn)圖2和圖3，機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)包括頭部殼體20，頭部殼體20上設(shè)置有活動(dòng)通道201，電機(jī)22經(jīng)活動(dòng)通道201與機(jī)器人的機(jī)身固定連接，并相對(duì)于機(jī)身靜止，轉(zhuǎn)軸21與頭部殼體20一體成型，第一緊固件為鎖緊螺釘23。

鎖緊螺釘23的尾部穿過(guò)第一通孔211和第二通孔，并露出轉(zhuǎn)軸21的外表面，另外，在其他實(shí)施例中，可選用替代螺釘?shù)钠渌考鳛榫o固件，對(duì)此不作限制。

參見(jiàn)圖4，轉(zhuǎn)軸21的第一通孔211中熔入一熱熔螺母，鎖緊螺釘(參見(jiàn)圖2所示)的外螺紋與熱熔螺母的內(nèi)螺紋配合。也就是說(shuō)，本實(shí)施例中，熱熔螺母的下端面可不與電機(jī)軸上表面接觸，而是高于電機(jī)軸上表面。

參見(jiàn)圖5，優(yōu)選地，熱熔螺母的下端面與插入第一通孔211的電機(jī)軸221上端面接觸，壓緊電機(jī)軸221，使得電機(jī)軸221與熱熔螺母下端面緊配合。

轉(zhuǎn)軸21的與電機(jī)軸221連接的一端設(shè)有第二緊固機(jī)構(gòu)215，轉(zhuǎn)軸21的一端分為上端部213和下端部214，第二緊固機(jī)構(gòu)215分別設(shè)在上端部213和下端部214的外表面上，第二緊固機(jī)構(gòu)215上設(shè)置有關(guān)于轉(zhuǎn)軸的軸線方向?qū)ΨQ的鎖緊孔(螺釘216對(duì)應(yīng)安裝的位置)，通過(guò)設(shè)置對(duì)稱的鎖緊孔，將轉(zhuǎn)軸的上端部和下端部鎖緊，使得本實(shí)施例的轉(zhuǎn)軸和電機(jī)的連接更穩(wěn)固，保證了機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，提高運(yùn)動(dòng)精度。

通過(guò)分別與鎖緊孔相配合的緊固件216，將上端部213和下端部214鎖緊，以緊固插入轉(zhuǎn)軸21的軸孔212中的電機(jī)軸221；

本實(shí)施例中，電機(jī)軸頭部為扁圓結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的，轉(zhuǎn)軸的軸孔也為扁圓結(jié)構(gòu)。即，轉(zhuǎn)軸21的軸孔孔壁上設(shè)有至少一個(gè)平面，作為電機(jī)軸221的作用面。設(shè)置作用面的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)電機(jī)軸插入轉(zhuǎn)軸的軸孔后運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠更方便將作用力傳遞到轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，靈活性更好，運(yùn)動(dòng)精度更高。

優(yōu)選地，第二緊固機(jī)構(gòu)215與轉(zhuǎn)軸21一體成型。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中第二緊固機(jī)構(gòu)215與轉(zhuǎn)軸21也可以為獨(dú)立的部件，

參見(jiàn)圖4，第二緊固機(jī)構(gòu)215上還開(kāi)有用于避讓安裝第一緊固件的避讓槽2151。避讓槽的設(shè)置，在保證了轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，方便安裝和拆卸第一緊固件。

在本實(shí)施例中，電機(jī)和機(jī)身的連接是通過(guò)與機(jī)身連接的電機(jī)座實(shí)現(xiàn)的，參見(jiàn)圖5，電機(jī)22通過(guò)電機(jī)座24與機(jī)器人的機(jī)身固定連接，電機(jī)座24上設(shè)置有電機(jī)軸插入孔241，電機(jī)22的電機(jī)軸221穿過(guò)電機(jī)軸插入孔241，電機(jī)22和電機(jī)座24上分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有連接孔(見(jiàn)圖4中的242和222)，通過(guò)鎖緊件和連接孔(242和222)的配合將電機(jī)22和電機(jī)座24固定。

本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)軸21的軸孔的內(nèi)徑大于或等于電機(jī)軸221的外徑，軸孔和電機(jī)軸過(guò)盈配合。

優(yōu)選地，該機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)還包括：一緊固螺母，緊固螺母與穿過(guò)第一通孔和第二通孔并凸出轉(zhuǎn)軸表面的鎖緊螺釘相配合，以緊固電機(jī)軸。

本實(shí)用新型的這種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的裝配過(guò)程具體如下：

如圖5所示，電機(jī)22裝入電機(jī)座24，電機(jī)軸221裝入電機(jī)座24的電機(jī)軸插入孔241，通過(guò)四顆電機(jī)軸鎖緊螺釘將電機(jī)22和電機(jī)座24固定。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，電機(jī)座和電機(jī)上分別設(shè)置了四個(gè)對(duì)應(yīng)的安裝孔，但不以此為限，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)安裝需要設(shè)置多于或少于四個(gè)的安裝孔，并利用對(duì)應(yīng)數(shù)量的緊固件將電機(jī)和電機(jī)座固定即可。

結(jié)合圖4，轉(zhuǎn)軸21上設(shè)置有貫穿轉(zhuǎn)軸的通孔211，該通孔211與電機(jī)軸221上的通孔2210相對(duì)應(yīng)；在通孔211內(nèi)，熔入熱熔螺母，熱熔螺母具有內(nèi)螺紋，鎖緊螺釘23具有外螺紋，鎖緊螺釘23旋入熱熔螺母中；結(jié)合圖1，安裝電機(jī)時(shí)，電機(jī)軸插入轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)，并不斷向左移動(dòng)，當(dāng)電機(jī)軸的通孔2210和通孔211位置對(duì)應(yīng)時(shí)，繼續(xù)向下旋入鎖緊螺釘23使鎖緊螺釘23穿過(guò)電機(jī)軸的通孔2210，并穿過(guò)整個(gè)通孔221延伸到通孔221的另一端。

具體的，在頭部殼體的塑膠轉(zhuǎn)軸的通孔211內(nèi)熔入熱熔螺母，熱熔螺母加熱后，通過(guò)高溫將轉(zhuǎn)軸21的通孔211所在的塑膠軟化，用力將螺母端面擠入，使熱熔螺母固定在通孔211內(nèi)，熱熔螺母的下端面與插入通孔211的電機(jī)軸221上端面相接觸，壓緊電機(jī)軸，使電機(jī)軸與螺母下端面緊密配合。然后鎖緊螺釘23通過(guò)熱熔螺母鎖入，穿過(guò)電機(jī)軸上的通孔2210并鎖緊。

實(shí)際安裝過(guò)程中，加熱熱熔螺母，通過(guò)高溫，使塑膠轉(zhuǎn)軸通孔位置的塑膠融化變軟，然后用外力將熱熔螺母壓入通孔，待溫度降到常溫時(shí)，通孔位置溶膠變硬，固定住螺母。

通過(guò)將螺母下端面直接壓緊電機(jī)軸，加大了受力面積，減少了裝配誤差，增加了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度。

為提高鎖緊電機(jī)軸的鎖緊螺釘?shù)木o固效果，可在該鎖緊螺釘23的另一端加裝普通螺母進(jìn)行固定。

為進(jìn)一步提高電機(jī)軸221的緊固效果，轉(zhuǎn)軸21上還可以包括第二緊固機(jī)構(gòu)215，如圖4所示，將轉(zhuǎn)軸右端上下分離，第二緊固機(jī)構(gòu)位于轉(zhuǎn)軸右端外側(cè)，利用緊固件(緊固螺釘216)，將分離的旋轉(zhuǎn)軸右端進(jìn)行鎖緊，進(jìn)而緊固電機(jī)。具體的，第二緊固機(jī)構(gòu)上對(duì)稱設(shè)置的鎖緊孔中鎖入緊固螺釘，轉(zhuǎn)軸上下兩片通過(guò)緊固螺釘收緊，能更好的抱住電機(jī)軸插入端，使整體結(jié)構(gòu)更可靠，穩(wěn)固，活動(dòng)間隙更小。

需要說(shuō)明的是，第二緊固機(jī)構(gòu)215與轉(zhuǎn)軸21可以是一體成型的部件，也可以是獨(dú)立的部件。

如圖2至圖5所示：本實(shí)施例通過(guò)采用螺母與螺釘?shù)臋C(jī)密結(jié)合，很好的控制了結(jié)構(gòu)軸向和旋轉(zhuǎn)方向的裝配誤差，電機(jī)工作時(shí)，整個(gè)頭部殼體與電機(jī)軸同步工作，機(jī)器人的頭部可以在預(yù)先設(shè)定的任意位置隨意停止和運(yùn)動(dòng)，提高了運(yùn)行軌跡的精度，需要替換電機(jī)或機(jī)器人頭部時(shí)，只要松開(kāi)第一緊固件(如鎖緊螺釘)即可，方便維修。

本實(shí)用新型通過(guò)螺釘機(jī)械鎖緊結(jié)構(gòu)，將電機(jī)軸和機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)軸緊密結(jié)合，在工作中，解決了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中由于長(zhǎng)時(shí)間的工作、磨損等外力作用下電機(jī)打滑、裝配間隙大，轉(zhuǎn)動(dòng)角度不精準(zhǔn)等問(wèn)題。裝配空間小，成本低，不需要傳統(tǒng)的軸承及其組件的安裝結(jié)構(gòu)，替換方便，還可以調(diào)整第一緊固件如鎖緊螺釘?shù)耐鈴絹?lái)適應(yīng)不同負(fù)載的大小，滿足不同材料的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用需求。

實(shí)施例三

圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種機(jī)器人的示意圖，參見(jiàn)圖6，該機(jī)器人包括機(jī)身62以及與機(jī)身62連接的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)61。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)采用的是前述實(shí)施例中的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)。由此，本實(shí)施例的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，可隨意調(diào)整運(yùn)動(dòng)角度，運(yùn)動(dòng)精度高，頭部運(yùn)動(dòng)更擬人化。體積可以設(shè)計(jì)的更加小巧，成本更低廉。

綜上可知，本實(shí)用新型實(shí)施例的這種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)不需要軸承及其配套的相關(guān)結(jié)構(gòu)件來(lái)完成電機(jī)和轉(zhuǎn)軸的裝配，成本低，靈活性好，安裝方便，需要的裝配空間小，機(jī)械強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)精度高。

(2)可隨意調(diào)整機(jī)器人頭部的點(diǎn)頭和抬頭角度，避免了頭部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打滑和反應(yīng)遲鈍等問(wèn)題，使機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)更形象、更擬人化。

(3)通過(guò)螺釘機(jī)械鎖緊結(jié)構(gòu)，將電機(jī)軸和機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)軸緊密結(jié)合，替換方便，方便拆裝和維修。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行其他的改進(jìn)或變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。