本發(fā)明屬于機(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)及機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，具有一般編程能力和操作功能的機(jī)器人，稱之為智能機(jī)器人，其具有較廣的應(yīng)用范圍。智能機(jī)器人主要包括頭部和軀干，傳統(tǒng)的智能機(jī)器人中，因?yàn)榘惭b外部結(jié)構(gòu)的要求，如支撐部和機(jī)械臂的安裝，需保持機(jī)器人頭部外殼的連接牢固性。

現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)器人頭部外殼由多個(gè)部件通過固定螺絲等緊固件連接得到，機(jī)器人頭部外殼在多個(gè)部件的連接位置形成多個(gè)用于安裝外部構(gòu)件的安裝孔。

這種機(jī)器人頭部外殼的安裝方式，雖然安裝后比較結(jié)實(shí)，但當(dāng)機(jī)器人內(nèi)部的元器件損壞時(shí)，需要拆卸整個(gè)機(jī)器人頭部外殼，更換非常不方便。尤其是在機(jī)器人產(chǎn)品測試調(diào)試階段，由于需要頻繁拆裝調(diào)試，這種不便尤為明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人頭部外殼拆裝困難，影響內(nèi)部元器件更換效率的問題，本發(fā)明提供了一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

提供一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，包括由面板、前殼和后殼合圍連接形成的頭部殼體，所述頭部殼體內(nèi)部形成用于安裝頭部元器件的安裝腔體，所述前殼開有與所述安裝腔體連通的拆卸口，所述面板可拆卸地連接于所述拆卸口上，所述面板拆離所述拆卸口之后，可通過所述拆卸口對安裝腔體中的頭部元器件進(jìn)行更換。

進(jìn)一步的，所述頭部殼體為類球形結(jié)構(gòu)，所述安裝腔體為類球形腔體，所述前殼和所述后殼均為部分球形殼體結(jié)構(gòu)，所述前殼在位于所述拆卸口的外緣位置形成一環(huán)面，所述面板遮蓋于所述環(huán)面上。

進(jìn)一步的，所述面板朝向所述拆卸口的一面上設(shè)置有多個(gè)卡勾，所述環(huán)面上的對應(yīng)位置設(shè)置有多個(gè)卡孔，多個(gè)所述卡勾一一對應(yīng)卡入多個(gè)所述卡孔中。

進(jìn)一步的，所述卡勾包括連接部和限位部，所述限位部的寬度大于所述連接部的寬度，所述卡孔包括相互連通的第一開口部和第二開口部，所述第一開口部的寬度大于所述第二開口部的寬度，所述限位部的寬度小于所述第一開口部的寬度且大于所述第二開口部的寬度。

進(jìn)一步的，所述連接部的外壁上設(shè)置有限位槽，所述第二開口部的側(cè)壁上設(shè)置有定位凸起，所述卡勾由所述第一開口部插入，通過沿第一轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)所述面板可將所述連接部由第一開口部轉(zhuǎn)入所述第二開口部，以使所述定位凸起卡合在所述限位槽中；在所述定位凸起卡合在所述限位槽的狀態(tài)下，通過沿第一轉(zhuǎn)動方向的反方向旋轉(zhuǎn)所述面板可將所述定位凸起從所述限位槽中脫出，且將所述連接部由第二開口部轉(zhuǎn)入第一開口部。

進(jìn)一步的，所述前殼的內(nèi)壁設(shè)置有連接盲孔，所述后殼的內(nèi)壁設(shè)置有連接通孔，通過依次穿過所述連接通孔和連接盲孔的螺釘將所述前殼和所述后殼進(jìn)行固定。

進(jìn)一步的，所述面板包括面殼和支撐板，所述面殼連接在所述支撐板背離所述安裝腔體的一側(cè)，所述面殼上設(shè)置有顯示屏，所述支撐板上與所述顯示屏貼合的位置開有散熱通孔，所述支撐板上設(shè)置有與所述顯示屏電連接的第一電路板。

進(jìn)一步的，所述安裝腔體中設(shè)置有固定架，所述固定架包括從上至下間隔設(shè)置的第一層板、第二層板、第三層板以及位于所述第一層板、第二層板、第三層板兩側(cè)的第一側(cè)板和第二側(cè)板，所述第一層板的中間部位朝所述后殼方向凹陷形成有第一凹陷部，所述第二層板的中部朝所述后殼方向凹陷形成有第二凹陷部，所述第三層板上設(shè)置有第二電路板。

進(jìn)一步的，所述前殼上與所述后殼的連接位置設(shè)置有第一缺口和第二缺口，所述后殼對應(yīng)位置設(shè)置有第三缺口和第四缺口，所述第一缺口和第三缺口合圍形成用于連接機(jī)械臂的第一環(huán)形通孔，所述第二缺口和第四缺口合圍形成用于連接另一機(jī)械臂的第二環(huán)形通孔。

進(jìn)一步的，所述固定架與所述頭部殼體之間設(shè)置有第一連接組件和第二連接組件，所述第一連接組件包括第一固定軸和第一法蘭盤，所述第一法蘭盤固定連接于所述第一環(huán)形通孔上，所述第一法蘭盤可旋轉(zhuǎn)連接在所述第一固定軸上；所述第二連接組件包括第二固定軸和第二法蘭盤，所述第二法蘭盤固定連接于所述第二環(huán)形通孔上，所述第二法蘭盤可旋轉(zhuǎn)連接在所述第二固定軸上，所述固定架具有一用于連接外部元件的安裝部，所述后殼上設(shè)置有供外部元件插入以連接所述安裝部的開口；所述安裝部上連接有用于遮擋所述開口的遮擋件。

進(jìn)一步的，所述固定架與所述頭部殼體之間還設(shè)置有用于驅(qū)動所述第一法蘭盤繞所述第一固定軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。

還提供了一種機(jī)器人，包括如上所述的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，采用了面板、前殼和后殼的結(jié)合方式，形成了用于內(nèi)部元器件安裝的安裝腔體，同時(shí)也滿足了現(xiàn)有機(jī)器人對于支撐部和機(jī)械臂安裝以及機(jī)器人頭部連接牢固性的需求，形成穩(wěn)定的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，同時(shí)在前殼上設(shè)置了與所述安裝腔體連通的拆卸口，設(shè)置面板對拆卸口進(jìn)行可拆卸地封閉，通過可拆卸的面板結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Π惭b腔體中的元器件進(jìn)行檢修和更換，便于拆裝維護(hù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的一分解示意圖；

圖3是圖2中a處的放大示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)其面板的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中b處的放大示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的另一分解示意圖；

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的另一分解示意圖；

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)其后殼、固定架的分解示意圖；

圖9是本發(fā)明一實(shí)施例提供的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)其后殼、固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。

說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：

1、第二連接組件；11、第二固定軸；12、第二法蘭盤；2、頭部殼體；2a、安裝腔體；21、前殼；211、拆卸口；212、卡孔；2121、第一開口部；2122、第二開口部；2123、定位凸起；213、第一缺口；214、環(huán)面；22、后殼；221、第三缺口；222、第四缺口；223、連接通孔；23、面板；231、面殼；2311、顯示屏；232、支撐板；2321、第一電路板；2322、散熱通孔；233、卡勾；2331、連接部；2332、限位部；2333、限位槽；24、第一圓臺；25、第二圓臺；26、第一環(huán)形通孔；3、固定架；31、第一層板；32、第二層板；33、第三層板；34、第一側(cè)板；35、第二側(cè)板；36、第二電路板；37、安裝部；4、遮擋件；5、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；51、動力源；52、驅(qū)動輪；53、被動輪；54、傳動帶；6、第一連接組件；61、第一固定軸；62、第一軸承；63、第一法蘭盤。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“徑向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

參見圖1、圖2和圖6所示，本實(shí)施例公開了一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，包括由面板23、前殼21和后殼22合圍連接形成的頭部殼體2，所述頭部殼體2內(nèi)部形成用于安裝頭部元器件的安裝腔體2a，所述前殼21開有與所述安裝腔體2a連通的拆卸口211，所述面板23可拆卸地連接于所述拆卸口211上，所述面板23拆離所述拆卸口211之后，可通過所述拆卸口211對安裝腔體2a中的頭部元器件進(jìn)行更換。

本機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)采用了面板23、前殼21和后殼22的結(jié)合方式，形成了用于內(nèi)部元器件安裝的安裝腔體2a，同時(shí)也滿足了現(xiàn)有機(jī)器人對于支撐部和機(jī)械臂安裝以及機(jī)器人頭部連接牢固性的需求，形成穩(wěn)定的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，同時(shí)在前殼21上設(shè)置了與所述安裝腔體2a連通的拆卸口211，設(shè)置面板23對拆卸口211進(jìn)行可拆卸地封閉，通過可拆卸的面板23結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Π惭b腔體2a中的元器件進(jìn)行檢修和更換，便于拆裝維護(hù)。

所述頭部殼體2為類球形結(jié)構(gòu)，所述安裝腔體2a為類球形腔體，所述前殼21和所述后殼22均為部分球形殼體結(jié)構(gòu)，所述拆卸口211位于與所述安裝腔體2a的一切削平面上，所述前殼21在位于所述拆卸口211的外緣位置形成一環(huán)面214，所述面板23呈平板狀并遮蓋于所述環(huán)面214上，以在所述頭部殼體2上形成一平面缺口。

需要說明的是，所述類球形結(jié)構(gòu)僅是本實(shí)施例形成機(jī)器人頭部的一種具體實(shí)施形式，在其他實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要，將所述頭部殼體2設(shè)計(jì)為其他形狀，如立方體、錐形體等規(guī)則形狀或其他非規(guī)則形狀等。

參見圖2～圖5所示，在本實(shí)施例中，所述面板23朝向所述拆卸口211的一面上設(shè)置有多個(gè)呈環(huán)形陣列排布的卡勾233，所述拆卸口211外緣的對應(yīng)位置設(shè)置有多個(gè)呈環(huán)形陣列排布的卡孔212，多個(gè)所述卡勾233一一對應(yīng)卡入多個(gè)所述卡孔212中，所述面板23與所述拆卸口211通過旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行卡扣連接。

所述卡勾233包括連接部2331和限位部2332，所述限位部2332的寬度大于所述連接部2331，所述限位部2332在所述連接部2331上形成倒鉤狀，所述卡孔212包括相互連通的第一開口部2121和第二開口部2122，所述第一開口部2121的寬度大于所述第二開口部2122的寬度，所述限位部2332的寬度小于所述第一開口部2121的寬度且大于所述第二開口部2122的寬度。

所述連接部2331的外壁上設(shè)置有限位槽2333，所述第二開口部2122的側(cè)壁上設(shè)置有定位凸起2123；所述卡勾233由所述第一開口部2121插入，通過沿第一轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)所述面板23可將所述連接部1231由第一開口部2121轉(zhuǎn)入所述第二開口部2122，以使所述定位凸起2123卡合在所述限位槽2333中；在所述定位凸起2123卡合在所述限位槽2333的狀態(tài)下，通過沿第一轉(zhuǎn)動方向的反方向旋轉(zhuǎn)所述面板23可將所述定位凸起2123從所述限位槽2333中脫出，且將所述連接部2331由第二開口部2122轉(zhuǎn)入第一開口部2121。

在本實(shí)施例中，所述前殼21和后殼22之間設(shè)置有內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)，具體的，所述前殼21的內(nèi)壁設(shè)置有連接盲孔，所述后殼22的內(nèi)壁設(shè)置有連接通孔223，設(shè)置有緊固件依次穿過所述連接通孔223和連接盲孔將所述前殼21和所述后殼22進(jìn)行固定。所述緊固件可以是螺釘、螺栓等緊固結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置于所述安裝腔體2a中的連接結(jié)構(gòu)，能夠避免非技術(shù)人員從外部拆分所述前殼21和后殼22。

通過所述連接盲孔和所述連接通孔223在所述前殼21和所述后殼22之間形成相互連接固定的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)，使得前殼21和后殼22形成一個(gè)難以外部拆卸的整體，同時(shí)面板23與所述拆卸口211之間為旋轉(zhuǎn)卡扣的連接方式，由于所述面板23為圓形平板，即所述面板23在安裝到拆卸口211后不具有施力點(diǎn)，技術(shù)人員需要借助吸盤吸住所述面板23才能夠?qū)⑵湫D(zhuǎn)取出，使得該機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)具有防非必要拆裝的功能，從外部難以看到拆裝結(jié)構(gòu)，可避免非技術(shù)人員對該機(jī)器人頭部進(jìn)行拆裝，對內(nèi)部的元器件形成較好的保護(hù)效果，同時(shí)，對于技術(shù)人員來說，只需通過吸盤來旋轉(zhuǎn)面板23即可對安裝腔體2a中的元器件進(jìn)行檢修，方便拆裝，且拆卸安裝過程不會對內(nèi)部的元器件產(chǎn)生干涉。

所述前殼21與所述后殼22之間還設(shè)置有卡扣結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互連接，需要說明的是，在其他實(shí)施例中，所述前殼21和所述后殼22還可以通過其他方式連接，比如膠封、螺栓連接等。

參見圖4所示，在本實(shí)施例中，所述面板23包括面殼231和支撐板232，所述面殼231連接在所述支撐板232背離所述安裝腔體2a的一側(cè)，所述面殼231上設(shè)置有顯示屏2311，所述支撐板232上與所述顯示屏2311貼合的位置開有散熱通孔2322，通過所述散熱通孔2322對所述顯示屏2311進(jìn)行散熱，所述支撐板232上設(shè)置有用于控制所述顯示屏2311的第一電路板2321。

所述安裝腔體2a中設(shè)置有固定架3。

參見圖9所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的固定架結(jié)構(gòu)，。所述固定架3包括從上至下間隔設(shè)置的第一層板31、第二層板32、第三層板33以及位于所述第一層板31、第二層板32、第三層板33兩側(cè)的第一側(cè)板34和第二側(cè)板35，通過所述第一側(cè)板34和第二側(cè)板35對所述第一層板31、第二層板32、第三層板33進(jìn)行支撐，所述第一層板31的中間部位朝所述后殼方向凹陷形成有第一凹陷部311，所述第二層板32的中部朝所述后殼方向凹陷形成有第二凹陷部321，具體的，所述第一層板31為“工”字形結(jié)構(gòu)，所述第二層板32為“凹”字形結(jié)構(gòu)，所述第三層板33上設(shè)置有第二電路板36。

從所述拆卸口211對安裝腔體2a中的頭部元器件進(jìn)行更換時(shí)，所述第一層板31和第二層板32上設(shè)置的第一凹陷部311和第二凹陷部321，能夠減少人手與所述第二電路板36和所述固定架3之間的干涉。

參見圖7和圖8所示，所述前殼21上與所述后殼22的連接位置分別設(shè)置有第一缺口213和第二缺口，所述第一缺口213和所述第二缺口為半圓形缺口；所述后殼22對應(yīng)位置分別設(shè)置有第三缺口221和第四缺口222，所述第三缺口221和所述第四缺口222為半圓形缺口；所述第一缺口213和第三缺口221合圍形成用于連接機(jī)械臂的第一環(huán)形通孔26，所述第二缺口和第四缺口222合圍形成用于連接另一機(jī)械臂的第二環(huán)形通孔。

所述頭部殼體2在所述第一環(huán)形通孔26的外圍設(shè)置有第一圓臺24，所述頭部殼體2在所述第二環(huán)形通孔的外圍設(shè)置有第二圓臺25。

所述固定架3與所述頭部殼體2之間設(shè)置有第一連接組件6和第二連接組件1，所述第一連接組件6包括第一固定軸61和第一法蘭盤63，所述第一法蘭盤63固定連接于所述第一環(huán)形通孔26上，所述第一固定軸61和第一法蘭盤63之間可旋轉(zhuǎn)連接；所述第二連接組件1包括第二固定軸11和第二法蘭盤12，所述第二法蘭盤12固定連接于所述第二環(huán)形通孔上，所述第二法蘭盤12可旋轉(zhuǎn)連接在所述第二固定軸11上，所述第一固定軸61和第二固定軸11同軸設(shè)置，所述第一法蘭盤63和第二法蘭盤12同時(shí)對所述前殼21和后殼22起固定連接的作用，所述固定架3具有一用于連接外部元件的安裝部37，所述后殼22上設(shè)置有供外部元件插入以連接所述安裝部37的開口；所述安裝部37上連接有用于遮擋所述開口的遮擋件4所述遮擋件4與所述安裝部37卡扣連接。

通過所述第一連接組件6和第二連接組件1，使得所述頭部殼體2能夠相對所述固定架3以所述第一固定軸61和第二固定軸11所在軸線為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部殼體2的上下動作，即抬頭和低頭的動作；同時(shí)，所述固定架3通過所述安裝部37可固定于外部元件上，實(shí)現(xiàn)頭部的連接固定，由于所述頭部殼體2的具有一定的轉(zhuǎn)動行程，故所述頭部殼體2上供外部元件穿過的開口為弧形條狀開口，所述遮擋件4為具有弧形遮擋面，且所述弧形遮擋面能夠遮擋所述弧形條狀開口在所述頭部殼體2轉(zhuǎn)動過程中的行程面積。

所述固定架3與所述頭部殼體2之間還設(shè)置有用于使所述第一法蘭盤63以所述第一固定軸61為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置5，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置5包括動力源51和傳動機(jī)構(gòu)，所述動力源51設(shè)置于所述固定架3上，所述傳動機(jī)構(gòu)包括與所述第一法蘭盤63固定連接的從動輪53、由所述動力源51驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪52、以及套設(shè)于所述從動輪53和驅(qū)動輪52上的傳動帶54，具體的，所述動力源51為舵機(jī)，所述驅(qū)動輪52連接于所述舵機(jī)的驅(qū)動軸上，所述驅(qū)動輪52通過所述傳動帶54帶動所述被動輪53旋轉(zhuǎn)，通過所述被動輪53和所述第一固定軸61之間設(shè)置有第一軸承62，使得所述被動輪53可相對所述第一固定軸61旋轉(zhuǎn)，所述第一法蘭盤63通過螺釘固定于所述被動輪53背離所述第一固定軸61的側(cè)面，所述被動輪53能夠帶動所述第一法蘭盤63轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動所述頭部殼體2轉(zhuǎn)動。

所述第二法蘭盤12與所述第二固定軸11之間設(shè)置有第二軸承，由于在第一法蘭盤63與所述固定架3之間已設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置5，故所述第二法蘭盤12與所述固定架3之間可設(shè)置另一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置5，或不設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置5。

本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供了一種機(jī)器人，所述機(jī)器人包括如上所述的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，且所起作用相同，在此不再贅述，采用上述機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，能夠快速對安裝腔體中的元器件進(jìn)行檢修和更換，便于機(jī)器人的拆裝維護(hù)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。