一种用于机器人头部旋转的驱动机构的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于机器人头部旋转的驱动机构。


背景技术：

2.机器人是指具备自动执行工作能力的机器装置，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，具备一些与人或生物相似的智能能力，在工业、医学、农业、教育、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。
3.现有的仿生机器人，其外形已经可以做到与人类相似，包括有躯干部分、头部、四肢以及手臂，其中，现有的机器人头部大多为可旋转设置，然而，在实际的旋转过程中，其旋转动作较为笨拙，且只能做单一速度的旋转，无法根据实际需要摆动或进行变速的转动，降低了机器人的实用性和趣味性，为此，我们设计了一种用于机器人头部旋转的驱动机构来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于机器人头部旋转的驱动机构。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种用于机器人头部旋转的驱动机构，包括一级底座，所述一级底座上方设有二级底座，所述一级底座上表面固定连接有限位套筒，所述二级底座底部固定连接有异形摆杆，所述一级底座和限位套筒之间连接有用于驱动异形摆杆摆动的第一驱动机构；所述二级底座顶部转动连接有安装轴和驱动轴，所述安装轴外侧壁固定套接有两个变径设置的第一齿轮，所述驱动轴顶部固定连接有第二齿轮，所述二级底座顶部连接有用于驱动第二齿轮转动的第二驱动机构；所述驱动轴外壁设有两个与第一齿轮一一对应啮合的第三齿轮和用于驱动两个第三齿轮同步上下移动的第三驱动机构。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述第一驱动机构包括固定连接在一级底座底部的第一电机，所述第一电机驱动端固定连接有连接轴，所述连接轴顶部贯穿一级底座并与异形摆杆底部转动连接，所述异形摆杆外侧壁通过连接杆固定连接有限位球，所述限位套筒内侧壁开设有用于限位球移动的环形槽。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述环形槽横截面呈t型设置。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述第二驱动机构包括固定连接在二级底座上表面的第二电机，所述第二电机输出端固定连接有竖轴，所述竖轴外侧壁固定套接有与第二齿轮相啮合的第四齿轮。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.相邻两个所述第三齿轮之间通过连接筒固定连接，所述驱动轴外侧壁固定连接有两个限位平键，所述第三齿轮和连接筒内侧壁均开设有与限位平键相适配的键槽，所述限位平键与键槽内壁滑动连接。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述第三驱动机构包括电动推杆，所述电动推杆活塞端固定连接有定位筒，所述定位筒与底部所述第三齿轮固定连接，所述电动推杆底部固定连接有定位环，所述定位环固定套接在驱动轴外侧壁上。
16.本实用新型具有如下有益效果：
17.1、与现有技术相比，该用于机器人头部旋转的驱动机构，通过一级底座、二级底座、限位套筒、异形摆杆、驱动轴、第一驱动装置和第二驱动装置之间的相互配合，利用第一驱动装置与异形摆杆配合可带动二级底座整体旋转摆动，从而可带动与安装轴连接的机器人头部摆动，同时第二驱动装置可带动安装轴转动，整体设计灵活，有效提高了机器人的实用性和趣味性。
18.2、与现有技术相比，该用于机器人头部旋转的驱动机构，通过安装轴、第一齿轮、驱动轴、第二齿轮、第三齿轮、连接筒和电动推杆之间的相互配合，电动推杆可带动两个第三齿轮整体上下移动，从而可改变两个第三齿轮和两个第一齿轮的啮合状态，实现二级调速，改变机器人头部转动速度，进一步提高了机器人的实用性。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的一种用于机器人头部旋转的驱动机构的结构示意图；
20.图2为本实用新型提出的一种用于机器人头部旋转的驱动机构中第三驱动机构与第三齿轮的连接结构示意图；
21.图3为本实用新型提出的一种用于机器人头部旋转的驱动机构中连接筒的俯视图；
22.图4为本实用新型提出的一种用于机器人头部旋转的驱动机构中限位套筒的剖视图。
23.图例说明：
24.1、一级底座；2、二级底座；3、限位套筒；4、异形摆杆；5、安装轴；6、驱动轴；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、第三齿轮；10、第一电机；11、连接杆；12、限位球；13、环形槽；14、第二电机；15、竖轴；16、第四齿轮；17、连接筒；18、限位平键；19、键槽；20、电动推杆；21、定位环。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.参照图1-4，本实用新型提供的一种用于机器人头部旋转的驱动机构：包括一级底座1，一级底座1上方设有二级底座2，一级底座1上表面固定连接有限位套筒3，二级底座2底部固定连接有异形摆杆4，一级底座1和限位套筒3之间连接有用于驱动异形摆杆4摆动的第
一驱动机构。
27.具体地，第一驱动机构包括固定连接在一级底座1底部的第一电机10，第一电机10驱动端固定连接有连接轴，连接轴顶部贯穿一级底座1并与异形摆杆4底部转动连接，异形摆杆4外侧壁通过连接杆11固定连接有限位球12，限位套筒3内侧壁开设有用于限位球12移动的环形槽13，环形槽13横截面呈t型设置，其中环形槽13的截面可参照图4所示，这样连接杆11可部分伸入环形槽13内部，使得限位球12始终位于环形槽13内，保证了连接杆11和异形摆杆4转动过程中的稳定性。
28.其中，二级底座2顶部转动连接有安装轴5和驱动轴6，安装轴5外侧壁固定套接有两个变径设置的第一齿轮7，驱动轴6顶部固定连接有第二齿轮8，二级底座2顶部连接有用于驱动第二齿轮8转动的第二驱动机构；第二驱动机构包括固定连接在二级底座2上表面的第二电机14，第二电机14输出端固定连接有竖轴15，竖轴15外侧壁固定套接有与第二齿轮8相啮合的第四齿轮16。
29.驱动轴6外壁设有两个与第一齿轮7一一对应啮合的第三齿轮9和用于驱动两个第三齿轮9同步上下移动的第三驱动机构，相邻两个第三齿轮9之间通过连接筒17固定连接，驱动轴6外侧壁固定连接有两个限位平键18，第三齿轮9和连接筒17内侧壁均开设有与限位平键18相适配的键槽19，限位平键18与键槽19内壁滑动连接，这样便于第三齿轮9和连接筒17沿着驱动轴6外壁上下移动，同时也可跟随驱动轴6同步转动，第一齿轮7和第三齿轮9的排列和大小参照图1所示，通过不同大小轮齿的啮合来达到改变转速目的。
30.进一步地，第三驱动机构包括电动推杆20，电动推杆20活塞端固定连接有定位筒，定位筒与底部第三齿轮9固定连接，电动推杆20底部固定连接有定位环21，定位环21固定套接在驱动轴6外侧壁上，其中定位筒内壁同样开设有与限位平键18相适配的键槽19，这样便于定位筒沿着驱动轴6上下移动。
31.本实用新型可通过以下操作方式阐述其功能原理：
32.安装时将机器人头部与安装轴5连接，需要机器人头部摆动时，启动第一电机10，第一电机10通过连接轴带动异形摆杆4移动，在连接杆11和限位球12的限位作用，异形摆杆4将带动二级底座2整体旋转摆动，从而使得机器人头部旋转。
33.启动第二电机14，第二电机14通过竖轴15和第四齿轮16带动第二齿轮8转动，此时驱动轴6开始转动，转动中的驱动轴6带动其上的各个第三齿轮9转动，其中一个第三齿轮9通过带动与其啮合的第一齿轮7从而带动安装轴5以及机器人头部整体转动。
34.需要调整机器人头部转速时，启动电动推杆20，电动推杆20带动对应的连接筒17向上或向下移动，参照图1所示，在电动推杆20下移时，上方啮合的第三齿轮9和第一齿轮7分离，下方的第三齿轮9下移并与安装轴5上底部的第一齿轮7啮合，此时在第二电机14启动时，即可改变安装轴5的转速，进而改变机器人头部的转速，提高了机器人的实用性和趣味性。
35.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。