[发明专利]用于机器人颈部的运动机构

说明书

本发明涉及一种用于机器人颈部的多自由度运动机构，基座上安装三个电机、三个电机输出轴分别连接一个齿轮，三个齿轮分别与三个内齿圈啮合连接，基座与三个内齿圈分别通过轴承连接，三个内齿圈叠加安装，基座与所述顶座连接扣合，将三个齿轮与三个齿圈夹在基座与顶座之间，三个齿圈上面分别固定连接一个连接件，三个连接件分别与连接细杆固定连接，连接细杆另一端与所述头部连接，三个电机分别控制驱动三个齿轮及三个内齿圈，从而能够控制头部完成旋转，摇动，倾斜动作。本发明机器人颈部的多自由度运动机构，解决了机器人颈部运动的动作单一，机构尺寸大等问题，而且通过电机速度控制的方式，简单有效，便于控制。

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种用于机器人颈部的多自由度运动机构。

背景技术

目前在仿人形的机器人中，连接头部的颈部运动基本只有回转和俯仰两个动作，传统的方法基本上是一个电机实现一个自由度的运动，其机构占用空间大，运动幅度有限。机器人颈部运动的动作单一，机构尺寸大。

为此，为了提高人形机器人脖颈部位运动的拟人化，增加多个方向运动的自由度，同时减小机构的尺寸，结合机器人智能化的特点，需要设计一种用于机器人颈部的运动机构，灵活地实现颈部多自由度的运动，有效的用于机器人颈部运动。

发明内容

本发明是要提供一种用于机器人颈部的运动机构，该运动机构采用三个电机并联安装，通过齿轮齿圈传动，带动连接杆，能够灵活地实现颈部多自由度的运动，有效的用于机器人颈部运动。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于机器人颈部的多自由度运动机构，包括基座、电机、顶座、头部，所述基座上安装三个电机、所述三个电机输出轴分别连接一个齿轮，三个齿轮分别与三个内齿圈啮合连接，所述基座与三个内齿圈分别通过轴承连接，所述三个内齿圈叠加安装，所述基座与所述顶座连接扣合，将三个齿轮与三个齿圈夹在基座与顶座之间，所述三个齿圈上面分别固定连接一个连接件，三个连接件分别与连接细杆固定连接，所述连接细杆另一端与所述头部连接，所述三个电机分别控制驱动三个齿轮及三个内齿圈，从而能够控制头部完成旋转，摇动，倾斜动作。

进一步，所述三个电机按照120度均匀分布在圆周上，且三个电机的安装高度不同，能够最大限度的减小周向尺寸。

进一步，所述三个内齿圈呈凸凹字状，内齿圈的上部分为凸字状，下部分为凹字状，其中：第一个内齿圈下半部与轴承外圈连接，轴承内圈与所述基座连接，第一个内齿圈上部分外圆柱面大小与所述基座与轴承内圈连接的圆柱面大小相同，第二个内齿圈下半部与轴承外圈连接，轴承内圈与第一个内齿圈上部分连接，第三个内齿圈下半部与轴承外圈连接，轴承内圈与第二个内齿圈上部分连接。

进一步，所述三个内齿圈的内齿设置在上部的内圈上，与轴承连接位置对应，且三个内齿圈形状相同。

进一步，所述三个内齿圈上设有部分延伸的法兰面，并通过法兰面与所述三个连接件的定位面连接，能够保证所述三个连接件的相对位置和传力特性。

进一步，所述三个连接件另一端与所述连接细杆通过所述锁紧轴连接在一起，所述锁紧轴与所述连接细杆中间安装有轴承，能够保证所述细杆的自由转动和周向受力。

进一步，所述连接细杆的另一端与所述头部通过所述锁紧轴连接，所述锁紧轴与所述连接细杆中间安装有轴承，能够保证所述细杆的自由转动和周向受力。

进一步，所述头部的支撑点为120度均布的三个点，当所述三个电机以相同转速同步转动时，所述头部能够实现转动，当所述三个电机以不同的转速转动时，通过不同的速度组合方式，能够实现所述头部的俯仰，倾斜动作。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种用于机器人颈部的多自由度运动机构来完成机器人颈部连接的拟人化形态，解决了机器人颈部运动的动作单一，机构尺寸大等问题，而且通过电机速度控制的方式，简单有效，便于控制。