[发明专利]一种机器人头部俯仰装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种机器人头部俯仰装置，包括承载平台、俯仰平台、推动机构和至少一个连杆，所述推动机构的一端与承载平台连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台铰接，所述连杆的一端固定于承载平台，所述连杆的另一端与俯仰平台铰接，通过推动机构的作用，俯仰平台绕着其与连杆的铰接点进行转动从而实现俯仰动作，传动方式简单。

技术领域

本发明涉及机器人仿生领域，具体涉及一种机器人头部俯仰装置及控制方法。

背景技术

随着智能科学、自动化科学的不断发展，智能型类人机器人被广泛运用于生活中，为了使类人机器人更加逼真，能更好地与真人互动，需要设计出能够物理上模仿人类自然运动，包括抬头低头动作的机器人头部；但是目前机器人头部内部的所有部件均通过主轴支撑且通过推拉连杆的方式实现动作，一方面结构不稳定，且模仿得不够自然逼真，另一方面对主轴以及连杆的材料强度要求较高，从而制造成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种机器人头部俯仰装置，本发明结构稳定，模仿逼真，同时制造成本低；

同时本发明还提供了一种机器人头部俯仰装置的控制方法。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：

一种机器人头部俯仰装置，包括承载平台、俯仰平台、推动机构和至少一个连杆，所述推动机构的一端与承载平台连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台铰接，所述连杆的一端固定于承载平台，所述连杆的另一端与俯仰平台铰接，通过推动机构的作用，俯仰平台绕着其与连杆的铰接点进行转动从而实现俯仰动作，传动方式简单。

优选的，所述连杆设有2个，2个所述连杆与所述俯仰平台的铰接点和所述俯仰机构与所述推动机构与承载平台的铰接点呈三角分布，三角形的结构具有稳定性，使得各部件的受力均匀，因而降低对材料的要求，降低成本。

优选的，所述连杆和所述推动机构轴向互相平行，可以防止连杆运动时与推动机构相撞。

优选的，所述推动机构包括电动推杆和角度编码器，所述角度编码器与电动推杆连接，所述电动推杆的推杆部与俯仰平台铰接，所述电动推杆的底座与承载平台连接，所述角度编码器通过测量转过的角度换算为电动推杆的上升或下降长度。

优选的，所述俯仰平台下端固定有第一铰接座，所述承载平台上端固定有第二铰接座，所述推杆部安装于第一铰接座，所述底座安装于第二铰接座，铰接座的结构稳定，使得电动推杆推动俯仰平台的动作比较精准。

优选的，所述第一铰接座包括底板和两张侧板，两张所述侧板固定于所述底板两端，所述底板与所述俯仰平台连接，2张所述侧板与所述推杆部连接。

优选的，2张所述侧板上安装有转轴，所述推动机构上设有与所述转轴配合的穿孔，所述电推动杆通过转轴穿过穿孔后与俯仰平台铰接。

优选的，两个所述连杆均通过卧式光轴支架固定于承载平台，卧式光轴支架使连杆的下端固定稳定。

优选的，两个所述连杆均通过万向节与俯仰平台铰接，万向节具有较高的自由度，使得俯仰平台转动更加顺畅。

优选的，一种机器人头部俯仰装置的控制方法，包括以下步骤：

当电动推杆接收到正转驱动信号，电动推杆控制推杆部带动俯仰平台的一端上升，俯仰平台的另一端绕着与连杆的铰接点转动，完成抬头动作，角度编码器计算电动推杆的上升高度回传给机器人的控制芯片形成反馈环；

当电动推杆接收到反转驱动信号，电动推杆控制推杆部带动俯仰平台的一端下降，俯仰平台的另一端绕着与连杆的铰接点转动，完成低头动作，角度编码器计算电动推杆的下降高度回传给机器人的控制芯片形成反馈环。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：