[发明专利]一种双舵机驱动机器人头部运动机构及方法

说明书

本发明涉及机器人领域，具体提供了一种双舵机驱动机器人头部运动机构，包括点头组件和转头组件，所述点头组件与所述转头组件连接；所述点头组件包括点头舵机和轴承座，所述点头舵机连接点头传动轴用于动力输出，点头传动轴用于将动力传输到点头钣金架上，所述点头钣金架用于支撑机器人头部外壳，所述点头传动轴放置于所述轴承座上，所述点头舵机一侧安装有走线固定架，所述走线固定架用于汇集电气件线缆通过机器人脖子与所述转头组件连通。与现有技术相比，本发明转头机构采用舵机+连杆原理，点头机构采用舵机直接驱动的双输出结构形式来实现机器人头部的运动，加工安装成本低，控制方案简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体提供一种双舵机驱动机器人头部运动机构及方法。

背景技术

随着经济和科技的高速发展，用于第三方产业服务的机器人数量将大大增加,具有广泛的市场前景,服务机器人要想做好,必须力求接近类人化,与人进行自然、和谐的交互，才能实现其功能。

在众多的服务机器人产品中，其中点头运动和摇头运动是最常见的两种运动形式。市面上较为常见的是通过齿轮传动的方式实现其头部的转头和俯仰动作。齿轮传动运动原理简单，容易实现。传动效率高，但是噪声大，要想实现低噪声，所要求的加工精度高，成本高，而且需要定期的维护。尤其是转头机构，中部需要走线，配套的齿轮直径较大，无形中增大的传动比，控制方案必须采用伺服电机配套减速机加限位的方式，控制方案也比较复杂。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理，安全适用的双舵机驱动机器人头部运动机构。

本发明进一步的技术任务是提供一种实用性强的双舵机驱动机器人头部运动方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双舵机驱动机器人头部运动机构，包括点头组件和转头组件，所述点头组件与所述转头组件连接；

所述点头组件包括点头舵机和轴承座，所述点头舵机连接点头传动轴用于动力输出，点头传动轴用于将动力传输到点头钣金架上，所述点头钣金架用于支撑机器人头部外壳，所述点头传动轴放置于所述轴承座上，所述点头舵机一侧安装有走线固定架，所述走线固定架用于汇集电气件线缆通过机器人脖子与所述转头组件连通。

进一步的，所述点头钣金架上设有走线位置，用于固定电气件线缆，将所有线缆汇集到走线固定架中。

进一步的，所述转头组件包括回转轴，所述回转轴与传动连杆转动连接，所述传动连杆与舵机连杆转动连接，所述舵机连杆与转头舵机连接，在所述舵机连杆两侧对称安装左转头限位柱和右转头限位柱。

作为优选，所述回转轴上设有转头铰链，所述传动连杆的一端与转头铰链连接。

进一步的，在走线固定架上的电气件线缆进入到所述回转轴中。

一种双舵机驱动机器人头部运动方法，点头组件采用舵机直接驱动的双输出结构形式来实现机器人头部的运动，转头组件采用舵机连杆实现机器人头部±75°的旋转角度。

进一步的，所述点头组件通过点头舵机的输出力矩通过点头传动轴传递到点头钣金架上，所述点头钣金架支撑机器人头部外壳，点头传动轴放置在轴承座上，点头钣金架上设有走线位置，固定电气件线缆，最终所有的线缆汇集到走线固定架上与转头组件连通。

进一步的，所述转头组件中转头舵机的传动力矩通过舵机连杆传动到传动连杆上，传动连杆与回转轴上的转头铰链连接，带动回转轴旋转；

所述舵机连杆通过左转头限位柱和右转头限位柱26既可以实现转头角度限位，又可以防止连杆理论上的死点位置。

本发明的一种双舵机驱动机器人头部运动机构及方法和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：