一种智能机器人传动机构

摘要

本发明公开了一种智能机器人传动机构，属于智能机器人技术领域，包括安装板，所述安装板的上表面处安装有纵向升降机构，且纵向升降机构上固接有升降环，所述升降环的内侧壁处开设有环形槽，且环形槽内滑动连接有滑块，所述滑块固接在连接杆的一端上，所述连接杆的另一端与齿板固接，且齿板与直齿轮相啮合，所述直齿轮固接在旋转轴的一端上，所述安装板的上表面处还安装有横向旋转机构，且横向旋转机构与旋转轴连接，所述旋转轴的另一端上固接有L形连接件；当机器人头部在进行旋转后依然能够进行摆头动作，通过旋转与摆头动作相结合，从而实现机器人头部的任意位置的点头、摇头以及其他动作，大大提高智能机器人的实用性。

权利要求

1.一种智能机器人传动机构，包括安装板(1)，其特征在于：所述安装板(1)的上表面处安装有纵向升降机构(2)，且纵向升降机构(2)上固接有升降环(3)，所述升降环(3)的内侧壁处开设有环形槽(4)，且环形槽(4)内滑动连接有滑块(5)，所述滑块(5)固接在连接杆(6)的一端上，所述连接杆(6)的另一端与齿板(7)固接，且齿板(7)与直齿轮(8)相啮合，所述直齿轮(8)固接在旋转轴(9)的一端上，所述安装板(1)的上表面处还安装有横向旋转机构(11)，且横向旋转机构(11)与旋转轴(9)连接，所述旋转轴(9)的另一端上固接有L形连接件(10)，且L形连接件(10)的上表面通过拆装机构(12)可拆卸连接有机器人头部(13)。

2.根据权利要求1所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述纵向升降机构(2)包括固接在安装板(1)上的伺服电机a(201)，且伺服电机a(201)的输出轴上固接有主动锥齿轮(202)，且主动锥齿轮(202)与从动锥齿轮(203)相啮合，从动锥齿轮(203)固接在旋转柱(204)的外侧壁上，旋转柱(204)的底端通过轴承a(205)转动连接在安装板(1)的上表面，旋转柱(204)的顶端上固接有主动柱齿轮(206)，且主动柱齿轮(206)与四个从动柱齿轮(207)相啮合，从动柱齿轮(207)固接在螺套(208)的外侧壁上，螺套(208)内螺旋传动连接有螺杆(211)，且螺杆(211)的顶端与升降环(3)的底部固接。

3.根据权利要求2所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述安装板(1)上对应四个螺杆(211)底端的位置处均开设有通孔(101)。

4.根据权利要求2所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述螺套(208)的外侧壁上转动连接有轴承b(209)，且轴承b(209)嵌设在支撑板(210)上，支撑板(210)固接在安装板(1)上。

5.根据权利要求1所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述横向旋转机构(11)包括固接在安装板(1)上的固定架(1101)，且固定架(1101) 的侧壁上固接有伺服电机b(1102)，伺服电机b(1102)的输出轴上固接有蜗杆轴(1103)，且蜗杆轴(1103)与蜗轮(1104)相啮合，蜗轮(1104)固接在转动轴(1105)的底端上，转动轴(1105)的顶端上固接有固定筒(1107)，且固定筒(1107)内嵌设有轴承c(1106)，轴承c(1106)转动连接在旋转轴(9)的外侧壁上，转动轴(1105)的外侧壁上转动连接有轴承d(1108)，且轴承d(1108)嵌设在固定架(1101)上。

6.根据权利要求5所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述固定筒(1107)的外侧壁通过固定杆(1109)与限位杆(1110)的底端固接，且限位杆(1110)上套设有限位套(1112)，限位套(1112)通过固定块(1113)与齿板(7)的侧壁固接。

7.根据权利要求6所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述限位杆(1110)的顶端以及靠近底端的外侧壁上均固接有防脱块(1111)。

8.根据权利要求1所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述拆装机构(12)包括底端与L形连接件(10)固接的固定柱(1201)，且固定柱(1201)的外侧壁上固接有固定环(1202)，且固定环(1202)上开设有两个对称的贯穿孔(1203)，贯穿孔(1203)内插接有插杆(1204)，且两个插杆(1204)的底端均与活动环(1205)固接，且活动环(1205)套设在固定柱(1201)靠近底端的外侧壁上，插杆(1204)处于固定环(1202)和活动环(1205)之间的外侧壁上套设有弹簧(1206)，且弹簧(1206)的两端分别与固定环(1202)和活动环(1205)的相对面固接，固定柱(1201)靠近顶端的外侧壁上开设有活动槽口(1207)，且活动槽口(1207)内转动连接有转动环(1209)，固定柱(1201)外侧壁靠近活动槽口(1207)的位置处竖向对称开设有两个插接槽口(1208)，转动环(1209)上开设有两个插孔(1210)，转动环(1209)内侧壁对应两个插孔(1210)的位置处开设有两个拆卸槽口(1211)。

9.根据权利要求8所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述拆装机构(12)还包括固接在机器人头部(13)底部的两个插接块(1212)，且两个插接块(1212)上均开设有两个卡槽口(1213)。

10.根据权利要求9所述的智能机器人传动机构，其特征在于：所述插孔(1210)与插杆(1204)相互配合使用，插接槽口(1208)与插接块(1212)相互配合使用，拆卸槽口(1211)的深度与卡槽口(1213)的深度一致。

说明书

一种智能机器人传动机构

技术领域

[0001] 本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及一种智能机器人传动机构。

背景技术

[0002] 智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”，在脑中起作用的是中央处理器，这种计算机跟操作它的人有直接的联系，最主要的是，这样的计算机可
以进行按目的安排的动作，正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们
的外表可能有所不同。

[0003] 目前，随着科技的发展，智能机器人逐渐进入人们的视野，智能机器人一般是模拟人的外形制造，而现有智能机器人的头部一般是固定的，不能够完全模拟人体头部进行多
向自由度转动，例如点头、摇头以及头部的全方位旋转动作都很难实现，大大降低了智能机
器人的实用性，且智能机器人的头部与身体是连接在一起的，不能进行组装作业，影响生产
制造效率，后期检修时存在一定的不便。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种智能机器人传动机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能机器人传动机构，包括安装板，所述安装板的上表面处安装有纵向升降机构，且纵向升降机构上固接有升降环，所述升
降环的内侧壁处开设有环形槽，且环形槽内滑动连接有滑块，所述滑块固接在连接杆的一
端上，所述连接杆的另一端与齿板固接，且齿板与直齿轮相啮合，所述直齿轮固接在旋转轴
的一端上，所述安装板的上表面处还安装有横向旋转机构，且横向旋转机构与旋转轴连接，
所述旋转轴的另一端上固接有L形连接件，且L形连接件的上表面通过拆装机构可拆卸连接
有机器人头部。

[0006] 方案中需要说明的是：

[0007] 驱动电机a以及驱动电机b均为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制。

[0008] 作为一种优选的实施方式，所述纵向升降机构包括固接在安装板上的伺服电机a，且伺服电机a的输出轴上固接有主动锥齿轮，且主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，从动锥齿
轮固接在旋转柱的外侧壁上，旋转柱的底端通过轴承a转动连接在安装板的上表面，旋转柱
的顶端上固接有主动柱齿轮，且主动柱齿轮与四个从动柱齿轮相啮合，从动柱齿轮固接在
螺套的外侧壁上，螺套内螺旋传动连接有螺杆，且螺杆的顶端与升降环的底部固接。

[0009] 作为一种优选的实施方式，所述安装板上对应四个螺杆底端的位置处均开设有通孔。

[0010] 作为一种优选的实施方式，所述螺套的外侧壁上转动连接有轴承b，且轴承b嵌设在支撑板上，支撑板固接在安装板上。

[0011] 作为一种优选的实施方式，所述横向旋转机构包括固接在安装板上的固定架，且固定架的侧壁上固接有伺服电机b，伺服电机b的输出轴上固接有蜗杆轴，且蜗杆轴与蜗轮
相啮合，蜗轮固接在转动轴的底端上，转动轴的顶端上固接有固定筒，且固定筒内嵌设有轴
承c，轴承c转动连接在旋转轴的外侧壁上，转动轴的外侧壁上转动连接有轴承d，且轴承d嵌
设在固定架上。

[0012] 作为一种优选的实施方式，所述固定筒的外侧壁通过固定杆与限位杆的底端固接，且限位杆上套设有限位套，限位套通过固定块与齿板的侧壁固接。

[0013] 作为一种优选的实施方式，所述限位杆的顶端以及靠近底端的外侧壁上均固接有防脱块。

[0014] 作为一种优选的实施方式，所述拆装机构包括底端与L形连接件固接的固定柱，且固定柱的外侧壁上固接有固定环，且固定环上开设有两个对称的贯穿孔，贯穿孔内插接有
插杆，且两个插杆的底端均与活动环固接，且活动环套设在固定柱靠近底端的外侧壁上，插
杆处于固定环和活动环之间的外侧壁上套设有弹簧，且弹簧的两端分别与固定环和活动环
的相对面固接，固定柱靠近顶端的外侧壁上开设有活动槽口，且活动槽口内转动连接有转
动环，固定柱外侧壁外侧壁靠近活动槽口的位置处竖向对称开设有两个插接槽口，转动环
上开设有两个插孔，转动环内侧壁对应两个插孔的位置处开设有两个拆卸槽口。

[0015] 作为一种优选的实施方式，所述拆装机构还包括固接在机器人头部底部的两个插接块，且两个插接块上均开设有两个卡槽口。

[0016] 作为一种优选的实施方式，所述插孔与插杆相互配合使用，插接槽口与插接块相互配合使用，拆卸槽口的深度与卡槽口的深度一致。

[0017] 与现有技术相比，本发明提供的智能机器人传动机构，至少包括如下有益效果：

[0018] (1)纵向升降机构中伺服电机a工作并带动主动锥齿轮旋转，利用主动锥齿轮与从动锥齿轮的啮合作用带动旋转柱旋转，旋转柱旋转后利用主动柱齿轮与多个从动柱齿轮的
啮合作用带动多个螺套旋转，进而使得螺杆上下移动并带动升降环上下移动，在滑块的作
用下，通过齿板与直齿轮的啮合从而带动机器人头部进行前后的摆动动作；

[0019] (2)在横向旋转机构的作用下，利用伺服电机b工作并带动蜗杆轴旋转，利用蜗杆轴与蜗轮的啮合从而带动转动轴旋转，通过固定筒的作用下带动机器人头部进行全方位的
旋转动作；

[0020] (3)在升降环、环形槽和滑块的作用下，当机器人头部在进行旋转后依然能够进行摆头动作，通过旋转与摆头动作相结合，从而实现机器人头部的任意位置的点头、摇头以及
其他动作，大大提高智能机器人的实用性；

[0021] (4)在拆装机构的作用下，组装机器人头部时，先拉动活动环将插杆从插孔内抽出，将转动环转动90°，使其内侧的两个拆卸槽口转动至与两个插接槽口相对应，此时可将
机器人头部底部的两个插接块分别插入到插接槽口内，完全插入后再次将活动环转动90°，
松开活动环后在弹簧的拉力作用下使得插杆自动插入插孔内，完成对转动环的限位，从而
实现对机器人头部的组装工作，降低了生产难度，便于后续的检修作业。

附图说明

[0022] 图1为本发明的结构示意图；

[0023] 图2为本发明纵向升降机构的结构示意图；

[0024] 图3为本发明伺服电机a、主动锥齿轮以及从动锥齿轮连接处的结构示意图；

[0025] 图4为本发明横向旋转机构的结构示意图；

[0026] 图5为本发明升降环处部分剖视的结构示意图；

[0027] 图6为本发明拆装机构的爆炸图。

[0028] 图中：1、安装板；101、通孔；2、纵向升降机构；201、伺服电机a；202、主动锥齿轮；203、从动锥齿轮；204、旋转柱；205、轴承a；206、主动柱齿轮；207、从动柱齿轮；208、螺套；
209、轴承b；210、支撑板；211、螺杆；3、升降环；4、环形槽；5、滑块；6、连接杆；7、齿板；8、直齿
轮；9、旋转轴；10、L形连接件；11、横向旋转机构；1101、固定架；1102、伺服电机b；1103、蜗杆
轴；1104、蜗轮；1105、转动轴；1106、轴承c；1107、固定筒；1108、轴承d；1109、固定杆；1110、
限位杆；1111、防脱块；1112、限位套；1113、固定块；12、拆装机构；1201、固定柱；1202、固定
环；1203、贯穿孔；1204、插杆；1205、活动环；1206、弹簧；1207、活动槽口；1208、插接槽口；
1209、转动环；1210、插孔；1211、拆卸槽口；1212、插接块；1213、卡槽口；13、机器人头部。

具体实施方式

[0029] 下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

[0030] 以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都
属于本发明要求保护的范围。

[0031] 请参阅图1‑6，本发明提供一种智能机器人传动机构，包括安装板1，安装板1上对应四个螺杆211底端的位置处均开设有通孔101见图1、图2、图3和图4；避免螺杆211与安装
板1发生碰撞，确保螺杆211可以正常上下移动。

[0032] 安装板1的上表面处安装有纵向升降机构2，纵向升降机构2包括固接在安装板1上的伺服电机a201，且伺服电机a201的输出轴上固接有主动锥齿轮202，且主动锥齿轮202与
从动锥齿轮203相啮合，从动锥齿轮203固接在旋转柱204的外侧壁上，旋转柱204的底端通
过轴承a205转动连接在安装板1的上表面，旋转柱204的顶端上固接有主动柱齿轮206，且主
动柱齿轮206与四个从动柱齿轮207相啮合，从动柱齿轮207固接在螺套208的外侧壁上，螺
套208内螺旋传动连接有螺杆211，且螺杆211的顶端与升降环3的底部固接见图1、图2和图
3；纵向升降机构2中伺服电机a201工作并带动主动锥齿轮202旋转，利用主动锥齿轮202与
从动锥齿轮203的啮合作用带动旋转柱204旋转，旋转柱204旋转后利用主动柱齿轮206与多
个从动柱齿轮207的啮合作用带动多个螺套208旋转，进而使得螺杆211上下移动并带动升
降环3上下移动。

[0033] 螺套208的外侧壁上转动连接有轴承b209，且轴承b209嵌设在支撑板210上，支撑板210固接在安装板1上见图1和图2；利用轴承b209的作用，从而使得螺套208在旋转时更具
稳定性。

[0034] 且纵向升降机构2上固接有升降环3，升降环3的内侧壁处开设有环形槽4，且环形槽4内滑动连接有滑块5，滑块5固接在连接杆6的一端上，连接杆6的另一端与齿板7固接，且
齿板7与直齿轮8相啮合，直齿轮8固接在旋转轴9的一端上，安装板1的上表面处还安装有横
向旋转机构11，横向旋转机构11包括固接在安装板1上的固定架1101，且固定架1101的侧壁
上固接有伺服电机b1102，伺服电机b1102的输出轴上固接有蜗杆轴1103，且蜗杆轴1103与
蜗轮1104相啮合，蜗轮1104固接在转动轴1105的底端上，转动轴1105的顶端上固接有固定
筒1107，且固定筒1107内嵌设有轴承c1106，轴承c1106转动连接在旋转轴9的外侧壁上，转
动轴1105的外侧壁上转动连接有轴承d1108，且轴承d1108嵌设在固定架1101上见图1、图4
和图5；在横向旋转机构11的作用下，利用伺服电机b1102工作并带动蜗杆轴1103旋转，利用
蜗杆轴1103与蜗轮1104的啮合从而带动转动轴1105旋转，通过固定筒1107的作用下带动机
器人头部13进行全方位的旋转动作。

[0035] 固定筒1107的外侧壁通过固定杆1109与限位杆1110的底端固接，且限位杆1110上套设有限位套1112，限位套1112通过固定块1113与齿板7的侧壁固接见图4；在固定杆1109
的作用可带动限位杆1110移动，从而同时带动齿轮移动，即可实现齿板7的上下移动，同时
也可实现齿板7的旋转工作。

[0036] 限位杆1110的顶端以及靠近底端的外侧壁上均固接有防脱块1111见图4；防脱块1111的设置可避免限位套1112脱离限位杆1110。

[0037] 且横向旋转机构11与旋转轴9连接，旋转轴9的另一端上固接有L形连接件10，且L形连接件10的上表面通过拆装机构12可拆卸连接有机器人头部13，拆装机构12包括底端与
L形连接件10固接的固定柱1201，且固定柱1201的外侧壁上固接有固定环1202，且固定环
1202上开设有两个对称的贯穿孔1203，贯穿孔1203内插接有插杆1204，且两个插杆1204的
底端均与活动环1205固接，且活动环1205套设在固定柱1201靠近底端的外侧壁上，插杆
1204处于固定环1202和活动环1205之间的外侧壁上套设有弹簧1206，且弹簧1206的两端分
别与固定环1202和活动环1205的相对面固接，固定柱1201靠近顶端的外侧壁上开设有活动
槽口1207，且活动槽口1207内转动连接有转动环1209，固定柱1201外侧壁外侧壁靠近活动
槽口1207的位置处竖向对称开设有两个插接槽口1208，转动环1209上开设有两个插孔
1210，转动环1209内侧壁对应两个插孔1210的位置处开设有两个拆卸槽口1211见图1和图
6；在拆装机构12的作用下，组装机器人头部13时，先拉动活动环1205将插杆1204从插孔
1210内抽出，将转动环1209转动90°，使其内侧的两个拆卸槽口1211转动至与两个插接槽口
1208相对应，此时可将机器人头部13底部的两个插接块1212分别插入到插接槽口1208内，
完全插入后再次将活动环1205转动90°，松开活动环1205后在弹簧1206的拉力作用下使得
插杆1204自动插入插孔1210内，完成对转动环1209的限位，从而实现对机器人头部13的组
装工作，降低了生产难度，便于后续的检修作业。

[0038] 拆装机构(12)还包括固接在机器人头部13底部的两个插接块1212，且两个插接块1212上均开设有两个卡槽口1213见图6；转动环1209转动时将卡槽口1213卡住，从而实现对
插接块1212的固定。

[0039] 插孔1210与插杆1204相互配合使用，插接槽口1208与插接块1212相互配合使用，拆卸槽口1211的深度与卡槽口1213的深度一致见图6；便于组装工作。

[0040] 在使用时，纵向升降机构2中伺服电机a201工作并带动主动锥齿轮202旋转，利用主动锥齿轮202与从动锥齿轮203的啮合作用带动旋转柱204旋转，旋转柱204旋转后利用主
动柱齿轮206与多个从动柱齿轮207的啮合作用带动多个螺套208旋转，进而使得螺杆211上
下移动并带动升降环3上下移动，在滑块5的作用下，通过齿板7与直齿轮8的啮合从而带动
机器人头部13进行前后的摆动动作，在横向旋转机构11的作用下，利用伺服电机b1102工作
并带动蜗杆轴1103旋转，利用蜗杆轴1103与蜗轮1104的啮合从而带动转动轴1105旋转，通
过固定筒1107的作用下带动机器人头部13进行全方位的旋转动作，在升降环3、环形槽4和
滑块5的作用下，当机器人头部13在进行旋转后依然能够进行摆头动作，通过旋转与摆头动
作相结合，从而实现机器人头部13的任意位置的点头、摇头以及其他动作，大大提高智能机
器人的实用性，在拆装机构12的作用下，组装机器人头部13时，先拉动活动环1205将插杆
1204从插孔1210内抽出，将转动环1209转动90°，使其内侧的两个拆卸槽口1211转动至与两
个插接槽口1208相对应，此时可将机器人头部13底部的两个插接块1212分别插入到插接槽
口1208内，完全插入后再次将活动环1205转动90°，松开活动环1205后在弹簧1206的拉力作
用下使得插杆1204自动插入插孔1210内，完成对转动环1209的限位，从而实现对机器人头
部13的组装工作，降低了生产难度，便于后续的检修作业。

[0041] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。