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头部结构及机器人的制作方法

专利查询2022-5-26  86

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头部结构及机器人
【技术领域】
1.本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种头部结构及机器人。


背景技术:

2.仿生机器人可形成多种不同形态,例如仿生机器人可形成类似于狗的形态。仿生机器人通常包括机身、连接于机身上的头部以及腿部,腿部用于支撑机身,并可带动机身行走,头部则用于观察环境,判断障碍物,以使得机器人能够根据障碍物的位置确定行进的方向或者行走的方式,增强机器人的障碍通过能力和地形适应能力。
3.相关技术中的机器人的头部,通常模仿生物狗的头部形状设置,其形状、结构复杂,装拆不便,而且,相关技术中的头部由于壳体体积大,导致其重量大,且通常延伸至机身的上方,使得机器人的重心不稳,不利于机器人快速、平稳的运动。
4.因此,有必要对相关技术予以改良以克服相关技术中的所述缺陷。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于提供一种头部结构及机器人,该头部结构的结构简单,拆装方便。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现:
7.一方面,本实用新型实施例提出了一种头部结构,包括:
8.前壳体;以及
9.后壳体,其与所述前壳体可拆卸连接,且两者之间形成用于容纳电子元器件的腔体;
10.所述前壳体和所述后壳体配合形成第一连接部,所述第一连接部用于与机器人的机身连接,且所述第一连接部设置有连通所述腔体和所述机身的内部的走线通道。
11.进一步地,所述的头部结构还包括连接于所述后壳体和所述机身之间的支撑壳体,所述支撑壳体位于所述第一连接部下方,所述后壳体、所述支撑壳体和所述机身之间形成空腔。
12.进一步地,所述第一连接部和/或所述支撑壳体插设于所述机身内。
13.进一步地,所述前壳体和所述后壳体之间设置有密封条。
14.进一步地,所述的头部结构还包括抵紧于所述第一连接部的端面和所述机身之间的尾部密封圈。
15.进一步地,所述前壳体和所述后壳体均为弧形壳体,所述后壳体较所述前壳体更靠近所述机身。
16.进一步地,所述前壳体设置有向着所述后壳体延伸的一个或多个第一螺纹孔柱,所述后壳体设置有与所述第一螺纹孔柱对应的一个或多个沉孔,所述前壳体和所述后壳体通过配接于所述沉孔和所述第一螺纹孔柱内的螺栓相连。
17.另一方面,本实用新型实施例还提出一种机器人,其包括如上任一项所述的头部
结构以及与所述头部结构相连的机身。
18.进一步地,所述机身开设有与所述第一连接部配接的插孔,所述插孔的孔底面开设有连通所述走线通道和所述机身内部的走线孔。
19.进一步地,所述机身还开设有插槽,所述支撑壳体插设于所述插槽内。
20.与相关技术相比,本实用新型具有如下有益效果:通过将头部结构设置成可拆卸连接的前壳体和后壳体的形式,其结构更为简单,可以在拆开前壳体和后壳体后方便地装拆安装电子元器件,另外,通过前壳体和后壳体配合形成的第一连接部与机身相连,可以使头部结构与机身的连接更为方便、省力。
【附图说明】
21.图1是本实用新型一实施例中头部结构的立体图。
22.图2是本实用新型一实施例中头部结构的剖视图。
23.图3是本实用新型一实施例中头部结构另一视向的立体图。
24.图4是本实用新型一实施例中头部结构连接于机身时的示意图。
25.图5是本实用新型一实施例中机身的结构示意图。
26.图6是本实用新型一实施例中第一连接部与机身连接处的剖视图。
27.图7是本实用新型一实施例中后壳体的结构示意图。
28.图8是本实用新型一实施例中头部结构的爆炸图。
29.图9是图2中i部的放大图。
30.图10是本实用新型一实施例中前壳体和后壳体的分体图。
【具体实施方式】
31.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图,对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术,而非对本技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例,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它实施例,都属于本技术保护的范围。
32.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
34.如图1至图10所示,对应于本实用新型一实施例的头部结构,其包括外壳39,该外壳39包括前壳体390和与前壳体390可拆卸连接的后壳体391,前壳体390和后壳体391之间形成用于容纳电子元器件的腔体392。前壳体390和后壳体391还配合形成有第一连接部393,第一连接部393与机器人的机身200连接,在第一连接部393上开设有连通腔体392和机
身200内部的走线通道3930,使得与电子元器件相连的线缆能够通过走线通道3930进入机身200内。
35.通过将头部结构的外壳39设置成前壳体390和后壳体391相连的形式,可以先在前壳体390和后壳体391处于分体状态时将电子元器件安装至腔体392内,之后再将前壳体390和后壳体391连接成完整的外壳39。同时,前壳体390和后壳体391配合形成第一连接部393,通过该第一连接部393与机身200相连,能够更为方便的实现外壳39与机身200的拆装,并进一步加强前壳体390和后壳体391之间连接的可靠性。
36.为了加强头部结构与机身200之间的连接强度,头部结构还包括连接在后壳体391和机身200之间的支撑壳体396,第一连接部393连接于靠近机身200上方的位置,而支撑壳体396连接于靠近机身200下方的位置,使得后壳体391、支撑壳体396和机身200之间形成空腔3913(标号见图4),如此,通过第一连接部393与支撑壳体396上下配合支撑的结构,可以使得头部结构与机身200之间的连接强度更好,并且头部结构形成镂空结构,可以大大减轻头部结构的整体重量,有利于机器人快速、平稳的运动。由于头部结构形成镂空结构,且采用上侧的第一连接部和下侧的支撑壳体与机身连接,可以使得头部结构的重量在垂直于机身的方向上分布平衡,提高机器人的重心稳定性,有利于机器人的平稳运动。
37.作为一种示例性的实施方式,第一连接部393与机身200插接,以方便第一连接部393与机身200的可拆卸连接。如图5和图6所示,机身200朝向外壳39的端部开设有内陷的插孔3940,插孔3940与第一连接部393适配,第一连接部393能够插设在插孔3940内,之后再通过例如螺栓连接等方式,将第一连接部393固定在机身200上即可。可以理解的是,通过插接配合的方式,可以有效的提高第一连接部393和机身200之间的连接强度和刚度,同时还能够提高两者连接处的密封性。
38.作为一种示例性的实施方式,支撑壳体396与机身200插接,以方便支撑壳体396与机身200连接。如图5所示,机身200朝向外壳39的端部开设有插槽3943,支撑壳体396与插槽3943适配,能够插设在插槽3943内,之后再通过例如螺栓连接等方式,将支撑壳体396固定在机身200上即可。可以理解的是,通过插接配合的形式,可以有效的提高支撑壳体396和机身200之间的连接强度和刚度。
39.作为一种示例性的实施方式,第一连接部393以及支撑壳体396与机身200之间均为插接配合,且插设方向相同,即插口3940和插槽3943的延伸方向一致,这样,可以先将头部结构安装完成后,再将其整体插设至机身200上,拆卸时也可以从机身200上整体拆除头部结构,拆、装更为轻松省力,
40.由于外壳39内需要安装电子元器件,因此外壳39需要有较佳的密封性,本实施例中,如图8和图9所示,前壳体390和后壳体391之间设置有密封条395。具体的,前壳体390设置有与后壳体391对接的第一外缘3907,相应的,后壳体391设置有与第一外缘3907对接的第二外缘3914。第一外缘3907设置有第一密封面3903和自第一密封面3903外凸的第一密封凸台3904,第二外缘3914设置有第二密封面3911和自第二密封面3911外凸的第二密封凸台3912,第一密封凸台3904和第二密封面3911贴合,密封条395则设置于第一密封面3903和第二密封凸台3912之间,从而使得相对接的第一外缘3907和第二外缘3914之间形成可靠的密封。为了使得外壳39外表更为美观,第一密封凸台3904位于第一密封面3903外侧,这样从外部将无法观察到密封条395,更为美观,且将密封条395设置在内部,能够对其起到更好的保
护效果,延长其使用寿命。
41.为进一步提高外壳39和机身200之间的密封性,如图6和图8所示,在第一连接部393朝向机身200的端面3931上设置有尾部密封圈3932,该尾部密封圈3932同时与机身200抵紧,更具体的说,其与插孔3940的孔底面3941抵紧,从而防止液体从第一连接部393和插孔3940之间进入机身200或者外壳39内。
42.参考图4,本实施例中,前壳体390和后壳体391均为弧形壳体,其中,后壳体391较前壳体390更为靠近机身200,并且,前壳体390和后壳体391均自机身200逐渐向前、向下弯曲,使得外壳39不高于机身200,重心更低,机器人运动时稳定性更好。
43.本实施例中,前壳体390和后壳体391之间通过螺栓连接,具体而言,如图10所示,前壳体390内部设置有向着后壳体391延伸的第一螺纹孔柱3900,后壳体391则设置有与第一螺纹孔柱3900对应的沉孔3910,通过螺栓穿过沉孔3910与第一螺纹孔柱3900螺接,可以将前壳体390和后壳体391互相锁紧。通过螺栓连接的方式,可以方便的实现前壳体390和后壳体391之间的拆装,同时,螺栓从靠近机身200侧穿入后壳体391与前壳体390相连,可以使得外壳39易于被观察的表面不出现裸露的螺栓,更为美观,防水效果也更好。可以理解的是,第一螺纹孔柱3900和沉孔3910的数量不限,只要能够将前壳体390和后壳体391可靠连接即可。
44.本实施例中,支撑壳体396与后壳体391之间通过螺栓连接,具体而言,如图7和图8所示,后壳体391上开设有与支撑壳体396端部适配的配接槽3916,支撑壳体396一端插接在配接槽3916内,另一端与机身200相连。在后壳体391上还开设有与配接槽3916相通的若干通孔3917,通过螺栓穿过通孔3917与支撑壳体396螺接,即可将支撑壳体396固定在后壳体391上。由于螺栓不暴露于外壳39外部,因此该处的连接结构具有较佳的美观性和防水性。
45.组装头部结构时,可以先将支撑壳体396通过螺栓连接在后壳体391上,之后通过螺栓将后壳体391和前壳体390相连即可,也可以先将前壳体390与后壳体391连接,再将支撑壳体396与后壳体391连接;拆卸头部结构时,可以将连接在前壳体390从后壳体391之间的螺栓拆下,即可分离前壳体390和后壳体391,露出内部的电子元器件,安装和拆卸十分方便。另外,前壳体390和后壳体391分离后,能够形成较大的开口,为拆装内部的电子元器件提供了充分的操作空间,极大的提高了拆装、维修和调试的便利性。
46.本实用新型实施例至少具备如下优点:
47.1.通过将头部结构设置成可拆卸连接的前壳体和后壳体的形式,其结构更为简单,可以在拆开前壳体和后壳体后方便地装拆安装电子元器件,另外,通过前壳体和后壳体配合形成的第一连接部与机身相连,可以使头部结构与机身的连接更为方便、省力。
48.2.通过设置连接在后壳体和机身之间的支撑壳体,可以大大提高头部结构与机身连接的牢固性,同时,后壳体、支撑壳体和机身之间形成空腔,能够减轻头部结构的重量,并且使头部结构在垂直于机身的方向上的重量分布平衡,有利于机器人快速、平稳的运动。
49.3.通过设置位于前壳体和后壳体之间的密封条以及位于第一连接部和机身之间的尾部密封圈,使得头部结构具有良好的密封性,对内部的电子元器件形成了良好的保护,有利于保证机器人工作的可靠性。
50.本实用新型实施例还提出了一种机器人,如图4所示,该机器人包括机身200以及上文所述的头部结构,该头部结构连接于机身200上。
51.进一步地,如图4至图6所示,第一连接部393与支撑壳体396均与机身200插接,即机身200上开设有与第一连接部393适配的插孔3940,该插孔3940的孔底面3941开设有连通走线通道3930和机身200内部的走线孔3942,使得外壳39内的线缆能够穿过走线通道3930和走线孔3942后进入机身200内。在后壳体391形成第一连接部393的位置,后壳体391上设置有向着前壳体390延伸的第二螺纹孔柱3915,通过螺栓穿过机身200与第二螺纹孔柱3915相连,即可将第一连接部393固定在机身200上。
52.进一步地,机身200还开设有插槽3943用以与支撑壳体396插接。该插槽3943与机身200的下表面相通,以降低对第一连接部393和支撑壳体396之间的位置精度的要求,通过螺栓从下向上穿过支撑壳体396与机身相连,即可将支撑壳体396锁紧至机身200上。
53.将头部结构安装至机身200时,只需将头部结构插入机身200内,之后锁上螺栓即可完成连接。拆卸时,先拆下连接在机身200和头部结构之间的螺栓,然后抽出头部结构即可,因而,头部结构与机身200之间的拆装同样十分方便。
54.作为一种示例性的实施方式,该机器人为四足机器人。
55.本实用新型实施例至少具备如下优点:
56.1.通过将头部结构设置成可拆卸连接的前壳体和后壳体的形式,其结构更为简单,可以在拆开前壳体和后壳体后方便地装拆安装电子元器件,另外,通过前壳体和后壳体配合形成的第一连接部与机身相连,可以使头部结构与机身的连接更为方便、省力。
57.2.通过设置连接在后壳体和机身之间的支撑壳体,可以大大提高头部结构与机身连接的牢固性,同时,后壳体、支撑壳体和机身之间形成空腔,能够减轻头部结构的重量,,并且使头部结构在垂直于机身的方向上的重量分布平衡,有利于机器人快速、平稳的运动。
58.3.通过设置位于前壳体和后壳体之间的密封条以及位于第一连接部和机身之间的尾部密封圈,使得头部结构具有良好的密封性,对内部的电子元器件形成了良好的保护,有利于保证机器人工作的可靠性。
59.上述仅为本实用新型的一个具体实施方式,其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

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