一种机器人胳膊旋转机构的制作方法

本实用新型涉及一种机器人胳膊旋转机构，属于机器人技术领域。

背景技术：

老年陪伴机器人主要用途就是陪伴老人。随着人工智能技术在家电行业的应用潜力越来越被看好，小型机器人时代已经来临。作为陪伴型家用机器人他需要像人一样给予体验者合适的反应。最重要的就是人机交互，从听觉、触觉、视觉、语音等方面入手。

传统家用机器人，胳膊需要相对于机器人的机身旋转，现有的机器人胳膊的转动是由电机驱动实现，具体是通过电机的正反转来实现胳膊的前、后摆动，但是当机器人胳膊受到外力或者外力过大时，电机驱动，胳膊却无法动作，就会导致电机烧坏。故需要解决当胳膊受外力或外力过大导致电机堵转无法动作时烧坏电机的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，在胳膊受外力时，电机空转，不会损坏电机的机器人胳膊旋转机构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种机器人胳膊旋转机构，包括胳膊件、胳膊连接件、电机连接件、伺服电机及传动机构，所述伺服电机与所述电机连接件连接，所述胳膊连接件与所述电机连接件连接，所述胳膊件通过大轴承与所述胳膊连接件连接；所述传动机构包括旋转轴套、小齿轮、压轮、弹簧及大齿轮，所述旋转轴套套装在所述伺服电机的输出轴的外侧，所述旋转轴套通过小轴承与所述胳膊连接件连接，所述小齿轮及压轮套装在所述旋转轴套的外侧，所述旋转轴套上设有用于安装所述小齿轮的定位台肩，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述大齿轮安装在所述胳膊件上，所述压轮通过定位机构随旋转轴套的转动而转动，所述弹簧设置在所述小轴承与所述压轮之间，在所述弹簧作用下，所述压轮将所述小齿轮压紧在所述定位台肩上，所述小齿轮与压轮之间设有用于传递动力的卡合传动机构。

本实用新型的有益效果是：压轮随旋转轴套同步旋转，压轮还可在弹簧的作用下轴向移动，压轮在弹簧作用下轴向将小齿轮压紧在定位台肩上，小齿轮与压轮通过卡合传动机构配合，伺服电机运动时，带动旋转轴套转动，压轮随着旋转轴套同步转动，小齿轮在卡合传动机构的作用下随着压轮转动，大齿轮与小齿轮啮合，故小齿轮带动大齿轮一起运动实现胳膊的旋转转动，当胳膊受到外力或者外力过大时，大齿轮无法动作，小齿轮也无法转动，伺服电机转动，压轮随着旋转轴套同步转动，则弹簧受压轮轴向力压缩，压轮与小齿轮之间的卡合传动机构不咬合，压轮与小齿轮之间打滑，仅压轮随着旋转轴套转动，此时电机空转，不至于把电机损坏，若外力消失，则大齿轮可以转动，小齿轮可以转动，弹簧作用，则卡合传动机构使得压轮与小齿轮咬合，小齿轮随着压轮转动，从而带动大齿轮转动，故再启动时胳膊将恢复正常。总之，本实用新型结构简单，操作方便，在胳膊受到外力或外力过大无法动弹时，电机空转，不会损坏电机，在外力消失时能正常驱动胳膊的旋转。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述定位机构包括定位平面及与定位平面相适配的所述压轮的轮孔，所述定位平面设置在所述旋转轴套的外侧，所述轮孔呈D型。

采用上述进一步方案的有益效果是，压轮通过D型轮孔随着有定位平面的旋转轴套转动，从而实现压轮的转动。

进一步的，所述卡合传动机构包括多个齿轮卡合凸起及压轮卡合凸起，多个所述齿轮卡合凸起呈环形均匀分布在所述小齿轮的上表面上，多个所述压轮卡合凸起呈环形均匀分布在所述压轮的下表面上，相邻所述齿轮卡合凸起之间形成与所述压轮卡合凸起相配合的齿轮卡合凹槽，相邻所述压轮卡合凸起之间形成与所述齿轮卡合凸起相配合的压轮卡合凹槽。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过凸起与凹槽的配合实现压轮与小齿轮之间的动力传递，从而带动小齿轮、大齿轮转动实现胳膊的旋转动作；在胳膊受到外力或外力过大无法转动时，压轮施力压缩弹簧，凸起与凹槽不咬合，则只有压轮随着旋转轴套转动。

进一步的，所述大齿轮通过螺栓安装在所述胳膊件上。

采用上述进一步方案的有益效果是，大齿轮转动带动胳膊件转动，采用螺栓安装维护方便快捷。

进一步的，所述螺栓的端头与所述大齿轮之间设有限位板。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现大齿轮的准确定位安装。

进一步的，所述旋转轴套与所述伺服电机的输出轴键连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，将伺服电机的动力传递给旋转轴套，连接定位精确。

进一步的，所述胳膊件包括第一胳膊件、第二胳膊件及第三胳膊件，所述第三胳膊件的内侧设有卡扣，所述第一、第二胳膊件通过所述卡扣定位，并通过螺栓连接

采用上述进一步方案的有益效果是，卡扣设置在第三胳膊件内部的两侧，第一胳膊件通过挤压安装在第三胳膊件内，并通过卡扣一侧定位，第二胳膊件通过挤压安装在第三胳膊件内，并通过卡扣的另一侧定位，然后第一胳膊件与第二胳膊件通过螺栓连接，从而实现各个胳膊件的定位安装，安装维护方便，维护成本低，且方便运输。

进一步的，所述第三胳膊件的外侧设有外套。

采用上述进一步方案的有益效果是，保护第三胳膊件。

进一步的，所述外套采用橡胶材质制作而成，所述外套粘合在所述第三胳膊件的外侧。

采用上述进一步方案的有益效果是，质地柔软，胳膊件手感舒适。

进一步的，所述电机通过螺栓与所述电机连接件连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，连接维护方便快捷。

进一步的，所述电机连接件通过螺栓与所述胳膊连接件连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，连接维护方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部放大图；

图3为本实用新型压轮的主视结构示意图；

图4为本实用新型压轮的仰视结构示意图；

图5为本实用新型压轮的立体结构示意图；

图6为本实用新型小齿轮的主视结构示意图；

图7为本实用新型小齿轮的俯视结构示意图；

图8为本实用新型小齿轮的立体结构示意图；

图9为本实用新型胳膊件的结构示意图；

图10为图9中沿A-A方向的剖面图；

图11为本实用新型第一胳膊件的结构示意图；

图12为图11中沿B-B方向的剖面图。

图中，1、伺服电机；2、电机连接件；3、小齿轮；4、压轮；5、胳膊连接件；6、第一胳膊件；7、第二胳膊件；8、第三胳膊件；9、外套；10、小轴承；11、大齿轮；12、限位板；13、大轴承；14、旋转轴套；15、弹簧；16、定位台肩；17、定位平面；18、轮孔；19、齿轮卡合凸起；20、压轮卡合凸起；21、齿轮卡合凹槽；22、压轮卡合凹槽；23、螺栓；24、卡扣；25、螺栓安装位。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图12所示，一种机器人胳膊旋转机构，包括胳膊件、胳膊连接件、电机连接件、伺服电机1及传动机构，所述伺服电机1与所述电机连接件2连接，所述胳膊连接件5与所述电机连接件2连接，所述胳膊件通过大轴承13与所述胳膊连接件5连接；所述传动机构包括旋转轴套14、小齿轮3、压轮4、弹簧15及大齿轮11，所述旋转轴套套装在所述伺服电机的输出轴的外侧，所述旋转轴套通过小轴承10与所述胳膊连接件5连接，所述小齿轮及压轮套装在所述旋转轴套的外侧，所述旋转轴套上设有用于安装所述小齿轮的定位台肩16，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述大齿轮安装在所述胳膊件上，所述压轮4通过定位机构随旋转轴套的转动而旋转，所述弹簧设置在所述小轴承10与所述压轮4之间，在所述弹簧15作用下，所述压轮将所述小齿轮压紧在所述定位台肩上，所述小齿轮与压轮之间设有用于传递动力的卡合传动机构。

所述定位机构包括定位平面17及与定位平面相适配的所述压轮的轮孔18，所述定位平面设置在所述旋转轴套的外侧，所述轮孔呈D型。压轮通过D型轮孔随着有定位平面的旋转轴套转动，从而实现压轮的转动。

所述卡合传动机构包括多个齿轮卡合凸起19及压轮卡合凸起20，多个所述齿轮卡合凸起呈环形均匀分布在所述小齿轮的上表面上，多个所述压轮卡合凸起呈环形均匀分布在所述压轮的下表面上，相邻所述齿轮卡合凸起之间形成与所述压轮卡合凸起相配合的齿轮卡合凹槽21，相邻所述压轮卡合凸起之间形成与所述齿轮卡合凸起相配合的压轮卡合凹槽22。通过凸起与凹槽的配合实现压轮与小齿轮之间的动力传递，从而带动小齿轮、大齿轮转动实现胳膊的旋转动作；在胳膊受到外力或外力过大无法转动时，压轮施力压缩弹簧，凸起与凹槽不咬合，则只有压轮随着旋转轴套转动。

所述大齿轮通过螺栓23安装在所述胳膊件上。大齿轮转动带动胳膊件转动，采用螺栓安装维护方便快捷。

所述螺栓的端头与所述大齿轮之间设有限位板12。实现大齿轮的准确定位安装。

所述旋转轴套与所述伺服电机的输出轴键连接。将伺服电机的动力传递给旋转轴套，连接定位精确。

所述胳膊件包括第一胳膊件6、第二胳膊件7及第三胳膊件8，所述第三胳膊件的内侧设有卡扣24，所述第一、第二胳膊件通过所述卡扣定位，并通过螺栓连接。卡扣设置在第三胳膊件内部的两侧，第一胳膊件通过挤压安装在第三胳膊件内，并通过卡扣一侧定位，第二胳膊件通过挤压安装在第三胳膊件内，并通过卡扣的另一侧定位，然后第一胳膊件与第二胳膊件通过螺栓连接，螺栓则安装在图10-图12中螺栓安装位25处，从而实现各个胳膊件的定位、稳定及快速的安装，安装维护方便，维护成本低，且方便运输。

所述第三胳膊件的外侧设有外套9。保护第三胳膊件，手感舒适。

所述外套采用橡胶材质制作而成，所述外套粘合在所述第三胳膊件的外侧。质地柔软，胳膊件手感舒适。

所述电机通过螺栓与所述电机连接件连接。连接维护方便快捷。

所述电机连接件通过螺栓与所述胳膊连接件连接。连接维护方便快捷。

压轮在弹簧作用下轴向将小齿轮压紧在定位台肩上，小齿轮与压轮通过卡合传动机构配合，伺服电机运动时，带动旋转轴套转动，压轮随着旋转轴套转动，小齿轮在卡合传动机构的作用下随之转动，大齿轮与小齿轮啮合，故小齿轮带动大齿轮一起运动实现胳膊的旋转转动，当胳膊受到外力或者外力过大时，大齿轮无法动作，小齿轮也无法转动，伺服电机转动，压轮随着旋转轴套转动，则弹簧受压轮轴向力压缩，压轮与小齿轮之间的卡合传动机构不咬合，压轮与小齿轮之间打滑，压轮随着旋转轴套转动，故此时电机空转，不至于把电机损坏，若外力消失，则胳膊将恢复正常动作。该机器人动作缓慢，故通过压轮受到弹簧的轴向力压紧小齿轮，齿轮卡合凸起与压轮卡合凹槽配合，压轮卡合凸起与齿轮卡合凹槽配合，小齿轮转动，从而大齿轮转动，便可实现胳膊的正常摆动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。