机器人的头部、机器人的头部组件及机器人的制作方法

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1.本技术涉及机器人技术领域,尤其涉及机器人的头部、机器人的头部组件及机器人。


背景技术:

2.随着科技的发展,机器人已被广泛应用于家庭、医疗、餐饮、建筑等行业,给人们的生活、生产带来诸多便利。人们对于机器人的要求也越来越高,特别是机器人头的部作为人机交互的主体,其往往同时兼具触摸交互或者语音交互等功能。与此同时,机器人影音娱乐化的需求也越来越高,例如越来越多用户提出了对机器人投影功能的需求。而受限于投影单元体积大和发热严重等特点,使得投影单元在机器人的使用效果不佳。


技术实现要素:

3.本技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种机器人的头部,装配空间、第一容纳空间和第二容纳空间可以分别用于机器人不同部件的安装,进而可以对空间进行合理划分。在此基础上,将投影单元安装在头部主骨架和盖体之间的容纳空间中,可以保证投影单元具有足够的安装空间和散热空间,进而保证投影单元具有较好的使用环境。此外,投影单元可以随着头部的俯仰运动或者转动而调节位置,进而可以适应不同条件下的投影需求。
4.本技术还提出一种机器人的头部组件。
5.本技术还提出一种机器人。
6.根据本技术第一方面实施例的机器人的头部,包括:
7.头部主骨架,包括第一骨架和第二骨架,所述第一骨架和所述第二骨架之间形成颈部关节的装配空间;
8.盖体,包括第一盖体和第二盖体,在所述第一盖体和所述第一骨架之间形成第一容纳空间,在所述第二盖体和所述第二骨架之间形成第二容纳空间;
9.投影单元,位于所述第一容纳空间或所述第二容纳空间内,且所述盖体形成有所述投影单元的出光部。
10.根据本技术实施例的机器人的头部,装配空间、第一容纳空间和第二容纳空间可以分别用于机器人不同部件的安装,进而可以对空间进行合理划分。在此基础上,将投影单元安装在头部主骨架和盖体之间的容纳空间中,可以保证投影单元具有足够的安装空间和散热空间,进而保证投影单元具有较好的使用环境。此外,投影单元可以随着头部的俯仰运动或者转动而调节位置,进而可以适应不同条件下的投影需求。
11.根据本技术的一个实施例,所述第二骨架呈曲面板状,所述第二盖体和所述第二骨架的形状匹配,且所述第二骨架和所述第二盖体之间形成有呈弧形的第二风道,所述投影单元位于所述第二风道内。
12.根据本技术的一个实施例,所述第二风道的两端设置有进风风机和排风风机,所
述第二骨架的底部形成有第二进风部和第二出风部,且所述第二进风部对应所述进风风机的迎风面,所述第二出风部对应所述排风风机的出风面。
13.根据本技术的一个实施例,所述第一骨架为前侧骨架,所述第二骨架为后侧骨架,沿着所述第二风道的延伸方向,所述投影单元位于所述第二风道的中部。
14.根据本技术的一个实施例,所述进风风机和所述投影单元之间,以及所述投影单元和所述排风风机之间均连接有散热器。
15.根据本技术的一个实施例,所述散热器包括若干个散热翅片,且所述散热器的散热翅片与所述第二风道的延伸方向一致;
16.还包括:
17.导热组件,连接所述投影单元和所述散热器,所述导热组件包括导热块和热管的至少其中一个,所述投影单元通过所述导热块和/或所述热管连接所述翅片。
18.根据本技术的一个实施例,所述第二骨架和所述第二盖体中的至少其中一个内表面朝着所述容纳空间伸出有安装筋板以及多个连接柱,所述进风风机、所述散热器和所述排风风机至少其中一个固定于所述安装筋板,且所述进风风机、所述散热器和所述排风风机中的至少其中一个通过螺纹件连接于所述连接柱。
19.根据本技术的一个实施例,所述第二风道背向所述第二盖体的一侧设置有头部进风部,所述头部进风部适于和机身的第一风道连通,所述第二风道背向所述机身的一侧设置有头部排风部,所述投影单元位于所述头部排风部的延长路径中。
20.根据本技术的一个实施例,所述出光部包括形成于所述第二盖体的出光口,所述出光口处设置有可开闭的罩壳。
21.根据本技术的一个实施例,所述投影单元包括校准镜头、投影模组、投影用电控板和投射镜头,所述投射镜头对应于所述出光口设置。
22.根据本技术的一个实施例,所述罩壳设置有第一磁性件,所述第二骨架设置有第二磁性件,所述第一磁性件和所述第二磁性件对应设置且磁性吸附。
23.根据本技术的一个实施例,所述第一骨架呈平板状,所述第一盖体和所述第一骨架的形状匹配,所述机器人的头部还包括:
24.屏幕,固定于所述第一盖体背向所述第一骨架的一侧。
25.根据本技术的一个实施例,所述机器人的头部还包括:
26.拍照单元、红外发射单元和人体传感器中的至少其中一个,固定于所述屏幕的边缘位置;
27.主控板和ai算力板中的至少其中一个,安装于所述第一容纳空间。
28.根据本技术的一个实施例,所述第一骨架底部朝向所述第一盖体延伸形成围板,所述围板设置有第一进风部和第一出风部,且所述第一进风部和所述第一出风部均连通于所述第一容纳空间。
29.根据本技术的一个实施例,所述头部还包括:
30.顶部安装架,连接所述第一盖体,且由所述第一盖体延伸至所述装配空间的上方;
31.麦克风阵列,安装于所述顶部安装架的上表面,且所述麦克风阵列对应所述装配空间设置。
32.根据本技术第二方面实施例的机器人的头部组件,包括:
33.上述头部;
34.颈部关节,一端安装于所述装配空间,另一端连接至机器人的机身,所述颈部关节包括俯仰机构和旋转机构中的至少其中一个。
35.根据本技术第二方面实施例的机器人,包括:
36.上述头部;
37.机身和底盘;
38.颈部关节,一端安装于所述装配空间,另一端连接至所述机身,所述颈部关节包括俯仰机构和旋转机构中的至少其中一个。
39.根据本技术实施例的机器人,其包括上述机器人头部,因此具有上述机器人头部的所有技术效果,此处不再赘述。
40.根据本技术的一个实施例,所述第二骨架朝向所述装配空间伸出连接部,所述连接部包括同轴设置的第一连接轴和第二连接轴,所述俯仰机构包括:
41.基座,通过所述旋转机构安装于所述机身;
42.第一齿轮,可转动的安装于所述基座;
43.第二齿轮,固定于所述第一连接轴,且所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮;
44.转轴连接器,固定于所述基座,且连接所述第二连接轴。
45.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1是本技术实施例提供的机器人头部和颈部关节的爆炸示意图;
48.图2是本技术实施例提供的机器人头部和颈部关节的装配示意图;
49.图3是本技术实施例提供的机器人头部的投影单元水平投影的示意图;
50.图4是本技术实施例提供的机器人头部的投影单元向上投影的示意图;
51.图5是本技术实施例提供的机器人头部的投影单元向下投影的示意图;
52.图6是本技术实施例提供的投影组件的结构示意图;
53.图7是本技术实施例提供的投影组件的安装示意图;
54.图8是本技术实施例提供的第二盖体和罩壳的位置关系示意图;
55.图9是本技术实施例提供的第二盖体和罩壳的装配关系示意图;
56.图10是本技术实施例提供的屏幕及其四周元器件的装配示意图之一;
57.图11是本技术实施例提供的屏幕及其四周元器件的装配示意图之二;
58.图12是本技术实施例提供的屏幕及其背部元器件的装配示意图;
59.图13是本技术实施例提供的红外led灯的安装示意图;
60.图14是本技术实施例提供的机器人的局部结构示意图;
61.图15是本技术实施例提供的机器人的局部爆炸示意图之一;
62.图16是本技术实施例提供的机器人头部的爆炸示意图;
63.图17是本技术实施例提供的机器人的局部爆炸示意图之二;
64.图18是本技术实施例提供的机器人的局部爆炸示意图之三;
65.图19是本技术实施例提供的第二风道的结构示意图;
66.图20是本技术实施例提供的头部的局部放大示意图;
67.图21是本技术实施例提供的头部的局部结构示意图;
68.图22是本技术实施例提供的机器人头部的示意图;
69.图23是本技术实施例提供的头部主骨架和头部发热器件的装配示意图;
70.图24是本技术实施例提供的头部主骨架和第一盖体的装配示意图之一;
71.图25是本技术实施例提供的头部主骨架和第一盖体的装配示意图的局部放大示意图;
72.图26是本技术实施例提供的头部主骨架和第一盖体的装配示意图之二;
73.图27是本技术实施例提供的头部主骨架和第一盖体的部分装配结构示意图;
74.图28是本技术实施例提供的头部主骨架和第一盖体的装配示意图的局部放大示意图;
75.图29是本技术实施例提供的头部主骨架和第一盖体的装配示意图之三;
76.图30是本技术实施例提供的头部主骨架和第二盖体的装配示意图;
77.图31是本技术实施例提供的头部主骨架和第二盖体的装配结构的剖视示意图;
78.图32是本技术实施例提供的头部主骨架和颈部关节的装配示意图,其中,头部主骨架的第一骨架被截去;
79.图33是本技术实施例提供的头部主骨架和颈部关节的爆炸示意图;
80.附图标记:
81.110、底盘;111、底盘本体;112、安装板;
82.113、通风空间;114、导风口;115、底盘排风口;120、第一风道;
83.130、头部;131、第二风道;132、头部发热器件;133、第一盖体;
84.134、头部主骨架;1341、第一骨架;1342、第二骨架;1343、装配空间;135、第二盖体;1351、第三凹槽;136、头部进风部;137、头部排风部;
85.138、散热组件;1381、散热翅片;1382、插装部;1383、卡槽;139、导热组件;1391、导热块;1392、热管;1311、第一凹槽;1312、第二凹槽;
86.1313、风道盖板;1314、风段;1315、连接支架;
87.140、供风部件;141、散热风扇;150、机身发热器件;
88.200、围板;210、第一元器件;220、第二元器件;230、第一进风部;
89.231、第一出风部;232、第二进风部;233、第二出风部;
90.240、第一固定连接组件;241、第一卡扣;242、第一卡接孔;243、第一连接孔;244、第二连接孔;
91.250、第三固定连接组件;251、第二卡扣;252、第二卡接孔;
92.253、挡块;260、第四固定连接组件;261、斜面;262、第三卡扣;
93.263、第四卡扣;270、第五固定连接组件;271、挂装部;
94.280、第六固定连接组件;281、卡扣母头;282、卡扣公头;
95.290、颈部关节;291、俯仰机构;292、定位卡槽;293、卡接块;
96.2911、减速电机;2912、基座;2913、第一齿轮;
97.2914、转轴连接器;2915、第一连接轴;2916、第二连接轴;
98.310、屏幕;320、拍照单元;330、人体传感器;340、投影单元;341、校准镜头;342、投影模组;343、投射镜头;344、投影用电控板;350、红外发射单元;351、红外led灯;360、麦克风阵列;370、触摸按键;380、音量按键;390、主控板;311、ai算力板;312、开机键;313、散热器;314、进风风机;315、排风风机;316、出光口;317、罩壳;3171、第一磁性件;318、第二磁性件;319、安装筋板;321、连接柱;322、顶部安装架。
具体实施方式
99.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术,但不能用来限制本技术的范围。
100.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
101.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
102.在本技术实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
103.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
104.根据本技术的实施例,机器人能够半自主或者全自主工作,其可以适用于家庭、商场或者饭店等,具体应用场景不限。基于机器人应用场景不同,机器人可以分为家庭服务机器人、迎宾导览机器人、点餐送餐机器人或者消毒机器人等,具体类型不受限制。
105.以上机器人均可能存在投影功能的需求,进而,本技术实施例在以上机器人的基
础上,提出了一种兼具投影功能的机器人。
106.请参见图1,根据本技术的实施例,提供一种机器人的头部,包括盖体(第一盖体133和第二盖体135)、头部主骨架134和投影单元340。头部主骨架134包括第一骨架1341和第二骨架1342,第一骨架1341和第二骨架1342之间形成颈部关节290的装配空间1343。盖体包括第一盖体133和第二盖体135,在第一盖体133和第一骨架1341之间形成第一容纳空间(图中未标识),在第二盖体135和第二骨架1342之间形成第二容纳空间(图中未标识)。投影单元340位于第一容纳空间或第二容纳空间内,且盖体形成有投影单元的出光部。
107.根据本技术的实施例,第一骨架1341和第二骨架1342一般相对设置,也即:当第一骨架1341处于前侧,则第二骨架1342处于后侧;当第一骨架1341处于左侧,则第二骨架1342处于右侧;当第一骨架1341处于左前侧,则第二骨架1342处于右后侧。当然,只要第一骨架1341和第二骨架1342两者之间可以连接形成装配空间即可满足本技术实施例的要求。其中,第一骨架1341和第二骨架1342分别处于前侧和后侧时,此时得到的头部主体更符合人的交互需求。
108.根据本技术的实施例的机器人的头部(后文将“机器人的头部”简称为“头部”),装配空间1343、第一容纳空间和第二容纳空间可以分别用于机器人不同部件的安装,进而可以对空间进行合理划分。在此基础上,将投影单元340安装在头部主骨架134和盖体之间的容纳空间中,可以保证投影单元340具有足够的安装空间和散热空间,进而保证投影单元340具有较好的使用环境。此外,投影单元340可以随着头部130的俯仰运动或者转动而调节位置,进而可以适应不同条件下的投影需求。
109.请再次参见图1和图2,第二骨架1342呈曲面板状,且第二盖体135和第二骨架1342的形状匹配(此处的匹配也即第二盖体134和第二骨架整体结构相仿,当第二骨架1342呈曲面板状的时候,则第二盖体135也呈曲面板状),此时第二骨架1342和第二盖体135之间形成有呈弧形的第二风道131(参考图14),且投影单元340位于第二风道131内。该种情况下,第二风道131具有较大的安装空间,进而将投影单元340安装于第二风道131的情况下,投影单元340不易和其他头部发热器件132发生热交互,以保证头部130的散热效果。
110.在一个实施例中,第一骨架1341为前侧骨架,第二骨架1342为后侧骨架。在此基础上,沿着第二风道131的延伸方向,投影单元340位于第二风道131的中部。进而此时,投影单元340相当于处于头部130的正后方。进而当头部130可以做俯仰运动,投影单元340的投影角度可以随之发生变化,以满足不同位置的投影需求。结合图3至图5,随着头部130的俯仰运动,投影单元340可以实现水平投影、向上投影至屋顶或者向下投影至地面或者桌面等,增加投影效果的用户体验。
111.由于投影单元340在工作时会产生大量的热量,如果不能很好的进行散热,投影单元340将很快会失效不能工作。针对以上情况,在第二风道131的两端设置有进风风机314和排风风机315,请参见图6和图7,。该种情况下,通过进风风机314向投影单元340送风,并通过排风风机315将第二风道131中的风排向外部环境,利用进风风机314和排风风机315形成强制对流,以满足投影单元340的散热需求。
112.根据本技术的实施例,结合图6,进风风机314和投影单元340之间,以及投影单元340和排风风机315之间均连接有散热器313。该种情况下,通过散热器313的设置,极大的增加了散热面积,保证了投影单元340的散热效果。除此以外,进风风机314、散热器313、投影
单元340和排风风机315连接形成了一个投影组件,投影组件本身可以用于加强头部130的结构强度。
113.根据本技术的实施例,散热器313包括若干个散热翅片,且散热器313的散热翅片与第二风道131的延伸方向一致。此时,可以保证气流沿着投影组件的流通性能,保证整个投影组件的散热效果。
114.在一个实施例中,头部130还包括导热组件(图6中导热组件采用热管1392的形式),导热组件连接投影单元340和散热器313。导热组件的形式不受限制,例如,导热组件139包括导热块和热管1392的至少其中一个,进而,投影单元340通过导热块和热管1392中的至少其中一个连接翅片,以增大投影单元340的散热面积。
115.请参见图7,第二骨架1342和第二盖体135中的至少其中一个内表面朝着容纳空间伸出有安装筋板319以及多个连接柱321,进风风机314、散热器313和排风风机315至少其中一个固定于安装筋板319,且进风风机314、散热器313和排风风机315中的至少其中一个通过螺纹件连接于连接柱321。该种情况下,投影组件和第二骨架1342连接成一体,进而可以加强第二骨架1342的结构强度,且保证投影组件的安装可靠性。
116.在一个实施例中,请参见图23和图24,第二骨架1342的底部形成有第二进风部232和第二出风部233,且第二进风部232对应进风风机314的迎风面,第二出风部233对应排风风机315的出风面。此时,风从第二骨架1342的底部进入第二风道131,并从第二骨架1342的底部离开第二风道131,进而第二风道131发生强制对流时,对用户而言感觉并不明显。
117.当然,第二风道131除了通过以上第二进风部232和第二出风部233连通外界,还可以通过头部进风部136和头部排风部137连通机身中的第一风道120。结合图18,在第二风道131背向第二盖体135的一侧设置有头部进风部136,头部进风部136适于和机身的第一风道120连通,第二风道131背向机身的一侧设置有头部排风部137,投影单元340位于头部排风部137的延长路径中。此时,第二风道131和图1中的第二风道131结构存在一定差别。其中,需要说明的是,第二风道131可以是形成于第二骨架1342和第二盖体135之间的流通空间,也可以是安装在第二骨架1342和第二盖体135之间的具有流通空间的实体结构。
118.请参见图8和图9,出光部包括形成于第二盖体135的出光口316,出光口316处设置有可开闭的罩壳317。进而,当投影单元340不工作的时候,将罩壳317罩设于出光口316,对出光口316进行遮挡。当投影单元340需要工作时,将罩壳317移开,露出出光口316进行投影。此处的罩壳317可以起到保护投影单元340的作用。当然,如果第二盖体135采用透明结构,则也可以不设置罩壳317,只是该种情况下可以直接看到第二盖体135内部的元器件,进而可能有影响外观。
119.结合图6,投影单元340包括校准镜头341、投影模组342、投影用电控板344和投射镜头343,投射镜头343对应于出光口316设置。此外,校准镜头341、投影模组342和投射镜头343从上至下依次设置,投影用电控板344连接在进风风机314和散热器313之间。当然,校准镜头341、投影模组342、投影用电控板344和投射镜头343的分布位置不受显示,例如,当高度方向空间不足时,校准镜头341、投影模组342、投影用电控板344和投射镜头343也可以沿着投影组件的延伸方向横向布置。
120.在一个实施例中,继续参见图8和图9,罩壳317和第二盖体135之间可以采用磁吸、卡扣连接等方式。且罩壳317的开闭可以通过手动实现,也可以自动实现。在图8和图9中,罩
壳317采用手动方式实现开闭。图9中,罩壳317设置有第一磁性件3171,第二骨架1342设置有第二磁性件318,第一磁性件3171和第二磁性件318对应设置且磁性吸附。其中,第一磁性件3171和第二磁性件318的具体形式不受限制,只要可以产生磁吸作用力即可。例如,可以在第二骨架1342预埋两颗圆形磁铁,在罩壳317对应位置也预埋两颗磁铁,当罩壳317装配到位之后,通过磁铁吸附力固定罩壳317。与此同时,第二盖体135上可以设置导向孔(图中未示出),确保罩壳317可以正确装配到位。
121.以上第二风道131中主要安装有投影组件,应当理解的是,在空间允许的情况下,第二风道131中还可以安装其他类型的元器件。
122.根据本技术的实施例,结合图1和图7,第一骨架1341呈平板状,第一盖体133和第一骨架1341的形状匹配(此处匹配也即第一骨架1341和第一盖体133结构相仿,当第一骨架1341呈平板状的时候,则第一盖体133也呈平板状),进而第一盖体133和第一骨架1341相适应,保证第一盖体133也呈平板状。该种情况下,机器人的头部130还包括屏幕310,屏幕310固定于第一盖体133背向第一骨架1341的一侧。也即,采用平板装的第一骨架1341可以便于屏幕310的安装。其中,当第一骨架1341呈平板装,且第二骨架1342呈曲面板状,此时得到的头部主骨架134的结构呈类似“d”字型。
123.当然,需要说明的是,第一骨架1341并非一定要采用平板状的结构,例如其也可以采用曲面板状的结构,进而此时第一骨架1341和第一盖体133也可以适应屏幕310之外的其他类型的元器件的安装。或者,由于屏幕310本身也已经发展出了曲面屏,进而曲面板状的第一骨架1341和第一盖体133也可以适应曲面屏的安装。
124.根据本技术的实施例,结合图1和图10至图12,头部130的元器件还包括有拍照单元320、红外发射单元350、人体传感器330、开机键312、麦克风阵列360、主控板390和ai(人工智能)算力板311等中的至少其中一个。在第一盖体133的正前面设置有一个屏幕310,屏幕310一般具备显示和触摸功能,大小根据设计需求,一般小于15英寸。其中,屏幕310和第一盖体133之间可以通过双面胶实现固定,当然,还可以通过其他方式安装固定。在屏幕310左侧边缘下设置有拍照单元320和红外发射单元350。其中,拍照单元320可以集成日视镜头、夜视镜头、环境光传感器和tof(时间飞行法)发射接收单元等,进而可以实现白天和夜晚的拍照、摄像需求;环境光传感器可以用来检测环境光强度,用于确定使用哪个镜头进行拍摄,以及用于自动调节屏幕310的显示亮度。tof发射接收单元可以实现3d模型的成像,可以在拍摄照片时,将景深拍的更真实,不再依赖算法虚化背景。此外,依赖tof发射接收单元,在物体识别方面也更精准,可以用于扫描镜头前面的物体,识别手势,室内导航等,增强感知能力。对未来ar(增强现实)体验上肯定会有所改善,例如在一些ar的游戏中,对人体姿势及手势的识别也更为精准。此外,基于tof发射接收单元,在需要深度扫描的应用中,也能更突出细节,实际头部的拍照单元320一般不会超出以上的镜头及传感器需求。
125.根据本技术的实施例,红外发射单元350是同通过控制一个红外led灯351(发光二极管)来发射红外光,请参见图13,机器人可以通过控制发射红外光来控制老式家电的开关,例如电视、空调等,从而实现机器人作为室内iot(物联网)中枢的地位。
126.结合图10至图12,人体传感器330设置于屏幕310右侧,该人体传感器330的作用是当人靠近机器人时,机器人可以感应到并可开始启动交互功能。该人体传感器330在机器人处于休眠时的用处更大,当机器人休眠时,只需开启人体传感器330,当有人出现或者进入
机器人感知范围内时,该人体传感器330就会检测到并通知机器人苏醒开始工作。
127.第一盖体133顶部右侧设置有音量+和音量-两个音量按键380,这两个音量按键380对应的区域设置有触摸传感器,可以通过按这两个区域实现机器人播放音量大小的控制。第一盖体133顶部左侧设置有触摸区域,该区域设置有触摸按键370。第一盖体133顶部连接顶部安装架322,顶部安装架322从第一盖体133延伸至装配空间1343,在顶部安装架322设置有麦克风阵列360,麦克风阵列360对应于装配空间1343上设置,进而可以保证麦克风阵列的散热效果。其中,麦克风阵列360可以选择环形六麦,该麦克风阵列360至少可以实现两个功能:一是可以用来拾音,即收集声音;二是进行声源定位,可以确定与机器人交互的用户与机器人的相对位置,特别是角度关系。当然也可以用线麦或者其他形式的麦克风阵列360来实现这个功能。第一盖体133底边右侧设置有一个开机键312,通过这个按键实现开关机功能。第一盖体133后部(第一容纳空间内)设置有主控板390,这个主控板390用于头部130所有传感器的连接、数据处理和控制;同时为了满足ai(人工智能)视觉等更高算力要求,还可以在第一容纳空间内设置例如ai算力板311等专门用于高算力需求的场景。
128.以上第一盖体133及元器件(包括拍照单元320、红外发射单元350、人体传感器330、开机键312、音量按键380、麦克风阵列360)可以做成一个独立模块,只需提供一个电源即可进行测试,有利于组装测试,方便实现大规模生产与应用。
129.根据本技术的实施例,在头部130尺寸较小的情况下,可以分别在第一容纳空间和第二容纳空间集成众多元器件,满足大部分视频通话、会议和影音娱乐等需求。并且,第一骨架1341和第二骨架1342之间形成装配空间1343,其可以辅助实现第一容纳空间和第二容纳空间的散热,进而保证头部130的散热性能。
130.在本技术的一个实施例中,头部主骨架134为金属材质。在使用时,头部主骨架134承载了整个机器人头部130主体的重量,且头部主骨架134还适于传递运动和力进而带动机器人头部130主体运动。通过采用金属材质作为头部主骨架134,保证了头部主骨架134的强度,且金属材质有利于安装在头部主骨架134上的元器件进行散热。在本技术的一个实施例中,头部主骨架134可以采用铝合金材质。但是应当了解,头部主骨架134还可以是其他任何合适的金属材质或者其他材质。
131.根据本技术的实施例,还提供一种机器人的头部组件,包括上述机器人的头部130,还包括颈部关节290。其中,颈部关节290包括俯仰机构291和旋转机构(图中未标识)中的至少其中一个。其中,投影单元340可以在俯仰机构291的带动下调整上下投影角度,且投影单元340可以在旋转机构的带动下调整水平方向的投影角度。其中,颈部关节290只包括俯仰机构291时,则俯仰机构291的端部安装于装配空间,且俯仰机构291将头部130连接至机身。当颈部关节290只包括旋转机构时,则旋转机构的端部安装于装配空间,且旋转机构将头部130连接至机身。当颈部关节290同时包括俯仰机构291和旋转机构时,则颈部关节290端部安装于装配空间,且颈部关节290连接头部130和旋转机构,旋转机构安装至机身。当然,其中颈部关节290的具体结构以及安装方式不受限制,只要颈部关节290可以带动头部130相对机身运动即可,可以理解,任何现有技术公开的颈部关节290均可以包括在本技术的范围之内。
132.根据本技术的实施例,还提供一种机器人,请参见图14,包括上述机器人的头部130,还包括机身(图中未示出)、底盘110和颈部关节290(结合图1)。其中,颈部关节290包括
俯仰机构291和旋转机构的至少其中一个。
133.在一个实施例中,颈部关节290同时包括俯仰机构291和旋转机构,俯仰机构291安装于装配空间1343,且俯仰机构291连接头部130和旋转机构,旋转机构安装于机身。其中,颈部关节290的具体结构将在后文具体提及。
134.在以上基础上,对本技术实施例的机器人的相关部件做进一步说明。
135.请参见图14,机身设置有第一风道120;头部130设置有第二风道131和包括投影单元340在内的头部发热器件132,第二风道131连通第一风道120,且第二风道131用于对头部发热器件132散热降温;底盘110和机身的至少其中一个设置有若干个供风部件140,供风部件140通过第一风道120向第二风道131供风。
136.在机器人的机身设置有第一风道120,第一风道120连通供风部件140和第二风道131,使得供风部件140可以将气体输送到头部130。具体的,当机器人开始工作时,供风部件140往第一风道120内输送气体,气体通过第一风道120输送到第二风道131。其中,供风部件140在输送气体的时候,不仅可以将机身处的热量带走,还可以通过第二风道131对头部发热器件132进行制冷,以将头部发热器件132上的热量带出头部130。
137.本技术实施例的机器人,通过设置一个或少量的供风部件140,即可同时实现机身和头部130的散热,进而快速将机器人内部产生的热量排出,提高了机器人的散热效果,减少了供风部件140的使用数量。并且,相关技术中机器人头部130元器件数量较多且分布集中,本技术实施例通过将供风部件140安装在机身或底盘110上(包括安装在机身和底盘110之间的情形)可以有效的避免对机器人头部130的其他元器件造成影响。
138.在本技术的实施例中,头部发热器件132为设置在头部130的具有发热属性的电子器件,包括但是不限于各种控制板、各种传感器或者投影单元340等。
139.在本技术的实施例中,一个或多个供风部件140可以安装在底盘110上,也可以安装在机身内,还可以安装在底盘110和机身(此时供风部件140同时连接底盘110和机身),其中,以上安装位置均可以保证供风部件140距离用户较远,以控制噪音。尤其当供风部件140安装于机身内部的时候,供风部件140的噪音将非常小。其中,供风部件140一般可以采用风扇或者抽风机等形式,当然,供风部件140只要可以向第一风道120和第二风道131供风即可,具体结构形式不受限制。第一风道120一般情况下设置在机器人机身的内部,进而不会对机身外观造型造成影响。
140.在本技术的一个实施例中,如图15、图17和图18所示,供风部件140包括至少一个散热风扇141,散热风扇141安装在第一风道120和底盘110之间。在此基础上,在第一风道120靠近头部130的位置可以再设置一个风扇,以保证散热效果。
141.根据本技术的实施例,散热风扇141的尺寸可以与第一风道120相匹配,进而机身处的热量传导到第一风道120,散热风扇141将气体输送到第一风道120内。或者,散热风扇141的直径也可以大于第一风道120,此时,散热风扇141将一部分气体输送到第一风道120内,同时将另一部分气体输送到机身内,使得气体带走机身内的热量并排出。
142.在本技术的一个实施例中,第一风道120为导热管1392道,使得头部130和底盘110之间热量传导到导热管1392道内部。在使用时,将机身内的机身发热器件150安装在导热管1392道上,使得机身发热器件150的热量传导到导热管1392道的内部,然后供风部件140往导热管1392道内输送气体。在本技术的一个实施例中,导热管1392道例如为金属管道。但是
应当了解,导热管1392道还可以是其他任何合适的材质。
143.在本技术的一个实施例中,如图14和图15所示,底盘110包括底盘本体111和位于底盘本体111上方的安装板112,底盘本体111和安装板112之间形成有通风空间113,安装板112形成有导风口114,导风口114连通通风空间113和第一风道120,且导风口114处设置有供风部件140。在使用时,供风部件140将导风口114处的气体通过第一风道120输送到第二风道131,并同时将机身处的热量带走。通过将供风部件140安装在导风口114处,保证了供风部件140可以将足量的气体输送到机器人内部,确保了机器人的散热效果。
144.在本技术的一个实施例中,底盘110内形成有安装腔(图中未示出),除此之外,底盘110还形成有连通安装腔的底盘排风口115和底盘110进风口(图中未示出),以保证底盘110内部元器件的散热效果。如图14和图15所示,底盘排风口115设置于底盘本体111朝向安装板112的一侧,且底盘排风口115和导风口114对应。在使用时,供风部件140将导风口114处的气体输送到第一风道120,导风口114处的气体流动时会带动底盘排风口115处的气体流动,进而更有利于安装腔内的热量通过底盘排风口115排出。此时,供风部件140可以同时对底盘110、机身和头部130进行散热,提高了机器人的散热效果。当然,底盘排风口115还可以设置在其他位置,进而此时,底盘110可以单独设置供气体流通用的供风部件140。
145.在本技术的一个实施例中,如图15所示,机身设置有机身发热器件150,机身发热器件150贴设于第一风道120的外壁。在使用时,机身发热器件150与第一风道120连接,机身发热器件150产生的热量可以传导到第一风道120内。当供风部件140向第一风道120内输送气体时,气体可以带走第一风道120内热量,实现对机身发热器件150的散热。当然,机身发热器件150也可以安装在机身的其他任何合适位置,并通过相应的导热部件将机身发热器件150和第一风道120的外壁面连接,使得机身发热器件150产生的热量可以通过导热部件传导到第一风道120,进而实现机身发热器件150的有效散热。
146.在本技术的实施例中,机身发热器件150为具有发热属性的电子器件,其可以包括主控板390、传感器或者投影单元340等,具体形式不限,只要其存在发热特性,就可以通过第一风道120实现散热降温。
147.在本技术的一个实施例中,如图14和图16所示,头部130包括第一盖体133、头部主骨架134和第二盖体135。第二盖体135、第一盖体133和头部主骨架134共同构成头部130的主要结构,起到了支撑作用。且由于头部130主体(头部130去掉各种头部发热器件132)只包括三个主要的部件,进而简化了头部130的结构。在头部主骨架134预留出一定的空间作为装配空间1343,方便颈部关节290(具体结构在后文会提及)与头部130连接在一起。在第二盖体135和头部主骨架134之间设置有第二容纳空间(图中未标识),方便将大部分头部发热器件132和第二风道131安装在第二容纳空间中,进而当通过供风部件140向第一风道120输送气体,气体通过第一风道120输送到第二风道131,然后气体输送到头部发热器件132与头部发热器件132发生热交换,进而带走头部发热器件132上的热量,实现了对头部发热器件132的快速有效的散热。当然,除了通过头部130以外的供风部件140向第二风道131供风,也可以如图6和图7所示,在头部130设置供风部件140(进风风机314和排风风机315)向第二风道131供风。
148.在本技术的一个实施例中,如图17和图18所示,第二风道131的延伸方向和第二骨架1342的延伸方向相同,第二风道131背向第二盖体135的一侧设置有头部进风部136,第二
风道131背向机身的一侧设置有头部排风部137。在使用时,供风部件140将气体输送到第一风道120,气体通过第一风道120传输到第二风道131,并通过头部进风部136进入第二风道131内,然后气体从第二风道131的头部排风部137排出。其中,头部发热器件132可以位于头部排风部137的上方,此时气体会经过头部发热器件132与头部发热器件132的热量进行热交换,将头部发热器件132内的热量带离头部130。进而实现了快速将头部130的热量排出,提高了机器人的散热效果,避免了对头部130内的元器件造成影响。当然,头部发热器件132也可以设置在其他位置,此时头部发热器件132可以通过间接热交换的方式实现散热,后文会详细提及。
149.当然,第二风道131的延伸方向和第二骨架1342的延伸方向也可以不同,且头部进风部136和头部排风部137还可以设置于第二风道131的其他任何合适的位置,只要第二风道131可以和机身的第一风道120连通,且实现头部130的散热即可。
150.在本技术的一个实施例中,如图17和图18所示,头部130还设置有散热组件138和导热组件139。其中,散热组件138位于第二风道131背向机身的一侧,且位于头部排风部137的延长路径中;导热组件139连接散热组件138和头部发热器件132。导热组件139与头部发热器件132接触,通过导热组件139将头部130内的热量传导到散热组件138上。同时,供风部件140往第一风道120输送气体,气体通过第一风道120传输到第二风道131内,然后气体从第二风道131内传输到散热组件138,通过气体将散热组件138内的热量带离头部130,进而实现了快速将机器人内部产生的热量排出,避免对头部130内的元器件造成影响。
151.在本技术的一个实施例中,散热组件138可以安装在第二风道131上,还可以固定安装在头部130内壁面上,还可以安装在其他任何合适的位置。
152.在本技术的一个实施例中,如图17和图18所示,散热组件138包括若干个散热翅片1381;导热组件139包括导热块1391和热管1392:导热块1391和头部发热器件132接触;热管1392一端连接导热块1391,另一端连接散热翅片1381。在使用时,导热块1391与头部发热器件132接触,发热元器件产生的热量通过导热块1391传导到热管1392,而热管1392与散热翅片1381连接,热量通过热管1392传导到散热翅片1381。同时,通过供风部件140将气体输送到第二风道131,然后气体通过第二风道131输送到散热翅片1381,通过气体将散热翅片1381内的热量带离头部130。
153.由于头部发热器件132的体积一般较小,如果直接使用热管1392将头部发热器件132的热量传导到散热翅片1381,则一个头部发热器件132所能接触的热管1392数量较少。通过设置有导热块1391,使用导热块1391与头部发热器件132接触,然后导热块1391将热量传导给热管1392,可以有效增加热管1392的数量,进而使得头部发热器件132的热传导效率更高,更快实现降温。
154.在本技术的一个实施例中,头部排风部137设置有与散热翅片1381一一对应的风孔。
155.在本技术的一个实施例中,如图17至图20所示,第二风道131的围壁和第二盖体135的至少其中一个设置有插接槽(也即图17至图20中的第一凹槽1311、第二凹槽1312和第三凹槽1351中的至少其中一个),插接槽和散热翅片1381插接配合,以实现散热翅片1381的固定,并使得散热翅片1381也形成头部130的支撑结构。
156.散热翅片1381包括插装部1382,第二风道131的顶部设置有与插装部1382插接配
合的第一凹槽1311。在使用时,将散热翅片1381的插装部1382与第一凹槽1311卡接,通过第一凹槽1311对散热翅片1381起到限位固定的作用,使得散热翅片1381安装在第二风道131上,且第二风道131的上设置有头部排风部137,使得气体从第二风道131的头部排风部137排出后可以直接传输到散热翅片1381上,提高了散热效果。此外,第二风道131的侧壁面上设置有若干个与散热翅片1381相匹配的第二凹槽1312。在使用时,将散热翅片1381与第二凹槽1312卡接,通过第二凹槽1312对散热翅片1381进行限位固定,使得散热翅片1381固定安装在第二风道131上。第二凹槽1312可以位于第二风道131朝向第二盖体135的一侧,此时可以防止和头部进风部136或者其部件的位置发生干涉。
157.在本技术的一个实施例中,如图17和图18所示,第二风道131和第一风道120之间可以通过法兰(头部进风部136采用法兰的结构形式,且机身上和头部进风部136对应设置的结构也采用法兰的结构形式)可转动的连通。但是应当了解,第二风道131和第一风道120之间还可以通过其他任何合适的连接件连通。
158.在本技术的一个实施例中,如图17和图18所示,第二风道131的下方设置有风道盖板1313。在使用时,风道盖板1313可以防止输送到第二风道131内的气体从第二风道131的下方流出,保证了气体从第二风道131的头部排风部137排出并输送到散热组件138,确保了头部130的散热效果。
159.在本技术的一个实施例中,如图20所示,第二盖体135上设置有与散热翅片1381相匹配的第三凹槽1351。在使用时,将散热翅片1381与第三凹槽1351卡接,使得散热翅片1381与第二盖体135固定连接,确保了散热翅片1381在头部130内的稳定性。
160.在本技术的一个实施例中,如图21所示,散热翅片1381形成有卡槽1383,热管1392插接于卡槽1383。在使用时,将热管1392与散热翅片1381上的卡槽1383卡接,实现热管1392与散热翅片1381的固定连接,使得热管1392同时与多个散热翅片1381接触。且导热块1391与头部发热器件132接触,使得元器件发出的热量可以通过热管1392传导到散热翅片1381上。
161.图21中,卡槽1383位于散热翅片1381的边缘位置,此时可以方便热管1392的拆装。但是应当了解,卡槽1383还可以位于散热翅片1381的其他任何合适的位置。例如,卡槽1383设置于中部时,此时可以保证热管1392和散热翅片1381之间的接触面积,保证两者之间的热传导效果。
162.在本技术的一个实施例中,如图18所示,导热组件139包括至少两个导热块1391,且分别位于头部130内的不同位置。对应的,导热组件139包括至少两组热管1392。此时,头部130不同位置处的头部发热器件132可以分别与不同导热块1391接触,进而可以将产生的热量分别传导给不同的导热块1391,然后分别传导到不同热管1392,最后通过热管1392传导到散热翅片1381,确保了头部130的散热效果。
163.在本技术的一个实施例中,机器人例如包括两组互相对称的散热组件138。但是应当了解,机器人还可以包括两组结构不同的散热组件138。或者,散热组件138的数量也可以大于两组。此外,需要说明的是,散热组件138和导热组件139的结构不受上述举例的限制,只要可以分别实现散热效果和导热效果即可。
164.在本技术的一个实施例中,如图17至图20所示,头部130内设置有至少两组散热组件138以及与散热组件138数量相同的导热组件139,散热组件138与导热组件139一一对应
连接。在使用时,根据头部130内头部发热器件132的数量选择两个或两个以上的散热组件138,在每一个散热组件138上安装导热组件139,通过导热组件139将头部130内不同头部发热器件132处的热量传导散热组件138上,进而实现了对头部130的全面散热,解决了头部发热器件132多而散热困难的问题。
165.在本技术的一个实施例中,如图17至图20所示,头部130内设置有两个散热组件138,两个散热组件138均设置有热管1392。在使用时,将两个散热组件138各自对应的导热块1391分别安装在头部130内的不同位置,使得不同导热块1391可以分别将头部130内的热量传导到不同热管1392,然后通过热管1392传导到各自对应的散热组件138上,进而将头部130内的头部发热器件132产生的热量有效的传导散热组件138上,解决头部130发热点多的问题,提高了头部130的散热效果。
166.在本技术的一个实施例中,如图17至图20所示,第二风道131包括至少两段互相独立的风段1314,各个风段1314分别设置有头部进风部136,且各个风段1314分别设置有散热组件138和导热组件139。在使用时,根据实际情况在头部130内安装一定数量的风段1314,且每一个风段1314均与第一风道120连通。导热组件139将头部发热器件132产生的热量传导到散热组件138。
167.在本技术的一个实施例中,如图19所示,相邻两个风段1314之间设置有连接支架1315,连接支架1315用于连接相邻的两个风段1314。在使用时,通过连接支架1315将相邻两个风段1314固定连接在一起,使得连接支架1315和两个风段1314一起形成头部130的骨架,起到支撑机器人头部130主体的作用,并起到传递运动和力的作用。
168.在本技术的一个实施例中,如图18所示,位于中间的导热块1391同时连接左右两侧的热管1392。其中,位于中间的该导热块1391可以连接投影单元340,进而投影单元340可以同时通过左右两侧的风段1314实现散热,保证投影单元340的散热效果。
169.如图14至图18所示,根据本技术的实施例,机器人的头部130包括头部主骨架134、第一盖体133、第二盖体135、头部发热器件132、第二风道131、散热组件138和导热组件139。第二盖体135、第一盖体133和头部主骨架134共同构成头部130结构,起到了支撑作用,简化了头部130的结构。在头部主骨架134预留出一定的空间作为装配空间1343,方便颈部关节290与头部130连接在一起。在第二盖体135和头部主骨架134之间设置有第二容纳空间,方便将部分头部发热器件132和第二风道131安装在第二容纳空间中。通过向头部进风部136内输送气体,使得气体从头部排风部137吹向散热组件138,且同时导热组件139将头部发热器件132产生的热量传导到散热组件138,进而使得气体可以与散热组件138发生热交换将散热组件138处的热量带走,进而实现了对头部发热器件132的快速有效的散热。
170.如图16和图22所示,将第一盖体133、头部主骨架134和第二盖体135连接在一起组成机器人头部130主体,使得第二盖体135和第一盖体133将头部主骨架134包围在内,且同时第一盖体133、头部主骨架134和第二盖体135还作为机器人头部130主体的外观件,使得机器人头部130主体只需要三个结构件即可组成,简化了机器人头部130主体的结构,进而减少了装配工序,降低了制备成本。
171.根据本技术的实施例,第一盖体133、头部主骨架134和第二盖体135三个结构件互相独立,在实际成产使用过程中,可以对第一盖体133、头部主骨架134和第二盖体135三个结构件中的某一个进行整体更换,进而便于机器人头部130主体的模块化组装及维护维系、
替换。
172.在本技术的一个实施例中,如图16和图22所示,第一盖体133的前部设置有至少一个第一元器件210。在使用时,根据实际需要可以将一个或一个以上的第一元器件210安装在第一盖体133的前部,并将第一盖体133与头部主骨架134的第一骨架1341连接。第一元器件210例如为屏幕310,但是应当了解,第一元器件210还可以是其他任何合适的元器件。如图16所示,第一盖体133连接顶部安装架322,顶部安装架322从第一盖体133延伸至装配空间1343。在顶部安装架322设置有至少一个第二元器件220。在使用时,根据实际需求先将一个或多个第二元器件220安装在顶部安装架322。第二元器件220例如为麦克风阵列360。但是应当了解,第二元器件220还可以是其他任何合适的元器件。
173.在本技术的一个实施例中,第一元器件210和第二元器件220还可以安装在头部130主体的其他任何合适的位置。在本技术的一个实施例中,第一盖体133上除了第一元器件210和第二元器件220,还可以设置有其他元器件。
174.在本技术的一个实施例中,如图16和图22所示,第一盖体133的两侧与第二盖体135连接,头部主骨架134位于第一盖体133和第二盖体135之间,头部主骨架134分别与第一盖体133和第二盖体135固定连接。其中,第一盖体133、头部主骨架134和第二盖体135三者可以互相独立,使得第一盖体133或头部主骨架134或第二盖体135可以直接进行整体更换,实现模块化组装及维护维系、替换。
175.在本技术的一个实施例中,如图23所示,头部主骨架134的中间处形成有装配空间1343,除了可以便于颈部关节290的安装,还在一定程度上减少了材料,且增大了散热面积,有利于散热。
176.在本技术的一个实施例中,如图23所示,第一骨架1341朝向第一盖体133延伸形成围板200,围板200设置有第一进风部230和第一出风部231,第一进风部230和第一出风部231适于对第一容纳空间内的元器件或者安装于第一盖体133的元器件进行散热。尤其在第一容纳空间中元器件众多时,第一进风部230和第一出风部231均连通于第一容纳空间,可以在自然对流或者风扇强制对流的情况下,加速第一容纳空间内的空气流通。
177.在本技术的一个实施例中,如图23所示,头部主骨架134靠近第二盖体135的一侧的底部设置有第二进风部232和第二出风部233,第二进风部232和第二出风部233适于对第二容纳空间内的元器件进行散热。元器件使用时会发出一定的热量,通过风扇强制对流或者自然对流等方式使得气体从第二进风部232进入第二容纳空间,气体带走第二容纳空间中元器件散热的热量后从第二出风部233离开头部主骨架134,进而可以对第二容纳空间的元器件进行快速有效的散热。结合图23和图24,可以对应第二进风部232和第二出风部233分别设置风扇。
178.根据本技术的实施例,在机器人头部130需要进行相关的运动动作时,机器人机身将运动和力传递给头部主骨架134,然后头部主骨架134向机器人头部130主体传递运动和力,进而带动整个机器人头部130主体进行运动,进一步增加了头部主骨架134的作用。进而实现了对机器人头部130主体的简化,使得单个结构件具有多种作用,减少了头部130结构件的数量,减少了装配工序,有利于控制装配要求,便于模块化组装及维护维系、替换。
179.在本技术的一个实施例中,如图24和图25所示,第一盖体133与第一骨架1341的连接处的两侧、顶部和底部均设置有固定连接组件,固定连接组件包括第一固定连接组件
240、第二固定连接组件(未标识)、第三固定连接组件250和第四固定连接组件260。
180.如图24和图25所示,第一盖体133与头部主骨架134的连接处的两侧均设置有第一固定连接组件240,第一固定连接组件240适于连接第一盖体133和头部主骨架134。头部主骨架134对第一盖体133起到支撑作用,且头部主骨架134与第一盖体133固定连接,使得头部主骨架134可以将运动和力传递给第一盖体133,进而带动第一盖体133运动。
181.在本技术的一个实施例中,如图24和图25所示,第一固定连接组件240包括设置于第一盖体133上的第一卡扣241以及设置于头部主骨架134上的与第一卡扣241相匹配的第一卡接孔242。其中,第一卡扣241设置于第一盖体133沿着宽度方向的两侧的上部。当然,第一卡扣241和第一卡接孔242的位置也可以互换。将第一盖体133上的第一卡扣241与头部主骨架134上的第一卡接孔242卡接,使得第一盖体133和头部主骨架134固定连接在一起。进而使得头部主骨架134对第一盖体133起到支撑作用,且头部主骨架134可以有效的将运动和力传递给第一盖体133,使得第一盖体133随着进行相应的运动。
182.在本技术的一个实施例中,如图24和图25所示,第一固定连接组件240还包括设置于第一盖体133上的第一连接孔243以及设置于头部主骨架134上的与第一连接孔243相匹配的第二连接孔244。在使用时,先将第一盖体133和头部主骨架134配合,使得第一盖体133上的第一连接孔243和头部主骨架134上的第二连接孔244对齐,然后通过一紧固件穿过第二连接孔244和第一连接孔243将第一盖体133和头部主骨架134固定连接在一起。
183.在本技术的一个实施例中,紧固件例如为螺栓。但是应当了解,紧固件还可以是其他任何合适的结构件。
184.在本技术的一个实施例中,第一连接孔243例如为螺纹孔,第二连接孔244例如为螺栓孔。但是应当了解,第一连接孔243和第二连接孔244还可以是其他任何合适的孔状结构。
185.在本技术的一个实施例中,第一盖体133和头部主骨架134的连接处的两侧均设置有第二固定连接组件,第二固定连接组件适于连接第一盖体133和头部主骨架134,第一固定连接组件240位于第二固定连接的上方。根据本技术的实施例,第二固定连接组件包括互相配合的第二卡扣251和第二卡接孔252。其中,第二卡扣251设置于第一盖体133沿着宽度方向的两侧的下部,当然,第二卡扣251和第二卡接孔252的位置也可以互换。
186.在本技术的一个实施例中,第二固定连接组件的结构与第一固定连接组件240的结构相同,在此不再进行重复叙述。
187.在本技术的一个实施例中,如图26至图28所示,第一盖体133和头部主骨架134的连接处的下部设置有第三固定连接组件250,第三固定连接组件250适于连接第一盖体133和头部主骨架134。
188.在本技术的一个实施例中,如图26至图28所示,第三固定连接组件250包括至少一个设置于第一盖体133上的第三卡扣262以及设置于头部主骨架134上的第三卡接孔,第三卡扣262与第三卡接孔相匹配。在使用时,将第一盖体133和头部主骨架134配合,使得第一盖体133的第三卡扣262与头部主骨架134上的第三卡接孔卡合,进而使得第一盖体133和头部主骨架134的下部固定连接在一起,进一步提升了第一盖体133和头部主骨架134之间连接的稳定性,可以防止头部主骨架134往远离第一盖体133的方向脱出。进而使得头部主骨架134可以对第一盖体133起到稳定的支撑作用,且头部主骨架134可以有效的将运动和力
传递给第一盖体133,使得第一盖体133进行相应的运动。
189.其中,第三卡扣262和第三卡接孔的数量可以根据第一盖体133和头部主骨架134连接处的大小进行相应的增减。
190.在本技术的一个实施例中,如图26至图28所示,第一盖体133的下部设置有挡块253,沿着第三固定连接组件250的装配方向,挡块253位于固定连接组件的前方,挡块253的一端延伸至第三固定连接组件250处。其中,第三固定连接组件250的装配方向也即第三固定连接组件250装配过程中,第一盖体133和第一骨架1341的相对运动方向。在使用时,先将第一盖体133和头部主骨架134配合,然后通过第三固定连接组件250将第一盖体133和头部主骨架134的下部固定连接在一起,进而防止头部主骨架134往远离第一盖体133的方向脱离。且此时,挡块253的一端位于第三固定连接组件250处,挡块253的一端与头部主骨架134的下部的端面抵接或处于同一竖直线上,进而使得挡块253可以将头部主骨架134挡住,防止头部主骨架134往第一盖体133的方向移动,确保了第一盖体133和头部主骨架134之间连接的准确性,有效的防止了第一盖体133和头部主骨架134的下部出现松动。
191.在本技术的一个实施例中,如图29所示,第一盖体133和头部主骨架134的连接处的上部设置有第四固定连接组件260,第四固定连接组件260适于连接第一盖体133和头部主骨架134。
192.在本技术的一个实施例中,如图29所示,头部主骨架134的上部设置有斜面261,且斜面261位于第四固定连接组件260的上方。通过斜面261的设置,使得头部主骨架134上部的水会顺着斜面261流走,防止水从第四固定连接组件260渗入,提高了第一盖体133和头部主骨架134连接处的上部的防水性能。
193.在本技术的一个实施例中,如图29所示,第四固定连接组件260包括设置于第一盖体133上的第四卡扣263以及设置于头部主骨架134上的与第四卡扣263相匹配的第四卡接孔。当然,第四卡扣263和第四卡接孔的位置可以互换。
194.在本技术的一个实施例中,第四固定连接组件260还可以包括设置于第一盖体133上的第一螺纹孔以及设置于头部主骨架134上的与第一螺纹孔相匹配的第二螺纹孔,通过紧固件穿过第二螺纹孔和第一螺纹孔即可将第一盖体133和头部主骨架134的上部固定连接在一起。
195.在本技术的一个实施例中,如图30和图31所示,头部主骨架134和第二盖体135的连接处的上部设置有第五固定连接组件270,第五固定连接组件270适于连接头部主骨架134和第二盖体135。通过第五固定连接组件270使得第二盖体135和头部主骨架134的上部固定连接在一起,进一步提升了第二盖体135和头部主骨架134之间连接的稳定性。进而使得头部主骨架134可以对第二盖体135起到稳定支撑作用,且头部主骨架134可以有效的将运动和力传递给第二盖体135,使得第二盖体135进行相应的运动,使得头部主骨架134同时具有支撑第二盖体135、承载元器件以及传递运动和力的作用,使得头部主骨架134具有多种作用,减少了头部130内结构件的数量,减少了装配工序,有利于控制装配要求。
196.在本技术的一个实施例中,如图30和图31所示,第五固定连接组件270例如包括设置于头部主骨架134上的挂装槽以及设置于第二盖体135上的与挂装槽相匹配的挂装部271,将第二盖体135上的挂装部271嵌入头部主骨架134上的挂装槽,使得主骨架可以起到支撑第二盖体135的作用,且可以防止水从头部主骨架134和第二盖体135的连接处的上部
渗入内部。但是应当了解,第五固定连接组件270还可以是其他任何合适的连接结构。
197.在本技术的一个实施例中,如图30和图31所示,头部主骨架134和第二盖体135的连接处的下部设置有第六固定连接组件280。
198.在本技术的一个实施例中,第六固定连接组件280例如包括设置于头部主骨架134上的卡扣母头281以及设置于第二盖体135上的卡扣公头282。但是应当了解,第六固定连接组件280还可以是其他任何合适的连接结构。
199.在本技术的一个实施例中,颈部关节290与头部主骨架134连接,颈部关节290适于向头部主骨架134传递运动和力。在使用时,颈部关节290向头部主骨架134传递运动和力,然后头部主骨架134将运动和力传递给机器人头部130主体,使得机器人头部130主体进行相应的运动,使得头部主骨架134除了具有支撑机器人头部130主体和承载元器件的作用外,还具有传动运动和力的作用,使得机器人头部130主体可以根据指令进行相应的运动。
200.在本技术的一个实施例中,如图32和图33所示,颈部关节290包括俯仰机构291,俯仰机构291与头部主骨架134连接,俯仰机构291适于带动头部主骨架134进行俯仰运动,头部主骨架134在运动时会同时带动第一盖体133和第二盖体135运动,进而实现了对机器人头部130主体的运动控制。
201.在本技术的一个实施例中,头部主骨架134的第二骨架1342朝向安装空间伸出有连接部,连接部包括第一连接轴2915和第二连接轴2916。在此基础上,俯仰机构291包括基座2912、第一齿轮2913、第二齿轮和转轴连接器2914。基座2912通过旋转机构安装于机身,第一齿轮2913可转动的安装于基座2912,第二齿轮固定于第一连接轴2915,且第二齿轮啮合于第一齿轮2913;转轴连接器2914固定于基座2912,且连接第二连接轴2916。
202.如图32和图33所示,俯仰机构291还包括减速电机2911,减速电机2911与第一齿轮2913连接。可以将减速电机2911固定安装在基座2912的下表面,第一齿轮2913固定安装在基座2912的上表面,通过减速电机2911带动第一齿轮2913转动,第一齿轮2913转动时带动头部主骨架134运动。
203.在本技术的一个实施例中,如图32和图33所示,第一连接轴2915上设置有定位卡槽292,第一齿轮2913上设置有与定位卡槽292相匹配的卡接块293。在使用时,将第一连接轴2915上的定位卡槽292与卡接块293卡接配合,使得头部主骨架134和第一齿轮2913固定连接在一起,第一齿轮2913转动时会带动头部主骨架134转动。
204.此外,第一连接轴2915上还设置有多个第三连接孔(未标识),第一齿轮2913上设置有与第三连接孔相匹配的第四连接孔(未标识)。在使用时,将头部主骨架134和第一齿轮2913配合,使得第三连接孔和第四连接孔对齐,然后通过紧固件穿过第四连接孔和第三连接孔,将头部主骨架134和第一齿轮2913固定连接在一起,提高了头部主骨架134和第一齿轮2913连接的稳定性。
205.在本技术的一个实施例中,如图32和图33所示,基座2912上还设置有转轴连接器2914,第一连接轴2915和第二连接轴2916分别连接第一齿轮2913和转轴连接器2914。在使用时,通过将头部主骨架134的两个点分别与第一齿轮2913和转轴连接器2914连接,使得俯仰机构291与头部主骨架134之间的连接更加的稳定,使得俯仰机构291可以更加稳定可靠的将运动和力传递到头部主骨架134。
206.在本技术的一个实施例中,如图32和图33所示第二连接轴2916和转轴连接器2914
连接,且第二连接轴2916和转轴连接器2914均为中空结构。在使用时,机器人线缆可经过第二连接轴2916和转轴连接器2914的中空处与头部130电气硬件相连,进而使得机器人内部的走线更加的规范便捷。
207.在本技术的一个实施例中,颈部关节290还包括旋转机构,旋转机构适于带动头部主骨架134旋转。在使用时,通过将基座2912连接于旋转机构,使得旋转机构带动俯仰机构291转动。
208.在本技术的一个实施例中,旋转机构例如为旋转电机。但是应当了解,旋转机构还可以是其他任何合适的旋转驱动件,例如旋转气缸。
209.最后应说明的是,以上实施方式仅用于说明本技术,而非对本技术的限制。尽管参照实施例对本技术进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本技术的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本技术技术方案的精神和范围,均应涵盖在本技术的权利要求范围中。

技术特征:
1.一种机器人的头部,其特征在于,包括:头部主骨架,包括第一骨架和第二骨架,所述第一骨架和所述第二骨架之间形成颈部关节的装配空间;盖体,包括第一盖体和第二盖体,在所述第一盖体和所述第一骨架之间形成第一容纳空间,在所述第二盖体和所述第二骨架之间形成第二容纳空间;投影单元,位于所述第一容纳空间或所述第二容纳空间内,且所述盖体形成有所述投影单元的出光部。2.根据权利要求1所述的机器人的头部,其特征在于,所述第二骨架呈曲面板状,所述第二盖体和所述第二骨架的形状匹配,且所述第二骨架和所述第二盖体之间形成有呈弧形的第二风道,所述投影单元位于所述第二风道内。3.根据权利要求2所述的机器人的头部,其特征在于,所述第二风道的两端设置有进风风机和排风风机,所述第二骨架的底部形成有第二进风部和第二出风部,且所述第二进风部对应所述进风风机的迎风面,所述第二出风部对应所述排风风机的出风面。4.根据权利要求3所述的机器人的头部,其特征在于,所述第一骨架为前侧骨架,所述第二骨架为后侧骨架,沿着所述第二风道的延伸方向,所述投影单元位于所述第二风道的中部。5.根据权利要求3所述的机器人的头部,其特征在于,所述进风风机和所述投影单元之间,以及所述投影单元和所述排风风机之间均连接有散热器。6.根据权利要求5所述的机器人的头部,其特征在于,所述散热器包括若干个散热翅片,且所述散热器的散热翅片与所述第二风道的延伸方向一致;还包括:导热组件,连接所述投影单元和所述散热器,所述导热组件包括导热块和热管的至少其中一个,所述投影单元通过所述导热块和/或所述热管连接所述翅片。7.根据权利要求5所述的机器人的头部,其特征在于,所述第二骨架和所述第二盖体中的至少其中一个内表面朝着所述容纳空间伸出有安装筋板以及多个连接柱,所述进风风机、所述散热器和所述排风风机至少其中一个固定于所述安装筋板,且所述进风风机、所述散热器和所述排风风机中的至少其中一个通过螺纹件连接于所述连接柱。8.根据权利要求2所述的机器人的头部,其特征在于,所述第二风道背向所述第二盖体的一侧设置有头部进风部,所述头部进风部适于和机身的第一风道连通,所述第二风道背向所述机身的一侧设置有头部排风部,所述投影单元位于所述头部排风部的延长路径中。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的机器人的头部,其特征在于,所述出光部包括形成于所述第二盖体的出光口,所述出光口处设置有可开闭的罩壳。10.根据权利要求9所述的机器人的头部,其特征在于,所述投影单元包括校准镜头、投影模组、投影用电控板和投射镜头,所述投射镜头对应于所述出光口设置。11.根据权利要求10所述的机器人的头部,其特征在于,所述罩壳设置有第一磁性件,所述第二骨架设置有第二磁性件,所述第一磁性件和所述第二磁性件对应设置且磁性吸附。12.根据权利要求1至8中任意一项所述的机器人的头部,其特征在于,所述第一骨架呈平板状,所述第一盖体和所述第一骨架的形状匹配,所述机器人的头部还包括:
屏幕,固定于所述第一盖体背向所述第一骨架的一侧。13.根据权利要求12所述的机器人的头部,其特征在于,所述机器人的头部还包括:拍照单元、红外发射单元和人体传感器中的至少其中一个,固定于所述屏幕的边缘位置;主控板和ai算力板中的至少其中一个,安装于所述第一容纳空间。14.根据权利要求13所述的机器人的头部,其特征在于,所述第一骨架底部朝向所述第一盖体延伸形成围板,所述围板设置有第一进风部和第一出风部,且所述第一进风部和所述第一出风部均连通于所述第一容纳空间。15.根据权利要求12所述的机器人的头部,其特征在于,所述头部还包括:顶部安装架,连接所述第一盖体,且由所述第一盖体延伸至所述装配空间的上方;麦克风阵列,安装于所述顶部安装架的上表面,且所述麦克风阵列对应所述装配空间设置。16.一种机器人的头部组件,其特征在于,包括:权利要求1至15中任意一项所述的头部;颈部关节,一端安装于所述装配空间,另一端连接至机器人的机身,所述颈部关节包括俯仰机构和旋转机构中的至少其中一个。17.一种机器人,其特征在于,包括:权利要求1至15中任意一项所述的头部;机身和底盘;颈部关节,一端安装于所述装配空间,另一端连接至所述机身,所述颈部关节包括俯仰机构和旋转机构中的至少其中一个。18.根据权利要求17所述的机器人,其特征在于,所述第二骨架朝向所述装配空间伸出连接部,所述连接部包括同轴设置的第一连接轴和第二连接轴,所述俯仰机构包括:基座,通过所述旋转机构安装于所述机身;第一齿轮,可转动的安装于所述基座;第二齿轮,固定于所述第一连接轴,且所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮;转轴连接器,固定于所述基座,且连接所述第二连接轴。

技术总结
本申请涉及机器人技术领域,提供一种机器人的头部、机器人的头部组件及机器人。机器人的头部包括:头部主骨架,包括第一骨架和第二骨架,形成颈部关节的装配空间;第一盖体,和第一骨架两者形成第一容纳空间;第二盖体,和第二骨架两者形成第二容纳空间;投影单元,位于第一容纳空间或第二容纳空间内。根据本申请实施例的机器人的头部,装配空间、第一容纳空间和第二容纳空间可以分别用于机器人不同部件的安装,将投影单元安装在头部主骨架和盖体之间的容纳空间中,可以保证投影单元具有足够的安装空间和散热空间,保证投影单元具有较好的使用环境。此外,投影单元可以随着头部俯仰或者转动而调节位置,以适应不同投影需求。以适应不同投影需求。以适应不同投影需求。


技术研发人员:郭武辉 王泽 奉飞飞 陈苑锋 杜鹏
受保护的技术使用者:美的集团股份有限公司
技术研发日:2022.03.11
技术公布日:2023/9/20
版权声明

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