1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人头部结构和机器人。
背景技术：2.相关技术中，现有机器人头部结构，大多只有俯仰和旋转两个自由度，且俯仰和横滚的角度小，导致机器人头部结构的运动灵活度不足，同时还使用云台支撑的方案来实现头部的运动，导致头部结构的支撑刚度小，提高了机器人头部结构生产与装配的难度。
技术实现要素：3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种机器人头部结构，所述头部结构的运动模式多，运动的灵活性强，易于操作，头部结构的整体支撑强度大，且结构简单，便于生产与装配。
4.本发明还提出一种机器人。
5.根据本发明第一方面实施例的机器人头部结构，包括：支撑座；安装平台，安装平台位于所述支撑座上方且用于安装头部本体；连杆机构，所述连杆机构包括多个，每个所述连杆机构具有主动杆和从动杆，所述主动杆与所述支撑座连接，所述从动杆与所述安装平台连接；第一驱动件，所述第一驱动件设于所述支撑座且与所述主动杆配合以驱动所述主动杆活动，带动所述从动杆活动使所述安装平台上的头部本体做俯仰运动和/或横滚运动。
6.根据本发明实施例的机器人头部结构，通过设置多个连杆机构，第一驱动件驱动连杆机构活动带动头部本体俯仰或横滚，实现控制头部本体做出多种运动形式的目的，提高了机器人头部结构运动的灵活性，且整体结构简单，通过连杆机构将支撑座和安装平台连接，提高了机器人头部结构的支撑刚度，同时，连杆机构可以是相互铰接，连接点的运动副均为简单的平面转动副，降低了加工难度，便于机器人头部结构的制造和装配。根据本发明实施例的机器人头部结构，所述第一驱动件包括：第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的第一端与所述支撑座可转动连接，所述第一伸缩杆的第二端与一个所述连杆机构的主动杆可转动连接；第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的第一端与所述支撑座可转动连接，所述第二伸缩杆的第二端与另一个所述连杆机构的主动杆可转动连接。
7.在一些示例中，所述第一伸缩杆的第一端的转动轴线与所述第二伸缩杆的第一端的转动轴线垂直，所述第一伸缩杆的第二端的转动轴线与所述第二伸缩杆的第二端的转动轴线垂直。
8.在一些示例中，所述支撑座包括底板和支撑柱，所述支撑柱设置在所述底板上，所述第一伸缩杆的第一端和所述第二伸缩杆的第一端分别与所述底板配合，每个所述连杆机构的主动杆分别与所述支撑柱的上端配合。
9.在一些示例中，多个所述连杆机构的主动杆沿所述支撑柱的周向间隔布置，多个所述连杆机构的从动杆沿所述安装平台的周向间隔布置。
10.根据本发明实施例的机器人头部结构，所述头部结构还包括：第二驱动件，所述第
二驱动件设在所述安装平台上，所述第二驱动件与所述安装平台配合以驱动所述头部本体做旋转运动。
11.在一些示例中，所述安装平台包括：连接座，所述头部本体设于所述连接座，且所述第二驱动件与所述连接座配合；固定座，所述第二驱动件的输出端设于所述固定座，第二驱动件的壳体自转带动所述头部本体做旋转运动。
12.在一些示例中，还包括：轴承，所述轴承设于所述连接座和所述固定座之间，所述轴承的内圈与所述固定座配合，所述轴承的外圈与所述连接座配合。
13.在一些示例中，所述连杆机构还包括：连接杆，所述主动杆与所述连接杆的一端可转动连接，所述从动杆与所述连接杆的另一端可转动连接。
14.根据本发明实施例的机器人头部结构，所述连杆机构包括三个或者四个，所述三个连杆机构或者所述四个连杆机构沿一周向等间隔布置。
15.根据本发明第二方面实施例的机器人，包括根据本发明第一方面实施例的机器人头部结构，通过采用上述机器人头部结构，可以实现机器人做出多种运动的目的，可以提高机器人运动的灵活性，利于操纵机器人，并提高机器人的支撑刚度，同时，由于机器人头部结构简单，便于制造并装配，利于降低机器人的生产成本。
16.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是根据本发明实施例的机器人头部结构的爆炸图；
19.图2是根据本发明实施例的机器人头部结构的局部结构示意图；
20.图3是图2的俯视图；
21.图4是沿图3中a-a线的剖视图；
22.图5是根据本发明实施例的机器人头部结构在一运动状态下的结构示意图；
23.图6是图5所示的机器人头部结构的局部示意图；
24.图7是根据本发明实施例的机器人头部结构在另一运动状态下的结构示意图；
25.图8是图7所示的机器人头部结构的局部示意图；
26.图9为本发明其中一个实施方式的多足机器人的硬件结构示意图；
27.图10是根据本发明实施例的多足机器人的结构示意图。
28.附图标记：
29.机器人头部结构100，
30.支撑座10，底板11，支撑柱12，
31.安装平台20，连接座21，开口211，轴承22，轴承压块23，固定座24，
32.头部本体30，
33.连杆机构40，主动杆41，连接杆42，从动杆43，
34.第一驱动件50，第一伸缩杆51，第二伸缩杆52，第一伸缩杆的第一端53，第一伸缩杆的第二端54，第二伸缩杆的第一端55，第二伸缩杆的第二端56，
35.第二驱动件60。
具体实施方式
36.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.在后续的描述中，使用用于表示部件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
39.请参阅图1-10，图9为本发明其中一个实施方式的多足机器人1000的硬件结构示意图。在图9所示的实施方式中，多足机器人1000包括机械单元101、通讯单元102、传感单元103、接口单元104、存储单元105、控制模块110、电源111。多足机器人1000的各种部件可以以任何方式连接，包括有线或无线连接等。本领域技术人员可以理解，图9中示出的多足机器人1000的具体结构并不构成对多足机器人1000的限定，多足机器人1000可以包括比图示更多或更少的部件，某些部件也并不属于多足机器人1000的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略，或者组合某些部件。
40.下面结合图9对多足机器人1000的各个部件进行具体的介绍：
41.机械单元101为多足机器人1000的硬件。如图9所示，机械单元101可包括驱动板1011、电机1012、机械结构1013，如图10所示，机械结构1013可包括机身主体1014、可伸展的腿部1015、足部1016，在其他实施方式中，机械结构1013还可包括可伸展的机械臂(图未示)、可转动的头部结构1017、可摇动的尾巴结构1018、载物结构1019、鞍座结构1020、摄像头结构1021等。需要说明的是，机械单元101的各个部件模块可以为一个也可以为多个，可根据具体情况设置，比如腿部1015可为4个，每个腿部1015可配置3个电机1012，对应的电机1012为12个。
42.通讯单元102可用于信号的接收和发送，还可以通过与网络和其他设备通信，比如，接收遥控器或其他多足机器人1000发送的按照特定步态以特定速度值向特定方向移动的指令信息后，传输给控制模块110处理。通讯单元102包括如wifi模块、4g模块、5g模块、蓝牙模块、红外模块等。
43.传感单元103用于获取多足机器人1000周围环境的信息数据以及监控多足机器人1000内部各部件的参数数据，并发送给控制模块110。传感单元103包括多种传感器，如获取周围环境信息的传感器：激光雷达(用于远程物体检测、距离确定和/或速度值确定)、毫米波雷达(用于短程物体检测、距离确定和/或速度值确定)、摄像头、红外摄像头、全球导航卫星系统(gnss，global navigation satellite system)等。如监控多足机器人1000内部各部件的传感器：惯性测量单元(imu，inertial measurement unit)(用于测量速度值、加速度值和角速度值的值)，足底传感器(用于监测足底着力点位置、足底姿态、触地力大小和方向)、温度传感器(用于检测部件温度)。至于多足机器人1000还可配置的载荷传感器、触摸传感器、电机角度传感器、扭矩传感器等其他传感器，在此不再赘述。
44.接口单元104可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等)并且将
接收到的输入传输到多足机器人1000内的一个或多个部件，或者可以用于向外部装置输出(例如，数据信息、电力等)。接口单元104可包括电源端口、数据端口(如usb端口)、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(i/o)端口、视频i/o端口等。
45.存储单元105用于存储软件程序以及各种数据。存储单元105可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统程序、运动控制程序、应用程序(比如文本编辑器)等；数据存储区可存储多足机器人1000在使用中所生成的数据(比如传感单元103获取的各种传感数据，日志文件数据)等。此外，存储单元105可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如磁盘存储器、闪存器、或其他易失性固态存储器。
46.显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(liquid crystal display，lcd)、有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled)等形式来配置显示面板1061。
47.输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息。具体地，输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户的触摸操作(比如用户使用手掌、手指或适合的附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置1073和触摸控制器1074两个部分。其中，触摸检测装置1073检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器1074；触摸控制器1074从触摸检测装置1073上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给控制模块110，并能接收控制模块110发来的命令并加以执行。除了触控面板1071，输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于遥控操作手柄等中的一种或多种，具体此处不做限定。
48.进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给控制模块110以确定触摸事件的类型，随后控制模块110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图9中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来分别实现输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现输入和输出功能，具体此处不做限定。
49.控制模块110是多足机器人1000的控制中心，利用各种接口和线路连接整个多足机器人1000的各个部件，通过运行或执行存储在存储单元105内的软件程序，以及调用存储在存储单元105内的数据，从而对多足机器人1000进行整体控制。
50.电源111用于给各个部件供电，电源111可包括电池和电源控制板，电源控制板用于控制电池充电、放电、以及功耗管理等功能。在图9所示的实施方式中，电源111电连接控制模块110，在其它的实施方式中，电源111还可以分别与传感单元103(比如摄像头、雷达、音箱等)、电机1012电性连接。需要说明的是，各个部件可以各自连接到不同的电源111，或者由相同的电源111供电。
51.在上述实施方式的基础上，具体地，在一些实施方式中，可以通过终端设备来与多足机器人1000进行通信连接，在终端设备与多足机器人1000进行通信时，可以通过终端设备来向多足机器人1000发送指令信息，多足机器人1000可通过通讯单元102来接收指令信息，并可在接收到指令信息的情况下，将指令信息传输至控制模块110，使得控制模块110可根据指令信息来处理得到目标速度值。终端设备包括但不限于：具备图像拍摄功能的手机、平板电脑、服务器、个人计算机、可穿戴智能设备、其它电器设备。
52.指令信息可以根据预设条件来确定。在一个实施方式中，多足机器人1000可以包括传感单元103，传感单元103可根据多足机器人1000所在的当前环境可生成指令信息。控制模块110可根据指令信息来判断多足机器人1000的当前速度值是否满足对应的预设条件。若满足，则会保持多足机器人1000的当前速度值和当前步态移动；若不满足，则会根据对应的预设条件来确定目标速度值和相应的目标步态，从而可控制多足机器人1000以目标速度值和相应的目标步态移动。环境传感器可以包括温度传感器、气压传感器、视觉传感器、声音传感器。指令信息可以包括温度信息、气压信息、图像信息、声音信息。环境传感器与控制模块110之间的通信方式可以为有线通信，也可以为无线通信。无线通信的方式包括但不限于：无线网络、移动通信网络(3g、4g、5g等)、蓝牙、红外。
53.下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的机器人头部结构100。
54.如图1-图8所示，根据本发明实施例的机器人头部结构100包括：支撑座10、安装平台20、连杆机构40和第一驱动件50，安装平台20设置在支撑座10的上方，安装平台20可以用来安装头部本体30，连杆机构40包括多个，每个连杆机构40都具有主动杆41和从动杆43，主动杆41与支撑座10连接，从动杆43与安装平台20连接，第一驱动件50设置在支撑座10上，第一驱动件50与主动杆41相互配合，使得第一驱动件50可以驱动主动杆41活动，从而带动从动杆43活动，由此，安装平台20上的头部本体30既可以实现俯仰运动(即以图3中的n轴为轴线进行转动)的功能，也可以实现横滚运动(即以图3中的m轴为轴线进行转动)的功能，还能同时进行俯仰运动和横滚运动，提高了机器人头部结构100的运动灵活性。
55.根据本发明实施例的机器人头部结构100，通过设置多个连杆机构40，第一驱动件50驱动连杆机构40活动带动头部本体30俯仰或横滚，实现控制头部本体30做出多种运动形式的目的，提高了机器人头部结构100运动的灵活性，且整体结构简单，通过连杆机构40将支撑座10和安装平台20连接，提高了机器人头部结构100的支撑刚度，同时，连杆机构40可以相互铰接，连接点的运动副均为简单的平面转动副，降低了加工难度，便于机器人头部结构100的制造和装配。
56.在一些示例中，每个主动杆41都可以形成一个折弯段，每个从动杆43也都可以形成一个折弯段，例如，该折弯段的两段可以是相互垂直的，且每个折弯段沿倾斜于竖直的方向延伸，从动杆43位于主动杆41上方，主动杆41的后端与从动杆43的前端连接，由此实现将第一驱动件50上的驱动力平移到另一平面上的作用，由此可以扩大安装平台20上头部本体30的活动范围，即可以获得更大的俯仰角度和横滚角度。此外，这不仅可以错开部分机构的位置，避免结构发生干涉，提高机器人头部结构100的运动稳定性，还可以避免驱动力直接传递至安装平台20，提高控制的灵活性，便于控制机器人头部结构做出多种运动，同时还可以提高机器人头部结构100的支撑刚度。
57.如图1-图4所示，根据本发明的一些实施例，连杆机构40还包括：连接杆42，主动杆41与连接杆42的一端可转动连接，从动杆43与连接杆42的另一端可转动连接，这里可以直接铰接配合，通过设置连接杆42，可以增加连杆机构40的总体长度，方便连杆机构40与各连接点相连，同时利于传递驱动力，便于控制机器人头部结构100。
58.需要说明的是，连接杆42可以设置在主动杆41与从动杆43之间，每个连接杆42都可以形成一个折弯段，使得主动杆41和从动杆43可以分别在两个相交的平面上转动，使得连接杆42可以改变力的作用方向，该布置方案使得头部本体30能够在俯仰运动中获得更大
的俯仰角度，也利于头部本体30能够在横滚运动中获得更大的横滚角度，提高了机器人头部结构100的运动灵活性。
59.如图2、图5和图7所示，根据本发明的一些实施例，第一驱动件50包括：第一伸缩杆51和第二伸缩杆52，第一伸缩杆的第一端53与支撑座10可转动的连接，第一伸缩杆的第二端54与一个连杆机构40的主动杆41可转动的连接，同时，第二伸缩杆的第一端55与支撑座10可转动的连接，第二伸缩杆的第二端56与另一个连杆机构40的主动杆41可转动的连接。
60.其中，在第一伸缩杆51与第二伸缩杆52进行伸缩运动时，第一伸缩杆51与第二伸缩杆52的长度在不断的发生变化，从而驱动主动杆41活动，进而带动从动杆43运动，使得头部本体30可以实现多种运动模式，也就是说，通过伸缩杆的伸长或缩短带动主动杆41、从动杆42活动，即可带动安装平台20及头部本体30横滚或俯仰，整体结构有两个动力源，使连杆机构的运动具有唯一性。可以理解的是，这里可以同时控制第一伸缩杆51和第二伸缩杆52活动，也可以单独控制第一伸缩杆51活动，还可以单独控制第二伸缩杆52活动，例如先控制一个伸缩杆活动，再控制另一伸缩杆活动，通过独立控制两个伸缩杆的活动，可以使得整体结构获得较大的俯仰角度和横滚角度。
61.可以理解的是，主动杆41与伸缩杆转动配合，同时主动杆41与支撑座10转动配合，支撑座10对可以对主动杆41的运动方向起到一定的限制，第一伸缩杆51的长度的变化带动一个主动杆41相对于支撑座10进行转动，第二伸缩杆52的长度的变化带动另一个主动杆41相对于支撑座10转动，在两个主动杆41转动的作用下，带动从动杆43和安装平台20活动，进而使得头部本体30实现横滚或俯仰。
62.其中，两个伸缩杆分别位于主动杆41的下方，由此在提高运动的灵活性的同时，还可以避免机器人头部结构100的部分结构件发生干涉，减少结构磨损等。
63.如图2和图3所示，根据本发明的一些实施例，第一伸缩杆的第一端53的转动轴线与第二伸缩杆的第一端55的转动轴线垂直第一伸缩杆的第二端54的转动轴线与第二伸缩杆的第二端56的转动轴线垂直，由此可以将第一伸缩杆51的运动路径限定在一个平面上，同时可以将第二伸缩杆52的运动路径限定在另一个平面上，这里的两个平面是垂直的，例如，第一伸缩杆的第一端53的转动轴线沿左右方向延伸，第二伸缩杆的第一端55沿前后方向延伸，对应地，第一伸缩杆的第二端54的转动轴线沿左右方向延伸，第二伸缩杆的第二端56沿前后方向延伸，由此便于使头部本体30实现两个自由度，对安装平台20及头部本体30的控制更加灵活，使头部本体30可以进行横滚或俯仰，提高了机器人头部结构100运动的灵活性。
64.在一些示例中，第一伸缩杆的第二端54的转动轴线与第二伸缩杆的第二端56的转动轴线可以相交，通过控制两轴线相交处的角度，便于灵活的控制头部本体30的运动方向，可以提高机器人头部结构100运动的灵活性。
65.在一些示例中，第一伸缩杆的第二端54的转动轴线可以在一个水平面上，第二伸缩杆的第二端56的转动轴线可以在另一个水平面上，由此，通过改变伸缩杆的位置高度，可以调整伸缩杆的伸缩长度，便于控制头部本体30的运动方向，提高了机器人头部结构100运动的灵活性，利于用户操作。
66.如图1和图2所示，根据本发明的一些实施例，支撑座10包括底板11和支撑柱12，支撑柱12设置在底板11上，第一伸缩杆的第一端53与底板11配合，第二伸缩杆的第一端55与
底板11配合，第一伸缩杆的第二端54与连杆机构40的主动杆41配合，每个连杆机构40的主动杆41分别与支撑柱12的上端配合，支撑柱12可以通过连杆机构40支撑安装平台20，提高机器人头部结构100的支撑刚度，支撑柱12与底板11相互配合，共同为机器人头部结构100的部分结构提供空间余量，并提供多个连接点，便于组装机器人头部结构100，利于机器人头部结构100的维修。
67.如图3所示，根据本发明的一些实施例，多个连杆机构40的主动杆41沿支撑柱12的周向间隔布置，多个连杆机构40的从动杆43沿安装平台20的周向间隔布置，使得连杆机构40受力均匀，支撑柱受力均匀，提高机器人头部结构100的支撑刚度，同时，多个连杆机构40间隔布置，第一驱动件50与两个连杆机构40配合，即可控制头部本体30横滚或俯仰，节省开发成本，利于用户操作，其中，多个连杆机构40可以是形状相同的，以便加工并生产，利于降低生产成本，同时便于维修。
68.在一些示例中，机器人头部结构100上设有四个连杆机构40，四个主动杆41沿支撑柱12的周向等间隔布置，即相邻两个主动杆41与支撑柱12连接点之间的圆心角为90
°
，四个从动杆43沿安装平台20的周向等间隔布置，即相邻两个从动杆43与安装平台20连接点之间的圆心角为90
°
。
69.在另一些示例中，机器人头部结构100上设有三个连杆机构40，三个主动杆41沿支撑柱12的周向等间隔布置，即相邻两个主动杆41与支撑柱12连接点之间的圆心角为120
°
，三个从动杆43沿安装平台20的周向等间隔布置，即相邻两个从动杆43与安装平台20连接点之间的圆心角为120
°
。
70.根据本发明的又一些示例，第一驱动件50也可以是电机，电机的输出轴与主动杆41配合连接，用于驱动主动杆41活动，进而带动从动杆43、安装平台20和头部本体30活动，对应地，电机包括两个，两个电机分别驱动两个主动杆41活动，使得头部本体30的活动更加稳定可靠。
71.如图2所示，根据本发明的一些实施例，机器人头部结构100还包括：第二驱动件60，第二驱动件60设置在安装平台20上，第二驱动件60与安装平台20相互配合，第二驱动件60可以驱动头部本体30做旋转运动(即以图4中的p轴为轴线进行转动)，增加头部本体30活动的自由度，进而丰富了机器人头部结构100的运动模式，提高了机器人头部结构100的运动灵活性。
72.如图1和图2所示，根据本发明的一些实施例，安装平台20包括：连接座21和固定座24，头部本体30设置在连接座21上，第二驱动件60与连接座21相互配合，第二驱动件60朝向连接座21的一侧(如图2所示的下侧)可以与连接座21朝向第二驱动件60的一侧(如图2所示的上侧)连接，这里的连接方式可以是螺钉连接，通过将第二驱动件60与连接座21固定在一起，由于固定座24是固定不动的，第二驱动件60的输出轴与固定座24固定连接，因而输出轴无法转动，输出轴将输出扭矩反向传递至第二驱动件60的壳体，使得第二驱动件60的壳体进行转动，第二驱动件60的壳体与连接座21固定连接，从而使得连接座21转动，而头部本体30设置在连接座上21，进而可以使得头部本体30实现旋转运动，由此有利于提高整体结构的支撑刚度，同时提高头部本体30转动的稳定性和可靠性，避免头部本体30重量过大影响第二驱动件60的输出轴驱动的可靠性。
73.在一些具体的示例中，连接座21的内部设置有一开口211，此开口211可以通过第
二驱动件60的输出轴，输出轴设置在固定座24上，第二驱动件60的壳体通过自转来带动机器人头部做旋转运动，其中，头部本体30的旋转方向与第二驱动件60输出的扭矩方向是相反的。
74.在一些示例中，第二驱动件60的驱动机构可以是电机，通过电机的输出轴转动带动头部本体30转动；第二驱动件60的驱动机构也可以是舵机，通过舵机控制着头部本体30的旋转运动。
75.如图1和图4所示，根据本发明的一些实施例，安装平台20还包括：轴承22，轴承22设置在连接座21和固定座24之间，轴承22的内圈与固定座24配合，轴承22的外圈与连接座21配合，通过设置轴承22，可以对连接座21起到一定的支撑作用，避免第二驱动件60的输出轴受力影响第二驱动件60的使用寿命，提高结构的稳定性，同时可以降低连接座21与头部本体30在旋转运动中的摩擦，降低异音，此外还便于机器人头部结构100能够更快的响应旋转指令，提高旋转的灵活性。
76.在一些示例中，安装平台20还包括轴承压块23，轴承压块23设置在轴承22与固定座24之间，且轴承压块23与连接座21固定连接，这里的连接方式可以为螺钉连接或螺栓连接，通过设置轴承压块23，使得轴承22固定在连接座21的下方，轴承压块23与连接座21可以包裹轴承22的外侧部分，起到压紧轴承22，固定轴承22的作用。
77.如图3所示，根据本发明的一些实施例，机器人头部结构100包括四个连杆机构40，四个连杆机构40可以沿着一周向等间隔布置，例如，安装平台20的中心与支撑座10的中心位于同一竖直线上，四个连杆机构40以安装平台20的中心为圆形，间隔90度进行布置，四个连杆机构40环绕在安装平台20的外围，由此便于对头部本体30活动的操控，同时提高结构的稳定性。
78.根据本发明的另一些实施例，机器人头部结构100包括三个连杆机构40，三个连杆机构40可以沿着一周向等间隔布置，例如，安装平台20的中心与支撑座10的中心位于同一竖直线上，三个连杆机构40以安装平台20的中心为圆心，间隔120度进行布置，由此在实现机器人头部结构100的各种运动功能的同时，可以减少生产制造的成本。
79.根据本发明实施例的机器人，包括根据本发明实施例的机器人头部结构100，机器人头部结构100布置在机器人上，通过采用上述机器人头部结构100，可以实现机器人做出多种运动的目的，可以提高机器人运动的灵活性，利于操纵机器人，并提高机器人的支撑刚度，同时，由于机器人头部结构100简单，便于制造并装配，利于降低机器人的生产成本。
80.下面结合图1-图8描述根据本发明机器人的一个具体的实施例。
81.机器人包括机器人头部结构100，机器人头部结构100包括：支撑座10、安装平台20、头部本体30、连杆机构40、第一驱动件50、第二驱动件60，支撑座10包括底板11和支撑柱12，安装平台20包括连接座21和固定座24，头部本体30安装在连接座21上，第二驱动件60安装在连接座21上，第二驱动件60位于头部本体30内部，第二驱动件60的输出轴与固定座24固定连接，连杆机构40包括依次铰接的主动杆41、连接杆42和从动杆43，主动杆41与支撑柱12的上端铰接，从动杆43与固定座24的外周铰接。
82.第一驱动件50包括第一伸缩杆51和第二伸缩杆52，第一伸缩杆51的第一端53与底板11铰接，第一伸缩杆51的第二端54与一个主动杆41铰接，第二伸缩杆52的第一端55与底板11铰接，第二伸缩杆52的第二端56与另一个主动杆41铰接，其中，第一伸缩杆51设置在支
撑柱12的右后侧，第二伸缩杆52设置在支撑柱12的右前侧，且第一伸缩杆的第一端53处的旋转轴线与第二伸缩杆的第一端55处的旋转轴线相交，避免第一伸缩杆51在活动时与第二伸缩杆52发生干涉。
83.其中，通过改变第一伸缩杆51的长度可以控制机器人头部结构100做出部分运动，通过改变第二伸缩杆52的长度也可以控制机器人头部结构100做出部分运动，通过第二驱动件60转动可以控制机器人头部结构100做出部分运动，第一伸缩杆51、第二伸缩杆52和第二驱动件60相互配合，使头部本体30可以以图3中的m轴为轴线进行横滚，也可以以图3中的n轴为轴线进行俯仰，还能够以图4中的p轴为轴线进行旋转。
84.具体而言，在一些示例中，通过控制第一伸缩杆51和第二伸缩杆52的伸缩量，可以使头部本体30实现横滚或俯仰的功能，其中，第一伸缩杆51通过伸长，可以实现头部本体30的低头功能，第一伸缩杆51通过缩短，可以实现头部本体30的仰头功能，第二伸缩杆52通过伸长，可以实现头部本体30的向左横滚功能，第二伸缩杆52通过缩短，可以实现头部本体30的向右横滚功能，其中，第一伸缩杆51主要控制头部本体30的俯仰运动，在第一伸缩杆51单独活动时，头部本体30的俯仰运动会伴随轻微的横滚运动，第二伸缩杆52主要控制头部本体30的横滚运动，在第二伸缩杆52单独活动时，头部本体30的横滚运动会伴随轻微的俯仰运动，例如，通过单独伸长第一伸缩杆51，头部本体30会轻微的向右横滚，通过单独缩短第一伸缩杆51，头部本体30会轻微的向左横滚，通过单独伸长第二伸缩杆52，头部本体30会轻微的仰头，通过单独缩短第二伸缩杆52，头部本体30会轻微的低头。
85.在一些示例中，在只要求头部结构30俯仰运动时，第一伸缩杆51伸长或缩短，此时需要第二伸缩杆52伸缩以抵消第一伸缩杆51活动导致的轻微横滚运动；在只要求头部结构30横滚运动时，第二伸缩杆52伸长或缩短，此时需要第一伸缩杆51伸缩以抵消第二伸缩杆52活动导致的轻微俯仰运动。
86.如图5和图6所示，在一些示例中，通过缩短第一伸缩杆51，并缩短第二伸缩杆52，可以控制头部本体30同时实现仰头运动和向右横滚运动，在此基础上，进一步伸长第二伸缩杆52，使得头部本体30在做仰头运动和向右横滚运动的基础上，可以实现向左横滚，此时，可以通过第二驱动件60驱动头部本体30右转或左转。
87.如图7和图8所示，在一些示例中，通过伸长第一伸缩杆51，并缩短第二伸缩杆52，可以控制头部本体30同时实现低头运动和向右横滚运动，在此基础上，进一步伸长第二伸缩杆52，使得头部本体30在做低头运动和向右横滚运动的基础上，可以实现向左横滚，此时，可以通过第二驱动件60驱动头部本体30右转或左转。
88.本领域技术人员可以理解，图中示出的机器人的具体结构并不构成对机器人的限定，机器人可以包括比图示更多或更少的部件，某些部件也并不属于机器人的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略，或者组合某些部件。
89.根据本发明实施例的机器人的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。其中，上下方向、左右方向和前后方向以图示的上下方向、左右方向和前后方向为准。
90.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
91.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
92.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
93.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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发明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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
94.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种机器人头部结构，其特征在于，包括：支撑座；安装平台，安装平台位于所述支撑座上方且用于安装头部本体；连杆机构，所述连杆机构包括多个，每个所述连杆机构具有主动杆和从动杆，所述主动杆与所述支撑座连接，所述从动杆与所述安装平台连接；第一驱动件，所述第一驱动件设于所述支撑座且与所述主动杆配合以驱动所述主动杆活动，带动所述从动杆活动使所述安装平台上的头部本体做俯仰运动和/或横滚运动。2.根据权利要求1所述的机器人头部结构，其特征在于，所述第一驱动件包括：第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的第一端与所述支撑座可转动连接，所述第一伸缩杆的第二端与一个所述连杆机构的主动杆可转动连接；第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的第一端与所述支撑座可转动连接，所述第二伸缩杆的第二端与另一个所述连杆机构的主动杆可转动连接。3.根据权利要求2所述的机器人头部结构，其特征在于，所述第一伸缩杆的第一端的转动轴线与所述第二伸缩杆的第一端的转动轴线垂直，所述第一伸缩杆的第二端的转动轴线与所述第二伸缩杆的第二端的转动轴线垂直。4.根据权利要求2所述的机器人头部结构，其特征在于，所述支撑座包括底板和支撑柱，所述支撑柱设置在所述底板上，所述第一伸缩杆的第一端和所述第二伸缩杆的第一端分别与所述底板配合，每个所述连杆机构的主动杆分别与所述支撑柱的上端配合。5.根据权利要求4所述的机器人头部结构，其特征在于，多个所述连杆机构的主动杆沿所述支撑柱的周向间隔布置，多个所述连杆机构的从动杆沿所述安装平台的周向间隔布置。6.根据权利要求1所述的机器人头部结构，其特征在于，所述头部结构还包括：第二驱动件，所述第二驱动件设在所述安装平台上，所述第二驱动件与所述安装平台配合以驱动所述头部本体做旋转运动。7.根据权利要求6所述的机器人头部结构，其特征在于，所述安装平台包括：连接座，所述头部本体设于所述连接座，且所述第二驱动件与所述连接座配合；固定座，所述第二驱动件的输出端设于所述固定座，第二驱动件的壳体自转带动所述头部本体做旋转运动。8.根据权利要求1-7中任一项所述的机器人头部结构，其特征在于，所述连杆机构还包括：连接杆，所述主动杆与所述连接杆的一端可转动连接，所述从动杆与所述连接杆的另一端可转动连接。9.根据权利要求1所述的机器人头部结构，其特征在于，所述连杆机构包括三个或者四个，所述三个连杆机构或者所述四个连杆机构沿一周向等间隔布置。10.一种机器人，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的机器人头部结构。
技术总结本发明公开了一种用于机器人的头部结构和机器人，头部结构包括：支撑座；安装平台，安装平台位于支撑座上方且用于安装头部本体；连杆机构，连杆机构包括多个，每个连杆机构具有主动杆和从动杆，主动杆与支撑座连接，从动杆与安装平台连接；第一驱动件，第一驱动件设于支撑座且与主动杆配合以驱动主动杆活动，带动从动杆活动使安装平台上的头部本体做俯仰运动和/或横滚运动。根据本发明实施例的机器人头部结构，通过设置多个连杆机构，实现控制头部本体做出多种运动形式的目的，提高机器人头部结构运动的灵活性，且整体结构简单，通过连杆机构将支撑座和安装平台连接，提高了机器人头部结构的支撑刚度。头部结构的支撑刚度。头部结构的支撑刚度。
技术研发人员：张腾涛 王佩 黄诗轩 梁冠棋 李波 唐宇佳 张雨田 陈志伟
受保护的技术使用者：深圳鹏行智能研究有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/7/4
