CN108972590A - 一种机器人头部结构及机器人 - Google Patents

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张萍
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Abstract

本发明公开了一种机器人头部结构及机器人,其属于机器人技术领域,机器人头部结构包括外壳和图像显示组件,图像显示组件包括投影仪、反射镜和显示屏,投影仪设置于外壳内且与控制器电连接,投影仪上能够显示生动丰富的人机交互图像,避免图像显示单一,增强表情交互功能的体验;反射镜设置于外壳内且与投影仪呈夹角配合,用于反射投影仪上的图像,显示屏设置于外壳的外表面上且与外壳的形状相适配,显示屏与反射镜呈夹角配合,用于显示反射镜反射的图像。投影仪上的图像通过反射镜反射至显示屏,用户通过显示屏观察到图像,显示屏与外壳的形状相适配,不影响外壳的美观和显示效果,降低了生产成本。机器人包括上述机器人头部结构。

Description

一种机器人头部结构及机器人
技术领域
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及机器人。
背景技术
随着科学技术的发展,机器人越来越多的被应用在各个领域,服务机器人作为新型智能人机交互设备,通过语音、手势以及图像等不同交互方式,实现人工智能。
目前,大部分服务机器人的人机交互屏幕安装在腹部,人机交互屏幕与机器人内部的控制器相连,通过控制器控制人机交互屏幕显示图像。因为人机交互屏幕多为平面型的,腹部多为平面型且面积较大,便于安装人机交互屏幕;但是由于腹部视角低,不利于实现人机互动,特别是家用服务机器人,由于高度限制,使得人机交互屏幕安装在腹部实用性低,人机交互的便利性不够。
机器人的头部多为弧面型的,头部与平面型的人机交互屏幕的适配度低;若将人机交互屏幕的面积减小以适配头部,会导致显示效果差;若将头部设置为平面型以适配人机交互屏幕,会导致机器人的外观效果差;若将人机交互屏幕设置为弧面型,则因每个机器人的头部的弧面曲率不同,大大增加制造成本,且人机交互屏幕的通用性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人头部结构及机器人,以解决现有技术中存在的头部与人机交互屏幕适配度低的技术问题。
如上构思,本发明所采用的技术方案是:
一种机器人头部结构,包括外壳和图像显示组件,所述图像显示组件包括:
投影仪,设置于所述外壳内且与控制器电连接;
反射镜,设置于所述外壳内且与所述投影仪呈夹角配合,用于反射所述投影仪上的图像;
显示屏,设置于所述外壳的外表面上且与所述外壳的形状相适配,所述显示屏与所述反射镜呈夹角配合,用于显示所述反射镜反射的图像。
其中,所述外壳的相对的两个侧面分别设置有左耳组件和右耳组件,所述左耳组件包括第一壳体,所述右耳组件包括第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体均与所述外壳卡接。
其中,所述第一壳体上开设有第一通风口,所述第二壳体上开设有与所述第一通风口正对的第二通风口,所述第一通风口处设置有风扇。
其中,所述第一通风口处设置有第一通风网,所述第二通风口处设置有第二通风网。
其中,所述外壳内还设置有安装板和调节装置,所述反射镜设置在所述安装板上,所述调节装置与所述安装板连接,用于调节所述反射镜的角度。
其中,所述调节装置包括:
第一支架,其两端均设置有第一通孔,所述安装板上与所述第一通孔对应的位置设置有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔之间通过第一螺丝连接;
第二支架,其一端固定,另一端设置有第三通孔,所述第一支架上与所述第三通孔对应的位置设置有第四通孔,所述第三通孔与所述第四通孔之间通过第二螺丝连接。
其中,所述外壳包括前壳、后壳和上壳,所述前壳和所述后壳之间形成容置腔,所述容置腔的上下两端均设置有开口,所述上壳封闭所述容置腔上端的开口,所述前壳上开设有安装口,所述显示屏设置于所述安装口处。
其中,所述显示屏包括由外向内依次设置的外盖、衬板和衬板固定架,所述外盖与所述外壳连接,所述衬板为均光膜,所述衬板固定架与所述外盖连接且抵紧所述衬板的边缘。
其中,所述外壳上设置有摄像头,所述摄像头位于所述显示屏的上方且与所述控制器电连接。
一种机器人,包括如上所述的机器人头部结构。
本发明的有益效果:
本发明提出的机器人头部结构,通过在外壳内设置与控制器电连接的投影仪,投影仪上能够显示生动丰富的人机交互图像,避免图像显示单一,增强表情交互功能的体验;图像通过反射镜反射至显示屏,用户通过显示屏观察到图像,显示屏与外壳的形状相适配,不影响外壳的美观和显示效果,降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明提供的机器人头部结构的结构示意图;
图2是本发明提供的机器人头部结构的分解结构示意图;
图3是本发明提供的机器人头部结构的前壳的结构示意图;
图4是本发明提供的机器人头部结构的后壳的结构示意图;
图5是本发明提供的机器人头部结构的上壳的结构示意图;
图6是本发明提供的机器人头部结构的图像显示组件的结构示意图;
图7是本发明提供的机器人头部结构的图像显示组件的部分结构示意图;
图8是本发明提供的机器人头部结构的显示屏的分解结构示意图;
图9是本发明提供的机器人头部结构的左耳组件的分解结构示意图;
图10是本发明提供的机器人头部结构的右耳组件的分解结构示意图。
图中:
1、外壳;2、图像显示组件;3、左耳组件;4、右耳组件;5、摄像头;
11、前壳;12、后壳;13、上壳;111、第一凸起;112、卡槽;113、安装口;114、第一凸缘;121、第一插孔;122、第二凸缘;131、第二凸起;
21、投影仪;22、反射镜;23、显示屏;24、投影仪固定架;25、安装板;26、第一支架;27、第二支架;28、固定板;231、外盖;232、衬板;233、衬板固定架;
31、第一壳体;32、第一通风口;33、风扇;34、第一通风网;35、第一固定架;311、第三凸起;
41、第二壳体;42、第二通风口;43、第二通风网;44、第二固定架。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
参见图1至图10,本发明实施例提供一种机器人头部结构,包括外壳1和图像显示组件2,图像显示组件2包括投影仪21、反射镜22和显示屏23,投影仪21设置于外壳1内且与控制器电连接,投影仪21上能够显示生动丰富的人机交互图像,避免图像显示单一,增强表情交互功能的体验;反射镜22设置于外壳1内且与投影仪21呈夹角配合,用于反射投影仪21上的图像,显示屏23设置于外壳1的外表面上且与外壳1的形状相适配,显示屏23与反射镜22呈夹角配合,用于显示反射镜22反射的图像。投影仪21上的图像通过反射镜22反射至显示屏23,用户通过显示屏23观察到图像,显示屏23与外壳1的形状相适配,不影响外壳1的美观和显示效果,降低了生产成本。
外壳1包括前壳11、后壳12和上壳13,前壳11和后壳12之间形成容置腔,容置腔的上下两端均设置有开口,上壳13封闭容置腔上端的开口。前壳11和后壳12之间卡接。前壳11上设置有若干个第一凸起111,后壳12上对应第一凸起111的位置设置有第一插孔121,第一凸起111***第一插孔121内将前壳11与后壳12卡接。上壳13与前壳11、后壳12均卡接。上壳13上设置有若干个第二凸起131,前壳11和后壳12上均设置有对应第二凸起131的卡槽112。
前壳11上开设有安装口113,显示屏23设置于安装口113处。显示屏23包括由外向内依次设置的外盖231、衬板232和衬板固定架233,外盖231与前壳11螺丝连接,衬板232为均光膜,衬板固定架233与外盖231螺丝连接且抵紧衬板232的边缘。外盖231为亚克力板。均光膜对投影的图像具有滤光处理作用,增强显示效果。
外壳1内设置有投影仪固定架24,用于安装固定投影仪21。投影仪固定架24与前壳11之间通过螺丝连接。前壳11上设置有第一凸缘114,第一凸缘114上开设有通孔,投影仪固定架24上开设有与通孔对应的安装孔。
容置腔下端的开口处设置有脖子部件。脖子部件包括脖子主体、脖子左侧盖和脖子右侧盖,脖子主体与舵机连接,舵机安装在舵机安装架上。舵机安装架上与投影仪固定架24通过螺丝连接。
外壳1内还设置有安装板25和调节装置,反射镜22设置在安装板25上,调节装置与安装板25连接,用于调节反射镜22的角度。调节装置包括第一支架26和第二支架27,第一支架26的两端均设置有第一通孔,安装板25上与第一通孔对应的位置设置有第二通孔,第一通孔与第二通孔之间通过第一螺丝连接;第二支架27的一端固定,另一端设置有第三通孔,第一支架26上与第三通孔对应的位置设置有第四通孔,第三通孔与第四通孔之间通过第二螺丝连接。松开第一螺丝,可以调节反射镜22绕第一方向的旋转角度,调节之后拧紧第一螺丝即可。松开第二螺丝,可以调节反射镜22绕第二方向的旋转角度,调节之后拧紧第二螺丝即可。第一方向与第二方向垂直,即反射镜22全方位可调。第二支架27的固定端通过固定板28与投影仪固定架24连接。通过调节反射镜22的角度,以保证投影仪21上的图像准确地投影到显示屏23上。
为了对外壳1内部的投影仪21进行散热,同时使得机器人头部结构外形美观,设置了左耳组件3和右耳组件4。左耳组件3和右耳组件4分别设置于外壳1的相对的两个侧面。在本实施例中,左耳组件3和右耳组件4位于前壳11和后壳12的连接处,且分别位于投影仪21的相对的两侧。
左耳组件3包括第一壳体31,第一壳体31上开设有第一通风口32,右耳组件4包括第二壳体41,第二壳体41上开设有与第一通风口32正对的第二通风口42,第一通风口32处设置有风扇33。通过风扇33的旋转,将外壳1内的热空气吸到外界,使得外壳1内形成负压,进而外界的空气经第二通风口42进入外壳1,经第一通风口32流出,形成空气的循环,对投影仪21进行散热。当然,也可以在第二通风口42处设置有风扇33,使得外界的空气经第一通风口32进入外壳1,经第二通风口42流出。
第一通风口32处设置有第一通风网34,第二通风口42处设置有第二通风网43。第一通风网34和第二通风网43的设置,在不影响散热的前提下,防止杂质进入外壳1内。第一通风口32处设置有第一固定架35,第一通风网34安装在第一固定架35上,第一固定架35与第一壳体31螺丝连接;第二通风口42处设置有第二固定架44,第二通风网43安装在第二固定架44上,第二固定架44与第二壳体41螺丝连接。
第一壳体31和第二壳体41均与后壳12卡接。后壳12上设置有第二凸缘122,第二凸缘122上开设有通孔,第一壳体31和第二壳体41上均设置有与通孔对应的第三凸起311。
外壳1上设置有摄像头5,摄像头5位于显示屏23的上方且与控制器电连接。摄像头5用于监测机器人头部结构周围的环境信息并传递给控制器,控制器根据外界环境信息将相应的图像信息传递给投影仪21并显示。
本发明实施例还提供一种机器人,包括上述的机器人头部结构。机器人可以是用于各种场合的服务机器人。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施方式限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种机器人头部结构,其特征在于,包括外壳(1)和图像显示组件(2),所述图像显示组件(2)包括:
投影仪(21),设置于所述外壳(1)内且与控制器电连接;
反射镜(22),设置于所述外壳(1)内且与所述投影仪(21)呈夹角配合,用于反射所述投影仪(21)上的图像;
显示屏(23),设置于所述外壳(1)的外表面上且与所述外壳(1)的形状相适配,所述显示屏(23)与所述反射镜(22)呈夹角配合,用于显示所述反射镜(22)反射的图像。
2.根据权利要求1所述的机器人头部结构,其特征在于,所述外壳(1)的相对的两个侧面分别设置有左耳组件(3)和右耳组件(4),所述左耳组件(3)包括第一壳体(31),所述右耳组件(4)包括第二壳体(41),所述第一壳体(31)和所述第二壳体(41)均与所述外壳(1)卡接。
3.根据权利要求2所述的机器人头部结构,其特征在于,所述第一壳体(31)上开设有第一通风口(32),所述第二壳体(41)上开设有与所述第一通风口(32)正对的第二通风口(42),所述第一通风口(32)处设置有风扇(33)。
4.根据权利要求3所述的机器人头部结构,其特征在于,所述第一通风口(32)处设置有第一通风网(34),所述第二通风口(42)处设置有第二通风网(43)。
5.根据权利要求1所述的机器人头部结构,其特征在于,所述外壳(1)内还设置有安装板(25)和调节装置,所述反射镜(22)设置在所述安装板(25)上,所述调节装置与所述安装板(25)连接,用于调节所述反射镜(22)的角度。
6.根据权利要求5所述的机器人头部结构,其特征在于,所述调节装置包括:
第一支架(26),其两端均设置有第一通孔,所述安装板(25)上与所述第一通孔对应的位置设置有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔之间通过第一螺丝连接;
第二支架(27),其一端固定,另一端设置有第三通孔,所述第一支架(26)上与所述第三通孔对应的位置设置有第四通孔,所述第三通孔与所述第四通孔之间通过第二螺丝连接。
7.根据权利要求1所述的机器人头部结构,其特征在于,所述外壳(1)包括前壳(11)、后壳(12)和上壳(13),所述前壳(11)和所述后壳(12)之间形成容置腔,所述容置腔的上下两端均设置有开口,所述上壳(13)封闭所述容置腔上端的开口,所述前壳(11)上开设有安装口(113),所述显示屏(23)设置于所述安装口(113)处。
8.根据权利要求1所述的机器人头部结构,其特征在于,所述显示屏(23)包括由外向内依次设置的外盖(231)、衬板(232)和衬板固定架(233),所述外盖(231)与所述外壳(1)连接,所述衬板(232)为均光膜,所述衬板固定架(233)与所述外盖(231)连接且抵紧所述衬板(232)的边缘。
9.根据权利要求1所述的机器人头部结构,其特征在于,所述外壳(1)上设置有摄像头(5),所述摄像头(5)位于所述显示屏(23)的上方且与所述控制器电连接。
10.一种机器人,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的机器人头部结构。
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