本實用新型涉及機器人領域，尤其涉及一種機器人關節結構。

背景技術：

機器人是用于根據控制終端發送的控制指令執行相應動作的機器設備，機器人上設有用于搭建機器人的腳部、腿部和肘部等部位的關節結構。每一關節結構包括舵機和與舵機配合的連接件，連接件可繞舵機轉動。現有機器人關節結構中，舵機與連接件配合不夠緊密，在轉動過程中容易脫落，且將連接件裝配到舵機的過程中復雜，影響用戶體驗。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有機器人關節結構存在的不足，提供一種舵機與連接件配合緊密且組裝過程簡單的機器人關節結構。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種機器人關節結構，包括舵機和連接件，所述舵機包括呈六面體狀的舵機本體和輸出軸，所述輸出軸的一端伸出所述舵機本體外；

所述舵機本體的一側面上設有舵盤，所述舵盤固定在所述輸出軸上并可繞所述輸出軸轉動；

所述連接件包括第一連接臂、第二連接臂和第三連接臂，所述第一連接臂和所述第三連接臂設置在所述第二連接臂兩端同側并向外延伸，且所述第一連接臂和所述第三連接臂平行相對設置；

所述第一連接臂上設有至少一個供所述舵盤插入并與所述舵盤緊密配合的連接槽；

所述第三連接臂通過轉軸機構與所述舵機本體活動連接，所述轉軸機構設置在與所述舵盤相對的側面且與所述舵盤同軸設置。

優選地，所述轉軸機構包括設置在所述舵機本體上的第一連接孔、設置在所述第三連接臂上的第二連接孔、以及可拆卸安裝在所述第二連接孔上的連接銷；所述連接銷可插入所述第一連接孔上，所述第一連接孔與所述舵盤同軸設置。

優選地，所述連接銷包括銷本體、設置在所述銷本體一面上的用于插入所述第一連接孔的凸起、以及設置在所述銷本體另一面上的兩個卡爪，所述卡爪的端部設有限位凸緣；

所述第二連接孔上設有第二限位凹緣，所述第二限位凹緣與所述限位凸緣相互配合。

優選地，所述轉軸機構包括設置在所述舵機本體的一側面與所述舵盤同軸設置的轉軸孔或轉軸凸起，所述第三連接臂上相應設有轉軸凸起或轉軸孔，所述轉軸孔和所述轉軸凸起相互配合。

優選地，所述舵盤和所述連接槽上設有相互配合的緊固組件。

優選地，所述連接槽包括底板、頂板、左側板、右側板和后側板，所述頂板上設有供所述舵盤插入的開口；

所述舵盤縱截面呈T型設置，包括柱部和盤部；

所述緊固組件設置在所述柱部和所述頂板上。

優選地，所述緊固組件包括相互配合的限位卡凸和限位卡槽；所述頂板的開口的相對兩側壁上各設有一所述限位卡凸；所述柱部相對位置上各設有一所述限位卡槽。

優選地，所述頂板包括一體成型的頂板左部、頂板右部和頂板后部；所述頂板左部和頂板右部的相對位置上各設有一所述限位卡凸；所述頂板左部和所述頂板右部上各設有一條狀槽；所述條狀槽的方向與所述頂板的開口方向平行，且設置在靠近所述限位卡凸的位置。

優選地，所述底板、所述頂板、所述左側板和所述右側板上至少設有一緊固筋，所述緊固筋的方向與所述頂板的開口方向相同。

優選地，所述緊固筋遠離所述后側板的一端設有倒角；所述頂板的開口處設有倒角。

優選地，所述第一連接臂和所述第三連接臂呈長方形或六邊形設置，所述六邊形相對的兩邊相互平行。

優選地，所述第二連接臂上設有安裝槽、連接盤或第三連接孔；

所述舵機本體的至少一側面上設有所述安裝槽；

所述安裝槽與所述連接槽規格相同；所述連接盤與所述舵盤規格相同；所述第三連接孔與所述第一連接孔或所述第二連接孔的規格相同。

優選地，所述舵機本體、所述第一連接臂、所述第三連接臂或所述連接槽上還設有若干所述第三連接孔。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：本實用新型所提供的機器人關節結構中，舵機的舵盤插入連接件的連接槽上；第三連接臂通過轉軸機構與舵機本體活動連接，且舵盤可繞輸出軸轉動，從而使設有連接槽的連接件可繞輸出軸和轉軸機構轉動。該機器人關節結構中，通過舵盤和連接槽的緊密配合，以實現舵機和連接件配合緊密，避免轉動過程脫落。而且，該機器人關節結構組裝過程中，只需將舵盤插入連接槽并使轉軸機構相互配合即可，組裝過程簡單，有利于提高用戶體驗。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型一實施例中的機器人關節結構的結構示意圖；

圖2是圖1所示機器人關節結構的一剖面圖；

圖3是圖1所示機器人關節結構中的舵機的結構示意圖；

圖4是圖1所示機器人關節結構中的連接件的結構示意圖；

圖5是圖4所示連接件的主視圖；

圖6是圖4所示連接件的后視圖；

圖7是圖6中A-A線的剖面圖；

圖8是本實用新型另一實施例中的機器人關節結構的連接件的結構示意圖；

圖9是本實用新型另一實施例中的機器人關節結構的連接件的結構示意圖；

圖中：100、舵機；110、舵機本體；120、輸出軸；130、舵盤；131、柱部；132、盤部；200、連接件；210、第一連接臂；220、第二連接臂；230、第三連接臂；240、連接槽；241、底板；242、頂板；2421、頂板左部；2422、頂板右部；2423、頂板后部；243、左側板；244、右側板；245、后側板；246、條狀槽；247、緊固筋；248、倒角；300、緊固組件；310、限位卡凸；320、限位卡槽；400、轉軸機構；410、第一連接孔；411、第一限位凹緣；420、第二連接孔；421、第二限位凹緣；430、連接銷；431、銷本體；432、凸起；433、卡爪；4331、限位凸緣；510、安裝槽；520、連接盤；530、第三連接孔。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。

圖1和圖2示出本實施例中的機器人關節結構。該機器人關節結構包括舵機100和可相對舵機100轉動的連接件200。如圖1和圖2所示，舵機100包括呈六面體狀的舵機本體110和輸出軸120。其中，輸出軸120設置在舵機本體110內，且輸出軸120的一端伸出舵機本體110外；可以理解地，輸出軸120可轉動。舵機本體110的一側面上設有舵盤130，本實施例中，舵盤130設置在舵機本體110的頂面。舵盤130固定在輸出軸120上并可繞輸出軸120轉動；即舵機100工作時，輸出軸120帶動固定在其上的舵盤130轉動。如圖3所示，舵盤130縱截面呈T型設置，包括柱部131和盤部132。盤部132的形狀包括但不限于正方形；柱部131的形狀包括但不限于圓柱狀。

如圖4、圖8和圖9所示，連接件200包括一體成型的第一連接臂210、第二連接臂220和第三連接臂230，第一連接臂210和第三連接臂230設置于第二連接臂220兩端同側并向外延伸，且第一連接臂210和第三連接臂230平行相對設置，使得連接件200近似呈Π形設置。可以理解地，第一連接臂210和第三連接臂230之間的距離與舵機本體110的頂面和底面之間的距離相同，連接件200可由塑料等能夠發生形變的材料制成，使得機器人關節結構組裝時，可將舵機100可設置在連接件200內(如圖2所示)，并使連接件200相對舵機100轉動。如圖8和圖9所示，第一連接臂210和第三連接臂230呈長方形；如圖4所示，第一連接臂210和第二連接臂220六邊形設置，且六邊形相對的兩邊互相平行；可以理解地，第一連接臂210和第二連接臂220還可采用其他形狀。本實施例中，第二連接臂220與第一連接臂210和第三連接臂230垂直，并呈長方形設置。

如圖4和圖8所示，第一連接臂210上可設有一個供舵盤130插入并與舵盤130緊密配合的連接槽240，使得連接件200與一個舵機100配合，實現一個自由度機器人關節結構的組裝。如圖9所示，第一連接臂210可以設有兩個供舵盤130插入并與舵盤130緊密配合的連接槽240，使得連接件200可與兩個舵機100配合，實現兩個自由度機器人關節結構的組裝。

如圖4-圖7所示，連接槽240包括呈六面體結構設置的底板241、頂板242、左側板243、右側板244和后側板245，底板241、頂板242、左側板243、右側板244和后側板245圍成容納舵盤130的盤部132的空間，其中，頂板242上設有供舵盤130插入的開口。如圖7所示，頂板242包括一體成型的頂板左部2421、頂板右部2422和頂板后部2423，使得頂板242上形成一U形的開口，以供舵盤130插入。具體地，頂板左部2421的內側臂和頂板右部2422的內側壁之間的距離與舵盤130的柱部131直徑相匹配，以實現緊密配合。可以理解地，設置在第一連接臂210上的連接槽240的頂板242與第一連接臂210的內表面平齊，以使連接槽240的頂板242上的開口設置在第一連接臂210的內側，從而使舵機100的舵盤130可插入第一連接臂210的連接槽240上。本申請中，連接槽240的各部分確定方法為：U形開口朝上且正對U形開口的入口，確定連接槽240的頂底、左右及前后。

具體地，舵盤130和連接槽240上設有相互配合的緊固組件300，用于保證舵盤130和連接槽240連接的緊密性。其中，緊固組件300設置在舵盤130的柱部131和連接槽240的頂板242上。如圖3所示，緊固組件300包括相互配合的限位卡凸310和限位卡槽320。其中，頂板242的開口的相對兩側壁上各設有一限位卡凸310，即頂板左部2421和頂板右部2422的內側臂的相對位置上各設有一限位卡凸310。柱部131的相對位置上各設有一限位卡槽320；本實施例中，正方形的盤部132的各邊中點的相應位置的柱部131上各設有一限位卡槽320，限位卡槽320豎向貫穿設置于柱部131，當把舵盤130推入連接槽240時，限位卡凸310與限位卡槽320結合起到緊固作用。

可以理解地，將舵機100的舵盤130插入第一連接臂210上的連接槽240時，由于頂板242上設有限位卡凸310且柱部131上設有限位卡槽320，通過限位卡凸310與限位卡槽320的配合，實現舵盤130與連接件200的緊密配合，保證兩者連接的緊密性，避免舵盤130帶動連接件200轉動過程中脫落。

頂板左部2421和頂板右部2422上各設有一條狀槽246，條狀槽246的方向與頂板242的開口方向平行，且條狀槽246設置在靠近限位卡凸310的位置，從而使條狀槽246與限位卡凸310之間形成一形變薄壁。在將舵盤130插入連接槽240或將舵盤130從連接槽240上脫離時，形變薄壁產生一定形變，從而使限位卡凸310插入限位卡槽320內或使限位卡凸310從限位卡槽320中脫離。

如圖4-圖7所示，底板241、頂板242、左側板243和右側板244上至少設有一緊固筋247，緊固筋247的方向與頂板242的開口方向相同。緊固筋247的設置，用于保障舵盤130與連接槽240之間配合的緊密性，避免舵盤130帶動連接件200轉動過程中脫落，影響用戶體驗。本實施例中，底板241上設有兩根緊固筋247，頂板左部2421、頂板右部2422、左側板243和右側板244上各設有一根緊固筋247；六根緊固筋247所界定的空間與舵盤130的盤部132的形狀大小相匹配，以保證舵盤130插入連接槽240時的緊密性，避免脫落。進一步地，可使設置在底板241和頂板242上的緊固筋247的高度不同，以使連接槽240的高度滿足用戶需求。

具體地，緊固筋247遠離后側板245的一端設有倒角248；并且頂板242的開口處設有倒角248，以使連接槽240上供舵盤130插入的開口由大而小，便于舵盤130插入。其中，倒角248可以是倒斜角，也可以是倒圓角。可以理解地，頂板左部2421和頂板右部2422在頂板242的開口入口位置處設有倒圓角，以便于舵盤130插入。

該機器人關節結構還包括轉軸機構400，第三連接臂230通過轉軸機構400與舵機本體110活動相連，轉軸機構400設置在與舵盤130相對的一側面上，且與舵盤130同軸設置。

在一種實施例中，轉軸機構400包括設置在舵機本體110的一側面上的與舵盤130同軸設置的第一連接孔410、設置在第三連接臂230上的第二連接孔420、以及可拆卸安裝在第二連接孔420上的連接銷430；連接銷430可插入第一連接孔410上。可以理解地，在機器人關節結構組裝過程中，通過連接銷430連接第一連接孔410和第二連接孔420，在連接件200相對于舵盤130轉動時，連接銷430相當于第一連接孔410和第二連接孔420之間轉動的支撐點。

如圖2所示，第一連接孔410上設有第一限位凹緣411，且第二連接孔420上設有第二限位凹緣421。如圖2結合圖4所示，連接銷430包括銷本體431、設置在銷本體431一面上的用于插入第一連接孔410的凸起432、以及設置在銷本體431另一面上的兩個橫截面呈C形的卡爪433，卡爪433的端部設有限位凸緣4331，限位凸緣4331與設置在第二連接孔420上的第二限位凹緣421配合。可以理解地，機器人關節結構組裝時，通過外力作用使兩個呈C形的限位凸緣4331緊密卡接在第二連接孔420的第二限位凹緣421上，使得連接銷430的凸起432插入第一連接孔410的第一限位凹緣411內，形成支撐點，從而完成第一連接孔410與第二連接孔420的緊密配合。其中，凸起432可以呈圓柱狀，其長度不宜太長，安裝后能支撐連接件200圍繞舵機100轉動即可。另外凸起432的表面可以為弧面，以便于裝卸。

可以理解地，在機器人關節結構組裝時，只需將舵機100的舵盤130插入連接件200的連接槽240上，并使安裝在第二連接孔420上的連接銷430的凸起432插入第一連接孔410內；使得舵盤130帶動連接槽240轉動時，連接銷430和舵盤130相當于轉動軸，使得連接件200可繞連接銷430和舵盤130旋轉。該組裝過程簡單方便，無需使用額外組裝工具，且轉動過程中不易脫落。

如圖4所示，第二連接臂220上還可設有安裝槽510，使得連接件200可通過第二連接臂220上的安裝槽510與其他設有與連接盤520或舵盤130玩具搭建元件配合；其中，連接盤520與舵盤130規格相同，安裝槽510與連接槽240規格相同。“規格相同”是指二者的形狀、大小相同，即同一連接盤/舵盤可以與安裝槽或連接槽實現匹配連接。如圖8所示，第二連接臂220上還可設有與舵盤130規格相同的連接盤520，使得連接件200可通過第二連接臂220上的連接盤520與設有安裝槽510或連接槽240的其他玩具搭建元件配合。如圖9所示，第二連接臂220上還可設有第三連接孔530，第三連接孔530的至少一端設有限位凹緣，可通過第三連接孔530實現與其他玩具搭建元件配合。

如圖3所示，舵機本體110的至少一側面上設有與連接槽240規格相同的安裝槽510，用于與設有連接盤520或舵盤130的其他玩具搭建元件配合。本實施例中，舵機本體110的頂面一端設有舵盤130，舵機本體110的底面與舵盤130相對位置設有第一連接孔410；舵機本體110的前面和后面各設有兩個開口方向相反的安裝槽510；舵盤130的左側面或右側面上設有一安裝槽510。

如圖4、圖8及圖9所示，舵機本體110、第一連接臂210、第三連接臂230或連接槽240的底板241上還設有若干第三連接孔530，第三連接孔530可與其他玩具搭建元件連接。具體地，第一連接孔410、第二連接孔420和第三連接孔530規格相同，通過第一連接孔410、第二連接孔420和第三連接孔530可與連接銷430或其他玩具搭建元件配合。

本實用新型所提供的機器人關節結構中，舵機100的舵盤130插入連接件200的連接槽240上；第三連接臂230通過轉軸機構400與舵機本體110活動連接；舵盤130可繞輸出軸120轉動，從而使設有連接槽240的連接件200可繞輸出軸120和轉軸機構400轉動。該機器人關節結構中，舵盤130和連接槽240上設有緊固組件300，使舵盤130和連接槽240緊密配合；且第一連接孔410和第二連接孔420通過連接銷430緊密配合，以實現舵機100與連接件200的緊密配合，避免轉動過程脫落。并且，該機器人關節結構組裝過程中，只需將舵盤130插入連接槽240上，連接銷430插入第一連接孔410上即可，組裝過程簡單，有利于提高用戶體驗。

在另一種實施例中，轉軸機構400包括設置在舵機本體110的一側面上與舵盤130同軸設置的轉軸孔或轉軸凸起；相應地，第三連接臂230上相應設有轉軸凸起或轉軸孔，轉軸孔與轉軸凸起相互配合，以形成支撐點。轉軸孔可以是通孔或盲孔。在機器人關節結構組裝時，只需將舵機100的舵盤130插入連接件200的連接槽240上，并使轉軸凸起插入轉軸孔內，使得舵盤130帶動連接槽240轉動時，轉軸凸起與舵盤130相當于轉動軸，使得連接件200可繞轉動凸起和舵盤130放置。該組裝過程簡單方便，無需使用額外組裝工具，且轉動過程中不易脫落。

本實用新型是通過上述具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當明白，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型進行各種變換和等同替代。另外，針對特定情形或具體情況，可以對本實用新型做各種修改，而不脫離本實用新型的范圍。因此，本實用新型不局限于所公開的具體實施例，而應當包括落入本實用新型權利要求范圍內的全部實施方式。