(57)【要約】      （修正有）【課題】ロボットの頭頸コンポーネント全体を交換する必要がなく、ロボットの頭頸部の外骨格を交換するだけで、ロボットの頭頸の外観を変更でき、コストが低いロボットの頭頸コンポーネントを提供する。【解決手段】ロボットの技術分野に関し、特にロボットの頭頸コンポーネント２０及びロボットに関し、ここで、ロボットの頭頸コンポーネントは、頭頸部の内骨格２１と、前記頭頸部の内骨格の外側に設置されて、前記頭頸部の内骨格を包む頭頸部の外骨格２２とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭頸部の内骨格と、
前記頭頸部の内骨格の外側に設置されて、前記頭頸部の内骨格を包む頭頸部の外骨格とを含む、ことを特徴とするロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項２】
前記頭頸部の内骨格は、第１の接続ピースと、頭振りアクチュエーターと、第２の接続ピースと、頭上げアクチュエーターと、頭回転アクチュエーターとを含み、
前記第１の接続ピースは前記頭振りアクチュエーターの出力端に接続され、前記頭振りアクチュエーターのハウジングは前記第２の接続ピースの一端に接続され、前記第２の接続ピースの他端は前記頭上げアクチュエーターの出力端に接続され、前記頭回転アクチュエーターの出力端は前記頭上げアクチュエーターのハウジングに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項３】
前記頭頸部の外骨格は、頭頂部の外骨格と、頭部の外骨格と、頭振り外骨格と、頭上げ外骨格と、頭回転外骨格とを含み、
前記頭頂部の外骨格は前記頭部の外骨格に接続され、前記第１の接続ピースが前記頭部の外骨格に包まれるように接続され、前記頭振り外骨格は前記第２の接続ピースに接続され、前記頭振り外骨格は前記第２の接続ピース及び前記頭振りアクチュエーターを包み、前記頭上げアクチュエーターが前記頭上げ外骨格に包まれるように接続され、前記頭回転アクチュエーターが前記頭回転外骨格に包まれるように接続される、ことを特徴とする請求項２に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項４】
前記頭頂部の外骨格に第１の位置決めボスが設けられ、前記頭部の外骨格に第１の位置決め溝が設けられ、前記第１の位置決めボスと前記第１の位置決め溝とが係り合う、ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項５】
前記頭部の外骨格は、頭部の左外骨格と頭部の右外骨格とを含み、前記頭部の左外骨格と前記頭部の右外骨格とが接続され、前記第１の接続ピースが前記頭部の左外骨格及び前記頭部の右外骨格に包まれるように接続される、ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項６】
前記頭部の左外骨格に第２の位置決めボスが設置され、前記頭部の右外骨格に第２の位置決め溝が設置され、前記第２の位置決めボスと前記第２の位置決め溝とが係り合う、ことを特徴とする請求項５に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項７】
前記頭振り外骨格は頭振り前外骨格と、頭振り後外骨格と、接続片とを含み、前記頭振り前外骨格と前記頭振り後外骨格とは、前記接続片を介して接続され、前記第２の接続ピースが包まれるように接続されると同時に、前記頭振り前外骨格及び前記頭振り後外骨格が前記頭振りアクチュエーターを包む、ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項８】
前記頭上げ外骨格は、頭上げ前外骨格と、頭上げ後外骨格とを含み、前記頭上げ前外骨格は、前記頭上げ後外骨格に接続されると同時に、前記頭上げアクチュエーターを包み、前記頭上げ前外骨格及び前記頭上げ後外骨格はいずれも前記頭上げアクチュエーターのハウジングに接続される、ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項９】
前記頭回転外骨格は、頭回転前外骨格と、頭回転後外骨格とを含み、前記頭回転前外骨格及び前記頭回転後外骨格は、いずれも前記頭回転アクチュエーターのハウジングに接続され、前記頭回転前外骨格は、前記頭回転後外骨格に接続されると同時に、前記頭回転アクチュエーターを包む、ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項１０】
前記ロボットの頭頸コンポーネントは外表皮をさらに含み、前記外表皮は、頭頂部の外表皮と、頭部の外表皮と、頭振り外表皮と、頭上げ外表皮とを含み、前記頭頂部の外表皮は前記頭頂部の外骨格及び前記頭部の外骨格に接続され、前記頭部の外表皮は前記頭部の外骨格に接続され、前記頭振り外表皮は前記頭振り外骨格に接続され、前記頭上げ外表皮は前記頭上げ外骨格に接続される、ことを特徴とする請求項３に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項１１】
前記頭頸部の外骨格は、軽量素材である、ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のロボットの頭頸コンポーネント。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のロボットの頭頸コンポーネントを含む、ことを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、ロボットの技術分野に関し、特に、ロボットの頭頸コンポーネント及びロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの頭頸コンポーネントは、ロボットの最上部の構造部品であり、ユーザとインタラクションを行う重要な部品である。
【０００３】
本発明の発明者らは、本発明を実現する過程において、現在、大多数のロボットの頭頸コンポーネントは、ロボットの頭頸骨格及びハウジング表皮に分割され、ロボットの頭頸の骨格は表皮に直接当接されて、ロボットの頭頸コンポーネントを形成し、ロボットの頭頸部の外観を変更したい場合に、ロボットの頭頸骨格全体を交換する必要があり、コストが非常に高く、扱いにくいことを発見した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の問題点に鑑みて、本発明の実施例は、ロボットの頭頸コンポーネント及びロボットを提供することを目的とし、ロボットの頭頸コンポーネント全体を交換する必要がなく、ロボットの頭頸部の外骨格を交換するだけで、ロボットの頭頸の外観を変更でき、コストが非常に低い。
【０００５】
上記の技術的問題を解決するために、本発明の実施例に用いた技術的解決手段は、頭頸部の内骨格と、前記頭頸部の内骨格の外側に設置されて、前記頭頸部の内骨格を包む頭頸部の外骨格とを含むロボットの頭頸コンポーネントを提供することである。
【０００６】
好ましくは、前記頭頸部の内骨格は、第１の接続ピースと、頭振りアクチュエーターと、第２の接続ピースと、頭上げアクチュエーターと、頭回転アクチュエーターとを含み、前記第１の接続ピースは前記頭振りアクチュエーターの出力端に接続され、前記頭振りアクチュエーターのハウジングは前記第２の接続ピースの一端に接続され、前記第２の接続ピースの他端は前記頭上げアクチュエーターの出力端に接続され、前記頭回転アクチュエーターの出力端は前記頭上げアクチュエーターのハウジングに接続される。
【０００７】
好ましくは、前記頭頸部の外骨格は、頭頂部の外骨格と、頭部の外骨格と、頭振り外骨格と、頭上げ外骨格と、頭回転外骨格とを含み、前記頭頂部の外骨格は前記頭部の外骨格に接続され、前記第１の接続ピースが前記頭部の外骨格に包まれるように接続され、前記頭振り外骨格は前記第２の接続ピースに接続され、前記頭振り外骨格は前記第２の接続ピース及び前記頭振りアクチュエーターを包み、前記頭上げアクチュエーターが前記頭上げ外骨格に包まれるように接続され、前記頭回転アクチュエーターが前記頭回転外骨格に包まれるように接続される。
【０００８】
好ましくは、前記頭頂部の外骨格に第１の位置決めボスが設けられ、前記頭部の外骨格に第１の位置決め溝が設けられ、前記第１の位置決めボスと前記第１の位置決め溝とが係り合う。
【０００９】
好ましくは、前記頭部の外骨格は、頭部の左外骨格と頭部の右外骨格とを含み、前記頭部の左外骨格と前記頭部の右外骨格とが接続され、前記第１の接続ピースが前記頭部の左外骨格及び前記頭部の右外骨格に包まれるように接続される。
【００１０】
好ましくは、前記頭部の左外骨格に第２の位置決めボスが設置され、前記頭部の右外骨格に第２の位置決め溝が設置され、前記第２の位置決めボスと前記第２の位置決め溝とが係り合う。
【００１１】
好ましくは、前記頭振り外骨格は頭振り前外骨格と、頭振り後外骨格と、接続片とを含み、前記頭振り前外骨格と前記頭振り後外骨格とは、前記接続片を介して接続され、前記第２の接続ピースが包まれるように接続されると同時に、前記頭振り前外骨格及び前記頭振り後外骨格が前記頭振りアクチュエーターを包む。
【００１２】
好ましくは、前記頭上げ外骨格は、頭上げ前外骨格と、頭上げ後外骨格とを含み、前記頭上げ前外骨格は、前記頭上げ後外骨格に接続されると同時に、前記頭上げアクチュエーターを包み、前記頭上げ前外骨格及び前記頭上げ後外骨格はいずれも前記頭上げアクチュエーターのハウジングに接続される。
【００１３】
好ましくは、前記頭回転外骨格は、頭回転前外骨格と、頭回転後外骨格とを含み、前記頭回転前外骨格及び前記頭回転後外骨格は、いずれも前記頭回転アクチュエーターのハウジングに接続され、前記頭回転前外骨格は、前記頭回転後外骨格に接続されると同時に、前記頭回転アクチュエーターを包む。
【００１４】
好ましくは、前記ロボットの頭頸コンポーネントは外表皮をさらに含み、前記外表皮は、頭頂部の外表皮と、頭部の外表皮と、頭振り外表皮と、頭上げ外表皮とを含み、前記頭頂部の外表皮は前記頭頂部の外骨格及び前記頭部の外骨格に接続され、前記頭部の外表皮は前記頭部の外骨格に接続され、前記頭振り外表皮は前記頭振り外骨格に接続され、前記頭上げ外表皮は前記頭上げ外骨格に接続される。
【００１５】
好ましくは、前記頭頸部の外骨格は、軽量素材である。
【００１６】
上記の問題を解決するために、本発明の実施例は、さらに、上記のロボットの頭頸コンポーネントを含むロボットを提供する。
【発明の効果】
【００１７】
従来技術とは異なり、本発明の実施例に係るロボットの頭頸コンポーネントは、頭頸部の内骨格と、頭頸部の外骨格とを含み、頭頸部の外骨格は、頭頸部の内骨格の外側に設置され、頭頸部の外骨格は頭頸部の内骨格を包み、ここで、頭頸部の内骨格は、ロボットの頭頸部の運動構造を形成するために用いられ、頭頸部の外骨格は、ロボットの頭頸部の外観形状の形成に用いられ、ロボットの頭頸の外観を変更する必要がある場合、ロボットの頭頸コンポーネント全体を交換する必要がなく、頭頸部の外骨格を交換することにより実現でき、交換コストが低く、便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の具体的な的な実施例又は従来技術の技術的解決手段をより明確に示すために、以下では、具体的な的な実施例又は従来技術の説明に必要な図面に関して簡単に説明する。全ての図面において、一般的に、同様の素子又は部分を同様の参照番号で標記した。図面において、各素子又は部分は、必ずしも実際の縮尺で描かれていない。
【図１】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例の断面図である。
【図２】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例の分解図である。
【図３】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭頸部の内骨格の模式図である。
【図４】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭頸部の内骨格の分解図である。
【図５】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭頸部の外骨格の模式図である。
【図６】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における第１の接続ピース及び頭部の外骨格の模式図である。
【図７】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭部の左外骨格の部分拡大図である。
【図８】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭部の右外骨格の部分拡大図である。
【図９】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭頂部の外骨格及び頭部の外骨格の模式図である。
【図１０】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭部の外骨格の部分拡大図である。
【図１１】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における頭振りアクチュエーター、第２の接続ピース及び頭振り外骨格の模式図である。
【図１２】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例の一部のコンポーネントの模式図である。
【図１３】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における外表皮の分解図である。
【図１４】本発明に係るロボットの頭頸コンポーネントの実施例における外表皮の別の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の技術的解決手段の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施例は、本発明の技術的解決手段をより明確に説明するためのものにすぎず、したがって単に例示として用いられ、本発明の保護範囲を限定するものではない。
【００２０】
特に明記しない限り、本願で使用される技術用語又は科学用語は、当業者に理解される通常の意味であることに留意されたい。
【００２１】
本願の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」「内」、「外」、「時計周り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本発明を容易に説明し且つ説明を簡略にするためのものにすぎず、示される装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成、操作されなければならないことを示すか又は暗示することではないため、本発明を限定するものとして理解できないことに留意されたい。
【００２２】
また、「第１」、「第２」などの用語は、説明のみを目的として使用され、相対的な重要性を示すか又は示唆し、又は、示される技術的特徴の数を示唆すると理解されるべきではない。本発明の説明において、「複数」は、特に明確で具体的に限定されない限り、２つ以上を意味する。
【００２３】
本願において、特に明確な規制又は限定がない限り、「取付」、「互いに接続」、「接続」、「固定」などの用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定的な接続であっても、取り外し可能な接続であっても、又は一体的であってもよく、機械的な接続であっても、電気的な接続であってもよく、互いに直接接続しても、中間媒体を介して互いに間接接続してもよく、２つの素子の内部が連通しても、２つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、本発明における上記用語の特定の意味を、具体的な状況に応じて理解することができる。
【００２４】
本願において、特に明確な規制又は限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあるということは、第１及び第２の特徴が直接接触しても、又は、第１及び第２の特徴が中間媒体を介して間接接触してもよい。そして、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」及び「以上」にあるということは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあってもよく、或いは、第１の特徴が第２の特徴より水平面からの高さが高いことだけを表してもよい。第１の特徴が第２の特徴「の下」、「下方」及び「以下」にあるということは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下にあってもよく、或いは、第１の特徴が第２の特徴より水平面からの高さが低いことだけを表してもよい。
【００２５】
図１及び図２が参照されるように、ロボットの頭頸コンポーネント２０は、頭頸部の内骨格２１と、頭頸部の外骨格２２と、外表皮２３とを含む。頭頸部の外骨格２２は頭頸部の内骨格２１の外側に設置されると同時に、頭頸部の外骨格２２は頭頸部の内骨格２１を包み、頭頸部の外骨格２２はロボットの頭頸の外観を形成する部品である。外表皮２３は、頭頸部の外骨格２２の外側に取り付けられ、ロボットの頭頸の皮膚を形成する部品である。
【００２６】
上記の頭頸部の内骨格２１について、図３に示すように、頭頸部の内骨格２１は、第１の接続ピース２１１と、頭振りアクチュエーター２１２と、第２の接続ピース２１３と、頭上げアクチュエーター２１４と、頭回転アクチュエーター２１５とを含む。
【００２７】
上記第１の接続ピース２１１及び頭振りアクチュエーター２１２について、図４に示すように、第１の接続ピース２１１は、頂板２１１１と、第１の接続縦板２１１２と、第２の接続縦板２１１３とを含む。頂板２１１１の両端は、それぞれ第１の接続縦板２１１２及び第２の接続縦板２１１３の一端に螺着される。第１の接続縦板２１１２の他端は頭振りアクチュエーター２１２のハウジングに回転可能に接続され、第２の接続縦板２１１３の他端は頭振りアクチュエーター２１２の出力端に螺着され、それにより第１の接続ピース２１１と頭振りアクチュエーター２１２の出力端との接続を実現する。一部の実施例において、第１の接続縦板２１１２の他端が頭振りアクチュエーター２１２のハウジングに回転可能に接続される接続方法として、隙間嵌め又は軸受接続などを選択することができる。
【００２８】
なお、頂板２１１１の両端のそれぞれと第１の接続縦板２１１２及び第２の接続縦板２１１３との接続方法、及び第２の接続縦板２１１３と頭振りアクチュエーター２１２の出力端との接続方法は、いずれも上記で説明した方法に限定されず、例えば、係合接続など、他の方法であってもよいことが理解できる。
【００２９】
上記の第２の接続ピース２１３及び頭上げアクチュエーター２１４について、引き続き図４が参照されるように、第２の接続ピース２１３は、第３の接続縦板２１３１と、第４の接続縦板２１３２とを含む。頭振りアクチュエーター２１２のハウジングが第２の接続ピース２１３の一端に接続されることを実現するように、第３の接続縦板２１３１及び第４の接続縦板２１３２の一端はそれぞれ頭振りアクチュエーター２１２のハウジングに螺着される。第４の接続縦板２１３２の他端は、頭上げアクチュエーター２１４の出力端に螺着され、第３の接続縦板２１３１の他端は、頭上げアクチュエーター２１４のハウジングに回転可能に接続され、それにより第２の接続ピース２１３の他端が頭上げアクチュエーター２１４の出力端に接続されることを実現する。頭上げアクチュエーター２１４のハウジングに接続ボス２１４１が設置されている。一部の実施例において、第３の接続縦板２１３１の他端が頭上げアクチュエーター２１４のハウジングに回転可能に接続される接続方法として、隙間嵌め又は軸受接続などを選択することができる。
【００３０】
なお、第３の接続縦板２１３１及び第４の接続縦板２１３２のそれぞれと頭振りアクチュエーター２１２のハウジングとの接続方法、及び第４の接続縦板２１３２と頭上げアクチュエーター２１４の出力端との接続方法は、いずれも上記で説明した方法に限定されず、例えば、係合接続など、他の方法であってもよいことが理解できる。第１の接続ピース２１１及び第２の接続ピース２１３は、同じ接続効果を有する他の装置であってもよく、ここでは説明を省略する。
【００３１】
上記の頭回転アクチュエーター２１５について、引き続き図４が参照されるように、頭回転アクチュエーター２１５の出力端に接続溝２１５１が設置され、接続ボス２１４１は接続溝２１５１に係入されると同時に、接続ボス２１４１は接続溝２１５１に締まり嵌めされて、頭回転アクチュエーター２１５の出力端が前記頭上げアクチュエーター２１４のハウジングに接続されることを実現する。一部の実施例において、頭回転アクチュエーター２１５はアウターロータ型のアクチュエーターであってよく、頭回転アクチュエーター２１５の出力端はフランジであってもよく、それにより頭回転アクチュエーター２１５の出力トルクをより大きくする。
【００３２】
なお、接続ボス２１４１と接続溝２１５１との凹凸嵌合方法は、上記で説明した方法に限定されず、他の方法であってもよいことが理解でき、ここでは説明を省略する。頭回転アクチュエーター２１５の出力端と頭上げアクチュエーター２１４のハウジングとの接続方法も上記で説明した方法に限定されず、他の方法であってもよく、ここでは説明を省略する。
【００３３】
頭頸部の内骨格２１を第１の接続ピース２１１、頭振りアクチュエーター２１２、第２の接続ピース２１３、頭上げアクチュエーター２１４、及び頭回転アクチュエーター２１５に分割してから、これらのアクチュエーターと接続ピースとを取り外し可能な方法で接続することにより、頭頸部の内骨格２１のモジュール化設計が実現され、頭頸部の内骨格２１の取付、メンテナンス、及び部品交換が容易になる。もちろん、異なるタイプ又は異なる設計要件の頭頸部の内骨格２１について、その自由度の要件も異なり、相応して、頭頸部の内骨格２１のアクチュエーター及び接続ピースの数も異なり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３４】
上記の頭頸部の外骨格２２について、図５に示すように、頭頸部の外骨格２２は、頭部の外骨格２２１と、頭頂部の外骨格２２２と、頭振り外骨格２２３と、頭上げ外骨格２２４と、頭回転外骨格２２５とを含む。
【００３５】
上記の頭部の外骨格２２１について、図６ないし図１０に示すように、頭部の外骨格２２１は、頭部の左外骨格２２１１と、頭部の右外骨格２２１２とを含む。頭部の左外骨格２２１１に第２の位置決めボス２２１１ａが設置され、頭部の右外骨格２２１２に第２の位置決め溝２２１２ａが設置されている。頭部の外骨格２２１と第１の接続ピース２１１との接続を実現するように、頭部の左外骨格２２１１は第１の接続縦板２１１２に螺着され、頭部の右外骨格２２１２は第２の接続縦板２１１３に螺着される。頭部の左外骨格２２１１が第１の接続縦板２１１２に、頭部の右外骨格２２１２が第２の接続縦板２１１３に螺着される螺着過程において、第２の位置決めボス２２１１ａ及び第２の位置決め溝２２１２ａは、頭部の左外骨格２２１１と頭部の右外骨格２２１２とが突き合わせるようにガイドする役割を果たし、頭部の左外骨格２２１１と第１の接続縦板２１１２との、及び頭部の右外骨格２２１２と第２の接続縦板２１１３との螺着が完了したとき、第２の位置決めボス２２１１ａと第２の位置決め溝２２１２ａとが係り合う。ロボットの頭部外観モデルを形成するように、頭部の左外骨格２２１１及び頭部の右外骨格２２１２が第１の接続ピース２１１に接続されるとき、両者はさらに一緒に第１の接続ピース２１１を包む。一部の実施例において、頭部の左外骨格２２１１と頭部の右外骨格２２１２とを、螺着して固定してもよく、そうすると頭部の左外骨格２２１１及び頭部の右外骨格２２１２はさらに一緒に第１の位置決め溝２２１３を形成する。
【００３６】
なお、頭部の左外骨格２２１１と第１の接続縦板２１１２との接続方法、頭部の右外骨格２２１２と第２の接続縦板２１１３との接続方法、及び頭部の左外骨格２２１１と頭部の右外骨格２２１２との接続方法は、上記で説明した方法に限定されず、他の方法であってもよいことが理解でき、ここでは説明を省略する。また、第１の位置決め溝２２１３の形成方法は、例えば、頭部の左外骨格２２１１又は頭部の右外骨格２２１２上に直接設置するなど、他の方法であってもよい。
【００３７】
上記の頭頂部の外骨格２２２について、引き続き図１０が参照されるように、頭頂部の外骨格２２２はロボットの頭頂部の外観モデルを形成する。頭頂部の外骨格２２２に第１の位置決めボス２２２１が設置されている。頭頂部の外骨格２２２は、頭部の左外骨格２２１１及び頭部の右外骨格２２１２にそれぞれ螺着されて、頭頂部の外骨格２２２と頭部の外骨格２２１とを接続させる。頭頂部の外骨格２２２と頭部の外骨格２２１とが接続される過程において、第１の位置決めボス２２２１及び第１の位置決め溝２２１３は、頭頂部の外骨格２２２と頭部の外骨格２２１とを突き合わせるようにガイドする役割を果たし、頭頂部の外骨格２２２と頭部の左外骨格２２１１及び頭部の右外骨格２２１２のそれぞれとの螺着が完了したとき、第１の位置決めボス２２２１と第１の位置決め溝２２１３とが係り合う。また、一部の実施例において、第１の位置決めボス２２２１と第１の位置決め溝２２１３、及び第２の位置決めボス２２１１ａと第２の位置決め溝２２１２ａの数は複数であってもよく、第１の位置決めボス２２２１と第１の位置決め溝２２１３とが係り合い、第２の位置決めボス２２１１ａと第２の位置決め溝２２１２ａとが係り合う。
【００３８】
なお、頭頂部の外骨格２２２と頭部の左外骨格２２１１及び頭部の右外骨格２２１２のそれぞれとの接続方法は、上記で説明した方法に限定されず、他の方法であってもよいことが理解でき、ここでは説明を省略する。第１の位置決めボス２２２１と第１の位置決め溝２２１３、及び第２の位置決めボス２２１１ａと第２の位置決め溝２２１２ａは、同じ位置決め機能を有する他の構造であってもよく、ここでは説明を省略する。
【００３９】
上記の頭振り外骨格２２３について、図１１に示すように、頭振り外骨格２２３は、頭振り前外骨格２２３１と、頭振り後外骨格２２３２と、接続片２２３３とを含む。頭振り前外骨格２２３１の一端は第３の接続縦板２１３１に螺着され、頭振り後外骨格２２３２の一端は第４の接続縦板２１３２に螺着されて、頭振り外骨格２２３と第２の接続ピース２１３との接続を実現する。接続片２２３３の両端は、それぞれ頭振り前外骨格２２３１及び頭振り後外骨格２２３２に螺着され、接続片２２３３、頭振り前外骨格２２３１、及び頭振り後外骨格２２３２は、一緒に第２の接続ピース２１３と頭振りアクチュエーター２１２とを包んで保護する。
【００４０】
上記の頭上げ外骨格２２４について、図１２に示すように、頭上げ外骨格２２４は、頭上げ前外骨格２２４１と、頭上げ後外骨格２２４２とを含む。頭上げ外骨格２２４と頭上げアクチュエーター２１４のハウジングとの接続を実現するように、頭上げ前外骨格２２４１及び頭上げ後外骨格２２４２は両方とも頭上げアクチュエーター２１４のハウジングに螺着され、ここで、頭上げ前外骨格２２４１及び頭上げ後外骨格２２４２は、さらに、一緒に頭上げアクチュエーター２１４を包んで保護する。一部の実施例において、さらに、頭上げ前外骨格２２４１と頭上げ後外骨格２２４２とは、互いに螺着されてもよい。
【００４１】
上記の頭回転外骨格２２５について、引き続き図１２が参照されるように、頭回転外骨格２２５は、頭回転前外骨格２２５１と、頭回転後外骨格２２５２とを含む。頭回転外骨格２２５と頭回転アクチュエーター２１５との接続を実現するように、頭回転前外骨格２２５１及び頭回転後外骨格２２５２は両方とも頭回転アクチュエーター２１５のハウジングに螺着され、ここで、頭回転前外骨格２２５１及び頭回転後外骨格２２５２は、さらに、一緒に頭回転アクチュエーター２１５を包んで保護する。一部の実施例において、さらに、頭回転前外骨格２２５１と頭回転後外骨格２２５２とは、互いに螺着されてもよい。
【００４２】
なお、頭振り前外骨格２２３１と第３の接続縦板２１３１との接続方法、頭振り後外骨格２２３２と第４の接続縦板２１３２との接続方法、接続片２２３３と頭振り前外骨格２２３１及び頭振り後外骨格２２３２のそれぞれとの接続方法、頭上げ前外骨格２２４１及び頭上げ後外骨格２２４２のそれぞれと頭上げアクチュエーター２１４との接続方法、頭上げ前外骨格２２４１と頭上げ後外骨格２２４２との接続方法、頭回転前外骨格２２５１及び頭回転後外骨格２２５２のそれぞれと頭回転アクチュエーター２１５との接続方法、並びに頭回転前外骨格２２５１と頭回転後外骨格２２５２との接続方法は、いずれも上記で説明した方法に限定されず、他の方法であってもよいことが理解でき、ここでは説明を省略する。
【００４３】
頭頸部の外骨格２２を頭部の外骨格２２１、頭頂部の外骨格２２２、頭振り外骨格２２３、頭上げ外骨格２２４、及び頭回転外骨格２２５に分割し、且つ、頭部の外骨格２２１、頭頂部の外骨格２２２、頭振り外骨格２２３、頭上げ外骨格２２４、及び頭回転外骨格２２５はそれぞれ対応するアクチュエーターと接続ピースとを包むことにより、頭頸部の外骨格２２のモジュール化設計が実現され、頭頸部の外骨格２２の取付、メンテナンス、及び部品交換が容易になる。もちろん、異なるタイプ又は異なる設計要件の頭頸部の内骨格２１について、その自由度の要件も異なり、相応して、頭頸部の内骨格２１のアクチュエーター及び接続ピースの数も異なるため、頭頸部の外骨格２２のモジュール化スキームもそれに応じて変更する必要がある。他の実施例において、頭頸部の内骨格２１に基づくアクチュエーター及び接続ピースの複雑さが異なり、相応して、対応するタイプの外骨格のさらなる分割も異なり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４４】
上記の外表皮２３について、図１３及び図１４に示すように、外表皮２３は、頭頂部の外表皮２３１と、頭部の外表皮２３２と、頭振り外表皮２３３と、頭上げ外表皮２３４とを含む。ロボットの頭頂部の外観皮膚を形成するように、頭頂部の外表皮２３１と頭頂部の外骨格２２２及び頭部の外骨格２２１のそれぞれとが接続される。ロボットの頭部の外観皮膚を形成するように、頭部の外表皮２３２と頭部の外骨格２２１とが接続される。ロボットの頸部の外観皮膚を形成するように、頭振り外表皮２３３と頭振り外骨格２２３とが接続され、頭上げ外表皮２３４と頭上げ外骨格２２４とが接続される。
【００４５】
なお、頭頂部の外表皮２３１、頭部の外表皮２３２、頭振り外表皮２３３、及び頭上げ外表皮２３４のそれぞれと頭頸部の内骨格２１との接続方法として、ねじ接続又は係合接続などの取り外し可能な接続方法を選択してもよいことに留意されたい。
【００４６】
なお、異なるタイプのロボットによってその外観皮膚に対する要件も異なるため、他の実施例において、頭頸部の外骨格２２はその１つ又は複数の部分のみに外表皮２３が取り付けられてもよいこと、或いは、ロボットの頭頸コンポーネント２０は異なるロボットの異なる外観皮膚の要件に適応するために、外表皮２３を含まなくてもよいことが理解できる。
【００４７】
一部の実施例において、頭頸部の外骨格２２の密度が頭頸部の内骨格２１の密度より小さく、その重量も一体化されたロボットの頭頸の骨格に比べて、より軽い。好ましくは、頭頸部の外骨格２２は、軽量のプラスチック材料を用い、射出成形を用いて製造することができ、射出成形のコストが非常に安価で、さらに射出成形のその外形への制限が小さいため、ロボットの外形の多様化を実現することができるとともに、ロボットの頭頸部全体の重量を低下させ、それをより軽くすることができる。
【００４８】
なお、頭頸部の外骨格２２の材料は、上記に説明した材料に限定されず、密度が低い他の軽量材料であってもよく、ここでは説明を省略する。
【００４９】
本発明の実施例において、ロボットの頭頸コンポーネント２０は、頭頸部の内骨格２１及び頭頸部の外骨格２２に分割され、頭頸部の外骨格２２は頭頸部の内骨格２１の外側に設置され、頭頸部の外骨格は頭頸部の内骨格を包み、頭頸部の内骨格２１はロボットの頭頸部の運動構造を形成するために用いられ、頭頸部の外骨格２２はロボットの頭頸部の外観形状を形成するために用いられるため、本発明は、ロボットの頭頸コンポーネント２０全体を交換する必要がなく、頭頸部の外骨格２２を交換することによりロボットの頭頸部の外観を変更することができ、交換コストが低くて、便利である。また、頭頸部の外骨格２２は、軽量材料を用いて製造されたものであり、ロボットの頭頸部コンポーネント２０全体の重量を軽くすることができ、それをより軽くして、コストを低減する。
【００５０】
本発明の実施例は、さらに、ロボットの頭頸コンポーネントを含むロボットを提供する。前記ロボットの頭頸コンポーネントは、上記の実施例におけるロボットの頭頸コンポーネントと構造及び機能が一致し、ロボットの頭頸コンポーネントの構造及び機能は上記の実施例を参照できるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５１】
最後に、以上の各実施例は、本発明の技術的解決手段を説明するためのものにすぎず、それを限定するものではないことに留意されたい。上記の各実施例を参照して本発明に対して詳細に説明したが、当業者であれば、依然として、上記の各実施例に記載の技術的解決手段を変更するか、又はその一部又はすべての技術特徴に対して等価置換を行ってもよく、これらの変更又は置換に対応する技術的解決手段の趣旨が本願の各実施例の技術的解決手段の範囲から逸脱しないことを理解すべきである。特に、構造が矛盾しない限り、各実施例で説明された各技術的特徴は、いずれも任意に組み合わせることができる。本発明は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれるすべての技術的解決手段を含む。
【符号の説明】
【００５２】
２０...ロボットの頭頸コンポーネント、２１...頭頸部の内骨格、２２...頭頸部の外骨格、２３...外表皮、２１１...第１の接続ピース、２１２...頭振りアクチュエーター、２１３...第２の接続ピース、２１４...頭上げアクチュエーター、２１５...頭回転アクチュエーター、２１１１...頂板、２１１２...第１の接続縦板、２１１３...第２の接続縦板、２１３１...第３の接続縦板、２１３２...第４の接続縦板、２１４１...接続ボス、２１５１...接続溝、２２１...頭部の外骨格、２２２...頭頂部の外骨格、２２３...頭振り外骨格、２２４...頭上げ外骨格、２２５...頭回転外骨格、２２１１...頭部の左外骨格、２２１２...頭部の右外骨格、２２１１ａ...第２の位置決めボス、２２１２ａ...第２の位置決め溝、２２１３...第１の位置決め溝、２２２１...第１の位置決めボス、２２３１...頭振り前外骨格、２２３２...頭振り後外骨格、２２３３...接続片、２２４１...頭上げ前外骨格、２２４２...頭上げ後外骨格、２３１...頭頂部の外表皮、２３２...頭部の外表皮、２３３...頭振り外表皮、２３４...頭上げ外表皮、２２５１...頭回転前外骨格、２２５２...頭回転後外骨格。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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