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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810432964.1 (22)申请日 2018.05.08 (71)申请人 韩端科技 （深圳） 有限公司 地址 518102 广东省深圳市宝安区新安街 道大宝路51号新柯城科技工业园2栋4 楼-1 (72)发明人 卢熙镇 钟志刚 伍大智 李旭涛 邓锦泉 黄辉 刘欣 李振庭 黄壮国 金明月 黄佩珊 (51)Int.Cl. A63H 13/00(2006.01) B25J 17/00(2006.01) (54)发明名称 伺服舵机模组 (57)摘要 本发明提供了一种伺服舵机模组。
2、， 它由上部 及下部外壳的外侧形成平行面， 将使用伺服舵机 模组组装出来的多关节机器人更具设计感。 本发 明的有益效果在于： 最小化的负荷可以将扩张性 最大化。 通过装夹的方式把伺服马达组装在透明 中壳的内部空间， 下部外壳的第一突出部位可以 顶住伺服马达的底部， 使透明中壳和伺服马达的 组装更加简易。 透明中壳的第二突出部位可以把 位置传感器紧密的贴合在PCB电路板上， 使组装 驱动轴和伺服马达驱动时位置传感器不易从PCB 电路板上脱离掉或因驱动时的震动而破损掉。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 108479084 A 2018.09.04 CN 108479084 A 1.伺服。
3、舵机模组， 其特征在于， 包括： 上部及下部外壳， 设置在所述上部及下部外壳之 间的透明中壳、 组装在所述透明中壳内部空间的伺服马达、 组装在所述透明中壳内侧， 并与 所述伺服马达传动连接的齿轮组、 组装在所述下部外壳的上侧， 装有LED部件且可控制所述 LED颜色及伺服马达的PCB电路板、 及组装在所述PCB电路板上侧边且安装在所述齿轮组的 驱动轴上， 可感应所述驱动轴的旋转位置的位置传感器； 所述伺服马达组装在所述透明中壳的内部空间， 所述PCB电路板上设有供所述伺服马 达下部结构穿过的孔， 所述下部外壳上设有一个顶住伺服马达下部结构的第一突出部位， 第一突出部位将所述伺服马达固定在所述透。
4、明中壳的内部空间。 2.根据权利要求1所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述第一突出部位是所述下部外 壳上形成的圆柱形凸出结构。 3.根据权利要求1所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述PCB电路板上设有结合所述 伺服马达下端结合口的结合槽和结合伺服马达下部结构的孔， 所述伺服马达的下部贯通所 述孔， 所述伺服马达的下端通过与所述结合槽结合固定在PCB电路板上。 4.根据权利要求1所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述伺服马达夹在所述透明中壳 内部。 5.根据权利要求1所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述位置传感器通过所述透明中 壳下侧形成的第二突出口固定在PCB电路板上。 6.根据。
5、权利要求5所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述第二突出口的形状是四角型 柱子。 7.根据权利要求1所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述PCB电路板上设置有结合槽， 所述结合槽用于结合所述位置传感器下端的结合口， 使所述位置传感器组装在所述PCB电 路板上。 8.根据权利要求1所述的伺服舵机模组， 其特征在于， 所述上部外壳的上侧面为平面， 往第1或第3方向各有两个螺帽槽， 所述下部外壳的下侧面为平面， 往第1或第3方向各有两 个螺帽槽， 可以往三个方向扩展。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108479084 A 2 伺服舵机模组 技术领域 0001 本发明涉及伺服马达领域，。
6、 尤其是玩具用或教育用多关节人形机器人的伺服马达 模组组装方法和结构。 背景技术 0002 众所周知， 把伺服马达模组(驱动器)相互结合在一起组装出可完成多种动作的玩 具型或教学型多关节机器人。 0003 伺服马达模组由伺服马达和齿轮组以及安装有感应旋转位置的位置传感器的透 明中壳， 组装在透明中壳上下的上部外壳和下部外壳组成。 0004 以往伺服马达和通明中壳的组装是从透明中壳上端贯通伺服马达并用螺丝固定 组装， 此过程对伺服马达的损伤及破坏相对要大， 且经常出现组装不良等现象。 所以提出有 别于螺丝固定的组装方式。 0005 另外， 为了组装出多关节人形机器人要把多数的伺服马达模组相互结合。
7、在一起。 为了扩充而结合链接部件的固定件在驱动器模组上， 是通过螺丝和螺帽组装在另外的驱动 器固定件上来实现其扩充。 0006 但是， 上述方案中驱动器模组会因固定件而外观体积变大， 从而跟其他驱动器模 组结合后的多关节模型体积也会相对变大， 这对伺服马达模组自身的负荷会相对增加。 另 外， 模组上的一些固定件， 也导致组装出来的外观也会不规则。 发明内容 0007 本发明的目的为解决上面阐述的问题点， 使伺服马达的组装方式简易化， 组装驱 动轴时和伺服马达驱动时防止位置传感器脱离PCB电路板或损坏掉， 同时考虑到设计和负 荷最小化以及其扩充性， 为了达到上面阐述的目的， 本专利提供伺服舵机模。
8、组， 包括： 0008 上部及下部外壳， 所述上部及下部外壳之间的透明中壳， 组装在所述透明中壳内 部空间的伺服马达， 组装在所述透明中壳内侧， 并与所述伺服马达传动连接的齿轮组， 组装 在所述下部外壳的上侧， 装有LED部件且可控制所述LED颜色及伺服马达的PCB电路板， 组装 在所述PCB电路板上侧边结合在所述齿轮组的驱动轴上， 可感应所述驱动轴的旋转位置的 位置传感器， 所述伺服马达以装夹的方式组装在所述透明中壳的内部空间， 所述PCB电路板 上有结合所述伺服马达下部结构的孔， 所述下部外壳上有个可以顶住贯通所述孔的伺服马 达下部的第一突出部位， 把所述伺服马达固定在所述透明中壳内部空间。
9、的伺服马达模组。 0009 所述第一突出部位是由所述下部外壳上形成的圆柱形凸出所形成。 0010 所述PCB电路板上设有结合所述伺服马达下端结合口的结合槽和结合伺服马达下 部结构的孔， 所述伺服马达的下部贯通所述孔， 所述伺服马达的下端结合在所述结合槽固 定在PCB电路板上。 0011 所述伺服马达以装夹的方式组装在所述透明中壳内部。 0012 所述位置传感器通过所述透明中壳下侧形成的第二突出口固定在PCB电路板上。 说 明 书 1/4 页 3 CN 108479084 A 3 0013 所述第二突出口是以四角型柱子形象形成。 0014 所述PCB电路板上形成结合槽， 所述结合槽与所述位置传感。
10、器下端的结合口结合， 使所述位置传感器组装在所述PCB电路板上。 0015 所述上部外壳的上侧面为平面， 往第1或第3方向各有两个螺帽槽， 所述下部外壳 的下侧面为平面， 往第1或第3方向各有两个螺帽槽， 可以往三个方向扩展。 0016 本发明通过装夹的方式把伺服马达组装在透明中壳内部， 下部外壳的第一突出口 顶住伺服马达下部， 使得伺服马达和透明中壳的组装变的简易， 从而达到缩短组装时间及 节省成本的效果。 0017 另外， 第二突出口使置传感器贴合在PCB电路板上， 防止组装驱动轴和伺服马达驱 动时位置传感器从PCB电路板上脱离掉或因驱动时的震动而破损掉， 以贴合方式结合位置 传感器和PC。
11、B电路板， 从而达到缩短组装时间及节省成本的效果。 0018 另外， 为了与其它伺服马达模组之间的组装而使用螺丝螺帽组装时， 把螺帽隐藏 在凹槽里使贴合面平整， 组装出来的多关节机器人的外观很漂亮， 并有效的减轻了整体模 型的负荷的效果。 附图说明 0019 图1为本专利伺服马达模组的示意图。 0020 图2为图1的伺服马达模组的分解图。 0021 图3为图2的伺服马达模组的切面分解图。 0022 图4为图3中的透明中壳的分解状态的示意图。 0023 图5为图1的伺服马达模组的扩充性示意图。 0024 图6为利用图4的伺服马达模组扩充性组装出来的多关节机器人的图。 具体实施方式 0025 下面。
12、将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0026 下面， 通过参照附图， 结合具体实施例进行进一步说明。 0027 参考图1至图5可以发现， 符合本专利的伺服马达模组100是由上部外壳110下部外 壳120和透明中壳130和伺服马达140和齿轮组150和PCB电路板160组成。 0028 上部外壳110下部外壳120， 其内侧分别为后述的透明中壳130和伺服。
13、马达140和齿 轮组150和PCB电路板160。 0029 如图1和图3所示上部外壳110的上侧面为平面， 上部外壳110上侧面的第1和第3方 向各有两个可和另外的伺服马达模组链接的螺帽凹槽122， 如图2a、 2b、 2c所示。 下部外壳 120的下侧面为平面， 下部外壳120下侧面的第1和第3方向各有两个可和另外的伺服马达模 组链接的螺帽凹槽122。 可通过链接附件(未标注)向三个方向扩展链接另外的伺服马达模 组。 0030 因为螺帽凹槽122在上部外壳110的上侧面和下部外壳120的下侧面没有向外部扩 说 明 书 2/4 页 4 CN 108479084 A 4 展出来， 而是凹进壳子内。
14、部， 所以在组装多关节人形机器人时可以设计出很好看的模型结 构。 0031 透明中壳130是分布在上部外壳110和下部外壳120之间的透明材质， 如聚碳酸酯 polycarbonate材质。 如图1所示， 透明中壳130在上部外壳110和下部外壳120中间以一定的 厚度以及带状形态围着向4面展现。 上部外壳110和透明中壳130和下部外壳120， 用螺丝101 来固定起来。 0032 伺服马达140如图2和图3所示， 安装在透明中壳130内部伺服马达样子的空间里， 是通过后述的齿轮组150转达力量的。 本实施例的伺服马达140可产生5.5kg/cm的扭力， 在 5V和9V电压下运行。 0033。
15、 在此， 如图2所示， 伺服马达140以装夹的方式安装在透明中壳130内部空间， 后述 的PCB部件160上有可以结合伺服马达140下端结合口141的结合凹槽161， 使PCB部件160和 伺服马达140结合时， 伺服马达140能准确的安装到位。 0034 PCB部件160上有形成根伺服马达140下端， 如圆形一样的相应槽162， 下部外壳120 上有顶住贯通相应槽162的伺服马达140下端的圆柱形第1突出口121， 可以固定安装在透明 中壳130内部空间的伺服马达140。 0035 如图3所示， 不是通过螺丝固定的透明中壳130和伺服马达140， 是通过结合口141 和结合槽161和相应槽1。
16、62以装夹的方式把伺服马达140安装在通明中壳130内部的， 最后用 下部外壳120的第1突出口121顶住伺服马达140下端。 0036 至此， 可以简化通明中壳130和伺服马达140的组装过程， 从而缩短组装时间和节 省组装成本。 0037 另外， 第1突出口121在图示中是以圆柱形所示， 但不限于包括圆柱形在内的特定 形态。 只要是能顶住伺服马达140下端把伺服马达140固定在透明中壳130内部空间的话， 可 以变换成其他形状。 0038 如图3所示， 齿轮组150安装在透明中壳130内部， 从伺服马达140传授力量。 齿轮组 150由4个齿轮151组成， 按顺序连动旋转最终把力量传达到驱。
17、动轴152上。 在此， 4个齿轮151 为了降低自身的磨损， 可以由金属材质形成。 0039 PCB部件160安装在下部外壳120上侧， 它可控制LED部件170的颜色和伺服马达140 的旋转。 LED部件170如图4所示， 分布在PCB部件160的4个角。 0040 位置传感器180安装在PCB部件160的上侧， 跟结合在齿轮组150驱动轴上的旋转轴 153结合在一起， 来感应驱动轴152的旋转位置并传送信号到PCB电路板160上。 0041 位置传感器180下部的结合口181和PCB电路板160上的结合槽163相结合， 把位置 传感器180准确的安装在了PCB电路板160上。 0042 位。
18、置传感器180通过通明中壳130上形成的第2突出口131固定在PCB电路板160上。 四角形柱形状的第2突出口131把位置传感器180紧密的顶在PCB电路板160上， 从而防止驱 动轴152和旋转轴153的组装时或伺服马达140驱动时位置传感器180从PCB部件160上脱落 掉或破损掉。 不是通过胶装而是通过结合口181和结合槽163和第2突出口131的紧密结合方 式把位置传感器180组装在PCB电路板160上， 从而缩短组装时间和节省组装成本。 0043 另外， 第2突出口131在图示中是以四角形柱形状所示， 但不限于包括四角形柱形 状在内的特定形态。 只要是能把位置传感器180固定在在PC。
19、B部件160上的话， 可以变换成其 说 明 书 3/4 页 5 CN 108479084 A 5 他形状。 0044 在图6a里， 多关节人形机器人的各个关节通过伺服马达模组100组成， 所以可以实 现模拟人类的动作。 如， 多关节人形机器人的一双胳膊关节100-1， 一双第1和第2肩膀关节 (100-2、 100-3)， 一双第1和第2腿关节(100-4、 100-5)， 一双膝盖关节100-6， 一双第1和第2 脚踝关节(100-7、 100-8)， 腰关节100-9及颈关节100-10都由伺服马达模组100组成， 所以可 以通过控制PCB部件上伺服马达模块实现包括18自由度DOF， 走路。
20、， 起立， 格斗， 踢球， 上楼 梯， 下楼梯， 翻跟斗及跳舞等动作。 0045 在图6b中， 伺服马达模组100-1的一侧有肩膀关节300的第1连接附件310和伺服马 达模组100-1的驱动轴152通过螺丝311固定， 并可以旋转一定的角度。 另一侧通过隐藏在伺 服马达模组100上螺帽凹槽122内的螺帽411和螺丝412结合第2连接附件， 手关节400通过螺 丝401和螺帽402结合在第2连接附件上。 通过这样的结合方式更简便的组装多关节人形机 器人。 0046 至此， 利用伺服马达模组组装出来的多关节人形机器人在外观上会好看， 且伺服 马达模组的负荷也会最大限度的降低， 同时往第1和第3方。
21、向的扩展性也好。 0047 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神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， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说 明 书 4/4 页 6 CN 108479084 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/5 页 7 CN 108479084 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/5 页 8 CN 108479084 A 8 图3 说 明 书 附 图 3/5 页 9 CN 108479084 A 9 图4 说 明 书 附 图 4/5 页 10 CN 108479084 A 10 图5 图6 说 明 书 附 图 5/5 页 11 CN 108479084 A 11 。