本发明涉及机器人加工的技术领域，尤其涉及一种人形机器人活动关节的连接结构及方法。

传统机器人均为一体化设计，在机器人在运输及使用过程中由于产品采用一体化设计,产品包装体积较大且很容易造成损坏，同时机器人一体化设计的维修难度也相对复杂，如果整体更换成本就会很难控制。

机器人根据使用场合和作用的不同，一些服务型的机器人会制作的相对较小且卡通，这样的设计往往会更容易吸引使用者尤其小朋友的关注。小朋友在使用时,出于好奇或新鲜的感觉,使用时不会考虑太多，会对机器人进行抚摸或触碰，这样很容易造成机器人本身的损坏或伤害到小朋友自身。对于商家及使用者都会带来很多不便。

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种人形机器人活动关节的连接结构及方法。本设计机器人采用机体多连接结构设计，在关键部件的连接处采用相互拼接的做法，使机器人产品以多结构模块化设计可以选择现场的安装及拼接的方法进行组装，结构组件之间的连接结构采用企业间标准的接口模块进行组装，使得产品的运输、维修及更换零件更为简单，可以有效减少机器人的使用及维护成本。同时当小朋友用力过大时，机器人的关键部件会掉下来，这样可以提醒小朋友在使用本机器人时的方式及方法，也提醒大人们注意小朋友的举动。同时掉下来关节也可以轻易的被安装回机器人的身体，便于维修或更换机器人的关键配件，提高机器人产品的寿命，同时也可以起到喻教于乐的作用。

为实现上述目的，本发明提供了一种机器人活动关节的连接结构及方法，包括：主单元，连接单元，连接装置；其特征在于：所述机器人设置有一个或多个连接单元和主单元；所述主单元通过连接装置与连接单元连接；所述主单元、连接装置和连接单元连接后相互电连接和物理连接；所述连接装置内设置有旋转结构及联动结构；所述连接装置包括：第一连接端、第二连接端、连接结构；所述第二连接端与连接结构设置有磁吸式连接接口及系统,磁吸式连接接口包括定位连接接口与电信号连接接口；机器人内部设置有控制装置、电源；控制装置、电源与第二连接端电连接，且控制装置控制第二连接端与连接结构内的磁吸式连接接口及系统；控制装置与外部控制器进行连接，外部控制器可调节第二连接端与连接结构上的磁吸力的大小。

优选的、所述连接结构包括外壳、转套、马达腔，所述马达腔内设置有马达，所述马达腔外部设置有马达齿轮；所述马达设置有转轴，转轴一端固定连接马达齿轮，所述转套上设置有转套齿轮，转套齿轮与马达齿轮相互咬合；所述转套通过物理连接结构与外壳相互连接；所述外壳上部与第一连接端连接，马达腔底部结构与第二连接端相互配套连接结构。

优选的、所述第二连端设置有定位连接接口与电信号连接接口，所述定位连接接口采用防呆板设计，定位连接接口内设有磁性物质或电磁性物质；所述电信号连接接口采用多路信号磁吸式弹性触点设计。

一种机器人活动关节的连接结构的连接方法为：

第一、将机器人结构分解为一个或多个连接单元和主单元的多个模块，模块之间通过连接装置进行连接。

第二、机器人的一个或多个连接单元和主单元的多个模块，主单元、连接装置和连接单元连接后相互电连接和物理连接，主单元内设置控制装置通电后，控制装置可实现对各个单元内进行电路控制。

第三、连接装置的第二连接端与主单元或连接单元采用磁吸连接，主单元上的控制装置与磁吸装置连接，磁吸装置内包括电磁控制装置及磁吸模块；控制装置可控制磁吸模块的磁吸力。

第四、连接装置内设置有旋转结构件，通过旋转结构可带动连接单元多角度旋转。

图1是本技术的连接装置示意图1；

图2是本技术的连接装置示意图2；

图3是本技术的使用状态示意图1；

图4是本技术的使用状态示意图2；

图5是本技术的使用状态示意图3。

如图1～4所示，一种机器人活动关节的连接结构及方法，包括：主单元，连接单元，连接装置；其特征在于：所述机器人设置有一个或多个连接单元和主单元；所述主单元通过连接装置与连接单元连接；所述主单元、连接装置和连接单元连接后相互电连接和物理连接；所述连接装置内设置有旋转结构及联动结构；所述连接装置包括：第一连接端、第二连接端、连接结构；所述第二连接端与连接结构设置有磁吸式连接接口及系统,磁吸式连接接口包括定位连接接口与电信号连接接口；机器人内部设置有控制装置、电源；控制装置、电源与第二连接端电连接，且控制装置控制第二连接端与连接结构内的磁吸式连接接口及系统；控制装置与外部控制器进行连接，外部控制器可调节第二连接端与连接结构上的磁吸力的大小。

优选的、所述连接结构包括外壳1、转套2、马达腔3，所述马达腔3内设置有马达33，所述马达腔3外部设置有马达齿轮32；所述马达33设置有转轴，转轴一端固定连接马达齿轮32，所述转套2上设置有转套齿轮21，转套齿轮21与马达齿轮32相互咬合；所述转套2通过物理连接结构与外壳1相互连接；所述外壳1上部与第一连接端11连接，马达腔3底部结构与第二连接端4相互配套连接结构。

优选的、所述第二连端4设置有定位连接接口与电信号连接接口，所述定位连接接口采用防呆板设计，定位连接接口内设有磁性物质或电磁性物质；所述电信号连接接口采用多路信号磁吸式弹性触点设计。

一种机器人活动关节的连接结构的连接方法为：

第一、将机器人结构分解为一个或多个连接单元和主单元的多个模块，模块之间通过连接装置进行连接。

第二、机器人的一个或多个连接单元和主单元的多个模块，主单元、连接装置和连接单元连接后相互电连接和物理连接，主单元内设置控制装置通电后，控制装置可实现对各个单元内进行电路控制。

第三、连接装置的第二连接端与主单元或连接单元采用磁吸连接，主单元上的控制装置与磁吸装置连接，磁吸装置内包括电磁控制装置及磁吸模块；控制装置可控制磁吸模块的磁吸力。

第四、连接装置内设置有旋转结构件，通过旋转结构可带动连接单元多角度旋转。

具体实施方式为：将机器人设置有头部20、左手部30、右手部30、腿部40、躯干部10按模块化结构进行设计；其中设定躯干部10为主单元，设定头部20、左手部30、右手部30、腿部40为连接单元；

在机器人头部20内设置有槽体，槽体内安装有连接装置，连接装置通过第一连接端1与机器人头部20进行固定连接，通过连接装置我们将头部20连接在躯干部10的定位处，使机器人的头部20和躯干部10组合而成，连接装置的第一连接端11与连接单元、第二链接端4与主单元均采用企业标注化设计，这样在后期更换和维修中会起到很大优势，有利于减少机器人后期维护上的麻烦。

在机器人连接装置内在设计有旋转结构及联动结构，既马达腔3内设置有旋转马达33，马达腔上设置有马达腔体结构孔，马达33上连接的马达转轴，马达转轴穿过马达腔3；该马达腔3内设置有腔体，内部可安装一定的马达控制装置与主单元内的控制装置实现电路及信号的连接，并驱动马达腔3内马达33转动。

马达腔3外部连接有转套2，转套2内设置有腔体且马达腔3被安装在转套2的腔体内；马达转轴一端固定连接马达齿轮32，所述转套2上设置有转套齿轮21，转套齿轮21与马达齿轮32相互咬合；所述转套2通过多个支架套与于外壳1内部设置的支架相互扣合固定连接；转套2中部设置转轴孔，转轴孔内设置有间隙，电气导线从转轴孔内的间隙穿过，转轴孔外部设置有转轴齿轮21，转轴齿轮21与马达齿轮32啮合安装,转轴齿轮21与马达齿轮32上部并贯穿与转轴孔上设置有限位定位片31用于限定转套齿轮21与马达齿轮32的运动区域防止上下运动。

马达腔3底部设置有多个马达腔槽体结构,马达腔槽体结构内设置有磁性物质或铁片,马达腔槽体结构与第二连接端4内的定位结构数量及尺寸相配套,第二连接端4的定位结构由多个定位结构组成,如图2所示,第二连接端4的定位结构设置有两个由41和42组成,且41和42的定位结构的大小不同,这样马达腔槽体结构也由两个34和35组成,槽体结构34与定位结构41相互配合安装,内部磁性物质相互吸引,槽体结构35与定位结构42相互配合安装,内部磁性物质相互吸引。

在使用时，机器人主单元设置有控制装置，控制装置的数据信号及电信号通过磁吸结构与连接装置内的数据及电信号进行传递，实现各连接单元之间的数据传输，并满足对机器人各种动作及显示的输出。

连接装置内的磁吸结构的磁吸强度通过控制装置进行设置，其磁吸力的大小与连接单元上的体积及重量可任意调节设置。当电磁吸力为0时，关节通过内置磁性装置即可实现连接。例如：头部和腿部可采用最小磁吸力为0的设计即可，当设置手臂的磁吸力时，首先需要满足磁吸装置内安装有磁性物质以保证在不通电的情况下实现各个连接单元的体积和重量可以利用第二连接端与连接结构内的磁性物质所产生的磁吸力与主单元实现结构相互连接。例如：左右手部安装后考虑到自身会具有一定的重力影响，因此在磁吸装置内需要采用设计最小的磁吸力来进行设计，设计考虑的是机器人连接装置所承受的最大外力的接受力，当外力大于磁吸力时，连接单元将与主单元断开，并停止工作从而实现保护机器人及保护使用者的作用。