一种仿人机器人头部运动机构制造技术

本发明专利技术公开了一种仿人机器人头部运动机构，包括颈部支撑杆、脸壳、眼球、眼皮、下巴，下巴位于脸壳的下方，脸壳内安装有舵机固定架，舵机固定架通过其底端连接转动支撑架固定在颈部支撑杆上，舵机固定架内还安装有下巴张合舵机，下巴张合舵机通过连接件连接下巴，脸壳上还安装有两个眼球，眼球上安装有眼皮，两个眼皮通过眼皮压板固定在脸壳上；本发明专利技术的仿人机器人头部运动机构采用曲柄连杆，杆端自润滑鱼眼球头轴承关节，提供了仿人机器人头部运动结构简单、运动灵活性高的技术方案；与目前单一方向运动的头部结构相比，运动自由度高；可实现左右眼皮单一眨动，眼睛左右转动、下巴张合以及头部可低头、抬头、向左和向右侧倾。

A Head Motion Mechanism of Humanoid Robot

The invention discloses a head movement mechanism of a humanoid robot, which comprises a neck support rod, a face, an eyeball, an eyelid and a chin. The chin is located below the face. A steering gear fixing frame is installed in the face. The steering gear fixing frame is fixed on the neck support rod through a bottom connecting rotating support frame. The steering gear fixing frame is also installed in the steering gear fixing frame. The jaw closing steering gear is connected to the chin by connecting parts, and two eyeballs are installed on the face. The eyeballs are fixed on the face through the eyelid pressure plate. The head motion mechanism of the humanoid robot of the present invention adopts a crank connecting rod, and the rod ends are self-lubricating fisheye ball head bearing joints. The head motion of humanoid robot has simple structure and high flexibility. Compared with the current head structure of single direction movement, it has high degree of freedom of movement. It can realize single blink of left and right eyelids, left and right eye rotation, chin closure and head bowing, head raising, left and right inclination.

【技术实现步骤摘要】
一种仿人机器人头部运动机构
本专利技术涉及一种机器人头部运动机构，特别涉及一种仿人机器人头部运动机构，属于仿人机器人

技术介绍
模仿人的形态和行为而设计制造的机器人就是仿人机器人，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部。仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务，医疗，教育，娱乐等多个领域得到广泛应用。而且随着科技的发展，技术的不断创新，也使得仿人机器人不断完善，使其能够成为与人相互影响的最理想的机器人，因为它的外形像人，它的思维方式和行为方式也将越来越接近人。仿人机器人能够通过与环境的交互不断获得新知识，而且还能用它的设计者根本想象不到的方式去完成各种任务，它会自己适应非结构化的，动态的环境。在人类的历史中，曾经因为我们制造机器的局限性，使得我们不得不去适应机器，而我们要让机器来适应我们，仿人机器人是完成这一梦想的最好机会。仿人机器人头部动作包括眼球转动、眨眼睛、嘴部张合、点头转头等一系列动作，但是，现有的仿人机器人头部只能实现单一方向运动，运动灵活性不高，运动自由度且运动精度低。本技术能解决仿人机器人头部运动灵活性不高的问题，提高了其运动自由度。
技术实现思路
本专利技术提出了一种仿人机器人头部运动机构，解决了现有技术中仿人机器人头部只能实现单一方向运动，运动灵活性不高，运动自由度且运动精度低的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术一种仿人机器人头部运动机构，包括颈部支撑杆、脸壳、眼球、眼皮、下巴，所述下巴位于脸壳的下方，所述脸壳内安装有舵机固定架，所述舵机固定架通过其底端连接转动支撑架固定在转动平台板上，所述舵机固定架内还安装有下巴张合舵机，所述下巴张合舵机通过连接件连接下巴，所述舵机固定架内还安装有头部摆动舵机一和头部摆动舵机二，所述头部摆动舵机一和头部摆动舵机二分别通过其舵机伸缩杆一和舵机伸缩杆二固定在转动滑块上，所述转动支撑架固定在转动平台板上，所述颈部支撑杆上端连接有竖直的转动支架，所述转动支架的两侧分别连接摆臂一和摆臂二，所述摆臂一和摆臂二均通过鱼眼球头轴承关节连接摆动滑块，所述转动平台板位于头部转动件的上方，并与头部转动件前端两侧铰接在一起，所述转动滑块位于摆动滑块的内侧，所述脸壳上还安装有两个眼球，所述眼球上安装有眼皮，两个眼球分别连接在脸壳内部的右眨眼皮舵机和左眨眼皮舵机上，所述右眨眼皮舵机和左眨眼皮舵机分别通过右眨眼皮舵机固定架和左眨眼皮舵机固定架固定在脸壳内，两个眼皮之间还连接有眼皮压板，所述右眨眼皮舵机和左眨眼皮舵机分别通过两个连接在一起的眨眼摆臂一和眨眼摆臂二连接眼皮，所述眼睛转动舵机安装在脸壳内的眼睛转动舵机固定架上，所述两个眼球先固定在脸壳内，再分别连接在眼睛转动齿条的两端，所述眼睛转动齿条还与眼睛转动齿轮啮合在一起。作为本专利技术的一种优选技术方案，在所述下巴张合舵机的升缩杆处于伸长状态时，下巴闭合；当所述下巴张合舵机的升缩杆处于收缩状态时，下巴张开。作为本专利技术的一种优选技术方案，当所述头部摆动舵机一和头部摆动舵机二对应的舵机伸缩杆一和舵机伸缩杆二同时伸长时，且两者伸长量相同，机器人低头，反之，两舵机伸缩杆收缩时，且两者收缩量相同，机器人抬头。作为本专利技术的一种优选技术方案，当所述头部摆动舵机一对应的舵机伸缩杆一收缩，同时所述头部摆动舵机二对应的舵机伸缩杆二伸长时，且伸长量和收缩量相同，机器人头部向左倾侧，反之，所述舵机伸缩杆一伸长，同时所述舵机伸缩杆二收缩时，且伸长量和收缩量相同，机器人头部向右倾侧。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述右眨眼皮舵机和左眨眼皮舵机分别通过各自的眨眼摆臂一和眨眼摆臂二实现左右眼皮的单独眨动。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述眼睛转动舵机与眼睛转动齿轮连接，所述眼睛转动齿轮与眼睛转动齿条配合传动实现眼睛左右转动。本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术的仿人机器人头部运动机构采用曲柄连杆，杆端自润滑鱼眼球头轴承关节，提供了仿人机器人头部运动结构简单、运动灵活性高的技术方案；与目前单一方向运动的头部结构相比，运动自由度高；可以达到简单头部运动不能达到较高的仿真度，可实现左右眼皮单一眨动，眼睛左右转动、下巴张合以及头部可低头、抬头、向左和向右侧倾。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的仿人机器人头部结构示意图；图2是本专利技术的仿人机器人头内部结构示意图；图3是本专利技术的摆臂和支撑架位置和结构示意图；图4是本专利技术的仿人机器人机械头部低头状态下的结构示意图；图5是本专利技术的仿人机器人机械头部抬头状态下的结构示意图；图6是本专利技术的仿人机器人机械头部在向左侧倾状态下的结构示意图；图7是本专利技术的仿人机器人机械头部在向右侧倾状态下的结构示意图；图8是本专利技术的仿人机器人脸壳内部的结构示意图；图9是本专利技术的仿人机器人脸壳内部眼睛转动结构示意图；图中：1、颈部支撑杆；2、下巴；3、转动支撑架；4、舵机固定架；5、下巴张合舵机；6、头部摆动舵机一；7、头部摆动舵机二；8、摆臂一；9、头部转动件；10、鱼眼球头轴承关节；11、转动平台板；12、舵机伸缩杆一；13、舵机伸缩杆二；14、转动滑块；15、摆动滑块；16、摆臂二；17、转动支架；18、脸壳；19、眼球；20、眼皮；21、右眨眼皮舵机；22、右眨眼皮舵机固定架；23、眨眼摆臂一；24、眨眼摆臂二；25、右眨眼皮舵机固定架；26、左眨眼皮舵机；27、眼皮压板；28、眼睛转动舵机；29、眼睛转动齿轮；30、眼睛转动齿条；31、眼睛转动舵机固定架。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1-9所示，本专利技术提供一种仿人机器人头部运动机构，包括颈部支撑杆1、脸壳18、眼球19、眼皮20、下巴2，下巴2位于脸壳18的下方，脸壳18内安装有舵机固定架4，舵机固定架4通过其底端连接转动支撑架3固定在转动平台板11上，舵机固定架4内还安装有下巴张合舵机5，下巴张合舵机5通过连接件连接下巴2，舵机固定架4内还安装有头部摆动舵机一6和头部摆动舵机二7，头部摆动舵机一6和头部摆动舵机二7分别通过其舵机伸缩杆一12和舵机伸缩杆二13固定在转动滑块14上，转动支撑架3固定在转动平台板11上，颈部支撑杆1上端连接有竖直的转动支架17，转动支架17的两侧分别连接摆臂一8和摆臂二16，摆臂一8和摆臂二16均通过鱼眼球头轴承关节10连接摆动滑块15，转动平台板11位于头部转动件9的上方，并与头部转动件9前端两侧铰接在一起，转动滑块14位于摆动滑块15的内侧，脸壳18上还安装有两个眼球19，眼球19上安装有眼皮20，两个眼球19分别连接在脸壳18内部的右眨眼皮舵机21和左眨眼皮舵机26上，右眨眼皮舵机21和左眨眼皮舵机26分别通过右眨眼皮舵机固定架22和左眨眼皮舵机固定架25固定在脸壳18内，两个眼皮20之间还连接有眼皮压板27，右眨眼皮舵机21和左眨眼皮舵机26分别通过两个连接在一起的眨眼摆臂一23和眨眼摆臂二24连接眼皮20，眼睛转动舵机28安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿人机器人头部运动机构，包括颈部支撑杆（1）、脸壳（18）、眼球（19）、眼皮（20）、下巴（2），其特征在于，所述下巴（2）位于脸壳（18）的下方，所述脸壳（18）内安装有舵机固定架（4），所述舵机固定架（4）通过其底端连接转动支撑架（3）固定在转动平台板（11）上，所述舵机固定架（4）内还安装有下巴张合舵机（5），所述下巴张合舵机（5）通过连接件连接下巴（2），所述舵机固定架（4）内还安装有头部摆动舵机一（6）和头部摆动舵机二（7），所述头部摆动舵机一（6）和头部摆动舵机二（7）分别通过其舵机伸缩杆一（12）和舵机伸缩杆二（13）固定在转动滑块（14）上，所述转动支撑架（3）固定在转动平台板（11）上，所述颈部支撑杆（1）上端连接有竖直的转动支架（17），所述转动支架（17）的两侧分别连接摆臂一（8）和摆臂二（16），所述摆臂一（8）和摆臂二（16）均通过鱼眼球头轴承关节（10）连接摆动滑块（15），所述转动平台板（11）位于头部转动件（9）的上方，并与头部转动件（9）前端两侧铰接在一起，所述转动滑块（14）位于摆动滑块（15）的内侧，所述脸壳（18）上还安装有两个眼球（19），所述眼球（19）上安装有眼皮（20），两个眼球（19）分别连接在脸壳（18）内部的右眨眼皮舵机（21）和左眨眼皮舵机（26）上，所述右眨眼皮舵机（21）和左眨眼皮舵机（26）分别通过右眨眼皮舵机固定架（22）和左眨眼皮舵机固定架（25）固定在脸壳（18）内，两个眼皮（20）之间还连接有眼皮压板（27），所述右眨眼皮舵机（21）和左眨眼皮舵机（26）分别通过两个连接在一起的眨眼摆臂一（23）和眨眼摆臂二（24）连接眼皮（20），所述眼睛转动舵机（28）安装在脸壳（18）内的眼睛转动舵机固定架（31）上，所述两个眼球（19）先固定在脸壳（18）内，再分别连接在眼睛转动齿条（30）的两端，所述眼睛转动齿条（30）还与眼睛转动齿轮（29）啮合在一起。...

【技术特征摘要】
1.一种仿人机器人头部运动机构，包括颈部支撑杆（1）、脸壳（18）、眼球（19）、眼皮（20）、下巴（2），其特征在于，所述下巴（2）位于脸壳（18）的下方，所述脸壳（18）内安装有舵机固定架（4），所述舵机固定架（4）通过其底端连接转动支撑架（3）固定在转动平台板（11）上，所述舵机固定架（4）内还安装有下巴张合舵机（5），所述下巴张合舵机（5）通过连接件连接下巴（2），所述舵机固定架（4）内还安装有头部摆动舵机一（6）和头部摆动舵机二（7），所述头部摆动舵机一（6）和头部摆动舵机二（7）分别通过其舵机伸缩杆一（12）和舵机伸缩杆二（13）固定在转动滑块（14）上，所述转动支撑架（3）固定在转动平台板（11）上，所述颈部支撑杆（1）上端连接有竖直的转动支架（17），所述转动支架（17）的两侧分别连接摆臂一（8）和摆臂二（16），所述摆臂一（8）和摆臂二（16）均通过鱼眼球头轴承关节（10）连接摆动滑块（15），所述转动平台板（11）位于头部转动件（9）的上方，并与头部转动件（9）前端两侧铰接在一起，所述转动滑块（14）位于摆动滑块（15）的内侧，所述脸壳（18）上还安装有两个眼球（19），所述眼球（19）上安装有眼皮（20），两个眼球（19）分别连接在脸壳（18）内部的右眨眼皮舵机（21）和左眨眼皮舵机（26）上，所述右眨眼皮舵机（21）和左眨眼皮舵机（26）分别通过右眨眼皮舵机固定架（22）和左眨眼皮舵机固定架（25）固定在脸壳（18）内，两个眼皮（20）之间还连接有眼皮压板（27），所述右眨眼皮舵机（21）和左眨眼皮舵机（26）分别通过两个连接在一起的眨眼摆臂一（23）和眨眼摆臂二...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈阳，曹建清，沈澄，
申请(专利权)人：上海楷沃机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31