一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人制造技术

本实用新型专利技术适用于机器人技术领域，提供了一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人，其中，该眼睛模拟机构中的眼球转动摇杆的第一端与眼球连接，第二端与眼球转动连杆的第一端连接；眼球左右转主动杆的第一端与眼球转动连杆的第二端连接，第二端与眼球左右转舵机的舵机臂连接；眼球左右转舵机安装在眼球上下转摇杆上，眼球上下转拉杆的第一端与眼球上下转摇杆连接，第二端与眼球上下转舵机连接。该眼睛模拟机构采用连杆传动的运动方式，结构紧凑、控制简单、成本低廉。

An Eye Simulator and the Emotional Robot Using the Eye Simulator

The utility model is applicable to the field of robotics, and provides an eye simulation mechanism and an expression robot applying the eye simulation mechanism, in which the first end of the eye rotation rocker in the eye simulation mechanism is connected with the eyeball, the second end is connected with the first end of the eyeball rotation connecting rod, and the first end of the left-right eye rotation active rod is connected with the second end of the eyeball rotation connecting rod. The two ends are connected with the steering arm of the eyeball left-right steering gear; the eyeball left-right steering gear is mounted on the eyeball up-down rocker, the first end of the eyeball up-down pull rod is connected with the eyeball up-down rocker, and the second end is connected with the eyeball up-down steering gear. The eye simulator is driven by connecting rod, which has compact structure, simple control and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人
本技术属于机器人
，尤其涉及一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人。
技术介绍
仿人面部表情机器人的研究在上世纪九十年代就已经开始，在过去的十几年中取得了迅速的发展。20世纪90年代，美国麻省理工学院人工智能实验室的研究人员研发了婴儿机器人Kismet，它是较早具有面部表情的仿人机器人能以类似婴儿的行为方式表达出喜怒哀乐等六种基本情感状态。日本早稻田大学开发的WE-3RV情感机器人将6种基本情感扩充到9种。东京理工大学开发的SAYA机器人是较早借助人工肌肉辅助运动机构从而产生面部表情的机器人。日本大阪大学智能机器人教授Hiroshi相继研究了ReplieeQ1、ReplieeQ2和GeminoedTMF等仿人机器人。其中GeminoidTMF以日本新闻女主播藤井雅子为原型，动作表情与真人极其相似，即使真人在近处也很难分辨真伪。然而，现有的仿人面部表情机器人的头部结构大都过于复杂，造价昂贵，并且由于自由度过多导致控制难度增加。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人，旨在解决现有技术中的表情机器人结构复杂、造价昂贵以及控制难度大的问题。本技术实施例提供了一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人，包括：眼球传动机构，所述眼球传动机构包括眼球、眼球转动摇杆、眼球转动连杆、眼球左右转主动杆、眼球左右转舵机、眼球上下转摇杆、眼球上下转拉杆以及眼球上下转舵机；眼球转动摇杆的第一端与眼球连接，眼球转动摇杆的第二端与眼球转动连杆的第一端连接；眼球左右转主动杆的第一端与眼球转动连杆的第二端连接，眼球左右转主动杆的第二端与眼球左右转舵机的舵机臂连接；眼球左右转舵机安装在眼球上下转摇杆上，眼球上下转拉杆的第一端与眼球上下转摇杆连接，眼球上下转拉杆的第二端与眼球上下转舵机的舵机臂连接。进一步地，所述眼睛模拟机构还包括眼睑传动机构，眼睑传动机构包括上眼睑、下眼睑、上眼睑横杆、下眼睑横杆、眼睑转动拉杆以及眼睑张合舵机；上眼睑横杆的第一端与上眼睑连接，上眼睑横杆的第二端与眼睑转动拉杆的第一端连接，眼睑转动拉杆的第二端与眼睑张合舵机的舵机臂连接，下眼睑横杆的第一端可滑动地套在眼睑转动拉杆上，下眼睑横杆的第二端与下眼睑连接。进一步地，所述眼球传动机构包括右眼球、右眼球转动摇杆、右眼球转动连杆、左眼球、左眼球转动摇杆、左眼球转动连杆、眼球左右转主动杆、眼球左右转舵机、眼球上下转摇杆、眼球上下转拉杆以及眼球上下转舵机；所述右眼球转动摇杆的第一端与所述右眼球连接，第二端与所述右眼球转动连杆的第一端连接；所述左眼球转动摇杆的第一端与所述左眼球连接，第二端与所述左眼球转动连杆的第一端连接；所述眼球左右转主动杆的第一端分别与所述右眼球转动连杆的第二端、所述左眼球转动连杆的第二端连接，第二端与所述眼球左右转舵机的舵机臂连接；所述眼球左右转舵机安装在所述眼球上下转摇杆上；所述眼球上下转拉杆的第一端与所述眼球上下转摇杆连接，第二端与所述眼球上下转舵机的舵机臂连接；所述眼睑传动机构包括右眼上眼睑、右眼下眼睑、左眼上眼睑、左眼下眼睑、上眼睑横杆、右眼下眼睑横杆、左眼下眼睑横杆、眼睑转动拉杆以及眼睑张合舵机；所述上眼睑横杆的第一端与所述右眼上眼睑连接，第二端与所述左眼上眼睑连接；所述眼睑转动拉杆的第一端与所述上眼睑横杆连接，第二端与所述眼睑张合舵机的舵机臂连接；所述右眼下眼睑横杆的第一端可滑动地套在眼睑转动拉杆上，第二端与所述右眼下眼睑连接；所述左眼下眼睑横杆的第一端可滑动地套在眼睑转动拉杆上，第二端与所述左眼下眼睑连接。进一步地，所述眼球上下转拉杆的第一端开设有第一贯通槽，所述第一贯通槽内安装有第一球头，所述眼球上下转摇杆上开设有球头活动卡槽，所述第一球头能在所述第一贯通槽及所述球头活动卡槽内活动，使所述眼球上下转拉杆与所述眼球上下转摇杆可相对转动。进一步地，所述眼睑转动拉杆的第一端开设有第二贯通槽，所述第二贯通槽内安装有第二球头，所述第二球头上开设有贯通孔，所述第二球头通过所述贯通孔套在所述上眼睑横杆上，所述第二球头能在所述第二贯通槽及所述上眼睑横杆上活动，使所述眼睑转动拉杆与所述上眼睑横杆可相对转动。进一步地，眼睑传动机构还包括下眼睑控制件，所述下眼睑控制件套设在所述眼睑转动拉杆上，并可在所述眼睑转动拉杆上自由滑动，所述右眼下眼睑横杆的第一端与所述下眼睑控制件固定连接，所述左眼下眼睑横杆的第一端与所述下眼睑控制件固定连接。进一步地，所述右眼上眼睑、所述右眼下眼睑、所述左眼上眼睑、所述左眼下眼睑均呈四分之一球壳形；所述右眼上眼睑与所述右眼下眼睑同心装配，所述左眼上眼睑与所述左眼下眼睑同心装配。进一步地，所述眼球上下转摇杆的第一端套设在所述右眼上眼睑中远离所述左眼上眼睑一侧的限位柱上，第二端套设在所述左眼上眼睑中远离所述右眼上眼睑一侧的限位柱上。本技术还提供了一种表情机器人，所述表情机器人包括上述的眼睛模拟机构。进一步地，眼球上下转舵机和眼睑张合舵机固定安装在所述表情机器人的头骨颅腔内，且眼球上下转舵机和眼睑张合舵机层叠设置。本技术与现有技术相比，有益效果在于：本技术提供的表情机器人，在该表情机器人中所应用的眼睛模拟机构中的控制器即为机器人中的中央控制系统。具体地，该眼睛模拟机构中的眼球转动摇杆的第一端与眼球连接，第二端与眼球转动连杆的第一端连接；眼球左右转主动杆的第一端与眼球转动连杆的第二端连接，第二端与眼球左右转舵机的舵机臂连接；眼球左右转舵机安装在眼球上下转摇杆上，眼球上下转拉杆的第一端与眼球上下转摇杆连接，第二端与眼球上下转舵机连接。该眼睛模拟机构采用连杆传动的运动方式，结构紧凑、控制简单、成本低廉。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本技术实施例提供的一种眼睛模拟机构的结构示意图；图2是图1所示眼睛模拟机构中眼球传动机构的结构示意图；图3是图2另一角度的结构示意图；图4是图2又一角度的结构示意图；图5是图1所示眼睛模拟机构中眼睑传动机构的结构示意图；图6是图5另一角度的结构示意图；图7是图5又一角度的结构示意图。在附图中：101、右眼球；102、右眼球转动摇杆；103、右眼球转动连杆；104、左眼球；105、左眼球转动摇杆；106、左眼球转动连杆；107、眼球左右转主动杆；108、眼球左右转舵机；109、眼球上下转摇杆；1091、球头活动卡槽；110、眼球上下转拉杆；1101、第一球头；111、眼球上下转舵机；201、右眼上眼睑；202、右眼下眼睑；203、左眼上眼睑；204、左眼下眼睑；205、上眼睑横杆；206、右眼下眼睑横杆；207、左眼下眼睑横杆；208、眼睑转动拉杆；2081、第二球头；209、下眼睑控制件；210、眼睑张合舵机。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼睛模拟机构，其特征在于，包括：眼球传动机构，所述眼球传动机构包括眼球、眼球转动摇杆、眼球转动连杆、眼球左右转主动杆、眼球左右转舵机、眼球上下转摇杆、眼球上下转拉杆以及眼球上下转舵机；所述眼球转动摇杆的第一端与眼球连接，所述眼球转动摇杆的第二端与所述眼球转动连杆的第一端连接；所述眼球左右转主动杆的第一端与所述眼球转动连杆的第二端连接，所述眼球左右转主动杆的第二端与所述眼球左右转舵机的舵机臂连接；所述眼球左右转舵机安装在所述眼球上下转摇杆上，所述眼球上下转拉杆的第一端与所述眼球上下转摇杆连接，所述眼球上下转拉杆的第二端与所述眼球上下转舵机的舵机臂连接。

【技术特征摘要】
1.一种眼睛模拟机构，其特征在于，包括：眼球传动机构，所述眼球传动机构包括眼球、眼球转动摇杆、眼球转动连杆、眼球左右转主动杆、眼球左右转舵机、眼球上下转摇杆、眼球上下转拉杆以及眼球上下转舵机；所述眼球转动摇杆的第一端与眼球连接，所述眼球转动摇杆的第二端与所述眼球转动连杆的第一端连接；所述眼球左右转主动杆的第一端与所述眼球转动连杆的第二端连接，所述眼球左右转主动杆的第二端与所述眼球左右转舵机的舵机臂连接；所述眼球左右转舵机安装在所述眼球上下转摇杆上，所述眼球上下转拉杆的第一端与所述眼球上下转摇杆连接，所述眼球上下转拉杆的第二端与所述眼球上下转舵机的舵机臂连接。2.根据权利要求1所述的眼睛模拟机构，其特征在于，所述眼睛模拟机构还包括眼睑传动机构，所述眼睑传动机构包括上眼睑、下眼睑、上眼睑横杆、下眼睑横杆、眼睑转动拉杆以及眼睑张合舵机；所述上眼睑横杆的第一端与所述上眼睑连接，所述上眼睑横杆的第二端与所述眼睑转动拉杆的第一端连接，所述眼睑转动拉杆的第二端与所述眼睑张合舵机的舵机臂连接，所述下眼睑横杆的第一端可滑动地套在所述眼睑转动拉杆上，所述下眼睑横杆的第二端与所述下眼睑连接。3.根据权利要求2所述的眼睛模拟机构，其特征在于，所述眼球传动机构包括右眼球(101)、右眼球转动摇杆(102)、右眼球转动连杆(103)、左眼球(104)、左眼球转动摇杆(105)、左眼球转动连杆(106)、眼球左右转主动杆(107)、眼球左右转舵机(108)、眼球上下转摇杆(109)、眼球上下转拉杆(110)以及眼球上下转舵机(111)；所述右眼球转动摇杆(102)的第一端与所述右眼球(101)连接，第二端与所述右眼球转动连杆(103)的第一端连接；所述左眼球转动摇杆(105)的第一端与所述左眼球(104)连接，第二端与所述左眼球转动连杆(106)的第一端连接；所述眼球左右转主动杆(107)的第一端分别与所述右眼球转动连杆(103)的第二端、所述左眼球转动连杆(106)的第二端连接，第二端与所述眼球左右转舵机(108)的舵机臂连接；所述眼球左右转舵机(108)安装在所述眼球上下转摇杆(109)上；所述眼球上下转拉杆(110)的第一端与所述眼球上下转摇杆(109)连接，第二端与所述眼球上下转舵机(111)的舵机臂连接；所述眼睑传动机构包括右眼上眼睑(201)、右眼下眼睑(202)、左眼上眼睑(203)、左眼下眼睑(204)、上眼睑横杆(205)、右眼下眼睑横杆(206)、左眼下眼睑横杆(207)、眼睑转动拉杆(208)以及眼睑张合舵机(210)；所述上眼睑横杆(205)的第一端与所述右眼上眼睑(201)连接，第二端与所述左眼上眼睑(203)连接；所述眼...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈申红，张家铭，
申请(专利权)人：香港中文大学深圳，
类型：新型
国别省市：广东,44