机器人面部表情控制机构及具有其的机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种机器人面部表情控制机构及具有其的机器人。机器人面部表情控制机构包括：仿人头骨外壳、仿人硅胶面皮、嘴唇运动控制机构和至少一个眉毛运动控制机构，眉毛运动控制机构包括第一安装基板、第一动力输出组件和第一传动组件，第一动力输出组件驱动第一传动组件运动，第一传动组件穿过眉毛轨道槽与仿人硅胶面皮的眉毛部位连接；嘴唇运动控制机构包括第二安装基板、第二动力输出组件和第二传动组件，第二动力输出组件驱动第二传动组件运动，第二传动组件穿过唇部轨道槽与仿人硅胶面皮的嘴唇部位连接。应用本发明专利技术技术方案能解决现有技术中机器人表情控制机构体积庞大而压缩了机器人的其他功能的问题。

Robot facial expression control mechanism and robot with it

【技术实现步骤摘要】
机器人面部表情控制机构及具有其的机器人
本专利技术属于人机交互机器人应用设计
，尤其涉及一种机器人面部表情控制机构及具有其的机器人。
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，从20世纪90年代的Kismet机器人到日本早稻田大学研发的WR系列机器人，东京理工大学开发的SAYA机器人，表情机器人在过去的十几年中取得了迅速的发展。模仿人类做出一些基本表情是表情机器人研发的一大目标。但由于人脸表情复杂，目前实现表情的方式是逐一控制表情运动单元，因此这往往需要复杂的结构设计和控制方式，使得整个表情控制机构体积庞大，压缩了机器人的其他功能，同时也加大了机器人的生产成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种机器人面部表情控制机构及具有其的机器人，旨在解决现有技术中机器人表情控制机构体积庞大而压缩了机器人的其他功能的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的，一种机器人面部表情控制机构，包括：仿人头骨外壳，仿人头骨外壳具有中空安装空间，仿人头骨外壳上对应眉毛的位置处设有眉毛轨道槽，仿人头骨外壳上对应嘴巴的位置处设有唇部轨道槽；仿人硅胶面皮，仿人硅胶面皮覆盖在仿人头骨外壳上；至少一个眉毛运动控制机构，眉毛运动控制机构安装在中空安装空间中，眉毛运动控制机构包括第一安装基板、第一动力输出组件和第一传动组件，第一动力输出组件和第一传动组件均连接在第一安装基板上，第一动力输出组件驱动第一传动组件运动，第一传动组件穿过眉毛轨道槽与仿人硅胶面皮的眉毛部位连接；嘴唇运动控制机构，嘴唇运动控制机构安装在中空安装空间中，嘴唇运动控制机构包括第二安装基板、第二动力输出组件和第二传动组件，第二动力输出组件和第二传动组件均连接在第二安装基板上，第二动力输出组件驱动第二传动组件运动，第二传动组件穿过唇部轨道槽与仿人硅胶面皮的嘴唇部位连接。进一步地，该机器人面部表情控制机构包括两个结构相同的眉毛运动控制机构，两个眉毛运动控制机构分别对应于仿人硅胶面皮的两个眉毛部位。进一步地，眉毛轨道槽包括第一眉部槽段、第二眉部槽段和第三眉部槽段，第一眉部槽段的延伸方向与第三眉部槽段的延伸方向均仿照眉毛延伸方向，第二眉部槽段位于第一眉部槽段与第三眉部槽段之间，且第二眉部槽段沿竖直方向延伸；第一安装基板上设有第一眉部滑动槽、第二眉部滑动槽和第三眉部滑动槽，第一眉部滑动槽与第一眉部槽段对应且延伸方向相同，第二眉部滑动槽与第二眉部槽段对应且延伸方向相同，第三眉部滑动槽与第三眉部槽段对应且延伸方向相同；第一动力输出组件包括第一舵机和第一驱动连杆，第一舵机安装在第一安装基板上，第一驱动连杆的第一端与第一舵机的动力输出端连接；第一传动组件包括眉部中间延长杆、第一眉部侧边延长杆、第二眉部侧边延长杆和两个第一传动连杆，眉部中间延长杆的第一端与第一驱动连杆的第二端连接，眉部中间延长杆沿第二眉部滑动槽移动，两个第一传动连杆的第一端均连接于眉部中间延长杆的第一端，眉部中间延长杆的第二端穿过第二眉部槽段与仿人硅胶面皮连接，两个第一传动连杆的第二端分别与第一眉部侧边延长杆的第一端、第二眉部侧边延长杆的第一端连接，第一眉部侧边延长杆的第一端沿第一眉部滑动槽移动，第一眉部侧边延长杆的第二端穿过第一眉部槽段与仿人硅胶面皮连接，第二眉部侧边延长杆的第一端沿第三眉部滑动槽移动，第二眉部侧边延长杆的第二端穿过第三眉部槽段与仿人硅胶面皮连接。进一步地，第一动力输出组件还包括两个第一连接块和两个第一转动舵机，两个第一连接块分别对应地安装在第一眉部滑动槽和第三眉部滑动槽中，两个第一转动舵机分别对应地安装在两个第一连接块上，第一眉部侧边延长杆的第一端和第二眉部侧边延长杆的第一端分别对应地连接于两个第一转动舵机的动力输出端上。进一步地，第一动力输出组件还包括第二连接块和第二转动舵机，第二连接块安装在第二眉部滑动槽中，第二转动舵机安装在第二连接块上，眉部中间延长杆的第一端连接于第二转动舵机的动力输出端上。进一步地，唇部轨道槽包括第一唇部槽段、第二唇部槽段和第三唇部槽段，第一唇部槽段和第三唇部槽段分别位于仿人头骨外壳的两侧唇角位置，第一唇部槽段的延伸方向和第三唇部槽段的延伸方向均仿照嘴唇延伸方向，第二唇部槽段位于仿人头骨外壳的人中位置，且第二唇部槽段沿竖直方向延伸；第二安装基板上设有第一唇部滑动槽、第二唇部滑动槽和第三唇部滑动槽，第一唇部滑动槽与第一唇部槽段对应且延伸方向相同，第二唇部滑动槽与第二唇部槽段对应且延伸方向相同，第三唇部滑动槽与第三唇部槽段对应且延伸方向相同；第二动力输出组件包括第二舵机和第二驱动连杆，第二舵机安装在第二安装基板上，第二驱动连杆的第一端与第二舵机的动力输出端连接；第二传动组件包括唇部中间延长杆、第一唇部侧边延长杆、第二唇部侧边延长杆和两个第二传动连杆，唇部中间延长杆的第一端与第二驱动连杆的第二端连接，唇部中间延长杆沿第二唇部滑动槽移动，两个第二传动连杆的第一端均连接于唇部中间延长杆的第一端，唇部中间延长杆的第二端穿过第二唇部槽段与仿人硅胶面皮连接，两个第二传动连杆的第二端分别与第一唇部侧边延长杆的第一端、第二唇部侧边延长杆的第一端连接，第一唇部侧边延长杆的第一端沿第一唇部滑动槽移动，第一唇部侧边延长杆的第二端穿过第一唇部槽段与仿人硅胶面皮连接，第二唇部侧边延长杆的第一端沿第三唇部滑动槽移动，第二唇部侧边延长杆的第二端穿过第三唇部槽段与仿人硅胶面皮连接。进一步地，第二动力输出组件还包括两个第三连接块与两个第三转动舵机，两个第三连接块分别对应地安装在第一唇部滑动槽和第三唇部滑动槽中，两个第三转动舵机分别对应地安装在两个第三连接块上，第一唇部侧边延长杆的第一端和第二唇部侧边延长杆的第一端分别对应地连接于两个第三转动舵机的动力输出轴上。进一步地，第二动力输出组件还包括第四连接块和第四转动舵机，第四连接块安装在第二唇部滑动槽中，第四转动舵机安装在第四连接块上，唇部中间延长杆的第一端连接于第四转动舵机的动力输出端上。进一步地，该机器人面部表情控制机构还包括控制器，眉毛运动控制机构和嘴唇运动控制机构均由控制器进行智能控制。根据本专利技术的另一方面，提供了一种机器人。该机器人包括前述的机器人面部表情控制机构。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：采用本专利技术设计的机器人面部表情控制机构，在实现了使机器人面部能够呈现出丰富的表情状态的同时，也实现了结构简单的设计目的，相对于现有技术中的具有相同控制功能的控制机构而言，本专利技术的机器人面部表情控制机构具有体积小巧的特点，能够为机器人的其他功能元器件的装配节省出更多的安装空间，空间利用更加合理。附图说明图1是本专利技术实施例的机器人面部表情控制机构中仿人头骨外壳、眉毛运动控制机构和嘴唇运动控制机构的拆分示意图；图2是本专利技术实施例的机器人面部表情控制机构中眉毛运动控制机构的结构示意图；图3是本专利技术实施例的机器人面部表情控制机构中嘴唇运动控制机构的结构示意图。在附图中，各附图标记表示：10、仿人头骨外壳；11、眉毛轨道槽；111、第一眉部槽段；112、第二眉部槽段；113、第三眉部槽段；12、唇部轨道槽；121、第一唇部槽段；122、第二唇部槽段；123、第三唇部槽段；30、眉毛运动控制机构；31、第一安装基板；311、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人面部表情控制机构，其特征在于，包括：仿人头骨外壳(10)，所述仿人头骨外壳(10)具有中空安装空间，所述仿人头骨外壳(10)上对应眉毛的位置处设有眉毛轨道槽(11)，所述仿人头骨外壳(10)上对应嘴巴的位置处设有唇部轨道槽(12)；仿人硅胶面皮，所述仿人硅胶面皮覆盖在所述仿人头骨外壳(10)上；至少一个眉毛运动控制机构(30)，所述眉毛运动控制机构(30)安装在中空安装空间中，所述眉毛运动控制机构(30)包括第一安装基板(31)、第一动力输出组件(32)和第一传动组件(33)，所述第一动力输出组件(32)和所述第一传动组件(33)均连接在所述第一安装基板(31)上，所述第一动力输出组件(32)驱动所述第一传动组件(33)运动，所述第一传动组件(33)穿过所述眉毛轨道槽(11)与所述仿人硅胶面皮的眉毛部位连接；嘴唇运动控制机构(40)，所述嘴唇运动控制机构(40)安装在所述中空安装空间中，所述嘴唇运动控制机构(40)包括第二安装基板(41)、第二动力输出组件(42)和第二传动组件(43)，所述第二动力输出组件(42)和所述第二传动组件(43)均连接在所述第二安装基板(41)上，所述第二动力输出组件(42)驱动所述第二传动组件(43)运动，所述第二传动组件(43)穿过所述唇部轨道槽(12)与所述仿人硅胶面皮的嘴唇部位连接。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人面部表情控制机构，其特征在于，包括：仿人头骨外壳(10)，所述仿人头骨外壳(10)具有中空安装空间，所述仿人头骨外壳(10)上对应眉毛的位置处设有眉毛轨道槽(11)，所述仿人头骨外壳(10)上对应嘴巴的位置处设有唇部轨道槽(12)；仿人硅胶面皮，所述仿人硅胶面皮覆盖在所述仿人头骨外壳(10)上；至少一个眉毛运动控制机构(30)，所述眉毛运动控制机构(30)安装在中空安装空间中，所述眉毛运动控制机构(30)包括第一安装基板(31)、第一动力输出组件(32)和第一传动组件(33)，所述第一动力输出组件(32)和所述第一传动组件(33)均连接在所述第一安装基板(31)上，所述第一动力输出组件(32)驱动所述第一传动组件(33)运动，所述第一传动组件(33)穿过所述眉毛轨道槽(11)与所述仿人硅胶面皮的眉毛部位连接；嘴唇运动控制机构(40)，所述嘴唇运动控制机构(40)安装在所述中空安装空间中，所述嘴唇运动控制机构(40)包括第二安装基板(41)、第二动力输出组件(42)和第二传动组件(43)，所述第二动力输出组件(42)和所述第二传动组件(43)均连接在所述第二安装基板(41)上，所述第二动力输出组件(42)驱动所述第二传动组件(43)运动，所述第二传动组件(43)穿过所述唇部轨道槽(12)与所述仿人硅胶面皮的嘴唇部位连接。2.如权利要求1所述的机器人面部表情控制机构，其特征在于，该机器人面部表情控制机构包括两个结构相同的所述眉毛运动控制机构(30)，两个所述眉毛运动控制机构(30)分别对应于所述仿人硅胶面皮的两个眉毛部位。3.如权利要求2所述的机器人面部表情控制机构，其特征在于，眉毛轨道槽(11)包括第一眉部槽段(111)、第二眉部槽段(112)和第三眉部槽段(113)，所述第一眉部槽段(111)的延伸方向与所述第三眉部槽段(113)的延伸方向均仿照眉毛延伸方向，所述第二眉部槽段(112)位于所述第一眉部槽段(111)与所述第三眉部槽段(113)之间，且所述第二眉部槽段(112)沿竖直方向延伸；所述第一安装基板(31)上设有第一眉部滑动槽(311)、第二眉部滑动槽(312)和第三眉部滑动槽(313)，所述第一眉部滑动槽(311)与所述第一眉部槽段(111)对应且延伸方向相同，所述第二眉部滑动槽(312)与所述第二眉部槽段(112)对应且延伸方向相同，所述第三眉部滑动槽(313)与所述第三眉部槽段(113)对应且延伸方向相同；第一动力输出组件(32)包括第一舵机(321)和第一驱动连杆(322)，所述第一舵机(321)安装在所述第一安装基板(31)上，所述第一驱动连杆(322)的第一端与所述第一舵机(321)的动力输出端连接；第一传动组件(33)包括眉部中间延长杆(331)、第一眉部侧边延长杆(332)、第二眉部侧边延长杆(333)和两个第一传动连杆(334)，所述眉部中间延长杆(331)的第一端与所述第一驱动连杆(322)的第二端连接，所述眉部中间延长杆(331)沿所述第二眉部滑动槽(312)移动，两个所述第一传动连杆(334)的第一端均连接于所述眉部中间延长杆(331)的第一端，所述眉部中间延长杆(331)的第二端穿过所述第二眉部槽段(112)与所述仿人硅胶面皮连接，两个所述第一传动连杆(334)的第二端分别与所述第一眉部侧边延长杆(332)的第一端、所述第二眉部侧边延长杆(333)的第一端连接，所述第一眉部侧边延长杆(332)的第一端沿所述第一眉部滑动槽(311)移动，所述第一眉部侧边延长杆(332)的第二端穿过所述第一眉部槽段(111)与所述仿人硅胶面皮连接，所述第二眉部侧边延长杆(333)的第一端沿所述第三眉部滑动槽(313)移动，所述第二眉部侧边延长杆(333)的第二端穿过所述第三眉部槽段(113)与所述仿人硅胶面皮连接。4.如权利要求3所述的机器人面部表情控制机构，其特征在于，所述第一动力输出组件(32)还包括两个第一连接块(323)和两个第一转动舵机，两个所述第一连接块(323)分别对应地安装在所述第一眉部滑动槽(311)和所述第三眉部滑动槽(313)中，两个所述第一转动...

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