具有面部表情的头部结构及具有其的机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种具有面部表情的头部结构及具有其的机器人，具有面部表情的头部结构包括头部骨骼、表皮、面部表情模块、眼部表情模块、颌部表情模块，不同的面部表情模块之间，以及面部表情模块、眼部表情模块、颌部表情模块之间相互分离，面部表情模块述眼部表情模块、颌部表情模块能够相对面壳沿至少一个方向移动；机器人包括上述的头部结构。本发明专利技术中，面部表情模块、眼部表情模块、颌部表情模块相互独立并能够协同动作，以使表皮模拟不同类型的表情，表情模块与面壳的相对位置可调，通过调节表情模块的位置可使表情模块的位置与替换后的表皮匹配，通用性好，且无需设置不同种类的模具，有效降低了加工成本。有效降低了加工成本。有效降低了加工成本。

【技术实现步骤摘要】
具有面部表情的头部结构及具有其的机器人


[0001]本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种具有面部表情的头部结构及具有其的机器人。

技术介绍

[0002]具有头部结构的机器人能够通过表情模拟进行深度的人机交互，可以应用于模拟教学、康复训练、招待导购等场景。相关技术中，头部结构的相应位置处设置有驱动机构，通过驱动机构对终端部件的驱动，实现头部结构的表情模拟，如眨眼、张嘴等，但头部结构能够呈现的表情形式有限，无法模拟高阶表情，并且，驱动结构、头部骨骼及外表皮配套设置并一体连接，头部骨骼只能适用一种脸型的外表皮，头部结构的脸型发生变化时，需同步替换头部骨骼与驱动结构，量产时需要设置较多种类的模具，生产成本较高，不能满足头部结构的通用性设计需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种具有面部表情的头部结构，可以模拟多种表情，骨骼能够适用于不同脸型的外表皮，通用性好，加工成本低。
[0004]本专利技术还提出一种具有上述具有面部表情的头部结构的机器人。
[0005]根据本专利技术的第一方面实施例的具有面部表情的头部结构，包括：
[0006]头部骨骼，包括面壳与后壳，所述面壳与所述后壳之间限定出安装腔，所述面壳的额部、脸部与鼻部均设置有操作孔，所述面壳的眼部设有眼部运动空间，所述面壳的颌部设有颌部运动空间，所述操作孔、所述眼部运动空间、所述颌部运动空间均与所述安装腔连通；
[0007]表皮，贴附于所述头部骨骼的外部，所述表皮具有与所述眼部运动空间连通的眼部通孔；
[0008]面部表情模块，设置有多个，所述面部表情模块容置于所述安装腔内，所述面部表情模块包括相连的面部驱动机构与面部运动终端，所述面壳的额部、脸部与鼻部均连接有至少一个所述面部表情模块，每一面部表情模块的所述面部运动终端通过所述操作孔与所述表皮连接，所述面部驱动机构用于驱动所述面部运动终端运动，以带动所述表皮变形；
[0009]眼部表情模块，容置于所述安装腔内，所述眼部表情模块包括相连的眼部运动终端与眼部驱动机构，所述眼部运动终端通过所述眼部运动空间从所述眼部通孔露出，所述眼部驱动机构用于驱动所述眼部运动终端沿至少一个方向平移；
[0010]颌部表情模块，容置于所述安装腔内，所述颌部表情模块包括相连的颌部运动终端与颌部驱动机构，所述颌部运动终端通过所述颌部运动空间与所述表皮连接，所述颌部驱动机构用于驱动所述颌部运动终端上下摆动；
[0011]其中，不同的所述面部表情模块之间，以及所述面部表情模块、所述眼部表情模
块、所述颌部表情模块之间相互分离，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块能够相对所述面壳沿至少一个方向移动。
[0012]根据本专利技术实施例的具有面部表情的头部结构，至少具有如下有益效果：
[0013]本专利技术中，面部表情模块、眼部表情模块、颌部表情模块相互独立并能够协同动作，以使表皮模拟不同类型的表情，且均能够靠近或远离面壳，以调整不同表情模块与面壳之间的相对距离，表情模块与面壳的相对位置可调，通过调节表情模块的位置可使表情模块的位置与替换后的表皮匹配，通用性好，且无需设置不同种类的模具，有效降低了加工成本。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块配置为：不同的所述面部表情模块之间，以及所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块之间能够相对靠近或远离；
[0015]和/或，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块均能够相对靠近或远离所述面壳。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块中的至少一个安装于所述面壳的内壁。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述具有面部表情的头部结构还包括支架，至少部分支架容置于所述安装腔内，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块中的至少一个安装于所述支架。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述支架具有固定部与转动部，所述转动部转动连接于所述固定部，所述转动部与所述头部骨骼连接。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述表皮包括沿前后方向设置的第一面皮与第二面皮，所述第一面皮贴附于所述面壳，所述第二面皮贴附于所述后壳，所述第一面皮与所述第二面皮的边缘对接，所述第二面皮覆盖有毛发；
[0020]或者，所述表皮包括皮囊，所述皮囊具有一体连接的前面部与后面部，所述前面部贴附于所述面壳，所述后面部贴附于所述后壳，所述后面部覆盖有毛发。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述表皮粘接于所述头部骨骼的表面；
[0022]或者，所述表皮与所述头部骨骼插接；
[0023]或者，所述表皮与所述头部骨骼卡接；
[0024]或者，所述表皮与所述头部骨骼螺纹连接。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述表皮粘接于所述面部运动终端；
[0026]或者，所述表皮与所述面部运动终端插接；
[0027]或者，所述表皮与所述面部运动终端卡接；
[0028]或者，所述表皮与所述面部运动终端螺纹连接。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述面部驱动机构包括面部驱动件与传动结构，所述面部驱动件通过所述传动结构与所述面部运动终端连接，所述面部驱动机构或所述面壳设置有滑轨，所述面部运动终端滑动连接于所述滑轨，所述面部驱动件用于驱动所述面部运动终端沿所述滑轨移动。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述传动结构包括传动齿轮与传动齿条，所述传动齿轮与所述传动齿条啮合，所述传动齿轮与所述面部驱动件连接，并能够受驱转动，所述传动
齿条与所述面部运动终端连接；
[0031]或者，所述传动结构的一端连接于所述面部驱动件的输出端，并能够受驱转动，所述传动结构的另一端与所述面部运动终端转动连接；
[0032]或者，所述传动结构的一端连接于所述面部驱动件的输出端，并能够受驱转动，所述传动结构设有滑槽，所述面部运动终端具有连接部，所述连接部插接于所述滑槽内并与所述传动结构转动连接，所述连接部能够沿所述滑槽移动。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述面部驱动机构包括所述滑轨，所述滑轨朝远离或靠近所述面壳的方向凹陷呈弧形；
[0034]或者，所述滑轨沿所述面壳所在平面弯折呈弧形。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述面部驱动机构包括面部驱动件，所述面部驱动件与所述面部运动终端连接，并用于驱动所述面部运动终端转动。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，所述眼部驱动机构包括第一眼部驱动件与第一连杆组件，两个所述眼部运动终端均连接于所述第一连杆组件，所述第一眼部驱动件与所述第一连杆组件连接，并用于驱动两个所述眼部运动终端摆动。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，所述眼部表情模块还包括眼睑运动终端，所述眼部驱动机构还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有面部表情的头部结构，其特征在于，包括：头部骨骼，包括面壳与后壳，所述面壳与所述后壳之间限定出安装腔，所述面壳的额部、脸部与鼻部均设置有操作孔，所述面壳的眼部设有眼部运动空间，所述面壳的颌部设有颌部运动空间，所述操作孔、所述眼部运动空间、所述颌部运动空间均与所述安装腔连通；表皮，贴附于所述头部骨骼的外部，所述表皮具有与所述眼部运动空间连通的眼部通孔；面部表情模块，设置有多个，所述面部表情模块容置于所述安装腔内，所述面部表情模块包括相连的面部驱动机构与面部运动终端，所述面壳的额部、脸部与鼻部均连接有至少一个所述面部表情模块，每一面部表情模块的所述面部运动终端通过所述操作孔与所述表皮连接，所述面部驱动机构用于驱动所述面部运动终端运动，以带动所述表皮变形；眼部表情模块，容置于所述安装腔内，所述眼部表情模块包括相连的眼部运动终端与眼部驱动机构，所述眼部运动终端通过所述眼部运动空间从所述眼部通孔露出，所述眼部驱动机构用于驱动所述眼部运动终端沿至少一个方向平移；颌部表情模块，容置于所述安装腔内，所述颌部表情模块包括相连的颌部运动终端与颌部驱动机构，所述颌部运动终端通过所述颌部运动空间与所述表皮连接，所述颌部驱动机构用于驱动所述颌部运动终端上下摆动；其中，不同的所述面部表情模块之间，以及所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块之间相互分离，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块能够相对所述面壳沿至少一个方向移动。2.根据权利要求1所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块配置为：不同的所述面部表情模块之间，以及所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块之间能够相对靠近或远离；和/或，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块均能够相对靠近或远离所述面壳。3.根据权利要求2所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块中的至少一个安装于所述面壳的内壁。4.根据权利要求2所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述具有面部表情的头部结构还包括支架，至少部分支架容置于所述安装腔内，所述面部表情模块、所述眼部表情模块、所述颌部表情模块中的至少一个安装于所述支架。5.根据权利要求4所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述支架具有固定部与转动部，所述转动部转动连接于所述固定部，所述转动部与所述头部骨骼连接。6.根据权利要求1所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述表皮包括沿前后方向设置的第一面皮与第二面皮，所述第一面皮贴附于所述面壳，所述第二面皮贴附于所述后壳，所述第一面皮与所述第二面皮的边缘对接，所述第二面皮覆盖有毛发；或者，所述表皮包括皮囊，所述皮囊具有一体连接的前面部与后面部，所述前面部贴附于所述面壳，所述后面部贴附于所述后壳，所述后面部覆盖有毛发。7.根据权利要求1所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述表皮粘接于所述头部骨骼的表面；或者，所述表皮与所述头部骨骼插接；
或者，所述表皮与所述头部骨骼卡接；或者，所述表皮与所述头部骨骼螺纹连接。8.根据权利要求1所述的具有面部表情的头部结构，其特征在于，所述表皮粘接于所述面部运动终端；或者，所述表皮与所述面部运动终端插接；或者，所述表皮与所述面部运动终端卡接；或者，所述表皮与所述面部运动终端螺纹连接。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄葛玲，蒙顺政，张家铭，陈功，
申请(专利权)人：深圳无芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：