机器人表演系统技术方案

机器人表演系统涉及一种模念真人表演以供观赏和娱乐的机器人表演系统，包括舞台、台幕、灯光系统，音响系统，表演机器人和微机控制系统。表演机器人由形似人的机壳和安装在机壳内的机器构成，机器以压缩空气为动力。微机以音响系统同步信号为外部指令，其输出指令由功放驱动箱识别和放大后控制空压系统电磁阀工作电源、电机电源和灯光电源的通断，从而使系统各硬件配合表演机器人按预定程序完成表演的全过程。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由微型计算机控制并由机器人进行表演的机器人表演系统。随着科学技术的发展，机器人已经得到越来越广泛的应用。特别是在某些危险区域或人们难以进入的区域，机器人可以代替人们完成各种通常只能由人来完成的复杂操作。但是，用于表演供人们欣赏和娱乐的各种文艺节目的机器人却不多见，尤其是将机器人技术与电脑技术相结合而设计的由微型计算机控制的大型机器人表演系统则更为鲜见。本专利技术的目的即是设计一种由微型计算机控制并由机器人模仿真人表演各种供人们欣赏和娱乐的文艺节目的大型机器人系统。为了实现上述目的，本专利技术特别设计了一种具有人的造型并能完成各种表演动作的表演机器人，并且仿照真实的演出舞台配备了供表演机器人表演的舞台和台幕以及辅助表演机器人表演的音响系统和灯光系统，从而组成了一个完整的机器人表演舞台。同时，采用微机控制系统控制舞台、台幕和灯光系统配合表演机器人按预定的程序完成表演的全过程。音响系统除为表演机器人的表演提供音乐伴奏外，还将与伴音同时录制的同步信号解调后输入微机控制系统中的微型计算机作为其外部指令。以下结合具体实施例对本专利技术机器人表演系统的技术特征作进一步的详细说明。附附图说明图1为本专利技术机器人表演系统的框图;附图2、3分别为表演机器人下肢机构的正视图和俯视图;附图4、5分别为表演机器人腰部机构的正视图和侧视图;附图6、7分别为表演机器人颈部机构及头部机构的正视图和侧视图;附图8、9、10分别为上肢机构的结构示意图。参考附图1，本专利技术机器人表演系统是由舞台、台幕、灯光系统、音响系统、表演机器人和微机控制系统组成的大型机器人表演系统。舞台是供表演机器人表演的场所，安置在大型公共游乐场所的室内或室外。舞台台面上装有一个以上用于安装表演机器人的机座，机座可在原地升降或旋转并带动表演机器人一起升降或旋转。机座的升降以油压为动力，油压系统的油泵由电机驱动并由微机控制系统控制;机座的旋转以压缩空气为动力，空压系统电磁阀的开闭由微机控制系统控制。台幕安装在舞台的前方，其开闭由电机驱动，驱动电机由微机控制系统控制。灯光系统由安装在舞台适当位置的多个照明电灯组成，各照明电灯电源的通断由微机控制系统控制。音响系统包括录制有乐曲和同步信号的录音磁带和用于放音的双迹或四迹录放机及其功率放大器和音箱，录放机由手动控制，所播放的乐曲作为表演机器人表演的伴音，录制在磁带上的同步信号经解调后输入微机控制系统中的微型计算机并以此作为其外部指令。表演机器人由机壳及其服饰和安装在机壳内并可带动表演机器人完成各种表演动作的机器组成，安装在舞台台面机座上并可随机座一起升降或旋转。机壳具有人的造型，包括下肢、上身、头壳和上肢;机器以压缩空气为动力，空压系统电磁阀的开闭由微机控制系统控制。微机控制系统由微型计算机和功放驱动箱组成，微型计算机收到来自音响系统的外部指令后通过引导程序按预先编制的软件程序向功放驱动箱输出指令，功放驱动箱对微型计算机输出的指令加以识别和放大后直接控制空压系统电磁阀工作电源的通断或者通过可控硅控制台幕电机和油泵电机电源的通断以及灯光系统照明电灯电源通断，从而使机器人表演系统各硬件配合表演机器人按预定的程序完成机器人表演的全过程。参考附图2-10，安装在表演机器人机壳内并用于带动表演机器人完成各种表演动作的机器由下肢机构A、腰部机构B、颈部机构C、头部机构D和上肢机构E组成。下肢机构A是用于支撑表演机器人的支架，由左支杆A1、右支杆A2和顶架A3构成，左支杆A1和右支杆A2分别安装在下肢内并固定于舞台机座上，顶架A3安装在左支杆A1和右支杆A2的顶部。腰部机构B安装在下肢机构顶架上并可带动表演机器人前后弯腰和左右转腰;颈部机构C安装在腰部机构上方的上身内并可带动表演机器人左右转头、左右摆头和前后点头;头部机构D安装在颈部机构的顶端头壳内并可带动表演机器人张嘴、扬眉和转动眼珠;上肢机构E安装在上身左右两侧的上肢内并且可带动表演机器人完成抬臂、后摆臂、转大臂、弯臂、转小臂、转腕和弯指等动作。参考附图4、5，腰部机构B包括转腰机构和弯腰机构。转腰机构由转腰轴、槽轮、钢丝绳、软轴套、软轴架和复位簧组成。转腰轴B1通过轴套B2安装在下肢机构顶架A3的中央并可在轴套B2中左右转动;槽轮B3安装在转腰轴B1的底端并可带动转腰轴B1左右转动;钢丝绳B4中部一点固定在槽轮B3的轮槽中，其两端绕过槽轮B3并通过软轴套分别与同一气缸活塞两端的活塞杆相连;软轴套的上端固定在软轴架B5上;两根复位簧B6分别安装在槽轮B3的前后两侧，其一端与槽轮B3的下缘相连，另一端与下肢相连。当压缩空气驱动活塞向气缸一端移动时，通过另一端的钢丝绳牵动槽轮转动并通过槽轮带动转腰轴向左或向右转动，使表演机器人完成左右转腰;当钢丝绳牵引力撤消时，两根复位簧使表演机器人复位。腰部机构B的弯腰机构由弯腰支架、定位套、复位板、复位簧、钢丝绳、软轴套和软轴架组成。弯腰支架B7安装固定在转腰轴B1的顶部并可随转腰轴B1左右转动;两个定位套B8通过弯腰支架B7分别安装固定在上身前后两侧;复位板B9为向上凹的圆弧形，安装在定位套B8的上方，其前后两端分别与上身前后两侧相连并可带动上身前后弯曲;两根复位簧B10通过滑动杆B11分别安装在定位套B8与复位板B9之间的定位套B8上;两根钢丝绳B12分别安装在上身的前后两侧，其一端分别与上身前后两侧的下端相连，另一端通过软轴套分别与同一气缸活塞两端的活塞杆相连，软轴套的上端固定在软轴架上。当活塞向气缸一端移动时，另一端钢丝绳牵动上身向前或向后弯曲，使表演机器完成弯腰动作;当钢丝绳牵引力撤消时，复位簧使表演机器人复位。参考附图6、7，颈部机构C是由支撑轴、转头机构、点头机构和摆头机构组成。支撑轴C1为一长轴，通过互相同心的上轴承C2和下轴承C3安装在上身的中央并可在上下轴承中左右转动。转头机构由槽轮、钢丝绳、软轴套、软轴架和复位簧组成。槽轮C4安装固定在支撑轴C1的底端并可带动支撑轴C1左右转动;钢丝绳中部一点固定在槽轮C4的轮槽中，两端绕过槽轮C4并通过软轴套分别与气缸活塞杆相连;软轴套的上端固定于软轴架上;两根复位簧C5分别安装在槽轮C4的左右两侧，其一端与槽轮C4底缘相连，另一端分别与上身左右两侧相连。当活塞向气缸一端移动时，另一端钢丝绳通过槽轮牵引支撑轴向左或向右转动，使表演机器人完成转头动作;当钢丝绳牵动力撤消时，复位簧使机器人头部复位。点头机构由定位杆、连杆、上滑套、定滑轮、钢丝绳、软轴套和软轴架组成。定位杆C6通过一短轴C7安装在支撑轴C1顶部并且可绕短轴C7前后转动;上滑套C8安装在支撑轴C1上并可沿支撑轴C1上下滑动，其一侧带有一支杆C9;连杆C10的两端分别通过短销与定位杆C6和上滑套支杆C9的端部相连并可绕短销转动;定滑轮C12通过支板C13安装在上滑套C8上方的支撑轴C1上;钢丝绳C14的一端经软轴套与气缸活塞一端的活塞杆相连，另一端绕过定滑轮C12后与上滑套C8底部支架C15相连并经软轴套与气缸活塞另一端活塞杆相连，软轴套的上端固定于软轴架上。当活塞向气缸一端移动时，另一端钢丝绳牵动上滑套沿支撑轴向上或向下移动并通过连杆带动定位杆向前或向后转动，使机器人完成前后点头。摆头机构由定位合页、长连杆、下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模仿真人表演以供观赏娱乐的机器人表演系统，其特征在于它是由舞台、台幕、灯光系统、音响系统、表演机器人和微机控制系统组成；所述舞台是供表演机器人表演的场所，安置在大型公共游乐场所的室内或室外；舞台台面上装有一个以上用于安装表演机器人的机座；机座可在原地升降或旋转并带动表演机器人一起升降或旋转，机座的升降以油压为动力，油压系统的油泵由电机驱动并由微机控制系统控制，机座的旋转以压缩空气为动力，空压系统电磁阀的开闭由微机控制系统控制；所述台幕安装在舞台的前方，其开闭由电机驱动，驱动电机由微机控制系统控制；所述灯光系统由安装在舞台适当位置的多个照明电灯组成，各照明电灯电源的通断由微机控制系统控制；所述音响系统包括录制有乐曲和同步信号的录音磁带和用于放音的双迹或四迹录放机及其功率放大器和音箱，录放机由手动控制，所播放的乐曲作为表演机器人表演的伴音，录制在磁带上的同步信号经解调后输入微机控制系统中的微型计算机并以此作为其外部的指令；所述表演机器人由机壳及其服饰和安装在机壳内并能带动表演机器人完成各种表演动作的机器组成，安装在舞台台面机座上并可随机座一起降或旋转，机壳具有人的造型，包括下肢、上身、头壳和上肢，机器以压缩空气为动力，空压系统电磁阀的开闭由微机控制系统控制；所述微机控制系统由微型计算机和功放驱动箱组成，微型计算机收到来自音响系统的外部指令后通过引导程序按预先编制的软件程序向功放驱动箱输出指令，功放驱动箱对微型计算机输出的指令加以识别和放大后直接控制空压系统电磁阀工作电源的通断或者通过可控硅控制台幕电机和油泵电机电源的通断以及灯光系统照明电灯电源通断，从而使机器人表演系统各硬件配合表演机器人按预定的程序完成机器人表演的全过程。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李安龙，
申请(专利权)人：天津开发区新兴技术公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]