專利名稱：高仿真機器人面部表情控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機器人面部表情控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高仿真機器人面
部表情控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有仿真機器人技術(shù)，尚不滿足使機器人與真人一樣完成面部表情變化的功 能，例如北理工的"匯童"機器人。國外現(xiàn)有仿真機器人技術(shù)中多是以人工肌肉或者電機直 接驅(qū)動面部受力點，以達(dá)到帶動機器人完成面部表情變化的目的。例如東京理科大學(xué)機械 工程系的小林宏教授研制的"莎婭"仿真機器人；英國的"朱爾斯"仿真機器人。但是，目前 國外機器人面部控制點位復(fù)雜，而且數(shù)量較大，大多數(shù)適用于科研方向，因而工業(yè)及實用價 值不高；并且控制點位數(shù)量多，因而存在驅(qū)動機構(gòu)過多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、研制周期長等缺陷和不 足。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高仿
真機器人面部表情控制系統(tǒng)，其本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制造及使用成本低、使用操作簡便且
使用效果好，通過六個受力控制點位即能達(dá)到模擬人體多種面部表情的目的。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種高仿真機器人面部表
情控制系統(tǒng)，其特征在于包括布設(shè)在高仿真硅膠機器人面部上六個受力控制點位的六個
受力執(zhí)行件、通過分別帶動所述六個受力執(zhí)行件上下移動繼而帶動高仿真硅膠機器人面部
相應(yīng)受力控制點位上下移動的六個驅(qū)動機構(gòu)、分別連接在六個驅(qū)動機構(gòu)和六個受力執(zhí)行件
之間的六個傳動連接件以及對所述六個驅(qū)動機構(gòu)進行控制的控制單元，控制單元分別與所
述六個驅(qū)動機構(gòu)相接，所述六個受力控制點位分別為對稱布設(shè)在高仿真硅膠機器人面部眉
毛正上方的兩個點位、對稱布設(shè)在左右兩側(cè)太陽穴上的兩個點位和對稱布設(shè)在嘴角左右側(cè)
的兩個點位。 所述驅(qū)動機構(gòu)為直流電機。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點 1、受力控制點位數(shù)量少且僅為六個，從而將國外大多機器人面部的22控制點位 簡化至6個，從而相應(yīng)將驅(qū)動及傳動機構(gòu)大大減少。 2、六個受力控制點位分布合理，不僅布設(shè)方便，而且適用面廣，能有效適用至各種 類型高仿真表演機器人的面部表情控制中。 3、結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動功率小，制造及使用成本低，能大幅度節(jié)約能源。 4、便于批量化生產(chǎn)，社會經(jīng)濟效率顯著。 5、使用操作簡便且使用效果好，能達(dá)到現(xiàn)有22個控制點位控制的使用效果，通過 6個受力控制點位即能達(dá)到模擬人體多種面部表情的目的，與人體生理結(jié)構(gòu)、生理動作相似 度高。[0012] 綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制造及使用成本低、使用操作簡便且使用效果 好，通過六個受力控制點位即能達(dá)到模擬人體多種面部表情的目的，能有效解決現(xiàn)有仿真 機器人面部表情控制系統(tǒng)中所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制點位多且雜、所用驅(qū)動和傳動組件繁 多等缺陷和不足。 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型六個受力控制點位的布設(shè)位置示意圖。[0016]附圖標(biāo)記說明1-1-受力控制點位一;1-2-受力執(zhí)行件一1-3-驅(qū)動機構(gòu)一 ；1-4-傳動連接件一 ；2-l-受力控制點位:2-2-受力執(zhí)行件二2-3-驅(qū)動機構(gòu)二 ；2-4-傳動連接件二 ；3-+-受力控制點位三；3-2-受力執(zhí)行件三;3-3-驅(qū)動機構(gòu)三；3--4--傳動連接件三；4-1-受力控制點位四;4-2-受力執(zhí)行件四；4--3-驅(qū)動機構(gòu)四；4-4-傳動連接件四；5-1-受力控制點位五;5--2-受力執(zhí)行件五；5-3-驅(qū)動機構(gòu)五；5-4-傳動連接件五；6-+-受力控制點位六；6-2-受力執(zhí)行件六；6-3-驅(qū)動機構(gòu)六；6--4--傳動連接件六；7_高仿真硅膠機器人8-控制單元。面部；
具體實施方式如圖1、圖2所示，本實用新型包括布設(shè)在高仿真硅膠機器人面部7上六個受力控 制點位的六個受力執(zhí)行件、通過分別帶動所述六個受力執(zhí)行件上下移動繼而帶動高仿真硅 膠機器人面部7相應(yīng)受力控制點位上下移動的六個驅(qū)動機構(gòu)、分別連接在六個驅(qū)動機構(gòu)和 六個受力執(zhí)行件之間的六個傳動連接件以及對所述六個驅(qū)動機構(gòu)進行控制的控制單元8， 控制單元8分別與所述六個驅(qū)動機構(gòu)相接，所述六個受力控制點位分別為對稱布設(shè)在高仿 真硅膠機器人面部7眉毛正上方的兩個點位、對稱布設(shè)在左右兩側(cè)太陽穴上的兩個點位和 對稱布設(shè)在嘴角左右側(cè)的兩個點位。本實施例中，所述驅(qū)動機構(gòu)為直流電機。 具體而言對稱布設(shè)在眉毛正上方的兩個點位分別為受力控制點位一 1-1和受力 控制點位二 2-1 ，相應(yīng)布設(shè)在受力控制點位一 1-1和受力控制點位二 2-1上的受力執(zhí)行件為 分別由驅(qū)動機構(gòu)一 1-3和驅(qū)動機構(gòu)二 2-3驅(qū)動的受力執(zhí)行件一 1-2和受力執(zhí)行件二 2-2，所 述驅(qū)動機構(gòu)一 1-3和受力執(zhí)行件一 1-2之間以及驅(qū)動機構(gòu)二 2-3和受力執(zhí)行件2-2之間分 別通過傳動連接件一 1-4和傳動連接件二 2-4進行連接。 對稱布設(shè)在左右兩側(cè)太陽穴上的兩個點位分別為受力控制點位三3-1和受力控 制點位四4-l，相應(yīng)布設(shè)在受力控制點位三3-l和受力控制點位四4-1上的受力執(zhí)行件為分 別由驅(qū)動機構(gòu)三3-3和驅(qū)動機構(gòu)4-3驅(qū)動的受力執(zhí)行件三3-2和受力執(zhí)行件四4-2，所述驅(qū) 動機構(gòu)三3-3和受力執(zhí)行件三3-2之間以及驅(qū)動機構(gòu)四4-3和受力執(zhí)行件四4-2之間分別 通過傳動連接件三3-4和傳動連接件四4-4進行連接。[0030] 對稱布設(shè)在嘴角左右側(cè)的兩個點位分別為受力控制點位五5-1和受力控制點位 六6-l，相應(yīng)布設(shè)在受力控制點位5-l和受力控制點位六6-l上的受力執(zhí)行件為分別由驅(qū)動 機構(gòu)五5-3和驅(qū)動機構(gòu)六6-3驅(qū)動的受力執(zhí)行件五5-2和受力執(zhí)行件六6-2，所述驅(qū)動機構(gòu) 5-3和受力執(zhí)行件5-2之間以及驅(qū)動機構(gòu)六6-3和受力執(zhí)行件六6-2之間分別通過傳動連 接件五5-4和傳動連接件六6-4進行連接。所述驅(qū)動機構(gòu)一 l-3、驅(qū)動機構(gòu)二 2-3、驅(qū)動機 構(gòu)三3-3、驅(qū)動機構(gòu)四4-3、驅(qū)動機構(gòu)五5-3和驅(qū)動機構(gòu)六6-3均與控制單元8相接。所述 高仿真硅膠機器人面部7的結(jié)構(gòu)和尺寸均與真人相似。 實際操作時，當(dāng)需要將高仿真硅膠機器人面部7的表情調(diào)整為悲傷表情時，則只 需要將受力控制點位三3-1和受力控制點位四4-1以及受力控制點位5-1和受力控制點位 六6-1同時下拉6mm左右即可；當(dāng)需要將高仿真硅膠機器人面部7的表情調(diào)整為吃驚表情 時，只需將受力控制點位一 l-l和受力控制點位二2-l同時提升4mm左右，并配合將下嘴唇 張開6mm即可；當(dāng)需要將高仿真硅膠機器人面部7的表情調(diào)整為微笑表情時，只需將受力 控制點位5-1和受力控制點位六6-1同時提升6mm左右，并通過眨眼機構(gòu)將眼睛調(diào)整至中 間瞇眼狀態(tài)即可；當(dāng)需要將高仿真硅膠機器人面部7的表情調(diào)整為歡喜表情時，只需將受 力控制點位五5-1和受力控制點位六6-1同時提升6mm左右，并配合將下嘴唇張開10mm即 可；當(dāng)需要將高仿真硅膠機器人面部7的表情調(diào)整為厭惡表情時，只需要將受力控制點位 三3-1和受力控制點位四4-1同時提升6mm左右且將受力控制點位五5_1和受力控制點位 六6-l同時下拉6mm左右即可；當(dāng)需要將高仿真硅膠機器人面部7的表情調(diào)整為憤怒表情 時，只需將受力控制點位一1-1、受力控制點位二2-1、受力控制點位三3-1和受力控制點位 四4-l同時提升6mm左右，且將受力控制點位五5-l和受力控制點位六6-l同時下拉6mm 左右即可。實際調(diào)整面部表情時，通過控制單元8分別對所述六個直流電機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動 時間進行控制調(diào)整，以達(dá)到六個直流電機相應(yīng)帶動六個受力控制點位進行上升或下降動作 以及相應(yīng)對動作的幅度進行控制的目的。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種高仿真機器人面部表情控制系統(tǒng)，其特征在于包括布設(shè)在高仿真硅膠機器人面部(7)上六個受力控制點位的六個受力執(zhí)行件、通過分別帶動所述六個受力執(zhí)行件上下移動繼而帶動高仿真硅膠機器人面部(7)相應(yīng)受力控制點位上下移動的六個驅(qū)動機構(gòu)、分別連接在六個驅(qū)動機構(gòu)和六個受力執(zhí)行件之間的六個傳動連接件以及對所述六個驅(qū)動機構(gòu)進行控制的控制單元(8)，控制單元(8)分別與所述六個驅(qū)動機構(gòu)相接，所述六個受力控制點位分別為對稱布設(shè)在高仿真硅膠機器人面部(7)眉毛正上方的兩個點位、對稱布設(shè)在左右兩側(cè)太陽穴上的兩個點位和對稱布設(shè)在嘴角左右側(cè)的兩個點位。
2. 按照權(quán)利要求1所述的高仿真機器人面部表情控制系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動機 構(gòu)為直流電機。
專利摘要本實用新型公開了一種高仿真機器人面部表情控制系統(tǒng)，包括布設(shè)在高仿真硅膠機器人面部上六個受力控制點位的六個受力執(zhí)行件、通過分別帶動六個受力執(zhí)行件上下移動繼而帶動相應(yīng)受力控制點位上下移動的六個驅(qū)動機構(gòu)、分別連接在六個驅(qū)動機構(gòu)和六個受力執(zhí)行件之間的六個傳動連接件以及對六個驅(qū)動機構(gòu)進行控制的控制單元，六個受力控制點位分別為對稱布設(shè)在眉毛正上方的兩個點位、對稱布設(shè)在左右兩側(cè)太陽穴上的兩個點位和對稱布設(shè)在嘴角左右側(cè)的兩個點位。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制造及使用成本低、使用操作簡便且使用效果好，能有效解決現(xiàn)有仿真機器人面部表情控制系統(tǒng)中所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制點位多且雜、所用驅(qū)動和傳動組件繁多等缺陷和不足。
文檔編號A63H13/00GK201445795SQ20092003445
公開日2010年5月5日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者鄒子挺 申請人:西安超人機器人科技有限公司