有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼的制作方法
【專利摘要】有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼，在眼瞼支架后部連接有一只樞軸，樞軸樞接在眼球座的支架上，樞軸可以在眼球座上電機(jī)或電磁鐵帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使眼瞼可以環(huán)繞眼球轉(zhuǎn)動(dòng)，以不同的形態(tài)表現(xiàn)機(jī)器人不同的表情；該眼瞼還可以在不同的形態(tài)中做出上睜、下眨和居中的三點(diǎn)定位的動(dòng)作。
【專利說明】有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人的活動(dòng)眼瞼。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的各種機(jī)器人眼瞼，只能以眼球橫軸為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，做睜、閉眼的動(dòng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種可以以眼球縱軸方向的軸線為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的，可以改變形態(tài)的眼瞼；該機(jī)器人眼瞼還可以在不同的形態(tài)基礎(chǔ)上做出閉眼、睜眼、眨眼等動(dòng)作。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:空心半球形眼瞼的兩邊伸出有同軸心的樞軸，樞軸樞接在眼瞼支架上，眼瞼支架后部連接有一只樞軸，該樞軸平行于眼球的縱軸，樞軸樞接在眼球座的支架上，樞軸上安有一只搖桿，眼球座的相應(yīng)部位安裝有一個(gè)電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安有搖桿，電機(jī)輸出軸上的搖桿與安裝在眼瞼支架樞軸的搖桿通過兩根拉桿相連接；眼瞼支架樞軸上也可以安裝齒輪，電機(jī)輸出軸上安有與之相哨合的齒輪。電機(jī)帶動(dòng)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就帶動(dòng)眼瞼環(huán)繞眼球的縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以不同形態(tài)的眼瞼表現(xiàn)機(jī)器人的不同表情。
[0005]本發(fā)明也可以這樣實(shí)現(xiàn):在眼瞼支架后部連接的樞軸上連接一只搖桿，搖桿下部安裝有一塊永磁鐵，眼球座支架的相應(yīng)部位安裝有兩個(gè)以上個(gè)驅(qū)動(dòng)永磁鐵的電磁鐵，給電磁鐵通電勵(lì)磁，可以驅(qū)動(dòng)裝有永磁鐵的搖桿從而驅(qū)動(dòng)眼瞼支架的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]眼瞼連接著一個(gè)齒輪，眼瞼支架安裝有一個(gè)電機(jī)，電機(jī)通過齒輪組帶動(dòng)連接眼瞼的齒輪，眼瞼還連接有一個(gè)搖桿，搖桿上伸出有一只撥塊，眼瞼支架上相應(yīng)位置安裝有一個(gè)扭力彈簧，搖桿上伸出的撥塊插在扭力彈簧的兩只簧叉中間，也可以由連接眼瞼的齒輪兼具搖桿的作用，在齒輪上伸出有一只撥塊，扭力彈簧安裝在齒輪這一邊的眼瞼支架上，齒輪上伸出的撥塊插在扭力彈簧的兩只簧叉中間，電機(jī)可以帶動(dòng)眼瞼做出下?；虮牬蟮膭?dòng)作，斷電后，扭力彈簧可以使眼瞼回到居中的初始位置。
[0007]本發(fā)明提出的機(jī)器人眼瞼，可以用電機(jī)或電磁驅(qū)動(dòng)的方式，以眼球縱軸方向的軸線為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變外在的形態(tài)，該眼瞼還可以在不同的形態(tài)基礎(chǔ)上做出閉眼、睜眼、眨眼等動(dòng)作，豐富了機(jī)器人的表情變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例1側(cè)視圖。
[0009]圖2是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例1后視圖。
[0010]圖3是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例1俯視圖。
[0011]圖4是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例1中扭力彈簧的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例1中搖桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]圖6是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例2側(cè)視圖。
[0014]圖7是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例2后視圖。
[0015]圖8是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例2俯視圖。
[0016]圖9是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例3眼球座后半部分側(cè)視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖10是圖9的剖視圖。
[0018]圖11是本發(fā)明提出的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例4眼球座后半部分側(cè)視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖12是圖11截去了搖桿下部分的剖視圖。
[0020]圖13是圖11的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人眼瞼實(shí)施例具體說明如下:
[0022]圖1、圖2、圖3、圖4和圖5中，眼瞼⑴是空心球體的一部分，兩端各伸出一個(gè)同軸心的短軸樞接在眼瞼支架(2)上，兩根短軸的軸心與眼球(3)X軸的軸心相重合。一邊的短軸伸出眼瞼支架(2)，上面套有一個(gè)扭力彈簧(4)，眼瞼支架(2)向外伸出有一只定位桿
(5)，扭力彈簧(4)的兩只簧叉出)、(7)夾在定位桿(5)兩邊。短軸外端還套接有一只搖桿(8)，搖桿(8)是空心的，定位桿(5)從空心處穿出；搖桿(8)底部向內(nèi)伸出有一只撥桿
(9)，撥桿(9)夾在扭力彈簧(4)的兩只簧叉(6)、(7)中間；眼瞼(I)殼體后部連接有一個(gè)同圓心的扇形齒輪(10),眼瞼支架⑵上有一個(gè)電機(jī)支架(11)，電機(jī)支架(11)頂端安裝有一個(gè)微型直流電機(jī)(12),電機(jī)(12)輸出軸上的的齒輪(13)與扇形齒輪(10)相哨合。電機(jī)
(12)可以帶動(dòng)眼瞼(I)向兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，做出下眨眼和上睜眼的動(dòng)作，定位桿(5)可以限定搖桿(8)從而限定眼瞼(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，搖桿(8)轉(zhuǎn)動(dòng)后，其下部的撥桿(9)將扭力彈簧
(4)的一只簧叉撥開，斷電后，在扭力彈簧(4)簧叉的作用下，搖桿(8)帶動(dòng)眼瞼(I)轉(zhuǎn)回初始位置。眼瞼(I)另一邊的樞軸外套接有一只配重桿(14)，用以平衡眼瞼殼體(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。眼瞼支架(2)后部連接有一只樞軸(15)，樞軸(15)樞接在眼球座(16)后面的兩個(gè)支架(17)、(18)上，眼球座(16)后面的底板上安裝有一個(gè)舵機(jī)(19)，舵機(jī)(19)輸出軸上套接有一只搖桿(20)，樞軸(15)的后端也套接有一只搖桿(21)，兩只搖桿用兩只拉桿(22)、
[23]連接起來，舵機(jī)(19)可以帶動(dòng)樞軸(15)和眼瞼(I)轉(zhuǎn)動(dòng)。該實(shí)施例中，微型直流電機(jī)
(12)也可以換成步進(jìn)電機(jī)，這樣就不需要復(fù)位用的扭力彈簧以及配套使用的搖桿了。
[0023]圖6、圖7和圖8所示的實(shí)施例2中，眼瞼(25) —邊的短軸伸出眼瞼支架(26)，上面套有一個(gè)如圖4所示的扭力彈簧(27)，眼瞼支架(26)向外伸出有一只定位桿(28)，扭力彈簧(27)的兩只簧叉(29)、(30)夾在定位桿(28)兩邊。短軸外端還套接有一只扇形齒輪(31)，扇形齒輪(31)是空心的，定位桿(28)從空心處穿出；扇形齒輪(31)底部向內(nèi)伸出有一只撥桿(32)，撥桿(32)夾在扭力彈簧的兩只簧叉(29)、(30)中間；微型直流電機(jī)(33)安裝在眼瞼支架(26)內(nèi)，其輸出軸上的齒輪(34)與扇形齒輪(31)相嚙合。電機(jī)(33)可以帶動(dòng)眼瞼(25)向兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，做出下眨眼和上睜眼的動(dòng)作，定位桿(28)可以限定扇形齒輪
(31)從而限定眼瞼(25)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，扇形齒輪(31)轉(zhuǎn)動(dòng)后，其下部的撥桿(32)將扭力彈簧(27)的一只簧叉(29)撥開，斷電后，在扭力彈簧簧叉(29)的作用下，扇形齒輪(31)帶動(dòng)眼瞼(25)轉(zhuǎn)回初始位置；該實(shí)施例與實(shí)施例1相比，是將與眼瞼相連的扇形齒輪放在眼瞼樞軸的一端，并使該扇形齒輪兼具定位和復(fù)位用搖桿的作用。眼瞼支架(26)后部連接有一只樞軸(35)，樞軸(35)樞接在眼球座(36)后面的兩個(gè)支架(37)、(38)上，樞軸(35)后部伸出支架(38)，上面套有一個(gè)構(gòu)造與扭力彈簧(27) —樣的扭力彈簧(39)，支架(38)底部向外伸出有一只定位桿(40)，扭力彈簧(39)的兩只簧叉(41)、(42)夾在定位桿(40)兩邊。樞軸(35)后端套接有一個(gè)扇形齒輪(43),扇形齒輪(43)結(jié)構(gòu)與扇形齒輪(31) —樣，下部的撥桿(44)夾在扭力彈簧的兩只簧叉(41)、(42)中間。眼球座(36)后面的底板上安裝有一個(gè)微型直流電機(jī)(45),電機(jī)(45)輸出軸上的齒輪(46)與扇形齒輪(43)相哨合。電機(jī)(45)可以帶動(dòng)眼瞼(25)向兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]該實(shí)施例中，微型直流電機(jī)(59)可以用步進(jìn)電機(jī)取代，這樣就不需要使用扭力彈簧。
[0025]該實(shí)施例中，微型直流電機(jī)(45)也可以換成帶減速箱的電機(jī)，電機(jī)減速箱輸出軸上的齒輪與空心扇形齒輪(43)相嚙合，在扇形齒輪(43)下部原來安撥桿(44)的部位安裝一個(gè)永磁鐵，在支架(38)后面相應(yīng)位置安裝一個(gè)如霍爾開關(guān)和干簧管之類的微型磁傳感器，用磁傳感器控制扇形齒輪(43)復(fù)位居中的位置，從扇形齒輪(43)空心處伸出的定位桿
(40)可以控制扇形齒輪(43)向兩邊轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，這樣也就不需要使用扭力彈簧了。
[0026]圖9和圖10所示的實(shí)施例3是用電磁鐵來驅(qū)動(dòng)眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)的例子，該實(shí)施例中，眼瞼支架后連接的樞軸(48)樞接在眼球座(49)后部的兩個(gè)支架(50)、(51)上，樞軸(48)下部連接有一只搖桿(52)，搖桿(52)下封裝有一塊永磁鐵(53)，永磁鐵(53)的極性是豎直方向的，眼球座(49)后部的底板上安裝有3個(gè)軸心豎直方向的電磁鐵(54)、(55)、(56),居中的電磁鐵(56)離搖桿內(nèi)的永磁鐵(53)最近，可以在未通電的情況下將搖桿(52)吸引在居中的位置；給兩邊的任一電磁鐵通電勵(lì)磁，都可以驅(qū)動(dòng)搖桿(52)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)眼瞼后的樞軸(48)轉(zhuǎn)動(dòng)。該實(shí)施例眼球座前面的部分與實(shí)施例1或?qū)嵤├?相同，省略未畫。
[0027]圖11、圖12和圖13所示的實(shí)施例4與實(shí)施例3不同之處在于:搖桿(57)下封裝的永磁鐵(58)的極性是水平方向的，眼球座(59)后部的底板上安裝有3個(gè)軸心水平方向的電磁鐵(60)、(61)、(62)，三個(gè)電磁鐵分別通電勵(lì)磁，可驅(qū)動(dòng)眼瞼后的樞軸(63)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼，包括眼瞼，眼瞼兩邊伸出有同軸心的樞軸，樞軸樞接在眼瞼支架上，其特征是，眼瞼支架后部連接有一只樞軸，樞軸樞接在眼球座的支架上，樞軸上安裝有一只搖桿，眼球座的相應(yīng)部位安裝有一個(gè)電機(jī)，電機(jī)輸出軸上安有搖桿，電機(jī)輸出軸上的搖桿與眼瞼支架樞軸后端的搖桿通過兩根拉桿相連接；眼瞼支架樞軸上也可以安裝齒輪，電機(jī)輸出軸上安有與之相嚙合的齒輪。
2.有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼，包括眼瞼，眼瞼兩邊伸出有同軸心的樞軸，樞軸樞接在眼瞼支架上，其特征是，眼瞼支架后部連接有一只樞軸，樞軸樞接在眼球座的支架上，樞軸后端安有一只搖桿，搖桿下部安裝有一塊永磁鐵，眼球座支架的相應(yīng)部位安裝有兩個(gè)以上個(gè)驅(qū)動(dòng)永磁鐵的電磁鐵。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的有多種形態(tài)變化的機(jī)器人眼瞼，其特征是，眼瞼連接著一個(gè)齒輪，眼瞼支架安裝有一個(gè)電機(jī)，電機(jī)通過齒輪組帶動(dòng)連接眼瞼的齒輪，眼瞼還連接有一個(gè)搖桿，搖桿上伸出有一只撥塊，眼瞼支架上相應(yīng)位置安裝有一個(gè)扭力彈簧，搖桿上伸出的撥塊插在扭力彈簧的兩只簧叉中間，也可以由眼瞼的齒輪兼任搖桿，在齒輪上伸出有一只撥塊，扭力彈簧安裝在齒輪這一邊的眼瞼支架上，齒輪上伸出的撥塊插在扭力彈簧的兩只簧叉中間。
【文檔編號(hào)】A63H3/40GK103566595SQ201210264700
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】周志昌 申請人:周志昌