專利名稱：一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，尤其是涉及一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭。
背景技術(shù)：
當(dāng)今中國機(jī)器人制作市場對新型的機(jī)器人產(chǎn)品需求日益增長，消費(fèi)者不再滿足于千篇一律的機(jī)器人型號，機(jī)器人愛好者需要新的個(gè)性化設(shè)計(jì)編程的可能，讓愛好者通過程序設(shè)計(jì)，與機(jī)器頭互動。同時(shí)還需要先行設(shè)計(jì)出幾組程序，將程序固化，讓初步接觸者簡單點(diǎn)擊，同樣享受與機(jī)器頭的互動的樂趣，激發(fā)他們對機(jī)器人探索的熱情。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有機(jī)器人種類單一，品種多樣性低，目前還不存在商品化的面部表情機(jī)器人，現(xiàn)有機(jī)器人與 愛好者互動的可能性小。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下方案一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，包括眉毛(21)、眼皮(22)、眼球(23)、耳朵
(24)、上嘴唇(25)、下嘴唇(26)、下巴(27)以及頸部，其特征在于I號舵機(jī)(I)和2號舵機(jī)(2)共同與一只眼球連接并控制其轉(zhuǎn)動，3號舵機(jī)(3)和4號舵機(jī)(4)共同與另一只眼球連接并控制其轉(zhuǎn)動，5號舵機(jī)(5)與上嘴唇(25)連接并控制其形變，6號舵機(jī)(6)與下嘴唇
(26)連接并控制其形變，7號舵機(jī)(7)與下巴(27)連接并控制下巴(27)的張合，8號舵機(jī)(8)與眼皮(22)連接并控制眼皮(22)的張合，9號舵機(jī)(9)與頸部連接并控制頸部Y軸的旋轉(zhuǎn)，10號舵機(jī)(10)和11號舵機(jī)(11)與頸部連接并控制頸部X軸和Z軸的旋轉(zhuǎn)，12號舵機(jī)(12)和13號舵機(jī)(13)分別與兩只眉毛(21)連接，信號采集駐極體話筒(31)采集聲音信號，語音識別模塊(32)對采集到的聲音信號進(jìn)行處理并向AVR舵機(jī)控制芯片(33)發(fā)出指令，AVR舵機(jī)控制芯片(33)與所有舵機(jī)連接控制所有舵機(jī)的動靜。進(jìn)一步，I號舵機(jī)(I)和2號舵機(jī)(2)的軸線成九十度相互穿過并使眼球自然的旋轉(zhuǎn)，3號舵機(jī)(3)和4號舵機(jī)(4)的軸線成九十度相互穿過并使眼球自然的旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，上嘴唇(25)和下嘴唇(26)分別為彈簧，所述彈簧的兩端進(jìn)行固定，所述彈簧的中間與5號舵機(jī)(5)或6號舵機(jī)(6)連接。進(jìn)一步，8號舵機(jī)⑶設(shè)置在眼皮(22)、眼球(23)以及眼球框架之間狹小間隙中，8號舵機(jī)(8)的背后設(shè)有滑槽，8號舵機(jī)通過在滑槽中的滑動實(shí)現(xiàn)眼皮(22)的開合。進(jìn)一步，所述頸部包括萬向軸(34)和連桿(35)，連桿(35)與萬向軸(34)固定在一起，連桿(35)兩端為球頭關(guān)節(jié)，連桿(35) —端與所述11號舵機(jī)(11)連接，連桿(35) —立而與機(jī)械頭的后腦連接。進(jìn)一步，在機(jī)械頭的后腦部分依次疊加上AVR舵機(jī)控制芯片(33)和語音識別模塊
(32)，所有舵機(jī)的電源線并聯(lián)。進(jìn)一步，還包括揚(yáng)聲器(36)。[0012]該通過語音控制表情演示的機(jī)器頭與現(xiàn)有可編程機(jī)器人相比，具有以下有益效果(I)本實(shí)用新型機(jī)器頭通過多個(gè)舵機(jī)通過聲音識別的方式對機(jī)器人人臉各器官進(jìn)行控制，因而可以模擬人的面部復(fù)雜的表情，與人進(jìn)行互動。(2)本實(shí)用新型機(jī)器頭還設(shè)有揚(yáng)聲器，可以完全通過語音識別操控，無需動手，僅通過口令識別就可以與機(jī)械頭聊天逗樂和聽歌。

圖I :本實(shí)用新型通過語音控制表情演示的機(jī)器頭主視圖；圖2 :本實(shí)用新型通過語音控制表情演示的機(jī)器頭側(cè)視圖。附圖標(biāo)記說明 1-1號舵機(jī)'2-2號舵機(jī)；3_3號舵機(jī)；4_4號舵機(jī)；5_5號舵機(jī)；6_6號舵機(jī)；7_7號舵機(jī)；8-8號舵機(jī)；9-9號舵機(jī)；10-10號舵機(jī)；11-11號舵機(jī)；12-12號舵機(jī)；13-13號舵機(jī)；
21-眉毛；22_眼皮；23_眼球；24_耳朵；25_上嘴唇；26_下嘴唇；27_下巴；31_信號采集駐極體話筒；32_語音識別模塊；33-AVR舵機(jī)控制芯片；34_萬向軸；35_連桿；36_揚(yáng)聲器；37-狀態(tài)指示燈。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I和圖2,對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，包括眉毛21、眼皮22、眼球23、耳朵24、上嘴唇25、下嘴唇26、下巴27以及頸部，利用木材按照人類面部的基本結(jié)構(gòu)搭成以眼球?yàn)橹行牡拿娌抗羌?，在確認(rèn)面部器官的相對位置的前提下，固定舵機(jī)，并以支架加固，按照眼睛，中心骨，眉毛，面部骨架，上嘴唇，眼皮，下巴，下嘴唇的順序完成頭部的整體結(jié)構(gòu)，并與頸部組合，調(diào)整重心，盡可能使頭部的重心穿過頸部的支撐面的幾何中心，最后加上必要的底座固定。在機(jī)械頭的后腦部分依次疊加上AVR舵機(jī)控制芯片33和語音識別模塊32，并且將所有舵機(jī)的電源線并聯(lián)，并且依次將電源線連接至AVR舵機(jī)控制芯片33的數(shù)字接口上，硬件部分便已完成。I號舵機(jī)I和2號舵機(jī)2共同與一只眼球連接并控制其轉(zhuǎn)動，3號舵機(jī)3和4號舵機(jī)4共同與另一只眼球連接并控制其轉(zhuǎn)動，5號舵機(jī)5與上嘴唇25連接并控制其形變，6號舵機(jī)6與下嘴唇26連接并控制其形變，7號舵機(jī)7與下巴27連接并控制下巴27的張合，8號舵機(jī)8與眼皮22連接并控制眼皮22的張合，9號舵機(jī)9與頸部連接并控制頸部Y軸的旋轉(zhuǎn)，10號舵機(jī)10和11號舵機(jī)11與頸部連接并控制頸部X軸和Z軸的旋轉(zhuǎn)，12號舵機(jī)12和13號舵機(jī)13分別與兩只眉毛21連接，信號采集駐極體話筒31采集聲音信號，語音識別模塊32對采集到的聲音信號進(jìn)行處理并向AVR舵機(jī)控制芯片33發(fā)出指令，AVR舵機(jī)控制芯片33與所有舵機(jī)連接控制所有舵機(jī)的動靜。具體來說，I號舵機(jī)I和2號舵機(jī)2的軸線成九十度相互穿過并使眼球自然的旋轉(zhuǎn)，3號舵機(jī)3和4號舵機(jī)4的軸線成九十度相互穿過并使眼球自然的旋轉(zhuǎn)。上嘴唇25和下嘴唇26分別為彈簧,彈簧的兩端進(jìn)行固定,彈簧的中間與5號舵機(jī)5或6號舵機(jī)6連接。8號舵機(jī)8設(shè)置在眼皮22、眼球23以及眼球框架之間狹小間隙中，8號舵機(jī)8的背后設(shè)有滑槽，8號舵機(jī)通過在滑槽中的滑動實(shí)現(xiàn)眼皮22的開合。頸部包括萬向軸34和連桿35，連桿35與萬向軸34固定在一起，連桿35兩端為球頭關(guān)節(jié)，連桿35 —端與11號舵機(jī)11連接，連桿35 —端與機(jī)械頭的后腦連接。在機(jī)械頭的后腦部分依次疊加上AVR舵機(jī)控制芯片33和語音識別模塊32，所有舵機(jī)的電源線并聯(lián)。本實(shí)用新型的大腦部分主要由兩個(gè)部分組成語音識別模塊32和AVR舵機(jī)控制芯片33。語音識別模塊32將任何人的語音口令和數(shù)據(jù)庫中的中文源波形進(jìn)行比對，并且通過串口輸出0-50的串口值。對中文的翻譯完全在這塊芯片中完成。AVR舵機(jī)控制芯片33在接收到了串口值后，理解口令，并作出相應(yīng)反應(yīng)。兩塊芯片都是可以重復(fù)編程的?？梢岳肅++, C, java, arduino等不同的語言給AVR單片機(jī)進(jìn)行編譯,從而讓機(jī)械頭對不同的口令做出不同的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)任何愛好者可以想到的表情，以及不同的模式。在不同的愛好者手中，通過自己的直接個(gè)性參與，讓機(jī)器頭演繹出各不相同的行為與表情。上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng) 改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，包括眉毛(21)、眼皮(22)、眼球(23)、耳朵(24)、上嘴唇(25)、下嘴唇(26)、下巴(27)以及頸部，其特征在于I號舵機(jī)(I)和2號舵機(jī)(2)共同與一只眼球連接并控制其轉(zhuǎn)動，3號舵機(jī)(3)和4號舵機(jī)(4)共同與另ー只眼球連接并控制其轉(zhuǎn)動，5號舵機(jī)(5)與上嘴唇(25)連接并控制其形變，6號舵機(jī)(6)與下嘴唇(26)連接并控制其形變，7號舵機(jī)(7)與下巴(27)連接并控制下巴(27)的張合，8號舵機(jī)(8)與眼皮(22)連接并控制眼皮(22)的張合，9號舵機(jī)(9)與頸部連接并控制頸部Y軸的旋轉(zhuǎn)，10號舵機(jī)(10)和11號舵機(jī)(11)與頸部連接并控制頸部X軸和Z軸的旋轉(zhuǎn)，12號舵機(jī)(12)和13號舵機(jī)(13)分別與兩只眉毛(21)連接，信號采集駐極體話筒(31)采集聲音信號，語音識別模塊(32)對采集到的聲音信號進(jìn)行處理并向AVR舵機(jī)控制芯片(33)發(fā)出指令，AVR舵機(jī)控制芯片(33)與所有舵機(jī)連接控制所有舵機(jī)的動靜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其特征在于1號舵機(jī)(I)和2號舵機(jī)(2)的軸線成九十度相互穿過并使眼球自然的旋轉(zhuǎn)，3號舵機(jī)(3)和4號舵機(jī)(4)的軸線成九十度相互穿過并使眼球自然的旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其特征在于上嘴唇(25)和下嘴唇(26)分別為彈簧，所述彈簧的兩端進(jìn)行固定，所述彈簧的中間與5號舵機(jī)(5)或6號舵機(jī)(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其特征在于8號舵機(jī)(8)設(shè)置在眼皮(22)、眼球(23)以及眼球框架之間狹小間隙中，8號舵機(jī)⑶的背后設(shè)有滑槽，8號舵機(jī)通過在滑槽中的滑動實(shí)現(xiàn)眼皮(22)的開合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任何一項(xiàng)所述通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其特征在于所述頸部包括萬向軸(34)和連桿(35)，連桿(35)與萬向軸(34)固定在一起，連桿(35)兩端為球頭關(guān)節(jié)，連桿(35) —端與所述11號舵機(jī)(11)連接，連桿(35) —端與機(jī)械頭的后腦連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其特征在于在機(jī)械頭的后腦部分依次疊加上AVR舵機(jī)控制芯片(33)和語音識別模塊(32)，所有舵機(jī)的電源線并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，其特征在于還包括揚(yáng)聲器(36)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通過語音控制表情演示的機(jī)器頭，包括眉毛(21)、眼皮(22)、眼球(23)、耳朵(24)、上嘴唇(25)、下嘴唇(26)、下巴(27)以及頸部，多個(gè)舵機(jī)對上述器官進(jìn)行控制，信號采集駐極體話筒(31)采集聲音信號，語音識別模塊(32)對采集到的聲音信號進(jìn)行處理并向AVR舵機(jī)控制芯片(33)發(fā)出指令，AVR舵機(jī)控制芯片(33)與所有舵機(jī)連接控制所有舵機(jī)的動靜。本實(shí)用新型機(jī)器頭通過多個(gè)舵機(jī)通過聲音識別的方式對機(jī)器人人臉各器官進(jìn)行控制，因而可以模擬人的面部復(fù)雜的表情，與人進(jìn)行互動。
文檔編號A63H3/28GK202569495SQ20122015475
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者谷逍馳 申請人:谷逍馳