本實(shí)用新型屬于機(jī)械控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前硅膠仿真人用在博物館人像還原、模特展示以及成人性用品充氣娃娃等，其特質(zhì)為靜態(tài)產(chǎn)品，不可控制，不能與使用者進(jìn)行互動(dòng)。

并且，當(dāng)前的機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)靈活性、運(yùn)動(dòng)精度低，特別是眼睛的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不夠靈活，整體機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，其能實(shí)現(xiàn)仿真人的臉部微表情，提高機(jī)器人仿真性能。

本實(shí)用新型的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，包括外部覆蓋件、機(jī)械結(jié)構(gòu)件和控制電路板，所述控制電路板上安裝有MCU，所述外部覆蓋件包括下巴、前蓋、頂蓋和底蓋，所述下巴通過活動(dòng)軸與底蓋相連接，所述前蓋、底蓋和頂蓋均安裝于機(jī)械結(jié)構(gòu)件上；

所述機(jī)械結(jié)構(gòu)件包括主支架、下巴傳動(dòng)組件、左眼組件、右眼組件、眼眶活動(dòng)軸、眼睛支架、眼珠傳動(dòng)組件；所述左眼組件包括左眼眼珠、左眼眼眶和左眼傳動(dòng)組件，所述右眼組件包括右眼眼珠、右眼眼眶和右眼傳動(dòng)組件；所述左眼眼眶位于左眼眼珠的前側(cè)，所述右眼眼眶位于右眼眼珠的前側(cè)，所述下巴傳動(dòng)組件、眼珠傳動(dòng)組件、左眼傳動(dòng)組件和右眼傳動(dòng)組件均包含有電機(jī)，所述電機(jī)與MCU電性連接；

所述下巴傳動(dòng)組件安裝在主支架上，該下巴傳動(dòng)組件用于控制下巴的移動(dòng)，所述眼睛支架、左眼眼眶和右眼眼眶通過眼眶活動(dòng)軸安裝于主支架上，所述眼珠傳動(dòng)組件用于控制左眼眼珠和右眼眼珠的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述左眼傳動(dòng)組件用于控制左眼眼眶的移動(dòng)，所述右眼傳動(dòng)組件用于控制右眼眼眶的移動(dòng)。

優(yōu)選地，還包括揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器與MCU電性連接。其能進(jìn)一步解決發(fā)聲的技術(shù)問題。

優(yōu)選地，還包括加熱棒，該加熱棒與MCU電性連接。其能進(jìn)一步解決加熱的技術(shù)問題。

優(yōu)選地，還包括振動(dòng)傳感器，該振動(dòng)傳感器與MCU電性連接。其能進(jìn)一步解決振動(dòng)監(jiān)測(cè)的技術(shù)問題。

優(yōu)選地，還包括存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊與MCU電性連接，該存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)語音信號(hào)。其能進(jìn)一步解決聲音存儲(chǔ)的技術(shù)問題。

優(yōu)選地，還包括無線通信模塊，該無線通信模塊與MCU電性連接。其能進(jìn)一步解決無線數(shù)據(jù)傳輸控制的技術(shù)問題。

優(yōu)選地，包括開口擋圈，該開口擋圈與眼眶活動(dòng)軸配合安裝，用于限定眼眶活動(dòng)軸的位置。其能進(jìn)一步解決眼眶活動(dòng)軸的固定的技術(shù)問題。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型提供了一個(gè)可以接在仿真人體軀干上的智能頭部結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)張嘴、眨眼和轉(zhuǎn)動(dòng)眼珠等動(dòng)作，從而來模仿人臉部的微表情，通過控制電路接入能夠?qū)崿F(xiàn)語音交互、體溫調(diào)節(jié)、交互動(dòng)作與發(fā)聲音量的反饋調(diào)節(jié)，能提高仿真人的仿真性能，通過模塊化的設(shè)計(jì)降低了生產(chǎn)和售后服務(wù)成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的外部覆蓋件的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的外部覆蓋件的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖3為本實(shí)用新型機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)用新型機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)分解圖。

附圖標(biāo)記：1、外部覆蓋件；2、前蓋；3、頂蓋；4、底蓋；5、下巴；6、機(jī)械結(jié)構(gòu)件；7、下巴傳動(dòng)組件；8、右眼傳動(dòng)組件；9、左眼傳動(dòng)組件；10、左眼眼珠；11、右眼眼珠；12、左眼活動(dòng)軸；13、右眼活動(dòng)軸；14、眼睛支架；15、眼眶活動(dòng)軸；16、右眼眼眶；17、左眼眼眶；18、眼珠傳動(dòng)組件；19、電池組件；20、主支架；21、底蓋固定板；22、電路板安裝板；23、控制電路板。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)施例提供了一種機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)，包括外部覆蓋件1、機(jī)械結(jié)構(gòu)件6和控制電路板23，所述控制電路板23上安裝有MCU，所述外部覆蓋件1包括下巴5、前蓋2、頂蓋3和底蓋4，所述下巴5通過一活動(dòng)軸與底蓋4相連接，所述前蓋2、底蓋4和頂蓋3均安裝于機(jī)械結(jié)構(gòu)件6上；在這里還需要開口擋圈與活動(dòng)軸配合安裝以使得該活動(dòng)軸的位置限定；

所述機(jī)械結(jié)構(gòu)件6包括主支架20、下巴傳動(dòng)組件7、左眼組件、右眼組件、眼眶活動(dòng)軸15、眼睛支架14、眼珠傳動(dòng)組件18、左眼活動(dòng)軸12、右眼活動(dòng)軸13、電池組件19、底蓋固定板21和電路板安裝板22；控制電路板23安裝于電路板安裝板22上，所述電池組件19用于給控制電路板23和所有傳動(dòng)組件供電，該底蓋固定板21用于進(jìn)一步固定底蓋4；且底蓋固定板21和電路板安裝板22通過螺絲安裝在主支架20上，其支撐的作用，電池組件19安裝于主支架20的下面；

所述左眼組件包括左眼眼珠10、左眼眼眶17和左眼傳動(dòng)組件9，所述右眼組件包括右眼眼珠11、右眼眼眶16和右眼傳動(dòng)組件8；所述左眼眼眶17位于左眼眼珠16的前側(cè)，所述右眼眼眶16位于右眼眼珠11的前側(cè)，該眼眶與眼珠之間的關(guān)系與人的眼眶與眼珠之間的關(guān)系相同，眼珠都位于眼眶的內(nèi)側(cè)，所述下巴傳動(dòng)組件7、左眼傳動(dòng)組件9、右眼傳動(dòng)組件8和眼珠傳動(dòng)組件18均包含有電機(jī)以及傳動(dòng)組件，且所有傳動(dòng)組件的電機(jī)均與MCU電性連接，MCU通過控制該電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)從而進(jìn)一步控制與之對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)組件的工作狀態(tài)從而驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，如眼珠的左右轉(zhuǎn)動(dòng)、眼眶的上下移動(dòng)和下巴5的上下移動(dòng)；

所述下巴傳動(dòng)組件7安裝在主支架20上，該下巴傳動(dòng)組件7用于控制下巴5的移動(dòng)，通過控制下巴5的移動(dòng)來模擬人的嘴巴的上下移動(dòng)，所述眼睛支架14、左眼眼眶17和右眼眼眶16通過眼眶活動(dòng)軸15安裝于主支架20上，所述眼珠傳動(dòng)組件18用于控制左眼眼珠10和右眼眼珠11的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過左右眼珠的轉(zhuǎn)動(dòng)來模擬人的眼珠的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述左眼傳動(dòng)組件9用于通過左眼活動(dòng)軸12控制左眼眼眶17的移動(dòng)，所述右眼傳動(dòng)組件8用于通過右眼活動(dòng)軸13控制右眼眼眶16的移動(dòng)，通過進(jìn)行左右眼眶的移動(dòng)來模擬人體的眨眼的動(dòng)作，左眼活動(dòng)軸12和右眼活動(dòng)軸13均通過開口擋圈來對(duì)其進(jìn)行位置限定；

該頭部結(jié)構(gòu)的控制電路的MCU還與揚(yáng)聲器、加熱棒、振動(dòng)傳感器、存儲(chǔ)模塊和無線通信模塊電性連接，該頭部結(jié)構(gòu)可以接在硅膠仿真人體軀干上，從而使得仿真人更加的智能，該頭部結(jié)構(gòu)能夠通過控制電路板23控制加熱棒的工作狀態(tài)來對(duì)硅膠仿真人體進(jìn)行加熱，使得硅膠仿真人具有和正常人一樣的體溫；該振動(dòng)傳感器能夠感應(yīng)硅膠仿真人的身體振動(dòng)幅度并將振動(dòng)幅度信息傳輸至MCU，以供MCU作出下一步的判斷；MCU可以讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中的音頻信息并通過揚(yáng)聲器傳遞出去，還可以通過無線通信模塊與外部的智能設(shè)備進(jìn)行通信來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或者智能控制。

本實(shí)施例的工作原理：

將該機(jī)器人頭部安裝于仿真人體軀干上，啟動(dòng)機(jī)器人后，立即對(duì)預(yù)埋在硅膠仿真人身體內(nèi)的加熱棒進(jìn)行加熱，加熱至設(shè)定參數(shù)后停止加熱。在手機(jī)端登錄控制機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)的app，然后可以連接云端的服務(wù)器進(jìn)行語音交互，還可以通過無線通信模塊設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，MCU通過無線通信模塊接收到各項(xiàng)參數(shù)信息后，對(duì)各個(gè)執(zhí)行部件進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，該app還可以直接選擇在存儲(chǔ)模塊中預(yù)存的語音mp3信息進(jìn)行播放，并且當(dāng)MCU檢測(cè)到語音輸出的時(shí)候，就激發(fā)執(zhí)行嘴部的動(dòng)作，也即是控制下巴5的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

預(yù)埋在仿真機(jī)器人身體內(nèi)振動(dòng)傳感器感受到作用在仿真人體上的振動(dòng)幅度的大小，將幅度信息傳輸至MCU，則MCU播放預(yù)設(shè)定的音頻，并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的傳動(dòng)組件來控制機(jī)器人作出相應(yīng)的面部表情，面部表情包括以下參數(shù)維度，如嘴部張合幅度、張合頻率的變化、眼睛眨動(dòng)速度和眨動(dòng)模式的切換等，MCU還可以根據(jù)振動(dòng)幅度改變揚(yáng)聲器播放聲音音量的大小。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。