本發(fā)明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種仿人眼運動裝置。

背景技術：

隨著機器人行業(yè)的飛速發(fā)展，機器人從外形到動作都跟人類越來越接近。目前，國內外很多相關的學校，科研機構，以及企業(yè)都在研究機器人動作，表情。眼睛轉動是機器人動作表情中不可缺少的重要因素，目前機器人的眼部表情機構要么是機構復雜，零部件眾多，尺寸大小不合適；要么就是自由度數(shù)不夠，無法像人類眼球那樣自如轉動；要么就是眼睛不能繞其中心轉動，動作不夠逼真。

因此有必要提供一種機構簡單，動作逼真、靈活的仿人眼運動裝置。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種仿人眼運動裝置，以解決現(xiàn)有技術機器人的眼睛結構復雜，不能靈活轉動的問題。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

提供一種仿人眼運動裝置，所述仿人眼運動裝置包括至少一個仿眼球機構、第一舵機及第二舵機：

所述仿眼球機構包括球體固定架、球體、第一導向推架以及第二導向推架，所述球體以球鉸副的方式固定在所述球體固定架上，所述球體上設有推桿；

所述第一導向推架鉸接在所述球體固定架上并與所述推桿滑動的配合，所述第一舵機帶動所述第一導向推架繞所述球體的水平中心軸線轉動；

所述第二導向推架鉸接在所述球體固定架上并與所述推桿滑動的配合，所述第二舵機帶動所述第二導向推架繞所述球體的豎直中心軸線轉動。

優(yōu)選的，所述仿人眼運動裝置的仿眼球機構設有兩個：

所述兩個仿眼球機構的第一導向推架之間通過推架連接，所述推架與所述第一舵機之間設有第一曲柄搖桿機構，所述第一舵機通過所述第一曲柄搖桿機構帶動所述推架上下擺動，從而帶動所述兩個仿眼球機構的第一導向推架繞所述球體的水平中心軸線轉動；

所述兩個仿眼球機構的第二導向推架之間通過連桿連接，所述第二舵機與其中一個仿眼球機構的第二導向推桿之間設有第二曲柄搖桿機構，所述第二舵機通過所述第二曲柄搖桿機構帶動所述第二導向推架繞所述球體的豎直中心軸線轉動，所述第二導向推架通過所述連桿帶動另一個仿眼球機構的第二導向推桿繞所述球體的豎直中心軸線轉動。

優(yōu)選的，所述連桿的兩端分別鉸接在所述兩個仿眼球機構的第二導向推架上。

優(yōu)選的，所述第一導向推架的兩端鉸接在所述仿眼球機構的球體固定架的左右兩側，其上沿所述球體的水平中心軸線方向設有導向槽；

所述第二導向推架的兩端鉸接在所述仿眼球機構的球體固定架的上下兩側，其上沿所述球體的豎直中心軸線方向設有導向槽；

所述球體的推桿同時設于所述第一導向推架的導向槽以及所述第二導向推架的導向槽中。

優(yōu)選的，所述球體的推桿上設有相互垂直的第一過孔和第二過孔；

所述第一導向推架穿過所述第一過孔，其兩端鉸接在所述仿眼球機構的球體固定架的左右兩側；

所述第二導向推架穿過所述第二過孔，其兩端鉸接在所述仿眼球機構的球體固定架的上下兩側。

優(yōu)選的，所述仿人眼運動裝置還設有底座，所述球體固定架、第一舵機及第二舵機均固定在所述底座上。

優(yōu)選的，所述推架的中間位置處設有垂直固定在所述推架上的第一推桿，所述第一推桿上設有導向槽，所述第一舵機上設有第一驅動桿，所述第一驅動桿在所述第一舵機的驅動下在豎直方向轉動，端部設有與其自身垂直的導向柱，所述導向柱與所述第一推桿上的導向槽配合，所述第一推桿及所述第一驅動桿組成第一曲柄搖桿機構。

優(yōu)選的，所述其中一個仿眼球機構的第二導向推架上設有水平固定的第二推桿，所述第二推桿上設有導向槽，所述第二舵機上設有第二驅動桿，所述第二驅動桿在所述第二舵機的驅動下在水平方向轉動，端部設有與其自身垂直的導向柱，所述導向柱與所述第二推桿上的導向槽配合，所述第二推桿及所述第二驅動桿組成所述第二曲柄搖桿機構。

優(yōu)選的，所述第一舵機及所述第二舵機設在所述兩個仿人眼運動機構之間。

本發(fā)明實施例的仿人眼運動裝置，利用兩個舵機分別通過第一導向推架、第二導向推架同時帶動仿眼球運動機構的球體的推桿運動，為仿眼球運動機構的球體提供了上下、左右共四個自由度的隨意轉動，以及組合轉動，不僅靈活逼真，而且結構簡單、可靠，零部件少，體積小，低成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中具有兩個仿人眼機構的仿人眼運動裝置的結構視圖；

圖2為圖1中的仿人眼機構的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種仿人眼運動裝置的仿人眼機構的結構示意圖；

圖4為圖3中推桿的結構示意圖。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例提供了一種仿人眼運動裝置，該仿人眼運動裝置包括至少一個仿眼球機構、第一舵機及第二舵機。

該仿眼球機構包括球體固定架、球體(或眼球)、第一導向推架以及第二導向推架，該球體以球鉸副的方式固定在該球體固定架上，該球體上設有推桿；

該第一導向推架鉸接在該球體固定架上并與該推桿滑動的配合，該第一舵機帶動該第一導向推架繞該球體的水平中心軸線轉動；

該第二導向推架鉸接在該球體固定架上并與該推桿滑動的配合，該第二舵機帶動該第二導向推架繞該球體的豎直中心軸線轉動。

這種仿人眼運動裝置利用兩個舵機分別通過第一導向推架、第二導向推架同時帶動仿眼球運動機構的球體的推桿運動，為仿眼球運動機構的球體提供了上下、左右共四個自由度的隨意轉動，以及組合轉動，不僅靈活逼真，而且結構簡單、可靠，零部件少，體積小，低成本。

下面將結合具體的實施例和附圖對本發(fā)明的實施例進一步進行詳細的說明。

請參閱圖1及圖2，在一個可行的方案中，仿人眼運動裝置包括底座30、第一仿眼球機構、第二仿眼球機構、第一舵機90及第二舵機40。其中，第一仿眼球機構、第二仿眼球機構、第一舵機90及第二舵機40均固定在該底座30上。

第一仿眼球機構由眼球12、球體固定架11、第一導向推架13以及第二導向推架14構成。

眼球12以球鉸副的方式固定在球體固定架11上，其后部設有推桿121。第一導向推架13的兩端鉸接在該球體固定架11的左右兩側，其上沿眼球12的水平中心軸線方向設有導向槽。該第二導向推架14的兩端鉸接在該球體固定架11的上下兩側，其上沿該眼球12的豎直中心軸線方向設有導向槽。該眼球12的推桿121同時設于該第一導向推架13的導向槽及該第二導向推架14的導向槽中。

第二仿眼球機構由眼球22、球體固定架21、第一導向推架23以及第二導向推架24構成，如圖2所示。

眼球22以球鉸副的方式固定在球體固定架21上，其后部設有推桿221。第一導向推架23的兩端鉸接在該球體固定架21的左右兩側，其上沿眼球22的水平中心軸線方向設有導向槽231。該第二導向推架24的兩端鉸接在該球體固定架21的上下兩側，其上沿該眼球22的豎直中心軸線方向也設有導向槽241。該眼球22的推桿221同時設于該第一導向推架23的導向槽231及該第二導向推架24的導向槽241中。

第一仿眼球機構的第一導向推架13和第二仿眼球機構的第二導向推架23之間通過推架50連接，該推架50與該第一舵機90之間設有第一曲柄搖桿機構，該第一舵機90通過該第一曲柄搖桿機構帶動該推架50上下擺動，從而帶動第一仿眼球機構的第一導向推架13以及第二仿眼球機構的第一導向推架23繞兩個眼球的水平中心軸線轉動。

具體的，該推架50的中間位置處設有垂直固定在該推架50上的第一推桿51，該第一推桿51上設有導向槽。該第一舵機90上設有第一驅動桿91，該第一驅動桿91在該第一舵機90的驅動下在豎直方向轉動，第一驅動桿91的端部設有與其自身垂直的導向柱，該導向柱與該第一推桿上51的導向槽配合，該第一推桿51及該第一驅動桿91組成第一曲柄搖桿機構。該第一舵機90通過該第一曲柄搖桿機構帶動該推架50上下擺動，從而帶動該第一仿眼球機構的第一導向推架13以及第二仿眼球機構的第二導向推架23繞眼球12和眼球22的水平中心軸線轉動。

第一仿眼球機構的第二導向推架14和第二仿眼球機構的第二導向推架24之間通過連桿60連接，該連桿60的兩端分別鉸接在第一仿眼球機構的第二導向推架14和第二仿眼球機構的第二導向推架24上。該第二舵機40與第一仿眼球機構的第二導向推桿14之間設有第二曲柄搖桿機構，該第二舵機40通過該第二曲柄搖桿機構帶動該第二導向推架14繞其球體12的豎直中心軸線轉動，該第二導向推架14通過該連桿60帶動第二仿眼球機構的第二導向推桿24繞其眼球22的豎直中心軸線轉動。

具體的，第一仿眼球機構的第二導向推架14上設有水平固定的第二推桿141，該第二推桿141上設有導向槽，該第二舵機40上設有第二驅動桿41，該第二驅動桿41在該第二舵機40的驅動下在水平方向轉動，第二驅動桿41的端部設有與其自身垂直的導向柱，該導向柱與該第二推桿141上的導向槽配合，該第二推桿141及該第二驅動桿41組成該第二曲柄搖桿機構。從而帶動第二仿眼球機構的第二導向推桿24繞其眼球22的豎直中心軸線轉動。

該方案中，同時在第一導向推架及第二導向推架的中間開導向槽，使推桿從導向槽中穿過，這樣其中一個導向推架在推動推桿擺動的過程中，不影響另外一個導向推架推動推桿擺動，從而實現(xiàn)眼球在四個方位隨機轉動。

本實施例中，第一仿眼球機構及第二仿眼球機構的球體固定架分別固定在底座30的兩個固定臺上，第一舵機90及該第二舵機40設在該兩個仿眼球機構之間。其中第二舵機40固定在該第一仿眼球機構所在的固定內側，第一舵機固定在第二仿眼球機構所在的固定臺內側。由于第舵機90需帶動第一曲柄搖桿機構上下擺動，所以底座30上對應第一曲柄搖桿機構，在固定兩個仿眼球機構的固定臺之間設有一個凹槽，以便為第一曲柄搖桿機構提供運動空間。

在一個可行的方案中，本發(fā)明實施例的仿眼球機構也可以采用如下的結構實現(xiàn)，請一同參閱圖3與圖4。

該仿眼球機構由眼球32、球體固定架31、第一導向推架33以及第二導向推架34構成

眼球32以球鉸副的方式固定在球體固定架31上，其后部設有推桿321。推桿321上設有兩個相互垂直的第一過孔3211和第二過孔3212。

該第一導向推架33穿過該第一過孔3211，其兩端鉸接在球體固定架31的左右兩側。

該第二導向推架34穿過該第二過孔3233，其兩端鉸接在球體固定架31的上下兩側。

該仿眼球機構實現(xiàn)仿人眼運動的方式與前述方案相同，此處不再贅述。

需要說明的是，本發(fā)明實施例的附圖中，第一導向架均設置在第二導向架的內側，實際應用中，兩個導向架中哪一個設置在內側是不受限制的，并不會影響本發(fā)明的實施效果。

本實施例的仿人眼運動裝置，利用兩個舵機分別通過第一導向推架、第二導向推架同時帶動仿眼球運動機構的球體的推桿運動，為仿眼球運動機構的球體提供了上下、左右共四個自由度的隨意轉動，以及組合轉動，不僅靈活逼真，而且結構簡單、可靠，零部件少，體積小，成本低。

以上參照附圖說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此局限本發(fā)明的權利范圍。本領域技術人員不脫離本發(fā)明的范圍和實質內所作的任何修改、等同替換和改進，均應在本發(fā)明的權利范圍之內。