本發(fā)明涉及仿生機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著人工智能機(jī)器人的面世，在各行各業(yè)應(yīng)用較為廣泛，而在服務(wù)行業(yè)等行業(yè)內(nèi)，人工仿生機(jī)器人的要求越來(lái)越高，人們除了要求機(jī)器人能夠滿足基本功能外，還在精神層面有所要求，比如酒店為客戶送東西的移動(dòng)機(jī)器人，快遞小車機(jī)器人等，需要擁有可愛(ài)的外觀，俏皮的擬人聲音、行為等，這些與人類相似的行為使客戶在使用時(shí)更加舒適，但現(xiàn)有的機(jī)器人面部表情控制較為生硬，對(duì)眼睛、眉毛和下顎的活動(dòng)控制方向、幅度等屬性組合偏少，導(dǎo)致機(jī)器人在進(jìn)行面部表情展示時(shí)能夠展現(xiàn)出的表情生動(dòng)性有一定缺陷且表情種類偏少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有的機(jī)器人在進(jìn)行面部表情展示時(shí)能夠展現(xiàn)出的表情生動(dòng)性有一定缺陷且表情種類偏少的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

2、本發(fā)明的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括有底板、支撐機(jī)構(gòu)、安裝架、耳部模具、橫梁架、腦殼模具、面部模具、下顎模具、永磁體、眉部模具、眉部控制組件、眼皮模具、眼球模具和眼部控制組件；底板上通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)連接有安裝架；安裝架上固接有互為左右對(duì)稱的兩個(gè)耳部模具；兩個(gè)耳部模具之間共同固接有橫梁架；橫梁架上固接有腦殼模具；腦殼模具固接有面部模具；面部模具轉(zhuǎn)動(dòng)連接有下顎模具；安裝架通過(guò)眉部控制組件連接有互為左右對(duì)稱的兩個(gè)永磁體；面部模具上設(shè)有與永磁體數(shù)量和位置相對(duì)應(yīng)的眉部模具，眉部模具內(nèi)置有鐵片材料，眉部模具從面部模具內(nèi)側(cè)依靠對(duì)鐵片材料產(chǎn)生的磁吸力將眉部模具吸附在面部模具外側(cè)；眉部模具設(shè)為與面部模具之間留存有活動(dòng)間隙；安裝架通過(guò)眼部控制組件連接有互為左右對(duì)稱的兩個(gè)眼皮模具；眼部控制組件上連接有兩個(gè)眼球模具，且眼球模具從面部模具中向外露出。

3、優(yōu)選地，眉部控制組件包括有電控升降推桿、第一固定架、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、直齒輪、雙向齒板、控眉拉簧和控眉拉繩；安裝架上固接有電控升降推桿；電控升降推桿的伸縮端共同固接有第一固定架；第一固定架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有互為左右對(duì)稱的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；轉(zhuǎn)動(dòng)軸固接相應(yīng)的一個(gè)永磁體；轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固接有直齒輪；第一固定架上滑動(dòng)連接有雙向齒板，雙向齒板的兩側(cè)均設(shè)有齒廓結(jié)構(gòu)；直齒輪與雙向齒板同側(cè)的齒廓結(jié)構(gòu)相嚙合；雙向齒板與第一固定架之間共同固接有控眉拉簧；第一固定架內(nèi)貫穿有控眉拉繩；控眉拉繩的一端固接雙向齒板；控眉拉繩的另一端連接操控機(jī)構(gòu)。

4、優(yōu)選地，眼部控制組件包括有第二固定架、中心架、傳動(dòng)桿、控眼拉簧、控眼拉繩和活動(dòng)拉繩；安裝架上固接有第二固定架；第二固定架上固接有中心架；中心架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)傳動(dòng)桿；傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接有相應(yīng)的一個(gè)眼皮模具；傳動(dòng)桿的一端與第二固定架之間固接有控眼拉簧；傳動(dòng)桿的另一端固接有控眼拉繩；第二固定架上設(shè)有兩個(gè)球框空槽結(jié)構(gòu)；兩個(gè)眼球模具分別活動(dòng)連接第二固定架中相應(yīng)的球框空槽結(jié)構(gòu)；眼球模具上連接有活動(dòng)拉繩；控眼拉繩和活動(dòng)拉繩連接操控機(jī)構(gòu)。

5、優(yōu)選地，下顎控制組件包括有控顎拉簧和控顎拉繩；下顎模具與安裝架之間共同固接有兩個(gè)控顎拉簧；下顎模具上固接有兩個(gè)控顎拉繩；控顎拉繩連接操控機(jī)構(gòu)。

6、優(yōu)選地，操控機(jī)構(gòu)包括有操控板、控眉搖桿、控眼搖桿、活動(dòng)搖桿和控顎搖桿；底板上固接有操控板；操控板上依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)控眉搖桿、一個(gè)控眼搖桿、兩個(gè)活動(dòng)搖桿和一個(gè)控顎搖桿；控眉拉繩固接控眉搖桿；兩個(gè)控眼拉繩共同固接控眼搖桿；眼球模具上連接的活動(dòng)拉繩分別固接相應(yīng)的活動(dòng)搖桿；兩個(gè)控顎拉繩共同固接控顎搖桿。

7、優(yōu)選地，眼球模具上固接有眼球十字架；眼球模具上連接有四個(gè)活動(dòng)拉繩；同一眼球模具上的四個(gè)活動(dòng)拉繩一端分別固接眼球十字架的四個(gè)邊角；活動(dòng)搖桿上固接有活動(dòng)十字架；同一眼球模具上的四個(gè)活動(dòng)拉繩另一端分別固接活動(dòng)十字架的四個(gè)邊角。

8、優(yōu)選地，第一固定架與操控板之間共同固接有控眉套管，且控眉套管套設(shè)在控眉拉繩在表面；第二固定架與操控板之間共同固接有兩個(gè)控眼套管，且兩個(gè)控眼套管分別套設(shè)在兩個(gè)控眼拉繩外表面；第二固定架與操控板之間共同固接有八個(gè)活動(dòng)套管，且八個(gè)活動(dòng)套管分別套設(shè)在八個(gè)活動(dòng)拉繩外表面；操控板上固接有兩個(gè)控顎套管，且兩個(gè)控顎套管分別套設(shè)在兩個(gè)控顎拉繩外表面。

9、優(yōu)選地，操控板上安裝有數(shù)量與控眉搖桿、控眼搖桿、活動(dòng)搖桿和控顎搖桿相對(duì)應(yīng)的球形運(yùn)動(dòng)電機(jī)；控眉搖桿、控眼搖桿、活動(dòng)搖桿和控顎搖桿均由相應(yīng)的球形運(yùn)動(dòng)電機(jī)控制。

10、優(yōu)選地，支撐機(jī)構(gòu)包括有限位升降桿、活動(dòng)球頭、固定板和支撐伸縮桿；底板上固接有限位升降桿；限位升降桿的伸縮桿部件固接有活動(dòng)球頭；活動(dòng)球頭上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定板；固定板固接安裝架底板上通過(guò)下轉(zhuǎn)軸以矩陣分布式轉(zhuǎn)動(dòng)連接有四個(gè)支撐伸縮桿，且每相鄰兩個(gè)支撐伸縮桿與底板連接的下轉(zhuǎn)軸的軸心彼此互為垂直結(jié)構(gòu)；支撐伸縮桿通過(guò)上轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接固定板。

11、優(yōu)選地，限位升降桿的筒體部件上設(shè)有四個(gè)橫切面為圓弧結(jié)構(gòu)的夾片；夾片上設(shè)有螺紋條結(jié)構(gòu)，且四個(gè)夾片的螺紋條結(jié)構(gòu)共同組成完整的螺紋結(jié)構(gòu)；限位升降桿的伸縮桿部件上套設(shè)有與螺紋結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的旋緊螺帽。

12、本發(fā)明的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，將機(jī)器人頭部整體劃分為耳部模具、腦殼模具、面部模具、下顎模具、眉部模具、眼皮模具和眼球模具，分別通過(guò)眉部控制組件、眼部控制組件和下顎控制組件對(duì)眉部模具、眼皮模具、眼球模具和下顎模具的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行活動(dòng)控制，其中眉部控制組件、眼部控制組件和下顎控制組件借助拉繩與拉簧的連接結(jié)構(gòu)，對(duì)下顎模具、眉部模具、眼皮模具和眼球模具進(jìn)行更精細(xì)化的活動(dòng)控制，提高了機(jī)器人頭部的面部表情生動(dòng)性。

13、本發(fā)明的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，還設(shè)有由伸縮桿和支撐伸縮桿組成的支撐機(jī)構(gòu)，對(duì)機(jī)器人頭部下方的頸部擰轉(zhuǎn)的動(dòng)作進(jìn)行模擬，從而達(dá)到模仿真人表情與動(dòng)作的目的。

14、本發(fā)明的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)克服了現(xiàn)有的機(jī)器人在進(jìn)行面部表情展示時(shí)能夠展現(xiàn)出的表情生動(dòng)性有一定缺陷且表情種類偏少的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括有：底板（11）；底板（11）上通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)連接有安裝架（15）；

2.按照權(quán)利要求1所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，眉部控制組件包括有電控升降推桿（311）；安裝架（15）上固接有電控升降推桿（311）；電控升降推桿（311）的伸縮端共同固接有第一固定架（31）；第一固定架（31）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有互為左右對(duì)稱的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（32）；轉(zhuǎn)動(dòng)軸（32）固接相應(yīng)的一個(gè)永磁體（33）；轉(zhuǎn)動(dòng)軸（32）上固接有直齒輪（35）；第一固定架（31）上滑動(dòng)連接有雙向齒板（36），雙向齒板（36）的兩側(cè)均設(shè)有齒廓結(jié)構(gòu)；直齒輪（35）與雙向齒板（36）同側(cè)的齒廓結(jié)構(gòu)相嚙合；雙向齒板（36）與第一固定架（31）之間共同固接有控眉拉簧（37）；第一固定架（31）內(nèi)貫穿有控眉拉繩（38）；控眉拉繩（38）的一端固接雙向齒板（36）；控眉拉繩（38）的另一端連接操控機(jī)構(gòu)。

3.按照權(quán)利要求2所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，眼部控制組件包括有第二固定架（41）；安裝架（15）上固接有第二固定架（41）；第二固定架（41）上固接有中心架（42）；中心架（42）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有兩個(gè)傳動(dòng)桿（43）；傳動(dòng)桿（43）轉(zhuǎn)動(dòng)連接有相應(yīng)的一個(gè)眼皮模具（44）；傳動(dòng)桿（43）的一端與第二固定架（41）之間固接有控眼拉簧（46）；傳動(dòng)桿（43）的另一端固接有控眼拉繩（47）；第二固定架（41）上設(shè)有兩個(gè)球框空槽結(jié)構(gòu)；兩個(gè)眼球模具（45）分別活動(dòng)連接第二固定架（41）中相應(yīng)的球框空槽結(jié)構(gòu)；眼球模具（45）上連接有活動(dòng)拉繩（48）；控眼拉繩（47）和活動(dòng)拉繩（48）連接操控機(jī)構(gòu)。

4.按照權(quán)利要求3所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，下顎控制組件包括有控顎拉簧（51）；下顎模具（25）與安裝架（15）之間共同固接有兩個(gè)控顎拉簧（51）；下顎模具（25）上固接有兩個(gè)控顎拉繩（52）；控顎拉繩（52）連接操控機(jī)構(gòu)。

5.按照權(quán)利要求4所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，操控機(jī)構(gòu)包括有操控板（6）、控眉搖桿（61）、控眼搖桿（62）、活動(dòng)搖桿（63）和控顎搖桿（64）；底板（11）上固接有操控板（6）；操控板（6）上依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)控眉搖桿（61）、一個(gè)控眼搖桿（62）、兩個(gè)活動(dòng)搖桿（63）和一個(gè)控顎搖桿（64）；控眉拉繩（38）固接控眉搖桿（61）；兩個(gè)控眼拉繩（47）共同固接控眼搖桿（62）；眼球模具（45）上連接的活動(dòng)拉繩（48）分別固接相應(yīng)的活動(dòng)搖桿（63）；兩個(gè)控顎拉繩（52）共同固接控顎搖桿（64）。

6.按照權(quán)利要求5所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，眼球模具（45）上固接有眼球十字架（451）；眼球模具（45）上連接有四個(gè)活動(dòng)拉繩（48）；同一眼球模具（45）上的四個(gè)活動(dòng)拉繩（48）一端分別固接眼球十字架（451）的四個(gè)邊角；活動(dòng)搖桿（63）上固接有活動(dòng)十字架（631）；同一眼球模具（45）上的四個(gè)活動(dòng)拉繩（48）另一端分別固接活動(dòng)十字架（631）的四個(gè)邊角。

7.按照權(quán)利要求6所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，第一固定架（31）與操控板（6）之間共同固接有控眉套管（381），且控眉套管（381）套設(shè)在控眉拉繩（38）在表面；第二固定架（41）與操控板（6）之間共同固接有兩個(gè)控眼套管（471），且兩個(gè)控眼套管（471）分別套設(shè)在兩個(gè)控眼拉繩（47）外表面；第二固定架（41）與操控板（6）之間共同固接有八個(gè)活動(dòng)套管（481），且八個(gè)活動(dòng)套管（481）分別套設(shè)在八個(gè)活動(dòng)拉繩（48）外表面；操控板（6）上固接有兩個(gè)控顎套管（521），且兩個(gè)控顎套管（521）分別套設(shè)在兩個(gè)控顎拉繩（52）外表面。

8.按照權(quán)利要求5所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，操控板（6）上安裝有數(shù)量與控眉搖桿（61）、控眼搖桿（62）、活動(dòng)搖桿（63）和控顎搖桿（64）相對(duì)應(yīng)的球形運(yùn)動(dòng)電機(jī)；控眉搖桿（61）、控眼搖桿（62）、活動(dòng)搖桿（63）和控顎搖桿（64）均由相應(yīng)的球形運(yùn)動(dòng)電機(jī)控制。

9.按照權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，支撐機(jī)構(gòu)包括有限位升降桿（12）；底板（11）上固接有限位升降桿（12）；限位升降桿（12）的伸縮桿部件固接有活動(dòng)球頭（121）；活動(dòng)球頭（121）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定板（13）；固定板（13）固接安裝架（15）底板（11）上通過(guò)下轉(zhuǎn)軸以矩陣分布式轉(zhuǎn)動(dòng)連接有四個(gè)支撐伸縮桿（14），且每相鄰兩個(gè)支撐伸縮桿（14）與底板（11）連接的下轉(zhuǎn)軸的軸心彼此互為垂直結(jié)構(gòu)；支撐伸縮桿（14）通過(guò)上轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接固定板（13）。

10.按照權(quán)利要求9所述的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征是，限位升降桿（12）的筒體部件上設(shè)有四個(gè)橫切面為圓弧結(jié)構(gòu)的夾片（122）；夾片（122）上設(shè)有螺紋條結(jié)構(gòu)（1220），且四個(gè)夾片（122）的螺紋條結(jié)構(gòu)（1220）共同組成完整的螺紋結(jié)構(gòu)；限位升降桿（12）的伸縮桿部件上套設(shè)有與螺紋結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的旋緊螺帽（123）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及仿生機(jī)器人面部表情控制領(lǐng)域，尤其涉及智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括有底板和支撐機(jī)構(gòu)等。本發(fā)明的智能仿生機(jī)器人面部表情運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，將機(jī)器人頭部整體劃分為耳部模具、腦殼模具、面部模具、下顎模具、眉部模具、眼皮模具和眼球模具，分別通過(guò)眉部控制組件、眼部控制組件和下顎控制組件對(duì)眉部模具、眼皮模具、眼球模具和下顎模具的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行活動(dòng)控制，其中借助拉繩與拉簧的連接結(jié)構(gòu)，對(duì)下顎模具、眉部模具、眼皮模具和眼球模具進(jìn)行更精細(xì)化的活動(dòng)控制，提高了機(jī)器人頭部的面部表情生動(dòng)化。克服了現(xiàn)有的機(jī)器人在進(jìn)行面部表情展示時(shí)能夠展現(xiàn)出的表情生動(dòng)性有一定缺陷且表情種類偏少的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：向明,謝偉軍,孟松雨,毛薪樺,萬(wàn)洪瑞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26