[实用新型]一种仿人面部表情机器人

说明书

本实用新型涉及一种仿人面部表情机器人。包括支撑底板、颈部机构、嘴部机构、眼睛机构、眼睑机构以及眼眉机构，颈部机构的底部固定于支撑底板上，嘴部机构包括上颚支撑板、上唇机构、嘴角机构、下唇机构、下巴机构以及嘴唇，所述的上唇机构、嘴角机构、下唇机构、下巴机构设于上颚支撑板上；分别与嘴唇的上唇驱动点、嘴角驱动点、下唇驱动点连接；嘴部机构通过上颚支撑板固定于颈部机构的顶部，眼睛机构设于上颚支撑板上，用于实现眼球的转动；眼睑机构设于眼睛机构上，用于实现眨眼、闭眼动作；眼眉机构设于眼睛机构上，用于实现眼眉的皱眉、挑眉动作。本实用新型能够实现多种仿人面部表情。

技术领域

本实用新型涉及仿生机器人领域，更具体地，涉及一种仿人面部表情机器人。

背景技术

目前，“机器人脸”研究存在以下突出问题：

1)关于机器人面部表情实现理论和方法研究匮乏，绝大部分仿人机器人并没有表情丰富的“脸”；

2)极少数的机器人有“脸”，但面部表情或僵硬、或惊悚，普遍存在静态表情不逼真、动态变化不自然等问题。

目前市面上已出现一些面部表情机器人，如仿人面部表情机器人头部机构方案设计上海大学学报(自然科学版),2016,22(04)432-439公开的一种仿人面部表情机器人头部机构方案设计。利用多个舵机制造了一个22自由度机器人，但结构较为复杂，且表情动作僵硬，不够逼真。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种仿人面部表情机器人，能够实现多种仿人表情。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种仿人面部表情机器人，包括支撑底板、颈部机构、嘴部机构、眼睛机构、眼睑机构以及眼眉机构，所述的颈部机构的底部固定于支撑底板上，所述的颈部机构能够相对于支撑底板做水平旋转、左右摆动以及前后俯仰运动；所述颈部机构中基座固定不动，固定板通过支撑圆筒与基座连接，支撑圆筒内装有旋转舵机，固定板上设置有三个摆动舵机与一个定平台，定平台通过下连杆与摆动舵机连接，动平台和上连杆连接，上连杆与下连杆通过球副机构连接，动平台与连接件连接，连接件与头部机构连接，连接件与旋转舵机之间装有万向轴，通过万向轴传递扭矩可实现头部的回转，通过三个摆动舵机的协调驱动可实现头部的点头和侧摆。所述的嘴部机构包括上颚支撑板、上唇机构、嘴角机构、下唇机构、下巴机构以及嘴唇，所述的上唇机构、嘴角机构设于上颚支撑板的顶部，所述的下唇机构、下巴机构设于上颚支撑板的底部；所述的上唇机构与嘴唇的上唇驱动点连接，用于驱动嘴唇的上唇的运动；所述的嘴角机构设有两组，分别与嘴唇的左侧嘴角驱动点和右侧嘴角驱动点连接，用于驱动嘴唇嘴角的运动；所述的下巴机构能够相对于上颚支撑板转动；所述的下唇机构与嘴唇的下唇驱动点连接，用于驱动嘴唇的下唇的运动；所述的嘴部机构通过上颚支撑板固定于颈部机构的顶部，所述的眼睛机构设于上颚支撑板上，通过眼睛机构能够实现眼球的转动；所述的眼睑机构设于眼睛机构上，用于实现眼睑的开合动作；所述的眼眉机构设于眼睛机构上，用于实现眼眉的皱眉、挑眉动作。

在本实用新型中，支撑底板用于固定和支撑机器人的头部，进步机构可以相对于支撑底板水平旋转、左右摆动以及前后俯仰运动，实现机器人头部的摇头、点头等动作；嘴部机构主要包括上唇机构、嘴角机构、下唇机构以及下巴机构，通过这几个机构的配合可以实现嘴唇的开合运动，实现机器人说话时嘴型的运动；通过眼睛机构实现眼球的转动，模仿人的眼睛的转动；通过眼睑机构实现眼睑的开合运动，实现模仿眨眼、闭眼等动作；通过眼眉机构实现眼眉的皱眉、挑眉等动作；眼睛机构、眼睑机构和眼眉机构的配合，可以实现机器人眼部的多种表情动作。通过上述各个机构的配合运动，从而呈现出多种仿人表情。