一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)、氣體介質(zhì)系統(tǒng)、肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)、面部模擬系統(tǒng)、支架；所述支架為仿人頭部形狀，面部模擬系統(tǒng)安裝在支架的一端，絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)和肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)通過(guò)氣體介質(zhì)系統(tǒng)連接在一起并分別安裝在支架上，肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)的一端和面部模擬系統(tǒng)連接在一起；本實(shí)用新型這種以空氣做介質(zhì)將面皮做成活塞方式，減少了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜度，提高了空間利用率，將動(dòng)力引到后面，實(shí)現(xiàn)了頭部的簡(jiǎn)單化，細(xì)致化和輕量化。
【專利說(shuō)明】—種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及屬于機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及有面部表情及多感知功能的仿人頭像機(jī)器人，更具體的是一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]第一代工業(yè)機(jī)器人沒(méi)有感情表達(dá)，缺乏機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器聽(tīng)覺(jué)等高級(jí)智能，工作完成與否、完成的質(zhì)量無(wú)法感知，難以和操作人員進(jìn)行人機(jī)交互。在仿人機(jī)器人的運(yùn)用方面歐美方面有美國(guó)麻省理工學(xué)院(Μ IT)人工智能實(shí)驗(yàn)室的的Kismet，已應(yīng)用到電影拍攝；日本有早稻田大學(xué)的WE-4R，具備完善的情感模型，能根據(jù)外部環(huán)境表達(dá)出自己的情感。
[0003]國(guó)內(nèi)表情機(jī)器人起步較晚，有哈爾濱工業(yè)大學(xué)的孫中山機(jī)器人、上海大學(xué)的SHFR_1、西安超人公司的李詠2等。其中西安超人公司的表情機(jī)器人的仿人外形比較突出。
[0004]現(xiàn)在的仿人頭部機(jī)器人，將逼真臉皮和機(jī)構(gòu)結(jié)合的研究較少，而有將逼真臉皮和機(jī)構(gòu)結(jié)合的研究的機(jī)器人存在以下缺點(diǎn):機(jī)械結(jié)構(gòu)冗雜，在本來(lái)就空間有限的仿人頭部里面空間利用率很低。面部的肌肉群較多，不能較好、較全面的模擬實(shí)現(xiàn)人臉肌肉的運(yùn)動(dòng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)以上的不足，提出了一種將仿真面皮和機(jī)械結(jié)合，并用一個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)方位的面皮肌肉仿真運(yùn)動(dòng)。采用空氣做動(dòng)力傳輸介質(zhì)空間利用率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)多個(gè)肌肉塊和方向的運(yùn)動(dòng)模擬。從而使仿人機(jī)器人頭部的運(yùn)動(dòng)更細(xì)致逼
真。組裝方便，布局合理，重量較輕。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)、氣體介質(zhì)系統(tǒng)、肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)、面部模擬系統(tǒng)、支架；所述支架為仿人頭部形狀，面部模擬系統(tǒng)安裝在支架的一端，絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)和肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)通過(guò)氣體介質(zhì)系統(tǒng)連接在一起并分別安裝在支架上，肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)的一端和面部模擬系統(tǒng)
連接在一起。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)包括固定座、安裝在固定座上的氣筒活塞、在氣筒活塞上方對(duì)應(yīng)處設(shè)置有固定在固定座上的氣筒、電機(jī)和絲桿，電機(jī)和絲桿組合在一起固定在固定座上。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)包括支架、安裝在支架下方的帶齒輪的舵機(jī)、安裝在支架中的固定轉(zhuǎn)載套、固定轉(zhuǎn)載套用于固定執(zhí)行氣筒。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述氣體介質(zhì)系統(tǒng)由氣管，氣筒，執(zhí)行氣筒組成，氣管的一端連接氣筒的出氣口，氣管的另一端連接執(zhí)行氣筒的進(jìn)氣口。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述面部模擬系統(tǒng)包括面皮肌肉連接仿真硅膠，仿真人臉，所述肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)中的仿真硅膠活塞通過(guò)面皮肌肉連接仿真硅膠與仿真人臉連接。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型這種以空氣做介質(zhì)將面皮做成活塞方式，減少了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜度，提高了空間利用率，將動(dòng)力引到后面，實(shí)現(xiàn)了頭部的簡(jiǎn)單化，細(xì)致化和輕量化。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是絲杠聞精度動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2是肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中:I是氣筒，2是固定座,3是氣筒活塞,4是絲桿,5是電機(jī),6是仿真娃I父活塞，7是固定轉(zhuǎn)載套，8是執(zhí)行氣筒，9是帶齒輪的舵機(jī)，10是支架，11是支架，12是氣管，13是絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)，14是肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)，15是面皮肌肉連接仿真硅膠，16是仿真人臉。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)13包括固定座2、氣筒活塞3、氣筒1、電機(jī)5和絲桿4,電機(jī)5和絲桿4組合在一起固定在固定座2上,氣筒活塞3和氣筒I配合使用。
[0017]如圖2所示肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)14包括支架10、安裝在支架10下方的帶齒輪的舵機(jī)9、安裝在支架10中的固定轉(zhuǎn)載套7、固定轉(zhuǎn)載套7用于固定執(zhí)行氣筒8。
[0018]如圖3所示，整個(gè)系統(tǒng)包括四部分，絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)13、肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)14、氣體介質(zhì)系統(tǒng)和面部模擬系統(tǒng)，絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)13和肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)14安裝在一個(gè)仿人頭部支架11上，氣體介質(zhì)系統(tǒng)由氣管12、絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)中的氣筒1、肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)中的執(zhí)行氣筒8組成，氣管12將絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)13與肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)14連接起來(lái)，氣管12的一端連接氣筒I的出氣口，氣管12的另一端連接執(zhí)行氣筒8的進(jìn)氣口 ；面部模擬系統(tǒng)包括面皮肌肉連接仿真硅膠15和仿真人臉16，面皮肌肉連接仿真硅膠15設(shè)置在仿真人臉16內(nèi)部，并與肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)中的仿真硅膠活塞6連接。
[0019]當(dāng)系統(tǒng)處以工作狀態(tài)時(shí)，絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)13中的電機(jī)5給絲桿4提供動(dòng)力，絲桿4帶動(dòng)氣筒活塞3在絲桿4做前后運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中的氣筒活塞3在氣筒I中產(chǎn)生氣壓，氣筒I將氣壓通過(guò)氣管12傳輸給肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)14中的執(zhí)行氣筒8，與此同時(shí)肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)14中的帶齒輪的舵機(jī)9開(kāi)始做上下旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，兩組同時(shí)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)仿真硅膠活塞6對(duì)與面皮肌肉連接仿真硅膠15連接的仿真人臉16進(jìn)行拉扯，從而實(shí)現(xiàn)了人臉面皮動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。
[0020]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征為包括絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)、氣體介質(zhì)系統(tǒng)、肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)、面部模擬系統(tǒng)、支架(11);所述支架為仿人頭部形狀，面部模擬系統(tǒng)安裝在支架(11)的一端，絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)和肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)通過(guò)氣體介質(zhì)系統(tǒng)連接在一起并分別安裝在支架(11)上，肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)的一端和面部模擬系統(tǒng)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征為所述絲杠高精度動(dòng)力系統(tǒng)包括固定座(2)、安裝在固定座上的氣筒活塞(3)、在氣筒活塞(3)上方對(duì)應(yīng)處設(shè)置有固定在固定座(2)上的氣筒(I)、電機(jī)(5)和絲桿(4),電機(jī)(5)和絲桿(4)組合在一起固定在固定座(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征為所述肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)包括支架(10)、安裝在支架(10)下方的帶齒輪的舵機(jī)(9)、安裝在支架(10)中的固定轉(zhuǎn)載套(7)、固定轉(zhuǎn)載套(7)用于固定執(zhí)行氣筒(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征為所述氣體介質(zhì)系統(tǒng)由氣管(12)，氣筒(1)，執(zhí)行氣筒(8)組成，氣管(12)的一端連接氣筒(I)的出氣口，氣管(12)的另一端連接執(zhí)行氣筒(8)的進(jìn)氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種多方位人臉面皮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征為所述面部模擬系統(tǒng)包括面皮肌肉連接仿真硅膠(15)，仿真人臉(16)，所述肌肉模擬動(dòng)作系統(tǒng)中的仿真硅膠活塞(6 )通過(guò)面皮肌肉連接仿真硅膠(15)與仿真人臉連接(16 )。
【文檔編號(hào)】B25J9/08GK203659006SQ201420017297
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】陳燕, 張雷, 劉佳生, 羅佳麗, 張 林 申請(qǐng)人:陳燕