一种机器人面部表情控制结构的制作方法

本发明涉及机器人面部表情控制技术领域，特别涉及一种机器人面部表情控制结构。

背景技术：

目前国内的机器人面部表情处理较为简单。大多数类人机器人的面部为塑料脸型外壳，没有表情变化；少部分公司的处理方法为在面部设置一个小屏幕，以播放表情动画的方式表达机器人的表情；最后一种也是为数极少的类人机器人厂家采用硅胶材料作为面部表皮，眼睑与机器人传动件通过胶水黏贴在一起极易脱落，导致无法控制眨眼动作。这些产品都存在面部表情僵硬甚至没有面部表情的缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种机器人面部表情控制结构，实现了与机器人面部结构牢固连接和机器人面部表情变化的精确控制等功能，克服了机器人面部表情僵硬甚至没有面部表情的缺陷。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种机器人面部表情控制结构，包括机器人面部、裹覆在机器人面部的面部表皮以及若干个布置在面部表皮内侧的连接件，连接件包括驱动连接架和位于驱动连接架一端的面部连接架，所述驱动连接架的另一端与控制单元连接，所述连接件通过面部连接架与所述面部表皮连接。

进一步，所述面部连接架上布置有可供所述面部表皮嵌入的至少一个开孔。

进一步，所述面部连接架与面部表皮连接的端面为弧面，所述弧面凹向所述驱动连接架所在的一侧。

进一步，所述驱动连接架的下端布置有两个伸出端，两个所述伸出端之间形成空隙，驱动连接件通过所述伸出端与所述面部连接架连接。

进一步，所述面部表皮左脸和右脸上分别对称布置有连接件，所述连接件分别布置在眉头、鹳骨、嘴唇与鼻翼之间、嘴唇下方以及嘴角。

有益效果：本发明通过在机器人的面部表皮内侧布置多个连接件与机器人的面部表皮紧密连接，连接件包括驱动连接架和位于驱动连接架一端的面部连接架，各面部连接架均设计有开孔，面部表皮通过开孔嵌入面部连接架从而与连接件紧密连接，通过控制单元控制连接件的运动实现对机器人面部表情变化的精确控制。本发明克服了机器人面部表皮与连接件容易脱落、面部表情僵硬甚至没有面部表情等缺陷，可广泛应用于机器人面部表情控制技术领域。

附图说明

图1为本发明实施例的轴测图；

图2为本发明实施例的主视图；

图3为机器人的面部主视图。

附图标记：1、驱动连接架；2、面部连接架；3、面部表皮。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本发明做进一步的说明。

一种机器人面部表情控制结构，包括机器人面部和裹覆在机器人面部的面部表皮3，所述面部表皮3内侧布置有若干个连接件，本实施例中连接件的数量为10个。所述连接件包括驱动连接架1和位于驱动连接架1一端的面部连接架2，所述驱动连接架1的另一端与控制单元连接，所述连接件通过面部连接架2与所述面部表皮3连接。

进一步，所述面部连接架2上布置有至少一个开孔，所述面部表皮3内侧的一部分伸入所述开孔使面部表皮3与面部连接架2紧密连接。本实施例中所述开孔的数量为一个，且为u型通孔，所述驱动连接架1的下端放置在所述u型通孔中。所述驱动连接架1的下端为中部镂空形成两侧的伸出端，所述伸出端伸入所述u型通孔中与面部连接架2连接。

进一步，所述面部连接架2与面部表皮3连接的端面为弧面，所述弧面凹向所述驱动连接架1所在的一侧，所述弧面可完美贴合机器人的面部线条。面部连接架2的其他端面也均做成弧面，可增加面部表皮3与面部连接架2的接触面积，增大面部表皮3的附着力。

本实施例中，采用柔软且极具弹性的硅胶材料裹覆在机器人面部作为面部表皮3，所述面部表皮3内侧与各所述连接件连接，通过控制单元控制连接件可拉动面部表皮3模拟人类面部表情，起到面部肌肉的作用。所述连接件在硅胶注塑时采用将部分硅胶伸入开孔中使连接件和面部表皮3相互嵌入，从而实现二者的牢固连接。

所述驱动连接件1的上端露出用于与控制单元连接，驱动连接件1的其余部分和面部连接件2则被裹覆在面部表皮3中。所述面部表皮3与连接件融为一个整体，可避免在控制机器人面部表情时面部表皮3与连接件因为拉动而脱离。采用硅胶与连接件相互嵌入的连接方法，优化了连接件与硅胶的连接方式，降低了机器人面部表情的控制难度。

进一步，面部表皮3的内侧根据人类面部肌肉分布布置多个连接件，通过控制单元控制各所述连接件的运动来实现机器人的面部表情模仿。本实施例中，面部表皮3的左脸和右脸上分别对称布置有连接件。所述面部表皮3的左脸在眉头、鹳骨、嘴唇与鼻翼之间、嘴唇下方以及嘴角处分别布置有连接件，右脸也在相应位置分别布置有连接件。通过在上述面部表皮布置的十个连接件，机器人能够模拟肌肉牵动面部皮肤做出一系列人类面部表情，提高了机器人面部表情的逼真程度。

进一步，本发明中，所述面部表皮3是通过液体硅胶射出成型的方式成型。各所述连接件与面部表皮3的连接是面部表皮3在面部模具中注塑成型时就已完成，其步骤为：

s-1、在所述面部模具中预先布置各所述连接件；

s-2、在面部模具中注入液体硅胶，所述液体硅胶浸没所述面部连接架2上的各开孔；

s-3、带液体硅胶冷却后将面部表皮3脱模。

进一步，所述步骤s-3中，所述面部表皮3的内侧通过各开孔嵌入所述面部连接架2。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种机器人面部表情控制结构，包括机器人面部、裹覆在机器人面部的面部表皮以及若干个布置在面部表皮内侧的连接件。连接件包括驱动连接架和位于驱动连接架一端的面部连接架，所述驱动连接架的另一端与控制单元连接，所述连接件通过面部连接架与所述面部表皮连接。本发明在面部表皮内侧布置多个连接件，各连接件均设计具有开孔的面部连接架，面部表皮可通过开孔嵌入面部连接架从而与连接件紧密连接，通过控制单元控制连接件的运动实现对机器人面部表情变化的精确控制。本发明克服了机器人的面部表皮与连接件容易脱落、面部表情僵硬甚至没有面部表情的缺陷，可广泛应用于机器人面部表情控制技术领域。

技术研发人员：谢俊育;谢伟纯;陈奕娟;黄刚;罗成
受保护的技术使用者：广东富利盛仿生机器人股份有限公司
技术研发日：2017.09.07
技术公布日：2018.02.16