专利名称：高仿真机器人面部表情控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机器人面部表情控制技术领域，尤其是涉及一种高仿真机器人面
部表情控制系统。
背景技术：
国内现有仿真机器人技术，尚不满足使机器人与真人一样完成面部表情变化的功 能，例如北理工的"汇童"机器人。国外现有仿真机器人技术中多是以人工肌肉或者电机直 接驱动面部受力点，以达到带动机器人完成面部表情变化的目的。例如东京理科大学机械 工程系的小林宏教授研制的"莎娅"仿真机器人；英国的"朱尔斯"仿真机器人。但是，目前 国外机器人面部控制点位复杂，而且数量较大，大多数适用于科研方向，因而工业及实用价 值不高；并且控制点位数量多，因而存在驱动机构过多，结构复杂、研制周期长等缺陷和不 足。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高仿
真机器人面部表情控制系统，其本实用新型结构简单、制造及使用成本低、使用操作简便且
使用效果好，通过六个受力控制点位即能达到模拟人体多种面部表情的目的。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种高仿真机器人面部表
情控制系统，其特征在于包括布设在高仿真硅胶机器人面部上六个受力控制点位的六个
受力执行件、通过分别带动所述六个受力执行件上下移动继而带动高仿真硅胶机器人面部
相应受力控制点位上下移动的六个驱动机构、分别连接在六个驱动机构和六个受力执行件
之间的六个传动连接件以及对所述六个驱动机构进行控制的控制单元，控制单元分别与所
述六个驱动机构相接，所述六个受力控制点位分别为对称布设在高仿真硅胶机器人面部眉
毛正上方的两个点位、对称布设在左右两侧太阳穴上的两个点位和对称布设在嘴角左右侧
的两个点位。 所述驱动机构为直流电机。 本实用新型与现有技术相比具有以下优点 1、受力控制点位数量少且仅为六个，从而将国外大多机器人面部的22控制点位 简化至6个，从而相应将驱动及传动机构大大减少。 2、六个受力控制点位分布合理，不仅布设方便，而且适用面广，能有效适用至各种 类型高仿真表演机器人的面部表情控制中。 3、结构简单、驱动功率小，制造及使用成本低，能大幅度节约能源。 4、便于批量化生产，社会经济效率显著。 5、使用操作简便且使用效果好，能达到现有22个控制点位控制的使用效果，通过 6个受力控制点位即能达到模拟人体多种面部表情的目的，与人体生理结构、生理动作相似 度高。[0012] 综上所述，本实用新型结构简单、制造及使用成本低、使用操作简便且使用效果 好，通过六个受力控制点位即能达到模拟人体多种面部表情的目的，能有效解决现有仿真 机器人面部表情控制系统中所存在的结构复杂、控制点位多且杂、所用驱动和传动组件繁 多等缺陷和不足。 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本实用新型的结构框图。图2为本实用新型六个受力控制点位的布设位置示意图。[0016]附图标记说明1-1-受力控制点位一;1-2-受力执行件一1-3-驱动机构一 ；1-4-传动连接件一 ；2-l-受力控制点位:2-2-受力执行件二2-3-驱动机构二 ；2-4-传动连接件二 ；3-+-受力控制点位三；3-2-受力执行件三;3-3-驱动机构三；3--4--传动连接件三；4-1-受力控制点位四;4-2-受力执行件四；4--3-驱动机构四；4-4-传动连接件四；5-1-受力控制点位五;5--2-受力执行件五；5-3-驱动机构五；5-4-传动连接件五；6-+-受力控制点位六；6-2-受力执行件六；6-3-驱动机构六；6--4--传动连接件六；7_高仿真硅胶机器人8-控制单元。面部；
具体实施方式如图1、图2所示，本实用新型包括布设在高仿真硅胶机器人面部7上六个受力控 制点位的六个受力执行件、通过分别带动所述六个受力执行件上下移动继而带动高仿真硅 胶机器人面部7相应受力控制点位上下移动的六个驱动机构、分别连接在六个驱动机构和 六个受力执行件之间的六个传动连接件以及对所述六个驱动机构进行控制的控制单元8， 控制单元8分别与所述六个驱动机构相接，所述六个受力控制点位分别为对称布设在高仿 真硅胶机器人面部7眉毛正上方的两个点位、对称布设在左右两侧太阳穴上的两个点位和 对称布设在嘴角左右侧的两个点位。本实施例中，所述驱动机构为直流电机。 具体而言对称布设在眉毛正上方的两个点位分别为受力控制点位一 1-1和受力 控制点位二 2-1 ，相应布设在受力控制点位一 1-1和受力控制点位二 2-1上的受力执行件为 分别由驱动机构一 1-3和驱动机构二 2-3驱动的受力执行件一 1-2和受力执行件二 2-2，所 述驱动机构一 1-3和受力执行件一 1-2之间以及驱动机构二 2-3和受力执行件2-2之间分 别通过传动连接件一 1-4和传动连接件二 2-4进行连接。 对称布设在左右两侧太阳穴上的两个点位分别为受力控制点位三3-1和受力控 制点位四4-l，相应布设在受力控制点位三3-l和受力控制点位四4-1上的受力执行件为分 别由驱动机构三3-3和驱动机构4-3驱动的受力执行件三3-2和受力执行件四4-2，所述驱 动机构三3-3和受力执行件三3-2之间以及驱动机构四4-3和受力执行件四4-2之间分别 通过传动连接件三3-4和传动连接件四4-4进行连接。[0030] 对称布设在嘴角左右侧的两个点位分别为受力控制点位五5-1和受力控制点位 六6-l，相应布设在受力控制点位5-l和受力控制点位六6-l上的受力执行件为分别由驱动 机构五5-3和驱动机构六6-3驱动的受力执行件五5-2和受力执行件六6-2，所述驱动机构 5-3和受力执行件5-2之间以及驱动机构六6-3和受力执行件六6-2之间分别通过传动连 接件五5-4和传动连接件六6-4进行连接。所述驱动机构一 l-3、驱动机构二 2-3、驱动机 构三3-3、驱动机构四4-3、驱动机构五5-3和驱动机构六6-3均与控制单元8相接。所述 高仿真硅胶机器人面部7的结构和尺寸均与真人相似。 实际操作时，当需要将高仿真硅胶机器人面部7的表情调整为悲伤表情时，则只 需要将受力控制点位三3-1和受力控制点位四4-1以及受力控制点位5-1和受力控制点位 六6-1同时下拉6mm左右即可；当需要将高仿真硅胶机器人面部7的表情调整为吃惊表情 时，只需将受力控制点位一 l-l和受力控制点位二2-l同时提升4mm左右，并配合将下嘴唇 张开6mm即可；当需要将高仿真硅胶机器人面部7的表情调整为微笑表情时，只需将受力 控制点位5-1和受力控制点位六6-1同时提升6mm左右，并通过眨眼机构将眼睛调整至中 间眯眼状态即可；当需要将高仿真硅胶机器人面部7的表情调整为欢喜表情时，只需将受 力控制点位五5-1和受力控制点位六6-1同时提升6mm左右，并配合将下嘴唇张开10mm即 可；当需要将高仿真硅胶机器人面部7的表情调整为厌恶表情时，只需要将受力控制点位 三3-1和受力控制点位四4-1同时提升6mm左右且将受力控制点位五5_1和受力控制点位 六6-l同时下拉6mm左右即可；当需要将高仿真硅胶机器人面部7的表情调整为愤怒表情 时，只需将受力控制点位一1-1、受力控制点位二2-1、受力控制点位三3-1和受力控制点位 四4-l同时提升6mm左右，且将受力控制点位五5-l和受力控制点位六6-l同时下拉6mm 左右即可。实际调整面部表情时，通过控制单元8分别对所述六个直流电机的转向和转动 时间进行控制调整，以达到六个直流电机相应带动六个受力控制点位进行上升或下降动作 以及相应对动作的幅度进行控制的目的。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种高仿真机器人面部表情控制系统，其特征在于包括布设在高仿真硅胶机器人面部(7)上六个受力控制点位的六个受力执行件、通过分别带动所述六个受力执行件上下移动继而带动高仿真硅胶机器人面部(7)相应受力控制点位上下移动的六个驱动机构、分别连接在六个驱动机构和六个受力执行件之间的六个传动连接件以及对所述六个驱动机构进行控制的控制单元(8)，控制单元(8)分别与所述六个驱动机构相接，所述六个受力控制点位分别为对称布设在高仿真硅胶机器人面部(7)眉毛正上方的两个点位、对称布设在左右两侧太阳穴上的两个点位和对称布设在嘴角左右侧的两个点位。
2. 按照权利要求1所述的高仿真机器人面部表情控制系统，其特征在于所述驱动机 构为直流电机。
专利摘要本实用新型公开了一种高仿真机器人面部表情控制系统，包括布设在高仿真硅胶机器人面部上六个受力控制点位的六个受力执行件、通过分别带动六个受力执行件上下移动继而带动相应受力控制点位上下移动的六个驱动机构、分别连接在六个驱动机构和六个受力执行件之间的六个传动连接件以及对六个驱动机构进行控制的控制单元，六个受力控制点位分别为对称布设在眉毛正上方的两个点位、对称布设在左右两侧太阳穴上的两个点位和对称布设在嘴角左右侧的两个点位。本实用新型结构简单、制造及使用成本低、使用操作简便且使用效果好，能有效解决现有仿真机器人面部表情控制系统中所存在的结构复杂、控制点位多且杂、所用驱动和传动组件繁多等缺陷和不足。
文档编号A63H13/00GK201445795SQ20092003445
公开日2010年5月5日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者邹子挺 申请人:西安超人机器人科技有限公司