专利名称：一种智能机器人的头颈部设计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能机器人局部设计，尤其涉及一种智能机器人的头颈部设计。
背景技术：
近年来，机器人技术迅猛发展，一定程度上替代了人类的进行体力劳动，；目前智能机器人的头颈部构造的主要缺点是表情呆滞，结构复杂，经济成本高，稳定性和可靠性差，不利于产品的推广应用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能机器人的头颈部设计，其上唇和下 唇能够随着其发音进行不同幅度的开合，头部可以根据指令进行俯仰、转动、点头和摇头，另外还能够进行语音和图像识别并进行发音动作。为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是一种智能机器人的头颈部设计，包括颈部、设置在颈部上面的头部以及包裹设置在头部和颈部外面的外壳，所述颈部包括支座、至少三套设置在支座上面的直线推杆和横向设置在所述直线推杆顶端的颈位板；所述头部包括两个对称设置在所述颈位板上面的口腔板、通过横轴设置在两个口腔板之间的上唇和下唇、与上唇和下唇均相切的凸轮、与凸轮轴接且设置在口腔板侧壁上的减速电机、上唇和下唇之间的拉簧、口腔板顶端的托板、托板上的舵机I、由舵机I控制的俯仰架、设置在俯仰架上的舵机II、由舵机II控制的转动装置以及设置在转动装置上的两个摄像头；其结构中还包括设置在所述头部的语音识别模块、图像识别模块和语音模块。作为本实用新型的一种优选技术方案，所述转动装置包括由舵机II控制的拨叉、与拨叉连接的平动杆、设置在俯仰架上并与平动杆平行的支撑杆以及通过转轴II与支撑杆的顶面轴接的转盘，所述摄像头设置在转盘上，所述转盘的边缘通过转轴I与所述平动杆相连。作为本实用新型的一种优选技术方案，所述语音识别模块包括语音采样训练系统和语音识别系统；所述图像识别模块包括与摄像头相连的分类器；所述语音模块包括自动增益控制电路、麦克风前置放大器、扬声器驱动线路、振荡器、内存、高音质语音录放电路和声音合成系统。作为本实用新型的一种优选技术方案，所述直线推杆为三套，均匀且平行排布在所述支座和颈位板之间。作为本实用新型的一种优选技术方案，所述舵机II设置在所述俯仰架的后方。作为本实用新型的一种优选技术方案，所述直线推杆侧面设置有电子尺。作为本实用新型的一种优选技术方案，所述语音识别模块、图像识别模块、语音模块和减速电机均与IPC相连。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本实用新型的上唇和下唇能够随着其发音进行不同幅度的开合，头部可以根据指令进行俯仰、转动、点头和摇头，同时能够进行语音和图像识别并进行发音动作。
图I是本实用新型的整体结构前视图。图2是本实用新型头部结构的侧视图。图3是本实用新型的侧后方视图。图4是上唇和下唇结构的放大图。图5是本实用新型头部转动的原理结构图。图中1、支座 2、直线推杆 3、颈位板 4、口腔板 5、横轴 6、上唇 7、下唇8、减速电机9、托板10、舵机I 11、俯仰架12、摄像头13、平动杆14、支撑杆15、转盘16、拨叉17、舵机II 18、凸轮19、拉簧20、轴I 21、轴II。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。参看附图，本实用新型一个具体实施方式
的结构中包括颈部、设置在颈部上面的头部以及包裹设置在头部和颈部外面的外壳，颈部包括支座I、三套均匀且相互平行排布在支座I上面的直线推杆2、三套与直线推杆并联的电子尺和横向设置在直线推杆2顶端的颈位板3 ;头部包括两个对称设置在颈位板3上面的口腔板4、通过横轴5设置在两个口腔板4之间的上唇6和下唇7、与上唇6和下唇7均相切的凸轮18、与凸轮18轴接且设置在口腔板侧壁上的减速电机8、上唇6和下唇7之间的拉簧19、口腔板4顶端的托板9、托板9上的舵机I 10、由舵机I 10控制的俯仰架11、设置在俯仰架11后方的舵机II 17、由舵机II 17控制的转动装置以及设置在转动装置上的两个摄像头12 ;其结构中还包括设置在头部的语音识别模块、图像识别模块和语音模块，语音识别模块、图像识别模块、语音模块和减速电机8均与IPC相连。转动装置包括由舵机II 17控制的拨叉16、与拨叉16连接的平动杆13、设置在俯仰架11上并与平动杆13平行的支撑杆14以及通过转轴II 21与支撑杆14的顶面轴接的转盘15，摄像头12设置在转盘15上，转盘15的边缘通过转轴I 20与平动杆13相连。语音识别模块包括语音采样训练系统和语音识别系统；图像识别模块包括与摄像头12相连的分类器，语音模块包括自动增益控制电路、麦克风前置放大器、扬声器驱动线路、振荡器、内存、高音质语音录放电路和声音合成系统。本实用新型的工作原理是语音识别模块和图像识别模块分别采集周围环境中的声音信息和图像信息并传至IPC进行软件处理继而发出动作指令和回馈信息；语音模块可根据动作指令和回馈信息来发出对应的语音信息，实现机器人与外界的交流，同时，减速电机8根据语速来调整转速，进而带动凸轮18同步转动，配合拉簧19的回复功能，使上唇6和下唇7张合速度与语速同步，增强其仿真性能，口腔板4和横轴5用于固定上唇6、下唇7和减速电机8 ;另外，舵机I 10通过控制俯仰架11来调整摄像头12的俯仰角度，舵机II 17通过控制拨叉16来拨动平动杆13，平动杆13平动的同时通过轴I 20带动转盘15围绕轴II 21左右转动，支撑杆14用来支撑转盘15和轴II 21 ;另外，支座I和颈位板3之间的三套直线推杆2协调配合进行伸缩，可以使头部实现俯仰、点头、摇头及左右旋转摆动等动作，具有很高的灵活度，电子尺能够精确测量直线推杆2的位移量并进行信息反馈。本实用新型的上唇6和下唇7能够随着其发音进行不同幅度的开合，头部可以根据指令进行俯仰、转动、点头和摇头等动作，同时能够进行语音和图像识别并进行发音动作。上述描述仅作为本实用新型可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的 单一限制条件。
权利要求1.一种智能机器人的头颈部设计，包括颈部、设置在颈部上面的头部以及包裹设置在头部和颈部外面的外壳，其特征在于 所述颈部包括支座、至少三套设置在支座上面的直线推杆和横向设置在所述直线推杆顶端的颈位板； 所述头部包括两个对称设置在所述颈位板上面的口腔板、通过横轴设置在两个口腔板之间的上唇和下唇、与上唇和下唇均相切的凸轮、与凸轮轴接且设置在口腔板侧壁上的减速电机、上唇和下唇之间的拉簧、口腔板顶端的托板、托板上的舵机I、由舵机I控制的俯仰架、设置在俯仰架上的舵机II、由舵机II控制的转动装置以及设置在转动装置上的两个摄像头； 其结构中还包括设置在所述头部的语音识别模块、图像识别模块和语音模块。
2.根据权利要求I所述的智能机器人的头颈部设计，其特征在于所述转动装置包括由舵机II控制的拨叉、与拨叉连接的平动杆、设置在俯仰架上并与平动杆平行的支撑杆以及通过转轴II与支撑杆的顶面轴接的转盘，所述摄像头设置在转盘上，所述转盘的边缘通过转轴I与所述平动杆相连。
3.根据权利要求I所述的智能机器人的头颈部设计，其特征在于所述语音识别模块包括语音采样训练系统和语音识别系统；所述图像识别模块包括与摄像头相连的分类器；所述语音模块包括自动增益控制电路、麦克风前置放大器、扬声器驱动线路、振荡器、内存、高音质语音录放电路和声音合成系统。
4.根据权利要求I所述的智能机器人的头颈部设计，其特征在于所述直线推杆为三套< 均匀且平行排布在所述支座和颈位板之间。
5.根据权利要求I所述的智能机器人的头颈部设计，其特征在于所述舵机II设置在所述俯仰架的后方。
6.根据权利要求I所述的智能机器人的头颈部设计，其特征在于所述直线推杆侧面设置有电子尺。
专利摘要本实用新型公开了一种智能机器人的头颈部设计，包括颈部、头部和外壳，颈部包括支座、三套设置在支座上的直线推杆和设置在直线推杆顶端的颈位板；头部包括颈位板上的口腔板、口腔板之间的上唇和下唇、与上唇和下唇均相切的凸轮、与凸轮轴接的减速电机、上唇和下唇之间的拉簧、口腔板顶端的托板、托板上的舵机Ⅰ、由舵机Ⅰ控制的俯仰架、俯仰架上的舵机Ⅱ、由舵机Ⅱ控制的转动装置以及设置在转动装置上的摄像头，还包括设置在头部的语音识别模块、图像识别模块和语音模块。本实用新型的上唇和下唇能够随着其发音进行不同幅度的开合，头部可以根据指令进行俯仰、转动、点头和摇头，同时能够进行语音和图像识别并进行发音动作。
文档编号B25J11/00GK202622810SQ20122021740
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者何清叶, 石九龙, 秦孝康, 张璇, 邵俊赟, 黄中意, 蒋兆祥, 鲁帅东 申请人:郑州大学