一种投影交互装置的制作方法

本实用新型涉及人机交互技术领域，尤其是一种投影交互装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，信息技术、计算机技术以及人工智能技术的引入，机器人的研究已经逐步走出工业领域，逐渐扩展到医疗保健、餐饮服务、家庭娱乐等诸多领域，而随着智能交互技术的快速发展，带有智能交互功能的服务机器人也越来越多地出现在公众面前，其中，交互装置作为实现人机交互功能的重要组成部分，其对整个机器人的性能起到了至关重要的作用。

目前，由于受结构及功能设计不完善等因素的限制，现有的服务机器人普遍存在如下问题：1、通常是通过一个直板状的显示屏作为投影屏以实现与人的人机交互功能的，由于投影屏大都无法移动或活动范围很小，使得机器人无法灵活地与来自各个方向的用户进行人机交互，从而大大地削弱了人机交互的体验效果。2、直板形状的投影屏因其显示方向单一、影像反馈没有立体感，使其对用户的反馈缺乏时效性；3、交互装置的结构设计千篇一律、毫无新意，且结构相对复杂，从而在一定程度上降低了服务机器人的实用性能。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种投影交互装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种投影交互装置，它包括定位支撑机构、装设于定位支撑机构的底端部内以用于接收外部控制信号的旋转驱动机构、装设于旋转驱动机构的动力输出端以用于投射图像或影像的投影装置以及装设于定位支撑机构上并环绕投影装置分布的曲面投影屏，所述旋转驱动机构根据接收到的控制信号带动投影装置在曲面投影屏内相对于曲面投影屏作旋转运动，且所述投影装置将图像或影像投射到曲面投影屏上。

优选地，所述旋转驱动机构包括一装设于定位支撑机构的底端部内以用于接收外部控制信号的舵机以及装设于舵机的输出轴上的旋转底盘，所述投影装置装设于旋转底盘上。

优选地，所述定位支撑机构包括一定位底盘、一定位环和若干根环周地分布于定位底盘的轮廓边沿的第一支撑杆，所述舵机装设于定位底盘的中心区域，所述定位底盘上还装设有若干根环绕舵机分布的第二支撑杆，所述定位环通过若干根第二支撑杆架设于舵机的上方，所述旋转底盘嵌套于定位环内并与舵机的输出轴相连，所述曲面投影屏通过若干个第一支撑杆架设于舵机的上方。

优选地，所述曲面投影屏包括一整体呈圆筒状的曲面显示屏、套装于曲面显示屏的顶端部上的第一投影屏固定架以及套装于曲面显示屏的底端部上的第二投影屏固定架，所述第二投影屏固定架同时装设于定位支撑机构的顶端。

优选地，所述投影装置包括一座设于旋转驱动机构的动力输出端上的投影仪、若干根装设于旋转驱动机构的动力输出端上并环绕投影仪分布的第三支撑杆以及通过若干根第三支撑杆架设于投影仪的上方并位于曲面投影屏内的反射镜；所述旋转驱动机构带动投影仪和反射镜相对于曲面投影屏作同步旋转运动。

优选地，所述投影装置还包括一垂直于投影仪的旋转轴线分布并与装设于若干根第三支撑杆顶端上的横向透射板和一由横向透射板的端侧向上弯折后成型并与横向透射板之间的夹角为锐角的斜向定位板，所述横向透射板上且与投影仪的投射镜头相对应的区域开设有投射过口，所述反射镜装设于斜向定位板的顶面上并遮罩投射过口。

优选地，所述投影装置还包括一座设于旋转驱动机构的动力输出端上以用于供投影仪的本体对位插套的固定座套。

优选地，所述反射镜为平面镜、凸面镜和凹面镜中的一种。

由于采用了上述方案，本实用新型通过设置的曲面投影屏作为整个装置的360度图像或影像显示载体，当旋转驱动机构接收到不同方位位置的相应信号后会带动投影装置进行同步转动，投影装置将接收到的图像或影像信号同步投射到曲面投影屏上，从而利用各个机构之间的配合可灵活高效地对来自各个方向上用户信号进行响应以形成全方位、多角度、跟随式的转动显示效果，显著地提升了人机交互的质量和体验感；其结构简单、灵活性及时效性强、人机交互效果显著，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构装配示意图；

图2是本实用新型实施例的结构分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种投影交互装置，它包括装设于机器人主体上的定位支撑机构a、装设于定位支撑机构a的底端部内以用于接收外部控制信号的旋转驱动机构b、装设于旋转驱动机构b的动力输出端上以用于投射图像或影像的投影装置c以及装设于定位支撑机构a上并环绕投影装置c分布的曲面投影屏d；其中，旋转驱动机构b根据接收到的控制信号带动投影装置c在曲面投影屏d内相对于曲面投影屏d作旋转运动，而投影装置c则同时将图像或影像投射到曲面投影屏d上。由此，通过设置的曲面投影屏d可作为整个装置的360度图像或影像显示载体，当旋转驱动机构接收到不同方位位置的相应信号后会带动投影装置c进行同步转动，与此同时，投影装置c将接收到的图像或影像信号同步投射到曲面投影屏d上，从而利用各个机构之间的配合可灵活高效地对来自各个方向上用户信号进行响应以形成全方位、多角度、跟随式的转动显示效果，显著地提升了人机交互的质量和体验感，并且有效消除了现有服务机器人在交互方式上的灵活性、机动性和时效性差的缺陷。

作为一个优选方案，本实施例的旋转驱动机构b包括一装设于定位支撑机构a的底端部内以用于接收外部控制信号的舵机1以及装设于舵机1的输出轴上的旋转底盘2，而投影装置c则装设于旋转底盘2上。从而利用舵机1的精密转动性能可通过旋转底盘2来带动投影装置c进行精确的转动运动效果。

为最大限度地优化整个装置的结构，降低其结构复杂性并为相应机构部件的快速拆装维护提供便利的结构条件，本实施例的定位支撑机构a包括一定位底盘3、一定位环4和若干根环周地分布于定位底盘3的轮廓边沿的第一支撑杆5；其中，舵机1装设于定位底盘3的中心区域，在定位底盘3上还装设有若干根环绕舵机1分布的第二支撑杆6，定位环4通过若干根第二支撑杆6架设于舵机1的上方，旋转底盘2嵌套于定位环4内并与舵机1的输出轴相连，曲面投影屏d通过若干个第一支撑杆5架设于舵机1的上方。由此，利用若干个支撑杆6可以以架设悬空的方式将旋转底盘2和投影装置c以及曲面投影屏d进行装配固定；利用定位环4与旋转底盘3之间的嵌套关系可保证旋转底盘2能够平稳地带动投影装置c相对于舵机1进行转动以保证投影装置c所投射的图像或影像的精确性。

作为一个优选方案，本实施例的曲面投影屏d包括一整体呈圆筒状的曲面显示屏7、套装于曲面显示屏7的顶端部上的第一投影屏固定架8以及套装于曲面显示屏7的底端部上的第二投影屏固定架9，第二投影屏固定架9同时装设于定位支撑机构a的顶端(具体为：第二投影屏固定架9通过若干个第一支撑杆6架设悬空)。

为优化整个装置对图像或影像的投射效果，本实施例的投影装置c包括一座设于旋转驱动机构b的动力输出端上(具体为旋转底盘2上)的投影仪10、若干根装设于旋转驱动机构2的动力输出端上(具体为旋转底盘2上)并环绕投影仪10分布的第三支撑杆11以及通过若干根第三支撑杆11架设于投影仪10的上方并位于曲面投影屏d内的反射镜12；旋转驱动机构b带动投影仪10和反射镜12相对于曲面投影屏d作同步旋转运动。由此，投影仪10可将接收到的图像或影像投射到反射镜12上，再通过反射镜12与曲面投影屏d角度关系将图像或影像反射到曲面投影屏d的合适位置，以最终实现对图像或影像信号的输出显示，且由于投影仪10和反射镜12是在旋转驱动机构b的带动下进行同步运动的，故也能够有效保证图像或影像的投射显示效果。

为便于对反射镜12进行拆装维护，同时保证其对图像或影像进行有效反射，本实施的投影装置c还包括一垂直于投影仪10的旋转轴线分布并装设于若干根第三支撑杆11的顶端上的横向透射板13和一由横向透射板13的端侧向上弯折后成型并与横向透射板13之间的夹角为锐角的斜向定位板14，在横向透射板13上且与投影仪10的投射镜头相对应的区域开设有投射过口15，而反射镜12则装设于斜向定位板14的顶面上并遮罩投射过口15。由此，利用横向透射板13和斜向定位板14的配合可为反射镜13的装配提供结构载体，同时保证反射镜13能够以一定的倾斜角度布置于投影仪10的投射镜头的上方，从而使其能够将图像或影响反射到曲面投影屏d上，而设置的投射过口15可为图像或影像的投射提供了一个充裕的通道。

为便于对投影仪10进行快速的拆装维护，本实施例的投影装置c还包括一座设于旋转驱动机构b的动力输出端上(具体为旋转底盘2上)以用于供投影仪10的本体对位插套的固定座套16。由此，利用固定座套16可便于对投影仪10进行拆装固定及维护管理。

另外，本实施例的反射镜13可根据具体情况采用平面镜、凸面镜和凹面镜中的一种。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。