CN105818165A - 一种机器人面部表情模块化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，公开一种机器人面部表情模块化系统，包括：控制系统和显示系统，所述控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码，并将数据发送到输出接口；所述显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情。本发明控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码；显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情，系统结构简单，显示表情丰富。

Description

一种机器人面部表情模块化系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人面部表情模块化系统。

背景技术

目前，为了低成本，多数娱乐机器人面部表情系统采用现成的PAD、LCD、大屏幕手机等实现，也有的采用LED点阵实现。

但是上述方案，随着机器人头部大小的不同，需要采用不同的PAD等，或用LED点阵设计成不同形状大小的一块表情板来显示机器人的情绪。另一方面，国外为了追求生动形象，机器人面部采用仿真材料设计成拟人形；但是，该方案成本高，且研发、调试周期长。

发明内容

本发明旨在克服现有机器人表情的缺陷，具有高亮度、功耗低，提供一种机器人面部表情模块化系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种机器人面部表情模块化系统，包括：控制系统和显示系统，所述控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码，并将数据发送到输出接口；所述显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情。

一些实施例中，所述显示系统包括点阵模块和驱动板卡，所述驱动板卡接收所述控制系统的数据并显示相应的表情。

一些实施例中，所述点阵模块为8*8的点阵模块；所述点阵模块每一行的阳极并接在一起，所述点阵模块每一列的阴极并接在一起。

一些实施例中，所述驱动板卡包括：输入接口、输出接口、功率放大单元、列驱动电路和行译码电路；其中，所述输入接口，用于接收来自上一级的数据；所述输出接口，用于将数据发送到下一级；所述功率放大单元，用于增加信号的驱动能力。

一些实施例中，所述点阵模块包括1控制板卡和多个单元板；所述每一单元板的输入接口与上一级单元的输出接口连接，所述每一单元板的输出接口与下一级单元的输入接口连接。

一些实施例中，所述控制系统在上电初始化完成后，根据接收机器人控制器指令，显示对应的机器人表情，实施控制。

一些实施例中，所述实施控制具体为，发送该表情的第一列所对应的行数据并锁存，使能所述第一列列，第一列上设定的LED灯点亮一段时间后熄灭；控制第二列所对应的LED灯的亮灭，依次完成第三直至第八列LED灯的控制，重复所述过程直到接收新控制指令。

本发明的有益效果在于：控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码；显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情，系统结构简单，显示表情丰富。

附图说明

图1示意性示出根据本发明一个实施例的点阵模块内部结构框图；

图2示意性示出根据本发明一个实施例的驱动板卡组成框图；

图3示意性示出根据本发明一个实施例的级联方式示意图；

图4示意性示出根据本发明一个实施例的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

本发明提供一种机器人面部表情模块化系统，包括：控制系统和显示系统，所述控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码，并将数据发送到输出接口；所述显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情。

本发明控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码；显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情，系统结构简单，显示表情丰富。

其中，所述显示系统包括点阵模块和驱动板卡，所述驱动板卡接收所述控制系统的数据并显示相应的表情。

所述点阵模块为8*8的点阵模块；所述点阵模块每一行的阳极并接在一起，所述点阵模块每一列的阴极并接在一起。

优选地，所述驱动板卡包括：输入接口、输出接口、功率放大单元、列驱动电路和行译码电路；其中，所述输入接口，用于接收来自上一级的数据；所述输出接口，用于将数据发送到下一级；所述功率放大单元，用于增加信号的驱动能力。

所述控制系统在上电初始化完成后，根据接收机器人控制器指令，显示对应的机器人表情，实施控制。

实施控制具体为，发送该表情的第一列所对应的行数据并锁存，使能所述第一列列，第一列上设定的LED灯点亮一段时间后熄灭；控制第二列所对应的LED灯的亮灭，依次完成第三直至第八列LED灯的控制，重复所述过程直到接收新控制指令。

实施例1

LED显示屏具有具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点，适用于机器人面部表情的显示。本发明LED显示屏由标准的LED点阵模块组成，为8*8的点阵模块。

如图1所示，该模块每一行的阳极并接在一起，每一列的阴极并接在一起。使用时，如果想要点亮某一个点，只需将该点对应的行和列分别置为高电平和低电平即可，因此，所述点阵模块通过动态扫描的方式来显示内容。

由于机器人头部空间有限，LED显示屏不能设计的太大，但为了显示足够的信息，点阵屏也不能设计的太小。因此，根据具体的机器人头部空间的大小及需要显示的表情内容，设计相应的LED显示屏。

为减少重复性劳动，该可级联的机器人面部表情模块化系统，包括为控制系统与显示系统两部分。

控制系统根据机器人控制器(RC)指令，转换成对应的机器人面部表情代码，并将数据发送到输出接口；显示系统(单元板)由点阵模块及驱动板卡组成，驱动板卡接受来自控制系统的数据并显示相应的表情。

如图2所示，驱动板卡包括：输入接口，用于接收来自上一级的数据，输出接口，用于将数据发送到下一级、功率放大单元，用于增加信号的驱动能力)、列驱动电路及行译码电路等。

如图3所示，点阵模块由1控制板卡和n块单元板组成。单元板的数量n由实际机器人需要显示的表情内容决定，每一块单元板的输入接口与上一级单元的输出接口连接，输出接口与下一级单元的输入接口连接。

控制系统在上电初始化完成后，根据接收到的指令，显示对应的机器人表情。如图4所示，控制流程为：

首先，发送该表情的第一列所对应的n个模块的行数据并锁存，再使能该列，使第一列上指定的LED灯点亮一段时间后熄灭；

接着用同样的方法，控制第二列所对应的n个模块的LED灯的亮灭，依次完成第三直至第八列(m＝8)LED灯的控制后；

重复该过程直到接受到新的控制指令。

当LED灯变化的频率足够快时(大于24Hz)，由于人眼的视觉暂留现象，就能看到稳定的机器人面部表情。

本发明可在不同的应用下使用，根据机器人面部的形状尺寸，选择一定数量的单元板，不需设计复杂的控制电路和驱动电路，节约了大量的原理图设计及PCB设计、软件调试时间，将研发人员从重复性的设计劳动中解放出来，节约了人力资源，在一定程度上保证了研发进度。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机器人面部表情模块化系统，其特征在于，包括：控制系统和显示系统，所述控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表情代码，并将数据发送到输出接口；所述显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情。

2.如权利要求1所述的机器人面部表情模块化系统，其特征在于，所述显示系统包括点阵模块和驱动板卡，所述驱动板卡接收所述控制系统的数据并显示相应的表情。

3.如权利要求2所述的机器人面部表情模块化系统，其特征在于，所述点阵模块为8*8的点阵模块；所述点阵模块每一行的阳极并接在一起，所述点阵模块每一列的阴极并接在一起。

4.如权利要求2所述的机器人面部表情模块化系统，其特征在于，所述驱动板卡包括：输入接口、输出接口、功率放大单元、列驱动电路和行译码电路；其中，所述输入接口，用于接收来自上一级的数据；所述输出接口，用于将数据发送到下一级；所述功率放大单元，用于增加信号的驱动能力。

5.如权利要求3所述的机器人面部表情模块化系统，其特征在于，所述点阵模块包括1控制板卡和多个单元板；所述每一单元板的输入接口与上一级单元的输出接口连接，所述每一单元板的输出接口与下一级单元的输入接口连接。

6.如权利要求1所述的机器人面部表情模块化系统，其特征在于，所述控制系统在上电初始化完成后，根据接收机器人控制器指令，显示对应的机器人表情，实施控制。

7.如权利要求6所述的机器人面部表情模块化系统，其特征在于，所述实施控制具体为，发送该表情的第一列所对应的行数据并锁存，使能所述第一列列，第一列上设定的LED灯点亮一段时间后熄灭；

控制第二列所对应的LED灯的亮灭，依次完成第三直至第八列LED灯的控制，重复所述过程直到接收新控制指令。