CN108039105B - 一种可眨眼的机器人眼球 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及仿生领域，更具体的说是一种可眨眼的机器人眼球，包括底板、眼球、眼球控制组件、眨眼频率调节组件和眼皮机构，装置中的眼皮件可以转动，模仿眨眼动作，并且眨眼的幅度可以调节；并且装置中的眼球可以沿横向和竖向转动，更加真实的模仿眼球的运动。所述的底板上设置有转动架杆、眼球托架和梯形凸条，底板的左端对称固定连接有两个转动架杆，两个转动架杆之间的底板上固定连接有眼球托架，眼球放置在眼球托架的上端，眼球为球形，眼球托架的上端与眼球的球形面贴合，底板的上端中间位置固定连接有梯形凸条；所述的眨眼频率调节组件设置在底板的右端。
Description
技术领域
本发明涉及仿生领域，更具体的说是一种可眨眼的机器人眼球。
背景技术
申请号为CN201210163320.X的一种医学模拟人仿真眼睛，本发明公开一种医学模拟人仿真眼睛，其中：眨眼传动机构和瞳孔变化机构的驱动电机和支架板固定在底座上。眨眼驱动电机经过曲柄摇杆传动机构，传动到眼皮实现眨眼。瞳孔驱动电机驱动安装于眼球内部的瞳孔变化机构实现瞳孔变化，瞳孔大小位置判断机构接在瞳孔变化机构上，瞳孔变化机构内部还接有瞳孔感光机构。眼球通过支架板与底座相连。本发明集合眨眼功能和瞳孔变化功能在一个整体上，结构简单紧凑，传动效果可靠，只要在后续部分增加一个控制电机转动的控制系统，就能实现对眼睛按照不同频率眨眼，瞳孔受内外界因素影响而发生瞳孔大小变化这两个功能的仿真模拟效果。本发明可用来作为医学模拟人仿真眼睛，或作为类人型机器人仿真眼睛。该装置中的眼球无法转动，不能模仿眼球的转动。
发明内容
本发明提供一种可眨眼的机器人眼球，其有益效果为装置中的眼皮件可以转动，模仿眨眼动作，并且眨眼的幅度可以调节；并且装置中的眼球可以沿横向和竖向转动，更加真实的模仿眼球的运动。
本发明涉及仿生领域，更具体的说是一种可眨眼的机器人眼球，包括底板、眼球、眼球控制组件、眨眼频率调节组件和眼皮机构，装置中的眼皮件可以转动，模仿眨眼动作，并且眨眼的幅度可以调节；并且装置中的眼球可以沿横向和竖向转动，更加真实的模仿眼球的运动。
所述的底板上设置有转动架杆、眼球托架和梯形凸条，底板的左端对称固定连接有两个转动架杆，两个转动架杆之间的底板上固定连接有眼球托架，眼球放置在眼球托架的上端，眼球为球形，眼球托架的上端与眼球的球形面贴合，底板的上端中间位置固定连接有梯形凸条；所述的眨眼频率调节组件设置在底板的右端；
所述的眼球上设置有伸出杆、横通槽和竖向槽，眼球的右端固定连接有伸出杆，伸出杆上设置有横通槽，伸出杆的上端设置有竖向槽，竖向槽与横通槽之间连通；
所述的眼球控制组件包括滑座、滑套、竖滑架、竖滑板、竖滑轴和横滑轴，滑座滑动连接在梯形凸条上，滑座的前后两端均固定连接有竖滑架，两个竖滑架的上端均固定连接有滑套，两个滑套上均滑动连接有竖滑板，两个竖滑板的上端之间固定连接有横滑轴，横滑轴的中间位置的上端固定连接有与横滑轴垂直的竖滑轴，横滑轴滑动连接在横通槽上，竖滑轴滑动连接在竖向槽上；
所述的眼皮机构包括眼皮件和眼皮件轴，眼皮件的前后两端均固定连接有眼皮件轴，两个眼皮件轴分别转动连接在前后两个转动架杆上，眼皮件为不完全球壳形，眼球上端的球形面与眼皮件贴合。
所述的眼球控制组件还包括斜杆、右板、横转杆、斜杆顶滑柱、圆形挡片、横转杆槽、前柱杆、矩形套框滑杆和矩形套框，滑座右端面的前端固定连接有斜杆，斜杆的上端固定连接有斜杆顶滑柱，横转杆的左端铰接连接在前端的竖滑板的上端，横转杆的右端设置有横转杆槽，斜杆顶滑柱滑动连接在横转杆槽的中间位置，斜杆顶滑柱的前端通过螺纹连接有圆形挡片。圆形挡片和斜杆分别与横转杆的前后端面贴合，滑座的右端中间位置固定连接有右板，右板的右端的上端固定连接有矩形套框滑杆，矩形套框滑杆上滑动连接有矩形套框，矩形套框的前端固定连接有前柱杆，前柱杆的前端滑动连接在横转杆槽的右端，矩形套框的右端通过螺纹连接有紧固螺钉I，紧固螺钉I顶在矩形套框滑杆上。
所述的眼皮机构还包括竖槽杆、竖槽、竖槽滑柱、横移杆滑座、横移杆、横移杆滑框和竖槽滑柱连杆，前端的眼皮件轴的前端固定连接有竖槽杆，竖槽杆上设置有竖槽，横移杆滑座固定连接在底板的中间位置，横移杆滑座的上端滑动连接有横移杆，横移杆的左端滑动连接有横移杆滑框，横移杆滑框上通过螺纹连接有紧固螺钉II，紧固螺钉II顶在横移杆上，横移杆滑框的左端固定连接有竖槽滑柱连杆，竖槽滑柱连杆的左端固定连接有竖槽滑柱，竖槽滑柱滑动连接在竖槽上。
所述的眨眼频率调节组件包括手转轴架、圆盘铰接杆、圆盘、梯形滑槽、手转轴和偏心点滑块，手转轴架固定连接在底板的右端，手转轴的前细后粗，手转轴的前端转动连接在手转轴架的上端，手转轴的前端固定连接有圆盘，圆盘的前端设置有梯形滑槽，梯形滑槽从圆盘的中心起始延伸至圆盘的外圈处，梯形滑槽内滑动连接有偏心点滑块，偏心点滑块上通过螺纹连接有紧固螺钉III，紧固螺钉III顶在梯形滑槽内，圆盘铰接杆的右端铰接在偏心点滑块上，圆盘铰接杆的左端铰接在横移杆的右端。
所述的横滑轴与横通槽的上下端面贴合，竖滑轴与竖向槽的前后端面贴合。
本发明一种可眨眼的机器人眼球的有益效果为：
本发明一种可眨眼的机器人眼球，装置中的眼皮件可以转动，模仿眨眼动作，并且眨眼的幅度可以调节；并且装置中的眼球可以沿横向和竖向转动，更加真实的模仿眼球的运动。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明一种可眨眼的机器人眼球的结构示意图一；
图2为本发明一种可眨眼的机器人眼球的结构示意图二；
图3为底板的结构示意图；
图4为眼球的结构示意图；
图5为眼球控制组件的结构示意图一；
图6为眼球控制组件的结构示意图二；
图7为眨眼频率调节组件的结构示意图一；
图8为眨眼频率调节组件的结构示意图二；
图9为眼皮机构的结构示意图一；
图10为眼皮机构的结构示意图二。
图中：底板1；转动架杆1-1；眼球托架1-2；梯形凸条1-3；眼球2；伸出杆2-1；横通槽2-2；竖向槽2-3；眼球控制组件3；滑座3-1；滑套3-2；竖滑架3-3；竖滑板3-4；斜杆3-5；右板3-6；横转杆3-7；斜杆顶滑柱3-8；圆形挡片3-9；横转杆槽3-10；前柱杆3-11；矩形套框滑杆3-12；矩形套框3-13；竖滑轴3-14；横滑轴3-15；眨眼频率调节组件4；手转轴架4-1；圆盘铰接杆4-2；圆盘4-3；梯形滑槽4-4；手转轴4-5；偏心点滑块4-6；眼皮机构5；眼皮件5-1；眼皮件轴5-2；竖槽杆5-3；竖槽5-4；竖槽滑柱5-5；横移杆滑座5-6；横移杆5-7；横移杆滑框5-8；竖槽滑柱连杆5-9。
具体实施方式
具体实施方式一：
下面结合图1-10说明本实施方式，本发明涉及仿生领域，更具体的说是一种可眨眼的机器人眼球，更具体的说是一种可眨眼的机器人眼球，包括底板1、眼球2、眼球控制组件3、眨眼频率调节组件4和眼皮机构5，装置中的眼皮件可以转动，模仿眨眼动作，并且眨眼的幅度可以调节；并且装置中的眼球可以沿横向和竖向转动，更加真实的模仿眼球的运动。
所述的底板1上设置有转动架杆1-1、眼球托架1-2和梯形凸条1-3，底板1的左端对称固定连接有两个转动架杆1-1，两个转动架杆1-1之间的底板1上固定连接有眼球托架1-2，眼球2放置在眼球托架1-2的上端，眼球2为球形，眼球托架1-2的上端与眼球2的球形面贴合，底板1的上端中间位置固定连接有梯形凸条1-3；所述的眨眼频率调节组件4设置在底板1的右端；
所述的眼球2上设置有伸出杆2-1、横通槽2-2和竖向槽2-3，眼球2的右端固定连接有伸出杆2-1，伸出杆2-1上设置有横通槽2-2，伸出杆2-1的上端设置有竖向槽2-3，竖向槽2-3与横通槽2-2之间连通；
所述的眼球控制组件3包括滑座3-1、滑套3-2、竖滑架3-3、竖滑板3-4、竖滑轴3-14和横滑轴3-15，滑座3-1滑动连接在梯形凸条1-3上，滑座3-1的前后两端均固定连接有竖滑架3-3，两个竖滑架3-3的上端均固定连接有滑套3-2，两个滑套3-2上均滑动连接有竖滑板3-4，两个竖滑板3-4的上端之间固定连接有横滑轴3-15，横滑轴3-15的中间位置的上端固定连接有与横滑轴3-15垂直的竖滑轴3-14，横滑轴3-15滑动连接在横通槽2-2上，竖滑轴3-14滑动连接在竖向槽2-3上；
所述的眼皮机构5包括眼皮件5-1和眼皮件轴5-2，眼皮件5-1的前后两端均固定连接有眼皮件轴5-2，两个眼皮件轴5-2分别转动连接在前后两个转动架杆1-1上，眼皮件5-1为不完全球壳形，眼球2上端的球形面与眼皮件5-1贴合。
所述的眼球控制组件3还包括斜杆3-5、右板3-6、横转杆3-7、斜杆顶滑柱3-8、圆形挡片3-9、横转杆槽3-10、前柱杆3-11、矩形套框滑杆3-12和矩形套框3-13，滑座3-1右端面的前端固定连接有斜杆3-5，斜杆3-5的上端固定连接有斜杆顶滑柱3-8，横转杆3-7的左端铰接连接在前端的竖滑板3-4的上端，横转杆3-7的右端设置有横转杆槽3-10，斜杆顶滑柱3-8滑动连接在横转杆槽3-10的中间位置，斜杆顶滑柱3-8的前端通过螺纹连接有圆形挡片3-9。圆形挡片3-9和斜杆3-5分别与横转杆3-7的前后端面贴合，滑座3-1的右端中间位置固定连接有右板3-6，右板3-6的右端的上端固定连接有矩形套框滑杆3-12，矩形套框滑杆3-12上滑动连接有矩形套框3-13，矩形套框3-13的前端固定连接有前柱杆3-11，前柱杆3-11的前端滑动连接在横转杆槽3-10的右端，矩形套框3-13的右端通过螺纹连接有紧固螺钉I，紧固螺钉I顶在矩形套框滑杆3-12上。矩形套框3-13在矩形套框滑杆3-12上竖直滑动时，矩形套框3-13带动前柱杆3-11竖直滑动，前柱杆3-11竖直滑动时带动横转杆3-7在斜杆顶滑柱3-8上转动并滑动，横转杆3-7在斜杆顶滑柱3-8上转动并滑动时可以带动前端的竖滑板3-4在滑套3-2上竖直滑动，竖滑板3-4在滑套3-2上竖直滑动时带动横滑轴3-15上下移动；滑座3-1在梯形凸条1-3上滑动时可以带动竖滑轴3-14前后滑动；由于眼球2夹在眼球托架1-2和眼皮件5-1之间，所以眼球只能在眼球托架1-2和眼皮件5-1之间自转，横滑轴3-15滑动连接在横通槽2-2上，横滑轴3-15上下移动时通过伸出杆2-1带动眼球2竖向转动，竖滑轴3-14滑动连接在竖向槽2-3上，竖滑轴3-14前后滑动时通过伸出杆2-1带动眼球2横向转动，通过同时控制眼球2的横向转动和竖向转动可以将眼球瞳孔调整至适当位置，装置可以应用于机器人的眼球位置。
所述的眼皮机构5还包括竖槽杆5-3、竖槽5-4、竖槽滑柱5-5、横移杆滑座5-6、横移杆5-7、横移杆滑框5-8和竖槽滑柱连杆5-9，前端的眼皮件轴5-2的前端固定连接有竖槽杆5-3，竖槽杆5-3上设置有竖槽5-4，横移杆滑座5-6固定连接在底板1的中间位置，横移杆滑座5-6的上端滑动连接有横移杆5-7，横移杆5-7的左端滑动连接有横移杆滑框5-8，横移杆滑框5-8上通过螺纹连接有紧固螺钉II，紧固螺钉II顶在横移杆5-7上，横移杆滑框5-8的左端固定连接有竖槽滑柱连杆5-9，竖槽滑柱连杆5-9的左端固定连接有竖槽滑柱5-5，竖槽滑柱5-5滑动连接在竖槽5-4上。横移杆5-7横向滑动时可以通过竖槽滑柱5-5带动竖槽杆5-3转动，竖槽杆5-3转动时带动眼皮件5-1转动，横移杆滑框5-8可以在横移杆5-7上滑动，从而调节横移杆5-7和竖槽滑柱连杆5-9的总长度，达到调节眼皮件5-1起始位置的效果。
所述的眨眼频率调节组件4包括手转轴架4-1、圆盘铰接杆4-2、圆盘4-3、梯形滑槽4-4、手转轴4-5和偏心点滑块4-6，手转轴架4-1固定连接在底板1的右端，手转轴4-5的前细后粗，手转轴4-5的前端转动连接在手转轴架4-1的上端，手转轴4-5的前端固定连接有圆盘4-3，圆盘4-3的前端设置有梯形滑槽4-4，梯形滑槽4-4从圆盘4-3的中心起始延伸至圆盘4-3的外圈处，梯形滑槽4-4内滑动连接有偏心点滑块4-6，偏心点滑块4-6上通过螺纹连接有紧固螺钉III，紧固螺钉III顶在梯形滑槽4-4内，圆盘铰接杆4-2的右端铰接在偏心点滑块4-6上，圆盘铰接杆4-2的左端铰接在横移杆5-7的右端。用手转动手转轴4-5时，手转轴4-5带动圆盘4-3转动，圆盘4-3转动时通过圆盘铰接杆4-2带动调节横移杆5-7在横移杆滑座5-6上往复运动，调节横移杆5-7往复运动可以带动眼皮件5-1来回摆动转动，达到模拟眨眼的效果，偏心点滑块4-6可以在梯形滑槽4-4内滑动，从而调节圆盘铰接杆4-2右端与圆盘4-3的偏心铰接位置，达到调节眨眼幅度的效果，紧固螺钉III可以将偏心点滑块4-6固定在梯形滑槽4-4内。
所述的横滑轴3-15与横通槽2-2的上下端面贴合，竖滑轴3-14与竖向槽2-3的前后端面贴合。
本发明一种可眨眼的机器人眼球的工作原理：矩形套框3-13在矩形套框滑杆3-12上竖直滑动时，矩形套框3-13带动前柱杆3-11竖直滑动，前柱杆3-11竖直滑动时带动横转杆3-7在斜杆顶滑柱3-8上转动并滑动，横转杆3-7在斜杆顶滑柱3-8上转动并滑动时可以带动前端的竖滑板3-4在滑套3-2上竖直滑动，竖滑板3-4在滑套3-2上竖直滑动时带动横滑轴3-15上下移动；滑座3-1在梯形凸条1-3上滑动时可以带动竖滑轴3-14前后滑动；由于眼球2夹在眼球托架1-2和眼皮件5-1之间，所以眼球只能在眼球托架1-2和眼皮件5-1之间自转，横滑轴3-15滑动连接在横通槽2-2上，横滑轴3-15上下移动时通过伸出杆2-1带动眼球2竖向转动，竖滑轴3-14滑动连接在竖向槽2-3上，竖滑轴3-14前后滑动时通过伸出杆2-1带动眼球2横向转动，通过同时控制眼球2的横向转动和竖向转动可以将眼球瞳孔调整至适当位置，装置可以应用于机器人的眼球位置。横移杆5-7横向滑动时可以通过竖槽滑柱5-5带动竖槽杆5-3转动，竖槽杆5-3转动时带动眼皮件5-1转动，横移杆滑框5-8可以在横移杆5-7上滑动，从而调节横移杆5-7和竖槽滑柱连杆5-9的总长度，达到调节眼皮件5-1起始位置的效果。用手转动手转轴4-5时，手转轴4-5带动圆盘4-3转动，圆盘4-3转动时通过圆盘铰接杆4-2带动调节横移杆5-7在横移杆滑座5-6上往复运动，调节横移杆5-7往复运动可以带动眼皮件5-1来回摆动转动，达到模拟眨眼的效果，偏心点滑块4-6可以在梯形滑槽4-4内滑动，从而调节圆盘铰接杆4-2右端与圆盘4-3的偏心铰接位置，达到调节眨眼幅度的效果，紧固螺钉III可以将偏心点滑块4-6固定在梯形滑槽4-4内。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种可眨眼的机器人眼球，包括底板（1）、眼球（2）、眼球控制组件（3）、眨眼频率调节组件（4）和眼皮机构（5），其特征在于：所述的底板（1）上设置有转动架杆（1-1）、眼球托架（1-2）和梯形凸条（1-3），底板（1）的左端对称固定连接有两个转动架杆（1-1），两个转动架杆（1-1）之间的底板（1）上固定连接有眼球托架（1-2），眼球（2）放置在眼球托架（1-2）的上端，眼球（2）为球形，眼球托架（1-2）的上端与眼球（2）的球形面贴合，底板（1）的上端中间位置固定连接有梯形凸条（1-3）；所述的眨眼频率调节组件（4）设置在底板（1）的右端；
所述的眼球（2）上设置有伸出杆（2-1）、横通槽（2-2）和竖向槽（2-3），眼球（2）的右端固定连接有伸出杆（2-1），伸出杆（2-1）上设置有横通槽（2-2），伸出杆（2-1）的上端设置有竖向槽（2-3），竖向槽（2-3）与横通槽（2-2）之间连通；
所述的眼球控制组件（3）包括滑座（3-1）、滑套（3-2）、竖滑架（3-3）、竖滑板（3-4）、竖滑轴（3-14）和横滑轴（3-15），滑座（3-1）滑动连接在梯形凸条（1-3）上，滑座（3-1）的前后两端均固定连接有竖滑架（3-3），两个竖滑架（3-3）的上端均固定连接有滑套（3-2），两个滑套（3-2）上均滑动连接有竖滑板（3-4），两个竖滑板（3-4）的上端之间固定连接有横滑轴（3-15），横滑轴（3-15）的中间位置的上端固定连接有与横滑轴（3-15）垂直的竖滑轴（3-14），横滑轴（3-15）滑动连接在横通槽（2-2）上，竖滑轴（3-14）滑动连接在竖向槽（2-3）上；
所述的眼皮机构（5）包括眼皮件（5-1）和眼皮件轴（5-2），眼皮件（5-1）的前后两端均固定连接有眼皮件轴（5-2），两个眼皮件轴（5-2）分别转动连接在前后两个转动架杆（1-1）上，眼皮件（5-1）为不完全球壳形，眼球（2）上端的球形面与眼皮件（5-1）贴合；
所述的眼球控制组件（3）还包括斜杆（3-5）、右板（3-6）、横转杆（3-7）、斜杆顶滑柱（3-8）、圆形挡片（3-9）、横转杆槽（3-10）、前柱杆（3-11）、矩形套框滑杆（3-12）和矩形套框（3-13），滑座（3-1）右端面的前端固定连接有斜杆（3-5），斜杆（3-5）的上端固定连接有斜杆顶滑柱（3-8），横转杆（3-7）的左端铰接连接在前端的竖滑板（3-4）的上端，横转杆（3-7）的右端设置有横转杆槽（3-10），斜杆顶滑柱（3-8）滑动连接在横转杆槽（3-10）的中间位置，斜杆顶滑柱（3-8）的前端通过螺纹连接有圆形挡片（3-9），圆形挡片（3-9）和斜杆（3-5）分别与横转杆（3-7）的前后端面贴合，滑座（3-1）的右端中间位置固定连接有右板（3-6），右板（3-6）的右端的上端固定连接有矩形套框滑杆（3-12），矩形套框滑杆（3-12）上滑动连接有矩形套框（3-13），矩形套框（3-13）的前端固定连接有前柱杆（3-11），前柱杆（3-11）的前端滑动连接在横转杆槽（3-10）的右端，矩形套框（3-13）的右端通过螺纹连接有紧固螺钉I，紧固螺钉I顶在矩形套框滑杆（3-12）上；
所述的眼皮机构（5）还包括竖槽杆（5-3）、竖槽（5-4）、竖槽滑柱（5-5）、横移杆滑座（5-6）、横移杆（5-7）、横移杆滑框（5-8）和竖槽滑柱连杆（5-9），前端的眼皮件轴（5-2）的前端固定连接有竖槽杆（5-3），竖槽杆（5-3）上设置有竖槽（5-4），横移杆滑座（5-6）固定连接在底板（1）的中间位置，横移杆滑座（5-6）的上端滑动连接有横移杆（5-7），横移杆（5-7）的左端滑动连接有横移杆滑框（5-8），横移杆滑框（5-8）上通过螺纹连接有紧固螺钉II，紧固螺钉II顶在横移杆（5-7）上，横移杆滑框（5-8）的左端固定连接有竖槽滑柱连杆（5-9），竖槽滑柱连杆（5-9）的左端固定连接有竖槽滑柱（5-5），竖槽滑柱（5-5）滑动连接在竖槽（5-4）上。
2.根据权利要求1所述的一种可眨眼的机器人眼球，其特征在于：所述的眨眼频率调节组件（4）包括手转轴架（4-1）、圆盘铰接杆（4-2）、圆盘（4-3）、梯形滑槽（4-4）、手转轴（4-5）和偏心点滑块（4-6），手转轴架（4-1）固定连接在底板（1）的右端，手转轴（4-5）的前细后粗，手转轴（4-5）的前端转动连接在手转轴架（4-1）的上端，手转轴（4-5）的前端固定连接有圆盘（4-3），圆盘（4-3）的前端设置有梯形滑槽（4-4），梯形滑槽（4-4）从圆盘（4-3）的中心起始延伸至圆盘（4-3）的外圈处，梯形滑槽（4-4）内滑动连接有偏心点滑块（4-6），偏心点滑块（4-6）上通过螺纹连接有紧固螺钉III，紧固螺钉III顶在梯形滑槽（4-4）内，圆盘铰接杆（4-2）的右端铰接在偏心点滑块（4-6）上，圆盘铰接杆（4-2）的左端铰接在横移杆（5-7）的右端。
3.根据权利要求1所述的一种可眨眼的机器人眼球，其特征在于：所述的横滑轴（3-15）与横通槽（2-2）的上下端面贴合，竖滑轴（3-14）与竖向槽（2-3）的前后端面贴合。
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