CN110539333A - 一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法，包括如下步骤：在软体面皮上预先标记若干连接点；找出连接点中的驱动连接点，在软体面皮内驱动连接点的标记处布置连接底板；在连接底板上表面设置带孔磁铁；在若干驱动单元上布置连接杆；将软体面皮裹覆于机器人头壳上，将连接杆嵌入带孔磁铁的孔中，并和连接底板通过磁力作用贴合。本发明通过上述设计实现机器人头壳与软体面皮的连接固定，同时大幅度降低了软体面皮拆装的难度，使机器人头壳更换软体面皮变得更加轻松方便，可广泛应用于仿真机器人领域。

Description

一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法
技术领域
本发明涉及机器人领域，更具体地，涉及一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法。
背景技术
机器人面部表情控制可以做出人的面部基本表情，如大笑、微笑等。实现基本表情的控制需要有连接结构将驱动单元与仿真面皮连接起来。目前采用的连接方法多为将连接件嵌入仿真面皮中，该类方法中连接件嵌套在仿真面具中，受力时极容易撕裂面皮并脱落，并且该类方法待硅胶凝固成型后无法重新拆卸，不利于仿真面具的多次装卸调试。
发明内容
为了解决现有技术中用于机器人的软体面皮受力时极容易撕裂面皮并脱落，并且无法重新拆卸的不足，本发明提供了一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，包括以下步骤：
步骤S1：在软体面皮上预先标记软体面皮与机器人头壳的若干连接点；
步骤S2：根据人脸面部运动分析结果，将软体面皮与机器人头壳的若干连接点分为驱动连接点和固定连接点；
步骤S3：在软体面皮标记的驱动连接点处布置连接底板；
步骤S4：在连接底板上设置带孔磁铁；
步骤S5：将一连接杆嵌入带孔磁铁的孔中，并和连接底板贴合；
步骤S6：将软体面皮裹覆于机器人头壳上。
优选的，所述连接底板下表面与软体面皮相连接。
优选的，所述连接底板部分凸起，带孔磁铁的孔可嵌入连接底板部分凸起的位置。
优选的，所述连接底板上表面上部分凸起的形状为具有一定高度的圆形凸台，所述连接底板上的圆形凸台直径略小于所述带孔磁铁的孔径。
优选的，所述连接底板为铁质材料，所述连接底板与带孔磁铁通过磁力吸附作用和轴孔约束连接固定。
优选的，所述连接杆的直径略小于所述带孔磁铁的孔径，所述连接杆可以嵌入所述带孔磁铁的孔中。
优选的，所述连接杆为铁质材料，所述连接杆与带孔磁铁和连接底板通过磁力作用贴合。
一种软体面皮，所述的软体面皮基于上述的方法，所述的软体面皮包括连接杆、带孔磁铁、连接底板以及驱动连接点；
所述的驱动连接点上设置有连接底板，所述连接底板部分凸起，带孔磁铁的孔嵌入连接底板部分凸起的位置与连接底板相连接，所述的连接杆嵌入带孔磁铁的孔中。
优选的，所述的所述连接底板部分凸起的位置的形状为一具有一定高度的圆形凸台，所述连接底板上的圆形凸台直径略小于所述带孔磁铁的孔径，所述圆形凸台嵌入所述带孔磁铁的孔中；所述连接底板为铁质材料，所述连接底板与带孔磁铁通过磁力吸附作用和轴孔约束连接固定。
优选的，所述连接杆的直径略小于所述带孔磁铁的孔径。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
(1)本发明以较为简单的结构和方式实现驱动单元与软体面皮的牢固连接。
(2)本发明相对于连接件嵌入仿真面皮的连接方法，克服了连接点受力易撕裂的缺点，抗撕裂性能更强。
(3)本发明相对于连接件嵌入仿真面皮的连接方法，克服了难以多次拆装的弊端，更加利于企业生产调试。
(4)本发明提供了一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，给现有的机器人头壳与软体面皮的连接方式提供一种新型、拆装方便的连接方法，实现机器人头壳与软体面皮的连接固定，同时大幅度降低了软体面皮拆装的难度。
附图说明
图1为本发明一种机器人头壳与软体面皮的连接方法示意图；
图2为连接件爆炸图；
图3为软体面皮连接点分布图；
图中：1、连接杆；2、带孔磁铁；3、连接底板；4、软体面皮；5、驱动连接点；6、固定连接点。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1～图3所示，一种机器人头壳与软体面皮4的连接方法，包括以下步骤：
步骤S1：在软体面皮4上预先标记软体面皮4与机器人头壳的若干连接点；
步骤S2：根据人脸面部运动分析结果，将软体面皮4与机器人头壳的若干连接点分为驱动连接点5和固定连接点6；
步骤S3：在软体面皮4标记的驱动连接点5处布置连接底板3；
步骤S4：在连接底板3上设置带孔磁铁2；
步骤S5：将一连接杆1嵌入带孔磁铁2的孔中，并和连接底板3贴合；
步骤S6：将软体面皮4裹覆于机器人头壳上。
如图2所示，所述连接杆1的另一端从带孔磁铁2上表面嵌入磁铁孔中，连接杆1与带孔磁铁2的孔内表面由于磁力作用紧密贴合。
如图2所示，所述带孔磁铁2的另一表面由于磁力作用与连接底板3上表面紧密贴合，连接底板3上表面有凸台301嵌入带孔磁铁2中卡住带孔磁铁2，阻止其受力沿贴合面切向运动。
本发明在具体使用时，本实施例中，采用柔软且极具弹性的人体硅胶材料裹覆在机器人面部外框架作为软体面皮4，软体面皮4内表面与所述连接底板3通过有机硅胶胶水黏粘，通过驱动单元控制连接件进而引起仿真面皮的形变，达到面部肌肉伸缩的效果，模拟人类面部表情。
所述的机器人面部表情控制的连接结构上端的连接杆1用于与驱动单元连接。所述连接底板3的上表面与带孔磁铁2的下面表通过磁力作用紧密贴合，连接杆1侧面与带孔磁铁2的孔内表面通过磁力作用紧密贴合。采用磁力作用贴合的连接方法，优化了驱动单元与软体面皮4的连接方式，克服了连接点受力易撕裂的缺点且易于多次拆装。
所述软体面皮4上预先标记的若干连接点，根据人脸面部运动分析结果可将若干连接点分为驱动连接点5和固定连接点6；所述驱动连接点5和固定连接点6区别在于驱动连接点5上的连接杆1需外接驱动单元，固定连接点6上的连接杆1无需外接驱动单元。
本实施例中，如图3软体面皮4连接点分布图所示，所述软体面皮4的眉部、嘴唇与嘴角等处布置有驱动连接点5；所述软体面皮4的额头、双颊、下巴等处布置有若干固定连接点6。通过控制上述驱动连接点5与固定连接点6，机器人能够模拟一系列面部表情的肌肉伸缩效果，提高了机器人面部表情的逼真程度。
实施例2
如图2以及图3所示，一种软体面皮4，所述的软体面皮4包括连接杆1、带孔磁铁2、连接底板3以及驱动连接点5；
所述的驱动连接点5上设置有连接底板3，所述连接底板3部分凸起，带孔磁铁2的孔嵌入连接底板3部分凸起的位置与连接底板3相连接，所述的连接杆1嵌入带孔磁铁2的孔中。
优选的，所述的所述连接底板3部分凸起的位置的形状为一具有一定高度的圆形凸台，所述连接底板3上的圆形凸台直径略小于所述带孔磁铁2的孔径，所述圆形凸台嵌入所述带孔磁铁2的孔中；所述连接底板3为铁质材料，所述连接底板3与带孔磁铁2通过磁力吸附作用和轴孔约束连接固定。
优选的，所述连接杆1的直径略小于所述带孔磁铁2的孔径。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在软体面皮(4)上预先标记软体面皮与机器人头壳的若干连接点；
步骤S2：根据人脸面部运动分析结果，将软体面皮(4)与机器人头壳的若干连接点分为驱动连接点(5)和固定连接点(6)；
步骤S3：在软体面皮(4)标记的驱动连接点(5)处布置连接底板(3)；
步骤S4：在连接底板(3)上设置带孔磁铁(2)；
步骤S5：将一连接杆(1)嵌入带孔磁铁(2)的孔中，并和连接底板(3)贴合；
步骤S6：将软体面皮(4)裹覆于机器人头壳上。
2.根据权利要求1所述的一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于，所述连接底板(3)下表面与软体面皮(4)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于，所述连接底板(3)部分凸起，带孔磁铁(2)的孔可嵌入连接底板(3)部分凸起的位置。
4.根据权利要求3所述的一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于，所述连接底板(3)上表面上部分凸起的形状为具有一定高度的圆形凸台(301)，所述连接底板(3)上的圆形凸台(301)直径略小于所述带孔磁铁(2)的孔径。
5.根据权利要求1所述的一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于：所述连接底板(3)为铁质材料，所述连接底板(3)与带孔磁铁(2)通过磁力吸附作用和轴孔约束连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于：所述连接杆(1)的直径略小于所述带孔磁铁(2)的孔径，所述连接杆可以嵌入所述带孔磁铁(2)的孔中。
7.根据权利要求1所述的一种机器人头壳与软体面皮的连接方法，其特征在于：所述连接杆(1)为铁质材料，所述连接杆(1)与带孔磁铁(2)和连接底板(3)通过磁力作用贴合。
8.一种软体面皮(4)，所述的软体面皮(4)基于上述权利1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述的软体面皮(4)包括连接杆(1)、带孔磁铁(2)、连接底板(3)以及驱动连接点(5)；
所述的驱动连接点(5)上设置有连接底板(3)，所述连接底板(3)部分凸起，带孔磁铁(2)的孔嵌入连接底板(3)部分凸起的位置与连接底板(3)相连接，所述的连接杆(1)嵌入带孔磁铁(2)的孔中。
9.根据权利要求8所述的一种软体面皮(4)，其特征在于，所述的所述连接底板(3)部分凸起的位置的形状为一具有一定高度的圆形凸台(301)，所述连接底板(3)上的圆形凸台(301)直径略小于所述带孔磁铁(2)的孔径，所述圆形凸台嵌入所述带孔磁铁(2)的孔中；所述连接底板(3)为铁质材料，所述连接底板(3)与带孔磁铁(2)通过磁力吸附作用和轴孔约束连接固定。
10.根据权利要求9所述的一种软体面皮(4)，其特征在于，所述连接杆(1)的直径略小于所述带孔磁铁(2)的孔径。
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