CN203650522U - 模块化仿人头部系统及具有该头部系统的表情机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模块化仿人头部系统，包括骨架系统以及安装于骨架系统上的视觉层构件、面部层构件和下颚层构件，各部件采用模块化结构安装连接，便于安装、调节，从而能够实现不同人群的面部表情，具有良好的兼容性。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种用于表情机器人的头部系统及具有该头部系统的表情机器人。
背景技术
第一代工业机器人没有感情表达，缺乏机器视觉、机器听觉等高级智能，工作完成与否、完成的质量无法感知，难以和操作人员进行人机交互。在该领域中的重点是研究机器人情感表达与面部器官、皮肤变形的机理。目前表情机器人具有的眉、眼、嘴、鼻等基本结构，能表现出明显的笑、哭等表情，有效解决以上人机交互不足等问题。
欧美方面有美国麻省理工学院(M IT)人工智能实验室的的Kismet，注重机械稳定性，已应用到电影拍摄；日本有早稻田大学的WE-4R，具备完善的情感模型，能根据外部环境表达出自己的情感。
国内表情机器人起步较晚，有哈尔滨工业大学的孙中山机器人、上海大学的SHFR_1、西安超人公司的李咏2等。其中西安超人公司的表情机器人的仿人外形比较突出。
现有结构的缺点：控制不同位点的机构交织在一起，使得修改的难度比较大，一个头部只能适应一种人群的面部表达。亚、欧人的脸部差距很大，所以一个头部不能够做到很好的兼容。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种模块化仿人头部系统，以解决现有结构修改难度大、适应性差的问题，其能够通过只改变一个模块来适应不同人种,不同性别的仿真面皮，并且整体用料少，组装方便，成本低。同时，本实用新型还提供一种具有该头部系统的表情机器人。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种模块化仿人头部系统，包括骨架系统以及安装于骨架系统上的视觉层构件、面部层构件和下颚层构件，其特征在于：
所述骨架系统由三个定层骨架、上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架和底座固定架构成，三个定层骨架竖直并排设置，在三个定层骨架上从上至下依次水平插接上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架和底座固定架；
所述视觉层构件是由视觉层固定底座、视觉层舵机、视觉层摇杆和眼球模块组成；视觉层固定底座可拆卸式连接在上层固定骨架上，在视觉层固定底座上铆接两个眼球模块，且对应每个眼球模块栓接一个视觉层舵机，视觉层舵机与眼球模块通过视觉层摇杆连接；
所述面部层构件是由面部层固定底座、面部层舵机、面部层摇杆、拉动杆和面部层支架组成；面部层固定底座可拆卸式连接在中层固定骨架上，面部层舵机和面部层支架栓接在面部层固定底座上，拉动杆安装在面部层支架上，面部层舵机与拉动杆通过面部层摇杆连接；
所述下颚层构件是由下颚层固定底座、下颚层支架、下颚骨块和模型牙齿组成；下颚层固定底座可拆卸式连接在下层固定骨架上，下颚层支架栓接在下颚层固定底座上，下颚骨块铆接在下颚层支架上，模型牙齿固定在下颚骨块与下颚层固定底座之间。
进一步，所述定层骨架、上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架及底座固定架上对应开设插接口，通过插接的方式进行连接。
这种插接连接结构使得各个部件制造加工更方便，成本更低，且组装拆卸方便，利用单个零部件的更换。
进一步，所述上层固定骨架、中层固定骨架和下层固定骨架的左右两侧分别对应开设长条形安装孔，视觉层固定底座、面部层固定底座和下颚层固定底座对应上述安装孔开设与其垂直的长条形装配孔，利用安装孔和装配孔采用螺栓分别将视觉层固定底座固定在上层固定骨架上，面部层固定底座固定在中层固定骨架上，下颚层固定底座固定在下层固定骨架上。
通过安装孔和装配孔能够非常方便的调整视觉层、面部层和下颚层的前后左右的装配位置，从而适应不同人种,不同性别的仿真面皮，且安装更灵活。
进一步，所述三个定层骨架、上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架和底座固定架均采用2mm厚的铝板通过线切割加工而成。
采用这种加工方式成本更低。
一种表情机器人，该表情机器人具有上述的模块化仿人头部系统。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：相对于现有表情机器人头部系统采用U型件连接结构，减少了连接点、降低了加工精度的要求、避免产生过大的整体尺寸累计误差。且其采用的模块化结构相对于以前的散乱连接方式，更换零件更方便，既可以单个零件的替换，也可以将一个模块给整体替换。适应性更强，可以让一个头部来实现不同人群的面部表情，具有良好的兼容性。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的爆炸图；
图3是骨架系统的结构示意图；
图4是骨架系统的分解结构图；
图5是视觉层固定底座、面部层固定底座和下颚层固定底座与骨架系统的连接结构示意图；
图6是视觉层构件的组合状态示意图；
图7是面部层构件的组合状态示意图；
图8是下颚层构件的组合状体示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1至图8所示，一种模块化仿人头部系统，包括骨架系统10以及安装于骨架系统10上的视觉层构件20、面部层构件30和下颚层构件40。
参见图3和图4，所述骨架系统10由三个定层骨架101、上层固定骨架102、中层固定骨架103、下层固定骨架104和底座固定架105构成，所述定层骨架101、上层固定骨架102、中层固定骨架103、下层固定骨架104及底座固定架105上对应开设插接口，三个定层骨架101竖直并排设置，在三个定层骨架101上从上至下依次水平插接上层固定骨架102、中层固定骨架103、下层固定骨架104和底座固定架105。
参见图6，所述视觉层构件20是由视觉层固定底座201、视觉层舵机202、视觉层摇杆203和眼球模块204组成；视觉层固定底座201可拆卸式连接在上层固定骨架102上，在视觉层固定底座201前端铆接两个眼球模块204，且对应每个眼球模块204在视觉层固定底座201上栓接一个视觉层舵机202，视觉层舵机202与眼球模块204通过视觉层摇杆203连接。
参见图7，所述面部层构件30是由面部层固定底座301、面部层舵机302、面部层摇杆303、拉动杆304和面部层支架305组成；面部层固定底座301可拆卸式连接在中层固定骨架103上，面部层舵机302和面部层支架305栓接在面部层固定底座301上，一对拉动杆304对称安装在面部层支架305两侧，面部层舵机302与拉动杆304通过面部层摇杆303连接。
参见图8，所述下颚层构件40是由下颚层固定底座401、下颚层支架402、下颚骨块403和模型牙齿404组成；下颚层固定底座401可拆卸式连接在下层固定骨架104上，下颚层支架402栓接在下颚层固定底座401上，下颚骨块403铆接在下颚层支架402上，模型牙齿404固定在下颚骨块403与下颚层固定底座401之间。
参见图2和图5，为了便于安装、拆卸及为适应不同人种、不同性别的面部特征调整位置，所述上层固定骨架102、中层固定骨架103和下层固定骨架104的左右两侧分别对应开设长条形安装孔1，视觉层固定底座201、面部层固定底座301和下颚层固定底座401对应上述安装孔1开设与其垂直的长条形装配孔2，利用安装孔1和装配孔2采用螺栓分别将视觉层固定底座201固定在上层固定骨架102上，面部层固定底座301固定在中层固定骨架103上，下颚层固定底座401固定在下层固定骨架104上。因此，可以根据不同人种、性别的面部特征，相应的更换视觉层构件20、面部层构件30和下颚层构件40，或者对视觉层固定底座201、面部层固定底座301和下颚层固定底座401的前后左右位置进行调整。
本实施方式中所述三个定层骨架101、上层固定骨架102、中层固定骨架103、下层固定骨架104和底座固定架105均采用2mm厚的铝板通过线切割加工而成。
本发明还提供一种表情机器人，该表情机器人具有上述的模块化仿人头部系统。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种模块化仿人头部系统，包括骨架系统以及安装于骨架系统上的视觉层构件、面部层构件和下颚层构件，其特征在于：
所述骨架系统由三个定层骨架、上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架和底座固定架构成，三个定层骨架竖直并排设置，在三个定层骨架上从上至下依次水平插接上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架和底座固定架；
所述视觉层构件是由视觉层固定底座、视觉层舵机、视觉层摇杆和眼球模块组成；视觉层固定底座可拆卸式连接在上层固定骨架上，在视觉层固定底座上铆接两个眼球模块，且对应每个眼球模块栓接一个视觉层舵机，视觉层舵机与眼球模块通过视觉层摇杆连接；
所述面部层构件是由面部层固定底座、面部层舵机、面部层摇杆、拉动杆和面部层支架组成；面部层固定底座可拆卸式连接在中层固定骨架上，面部层舵机和面部层支架栓接在面部层固定底座上，拉动杆安装在面部层支架上，面部层舵机与拉动杆通过面部层摇杆连接；
所述下颚层构件是由下颚层固定底座、下颚层支架、下颚骨块和模型牙齿组成；下颚层固定底座可拆卸式连接在下层固定骨架上，下颚层支架栓接在下颚层固定底座上，下颚骨块铆接在下颚层支架上，模型牙齿固定在下颚骨块与下颚层固定底座之间。
2.根据权利要求1所述的模块化仿人头部系统，其特征在于：所述定层骨架、上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架及底座固定架上对应开设插接口，通过插接的方式进行连接。
3.根据权利要求1所述的模块化仿人头部系统，其特征在于：所述上层固定骨架、中层固定骨架和下层固定骨架的左右两侧分别对应开设长条形安装孔，视觉层固定底座、面部层固定底座和下颚层固定底座对应上述安装孔开设与其垂直的长条形装配孔，利用安装孔和装配孔采用螺栓分别将视觉层固定底座固定在上层固定骨架上，面部层固定底座固定在中层固定骨架上，下颚层固定底座固定在下层固定骨架上。
4.根据权利要求1所述的模块化仿人头部系统，其特征在于：所述三个定层骨架、上层固定骨架、中层固定骨架、下层固定骨架和底座固定架均采用2mm厚的铝板通过线切割加工而成。
5.一种表情机器人，其特征在于：该表情机器人具有上述权利要求1至4任一项所述的模块化仿人头部系统。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2014-01-20 CN CN201420031741.1U patent/CN203650522U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN105437247A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-03-30 | 龙卷风机电科技（昆山）有限公司 | 一种表情机器人 |
| CN105437247B (zh) * | 2016-01-27 | 2017-06-20 | 龙卷风机电科技（昆山）有限公司 | 一种表情机器人 |
| CN106393127A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-15 | 昆山塔米机器人有限公司 | 一种仿人面部表情的机器人 |
| CN109202915A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 深圳光启合众科技有限公司 | 仿生机器人的头部结构和仿生机器人 |
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