CN205127394U - 可变换表情的机器人眼睛结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可变换表情的机器人眼睛结构，包括电路转接板、背光板、扩散板、外框塑胶件、作为机器人眼睛上晶状体的透明塑胶件以及作为机器人眼睛上瞳孔的眼黑色塑胶件；所述黑色塑胶件固定在透明塑胶件上，所述透明塑胶件固定在外框塑胶件上与机器人眼睛相适配的定位孔中，所述电路转接板与背光板电连接，并为背光板提供电源，所述扩散板夹持在背光板与外框塑胶件之间，所述背光板上发出的光透过透明塑胶件显示出来。通过使用背光板大大减少了LED的数量，可以选用色彩更丰富的RGB三色灯，使得显示效果更胜一筹，控制背光板上的颜色变化，从而使得透明塑胶件所显示出的颜色明暗发生变化，以显示出机器人的不同情绪变化。

Description

可变换表情的机器人眼睛结构

技术领域

本实用新型涉及机器人表情设计的技术领域，尤其涉及一种可变换表情的机器人眼睛结构。

背景技术

国内现有仿真机器人技术尚不满足使机器人与真人一样完成眨眼动作，例如北理工的“汇童”机器人。国外现有仿真机器人技术多是以人工肌肉或者电机直接驱动眼部完成眨眼动作，例如日本大阪大学研制的雷普莉Q1号。其中，用人工肌肉作为驱动件和传动件属于柔性传动，传动线性差，系统很不稳定。另外，人工肌肉属于气压系统，难于实现比例控制，所以机器人眼部动作与真人动作相差较远。同时，上述眨眼传动装置需要空压机，这就带来了机器人体积大、噪音大、安装维修十分繁杂等问题。

所以，在中国实用新型专利申请号为“CN200920034455.X”，名称为“高仿真表演机器人用眨眼传动机构”的专利文件中公开了一种高仿真表演机器人用眨眼传动机构，包括驱动机器人眼睑动作的驱动机构和安装在所述驱动机构和机器人眼睑之间的传动机构，所述驱动机构为比例伺服舵机。该实用新型结构简单、加工制作方便、安装及使用操作简便且使用效果好、动作可靠，能有效解决现有机器人眨眼传动机构所存在的体积大、制造成本高、不易安装、噪音大、安装维修麻烦、传动效果差等实际问题。

然而，该实用新型通过机械结构使得机器人能够眨眼，依然比较呆板、冷酷，不太像实体人。因而如果可以用机器人的眼睛加上肢体动作表达情绪，使机器人也有性格、脾气，使其更像一个“人”，那就能够达到逼真的效果了。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种原理简单、表情丰富的可变换表情的机器人眼睛结构。

为了达到上述目的，本实用新型一种可变换表情的机器人眼睛结构，包括电路转接板、背光板、扩散板、外框塑胶件、作为机器人眼睛上晶状体的透明塑胶件以及作为机器人眼睛上瞳孔的眼黑色塑胶件；所述黑色塑胶件固定在透明塑胶件上，所述透明塑胶件固定在外框塑胶件上与机器人眼睛相适配的定位孔中，所述电路转接板与背光板电连接，并为背光板提供电源，所述扩散板夹持在背光板与外框塑胶件之间，所述背光板上发出的光透过透明塑胶件显示出来。

其中，该机器人眼睛结构还包括弱化背光板间缝隙发光条的泡沫层，所述泡沫层为与背光板形状相同的薄片状半透膜层，所述泡沫层夹持在背光板与扩散板之间。

其中，该机器人眼睛结构还包括避免机器内部有光的紧固盖板，所述紧固盖板与外框塑胶件通过螺纹结构固定连接，且紧固盖板与外框塑胶件之间围合形成夹紧背光板、泡沫层以及扩散层的空腔。

其中，所述背光板包括上中下三层，三个背光板分别与透明塑胶件的不同位置相适配，以排布在机器人眼睛的不同位置上，所述背光板的上层和下层均比中层的宽度要宽。

其中，所述透明塑胶件的中间位置开设有与黑色塑胶件相适配的定位槽，所述定位槽中还开设有多个圆形通孔，所述黑色塑胶件上开设有多个固定圆柱，所述固定圆柱穿过圆形通孔后，黑色塑胶件固定在透明塑胶件上。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型的可变换表情的机器人眼睛结构，通过使用背光板大大减少了LED的数量，可以选用色彩更丰富的RGB三色灯，使得显示效果更胜一筹，控制背光板上的颜色变化，从而使得透明塑胶件所显示出的颜色明暗发生变化，以显示出机器人的不同情绪变化。本实用新型的机器人眼睛结构能够模仿人的眨眼动作，很好的体现了机器人情绪的变化，使机器人也有性格、有情绪，给人机互动带来很好的体验效果，也使机器人的行为、动作更加人性化，更易于大众所接受。

附图说明

图1为本实用新型可变换表情的机器人眼睛结构的爆炸图。

主要元件符号说明如下：

10、电路转接板11、背光板

12、扩散板13、外框塑胶件

14、透明塑胶件15、黑色塑胶件

16、泡沫层17、紧固盖板

131、定位孔141、定位槽

142、圆形通孔151、固定圆柱。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

参阅图1，本实用新型一种可变换表情的机器人眼睛结构，包括电路转接板10、背光板11、扩散板12、外框塑胶件13、作为机器人眼睛上晶状体的透明塑胶件14以及作为机器人眼睛上瞳孔的眼黑色塑胶件15；黑色塑胶件15固定在透明塑胶件14上，透明塑胶件14固定在外框塑胶件13上与机器人眼睛相适配的定位孔131中，电路转接板10与背光板11电连接，并为背光板11提供电源，扩散板12夹持在背光板11与外框塑胶件13之间，背光板11上发出的光透过透明塑胶件14显示出来。

相较于现有技术，本实用新型的可变换表情的机器人眼睛结构，通过使用背光板11大大减少了LED的数量，可以选用色彩更丰富的RGB三色灯，使得显示效果更胜一筹，控制背光板11上的颜色变化，从而使得透明塑胶件14所显示出的颜色明暗发生变化，以显示出机器人的不同情绪变化。本实用新型的机器人眼睛结构能够模仿人的眨眼动作，很好的体现了机器人情绪的变化，使机器人也有性格、有情绪，给人机互动带来很好的体验效果，也使机器人的行为、动作更加人性化，更易于大众所接受。

在本实施例中，该机器人眼睛结构还包括弱化背光板11间缝隙发光条的泡沫层16，泡沫层16为与背光板11形状相同的薄片状半透膜层，泡沫层16夹持在背光板11与扩散板12之间。利用RGB全彩LED的变色效果，可以亮不同的颜色来表示不同的情绪，再加上不同的眨眼动作，即可实现多种情绪的表达。泡沫层16的设置是弱化背光板11间缝隙造成的发光条，使整个眼睛的发光效果更自然。

在本实施例中，该机器人眼睛结构还包括避免机器内部有光的紧固盖板17，紧固盖板17与外框塑胶件13通过螺纹结构固定连接，且紧固盖板17与外框塑胶件13之间围合形成夹紧背光板11、泡沫层16以及扩散层的空腔。紧固盖板17的作用是将前面的所有部件紧密的压在一起，可以挡住背光板11扩散到反面的光，避免造成机器内部有光，再者，便于整机安装。

在本实施例中，背光板11包括上中下三层，三个背光板11分别与透明塑胶件14的不同位置相适配，以排布在机器人眼睛的不同位置上，背光板11的上层和下层均比中层的宽度要宽。本设计的眼睛按照一定的比例分为上中下三层，中间一层较窄，每层都可以单独点亮，且不影响相邻层；再通过程序控制眼睛做出相应的眨眼、变色等动作，使眼睛的动作更加丰富，便于表达更多的情感。

在本实施例中，透明塑胶件14的中间位置开设有与黑色塑胶件15相适配的定位槽141，定位槽141中还开设有多个圆形通孔142，黑色塑胶件15上开设有多个固定圆柱151，固定圆柱151穿过圆形通孔142后，黑色塑胶件15固定在透明塑胶件14上。通过圆形通孔142与固定圆柱151的适配连接实现黑色塑胶件15与透明塑胶件14之间的无痕连接，使得机器人眼睛表面更加自然。当然，本实用新型并不局限于上述的固定结构设置，只要是能够实现黑色塑胶件15与透明塑胶件14之间固定的方式，均属于本方案的简单变形和变换，应当落入本实用新型的保护范围。

本实用新型的优势在于：

1、显示的色彩很均匀，让人在主观感觉上有很高的分辨率，相比分辨率很低的LED阵列有更好的视觉体验；

2、使用LED背光板11大大减少了LED的数量，可以选用色彩更丰富的RGB三色灯，使得显示效果更胜一筹；

3、在结构方面，每只眼睛我们采用三层的结构，一方面，可以做出类似于人眼的眨眼动作；另一方面，三层的结构方便我们做出眼睛颜色的渐变效果，颜色更自然。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种可变换表情的机器人眼睛结构，其特征在于，包括电路转接板、背光板、扩散板、外框塑胶件、作为机器人眼睛上晶状体的透明塑胶件以及作为机器人眼睛上瞳孔的眼黑色塑胶件；所述黑色塑胶件固定在透明塑胶件上，所述透明塑胶件固定在外框塑胶件上与机器人眼睛相适配的定位孔中，所述电路转接板与背光板电连接，并为背光板提供电源；所述扩散板夹持在背光板与外框塑胶件之间，所述背光板上发出的光透过透明塑胶件显示出来。

2.根据权利要求1所述的可变换表情的机器人眼睛结构，其特征在于，该机器人眼睛结构还包括弱化背光板间缝隙发光条的泡沫层，所述泡沫层为与背光板形状相同的薄片状半透膜层，所述泡沫层夹持在背光板与扩散板之间。

3.根据权利要求2所述的可变换表情的机器人眼睛结构，其特征在于，该机器人眼睛结构还包括避免机器内部有光的紧固盖板，所述紧固盖板与外框塑胶件通过螺纹结构固定连接，且紧固盖板与外框塑胶件之间围合形成夹紧背光板、泡沫层以及扩散层的空腔。

4.根据权利要求3所述的可变换表情的机器人眼睛结构，其特征在于，所述背光板包括上中下三层，三个背光板分别与透明塑胶件的不同位置相适配，以排布在机器人眼睛的不同位置上，所述背光板的上层和下层均比中层的宽度要宽。

5.根据权利要求1所述的可变换表情的机器人眼睛结构，其特征在于，所述透明塑胶件的中间位置开设有与黑色塑胶件相适配的定位槽，所述定位槽中还开设有多个圆形通孔，所述黑色塑胶件上开设有多个固定圆柱，所述固定圆柱穿过圆形通孔后，黑色塑胶件固定在透明塑胶件上。