CN205667713U - 一种适用于机器人的眨眼装置及宠物机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于机器人的眨眼装置及宠物机器人，适用于机器人的眨眼装置包括：驱动装置安装座；眼皮，其包括左上眼皮和右上眼皮，左上眼皮和右上眼皮的两端分别可转动地安装在驱动装置安装座上；转轴，其设置在左上眼皮和右上眼皮之间，并且转轴的两端分别与左上眼皮和右上眼皮固定连接；以及驱动装置，其安装在驱动装置安装座上，与转轴接触式连接，驱动转轴转动。宠物机器人包括头部外壳和眨眼装置。由于通过转轴将左上眼皮和右上眼皮连接在一起，并且在驱动装置的作用下使得转轴转动，转轴带动左上眼皮和右上眼皮同时眨眼，具有同时眨眼功能的宠物机器人更为生动活泼，增加了宠物机器人的娱乐性和仿生性。

Description

一种适用于机器人的眨眼装置及宠物机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体涉及一种适用于机器人的眨眼装置及宠物机器人。

背景技术

随着人类城市化进程的推进，人们的工作节奏不断加快，需要机器人来放松生活，机器人可以陪伴人们进行简单的交流和互动，但是现有的机器人的眼睛都不能同步眨眼，机器人就不够人性化，缺乏灵动性。

宠物机器人是比较受欢迎的机器人，宠物机器人代替真正的动物，宠物机器人的外形和一些小动物一致，宠物机器人比较干净，并且打理方便，故越来越受到人们的青睐，但目前大部分宠物机器人不具备同步眨眼功能，不能像人一样上下眼皮眨眼，使得宠物机器人缺乏娱乐性和仿生性。

发明内容

本申请提供一种适用于机器人的具有同步眨眼功能的眨眼装置及能够同步眨眼的宠物机器人。

一方面，一种实施例中提供一种适用于机器人的眨眼装置，包括：

驱动装置安装座；

眼皮，其包括左上眼皮和右上眼皮，左上眼皮和右上眼皮的两端分别可转动地安装在驱动装置安装座上；

转轴，其设置在左上眼皮和右上眼皮之间，并且转轴的两端分别与左上眼皮和右上眼皮固定连接；

以及驱动装置，其安装在驱动装置安装座上，与转轴接触式连接，驱动转轴转动。

进一步地，还包括复位弹簧；

驱动装置包括电机和凸轮，电机安装在驱动装置安装座上，凸轮安装在电机的输出轴上；

转轴包括两端的连接部和中间的折弯部，两端的连接部的旋转中心在一条直线上，折弯部可绕两端的连接部旋转；两端的连接部分别与左上眼皮和右上眼皮连接，折弯部位于凸轮上方；

复位弹簧一端固定安装在驱动装置安装座上，另一端安装在转轴的折弯部上，复位弹簧处于被拉伸状态，复位弹簧的拉力使得转轴的折弯部始终与凸轮接触。

进一步地，凸轮的厚度大于等于转轴折弯部摆动过程中在沿电机轴向方向移动的距离。

进一步地，转轴两端的连接端分别可旋转地安装在驱动装置安装座上。

进一步地，还包括眼皮安装座，眼皮安装座包括左眼皮安装座和右眼皮安装座，左眼皮安装座和右眼皮安装座分别固定安装在驱动装置安装座上；左上眼皮的左端通过销轴可旋转地安装在左眼皮安装座上，左上眼皮的右端与转轴的连接部固定连接；右上眼皮的右端通过销轴可旋转地安装在右眼皮安装座上，右上眼皮的左端与转轴的连接部固定连接。

在其他实施例中，眼皮还包括左下眼皮和右下眼皮，左上眼皮和左下眼皮之间设有左齿轮组，右上眼皮和右下眼皮之间设有右齿轮组；左下眼皮和右下眼皮的两端分别可转动地安装在驱动装置安装座上，左齿轮组将左上眼皮和左下眼皮传动连接在一起，左上眼皮和左下眼皮反向转动，右齿轮组将右上眼皮和右下眼皮传动连接在一起，右上眼皮和右下眼皮方向转动。

进一步地，左齿轮组包括啮合在一起的左上齿轮和左下齿轮，右齿轮组包括啮合在一起的右上齿轮和右下齿轮；左下眼皮左端通过销轴可旋转地安装在左眼皮安装座上，左下眼皮右端通过销轴可旋转地安装在驱动装置安装座上，左下齿轮固定在左下眼皮右端的销轴上，左上齿轮固定在左上眼皮右端的连接部上；右下眼皮右端通过销轴可旋转地安装在右眼皮安装座上，右下眼皮左端通过销轴可旋转地安装在驱动装置安装座上，右下齿轮固定在右下眼皮左端的销轴上，右上齿轮固定在右上眼皮左端的连接部上。

进一步地，驱动装置安装座包括底板和两个垂直固定在底板中间的侧板；电机固定安装在底板上，并且电机位于两个侧板的中间，转轴两端的连接部分别可旋转地安装在两个侧板上，左下眼皮的右端和右下眼皮分别通过销轴可旋转地安装在侧板上，复位弹簧的一端固定在安装在侧板上。

进一步地，左眼皮安装座和右眼皮安装座分别垂直固定在底板的两端。

在其他实施例中，还包括控制装置，控制装置安装在头部外壳内，控制装置与电机电连接，控制电机转动。

进一步地，还传感装置，传感装置安装在驱动装置安装座，传感装置与控制装置电连接，传感器装置用于感应宠物眼睛视野外动作，并根据感应动作产生一个感应信号发送给控制器，控制器根据感应信号控制电机转动实现眨眼。

进一步地，电机为微型直流电机。

另一方面，另一实施例中提供了一种宠物机器人，包括:

头部外壳；

以及上述的适用于机器人的眨眼装置，所述眨眼装置安装在所述头部外壳内。

依据上述实施例的适用于机器人的眨眼装置及宠物机器人，适用于机器人的眨眼装置由于通过转轴将左上眼皮和右上眼皮连接在一起，并且在驱动装置的作用下使得转轴转动，转轴带动左上眼皮和右上眼皮同时眨眼，具有同时眨眼功能的机器人更为生动活泼，增加了机器人的娱乐性和灵动性；安装有眨眼装置的宠物机器人，可以实现同步眨眼，使得宠物机器人更具有娱乐性和仿生性。

附图说明

图1为一种实施例中适用于机器人的眨眼装置的结构示意图；

图2为另一种实施例中适用于机器人的眨眼装置的结构示意图；

图3为另一种实施例中适用于机器人的眨眼装置的的结构框图；

图4为一种实施例中宠物机器人的正视局部图；

图5为一种实施例中宠物机器人的后视局部图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

在本实施例中提供了一种适用于机器人的眨眼装置，本装置主要安装在宠物机器人上，或者其他外形的机器人上，如人体机器人或者卡通人物机器人等，机器人中内置有眨眼装置，使得机器人具有同时眨眼的功能。

如图1所示，适用于机器人的眨眼装置主要包括眼皮2、转轴3、驱动装置4、复位弹簧5、驱动装置安装座6和眼皮安装座7。

驱动装置安装座6包括底板61和两个侧板62，两个侧板62垂直固定在底板61的中间，并且两个侧板62之间具有预设的间距。

眼皮2包括左上眼皮21和右上眼皮22，左上眼皮21和右上眼皮22可旋转的安装在驱动装置安装座6上。具体的，眼皮安装座7包括左眼皮安装座71和右眼皮安装座72，左眼皮安装座71和右眼皮安装座72分别垂直固定在底板61的两端。左上眼皮21的左侧通过销轴可转动地安装在左眼皮安装座71上，右上眼皮21的右侧通过销轴可转动的安装在右眼皮安装座72上。左上眼皮21和右上眼皮22通过转轴3连接在一起，转轴3可旋转地安装在两个侧板62上。最终左上眼皮21和右上眼皮22形成可转动的结构。转轴3包括两端的连接部31和中间的折弯部32，两端的连接部31的旋转中心在一条直线上，折弯部32可绕两端的连接部31，折弯部32形成一个力臂可驱动连接部31旋转，即转轴3为一个曲轴。转轴3两端的连接部31分别可旋转地安装在两个侧板62上，并且分别与左上眼皮21的右端和右上眼皮22的左端连接，转轴3的旋转带动左上眼皮21和右上眼皮22同步眨眼。

驱动装置4包括电机41和凸轮42，电机41为微型直流电机，微型直流电机具有体积小、输出力矩大和易于控制等特性，能够安装在体积较小的机器人上，并且能够慢速和快速的实现眨眼。电机41安装在底板61上，凸轮42安装在电机41的输出轴上，在电机41的驱动下，凸轮42做周期性旋转。转轴3的折弯部32位于凸轮42的上端，并且折弯部32与凸轮42上端始终保持接触，形成接触式连接，凸轮42可带动折弯部32周期性的转动。为了保证折弯部32始终能够与凸轮42接触，凸轮42的厚度大于等于折弯部32摆动过程中在沿电机41轴向方向移动的距离，即在机器人站立状态下，折弯部32上下摆动过程中，前后移动的距离。

为了使折弯部32具有复位能力，增设了复位弹簧5，复位弹簧5一端固定安装在侧板62上，另一端固定安装在折弯部32上，复位弹簧5处于被拉伸状态，故在复位弹簧5的拉力下，折弯部32始终与凸轮42保持接触，当凸轮42驱动折弯部32向上摆动后，复位弹簧5驱动折弯部32向下摆动，实现折弯部32的上下往复摆动，最终使得眼皮2同步上下眨眼。在其他实施例中，复位弹簧5包括两个，分别设置在折弯部32两端，使得折弯部32具有更平衡的恢复力，折弯部32的摆动更为平稳。

本实施例适用于机器人的眨眼装置同步眨眼的原理为：电机41驱动凸轮42旋转，凸轮42带动折弯部32向上摆动，折弯部32带动两端的连接部31同时旋转，两端的连接部31同时带动左上眼皮21和右上眼皮22同时向下转动，实现闭眼；随后凸轮42继续旋转，复位弹簧5带动折弯部32向下回复摆动，两端的连接部31同时带动左上眼皮21和右上眼皮22向上转动，实现睁眼。上述两个动作的结合，一闭一睁形成了眨眼，并设置成电机41驱动凸轮4旋转一周完成一次眨眼。眨眼的速度可通过对控制器进行编程，通过控制器控制电机41的电压从而控制电机41的旋转速度，以实现眨眼的频率。

本实施例提供的一种适用于机器人的眨眼装置，由于通过转轴3将左上眼皮21和右上眼皮22连接在一起，并且在复位弹簧5的作用下使得转轴3和凸轮42始终保持接触，使得转轴3在电机的驱动下沿着凸轮的外轮廓上下摆动，最终驱动左上眼皮21和右上眼皮22同时眨眼，具有眨眼装置的机器人更为生动活泼，增加了机器人的娱乐性和仿生性。

实施例二：

本实施例提供的一种适用于机器人的眨眼装置在上述实施例的基础上增加了下眼皮，通过上下眼皮的同时转动完成眨眼，使得宠物机器人的眨眼更为生动灵巧。

如图2所示，本实施例提供的一种适用于机器人的眨眼装置的眼皮2还包括左下眼皮23和右下眼皮24，为了使得上下眼皮同时转动，在左上眼皮21和左下眼皮23之间设有左齿轮组8，在右上眼皮22和右下眼皮24之间设有右齿轮组(图中未示出)；左齿轮组8包括啮合在一起的左上齿轮和左下齿轮，右齿轮组包括啮合在一起的右上齿轮和右下齿轮。

左下眼皮23左端通过销轴可旋转地安装在左眼皮安装座71上，左下眼皮23右端通过销轴可旋转地安装在驱动装置安装座6上，左下齿轮固定在左下眼皮23右端的销轴上，左上齿轮固定在左上眼皮21右端的连接部31上，左上齿轮与左下齿轮上下啮合连接，左上齿轮带动左下齿轮转轴，使得左上眼皮21和左下眼皮23呈反方向转动，实现了左上眼皮21和左下眼皮23的同时闭合和睁开。

右下眼皮24右端通过销轴可旋转地安装在右眼皮安装座72上，右下眼皮24左端通过销轴可旋转地安装在驱动装置安装座6上，右下齿轮固定在右下眼皮24左端的销轴上，右上齿轮固定在右上眼皮22左端的连接部31上，即右上眼皮22和右下眼皮24呈反方向转动，最终左右四个眼皮同时实现上下眨眼。

本实施例提供的一种适用于机器人的眨眼装置，由于眼皮具有左右下眼皮能够和左右上眼皮，并且通过左右齿轮组的设置，左右齿轮组带动左右下眼皮与左右上眼皮同步转动眨眼，使得机器人的眨眼更为生动灵巧。

实施例三：

本实施例提供的一种适用于机器人的眨眼装置，在实施例一或实施例二的基础上增加了控制装置9和传感装置10。

控制装置9安装在驱动装置安装座6上，具体的，控制装置9固定安装在底板61上。传感装置10安装在机器人的头部外壳上，具体的，传感装置10安装在机器人眼部。如图3所示，控制装置9分别与电机41和传感装置10电连接。传感装置10为微波传感器或红外传感器，用于感应宠物眼睛视野内的动作，并根据感应动作产生一个感应信号发送给控制器9，控制器根据感应信号控制电机转动实现眨眼。在其他实施例中，传感器10安装在机器人眼部外的其他位置上，用于感应机器人视野外的其他动作，从而提高机器人的感知能力。

本实施例的眨眼装置具有控制装置9和传感装置10，本眨眼装置可通过手势或者其他动作触发眨眼装置人眨眼，使得机器人更为智能，具有更高的人性化。

实施例四：

本实施例提供了一种宠物机器人，宠物机器人的外形为企鹅，宠物机器人也可以为其他动物，如小狗、小猫等宠物机器人。

如图4和图5所示，企鹅机器人包括头部外壳1和上述实施例的眨眼装置，企鹅机器人具有具有可同时上下眨动的眼皮，使得企鹅机器人的表情更为丰富，提高了与人交互的能力，企鹅机器人具有更高的灵动性、娱乐性和仿生性。

驱动装置安装座6在头部外壳1内，在其他实施例中，驱动装置安装座6和眼皮安装座7与头部外壳1为一体式结构，即驱动装置安装座6和眼皮安装座7为头部外壳1的一部分，则眼皮2、转轴3、驱动装置4、复位弹簧5直接安装在头部外壳1上。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (13)

1.一种适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，包括：

驱动装置安装座；

眼皮，其包括左上眼皮和右上眼皮，所述左上眼皮和右上眼皮的两端分别可转动地安装在所述驱动装置安装座上；

转轴，其设置在所述左上眼皮和右上眼皮之间，并且所述转轴的两端分别与所述左上眼皮和右上眼皮固定连接；

以及驱动装置，其安装在所述驱动装置安装座上，与所述转轴接触式连接，驱动所述转轴转动。

2.如权利要求1所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，还包括复位弹簧；

所述驱动装置包括电机和凸轮，所述电机安装在所述驱动装置安装座上，所述凸轮安装在所述电机的输出轴上；

所述转轴包括两端的连接部和中间的折弯部，两端的所述连接部的旋转中心在一条直线上，所述折弯部可绕所述连接部旋转；两端的所述连接部分别与所述左上眼皮和右上眼皮连接，所述折弯部位于所述凸轮上方；

所述复位弹簧一端固定安装在所述驱动装置安装座上，另一端安装在所述转轴的折弯部上，所述复位弹簧处于被拉伸状态，所述复位弹簧的拉力使得所述转轴的折弯部始终与所述凸轮接触。

3.如权利要求2所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述凸轮的厚度大于等于所述转轴的折弯部摆动过程中在沿所述电机轴向方向移动的距离。

4.如权利要求3所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述转轴两端的所述连接端分别可旋转地安装在所述驱动装置安装座上。

5.如权利要求4所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，还包括眼皮安装座，所述眼皮安装座包括左眼皮安装座和右眼皮安装座，所述左眼皮安装座和右眼皮安装座分别固定安装在所述驱动装置安装座上；所述左上眼皮的左端通过销轴可旋转地安装在所述左眼皮安装座上，所述左上眼皮的右端与所述转轴的连接部固定连接；所述右上眼皮的右端通过销轴可旋转地安装在所述右眼皮安装座上，所述右上眼皮的左端与所述转轴的连接部固定连接。

6.如权利要求5所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述眼皮还包括左下眼皮和右下眼皮，所述左上眼皮和左下眼皮之间设有左齿轮组，所述右上眼皮和右下眼皮之间设有右齿轮组；所述左下眼皮和右下眼皮的两端分别可转动地安装在所述驱动装置安装座上，所述左齿轮组将所述所述左上眼 皮和左下眼皮传动连接在一起，所述左上眼皮和左下眼皮反向转动，所述右齿轮组将所述右上眼皮和右下眼皮传动连接在一起，所述右上眼皮和右下眼皮方向转动。

7.如权利要求6所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述左齿轮组包括啮合在一起的左上齿轮和左下齿轮，所述右齿轮组包括啮合在一起的右上齿轮和右下齿轮；所述左下眼皮左端通过销轴可旋转地安装在所述左眼皮安装座上，所述左下眼皮右端通过销轴可旋转地安装在所述驱动装置安装座上，所述左下齿轮固定在所述左下眼皮右端的销轴上，所述左上齿轮固定在所述左上眼皮右端的所述连接部上；所述右下眼皮右端通过销轴可旋转地安装在所述右眼皮安装座上，所述右下眼皮左端通过销轴可旋转地安装在所述驱动装置安装座上，所述右下齿轮固定在所述右下眼皮左端的销轴上，所述右上齿轮固定在所述右上眼皮左端的所述连接部上。

8.如权利要求7所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述驱动装置安装座包括底板和两个垂直固定在所述底板中间的侧板；所述电机固定安装在所述底板上，并且所述电机位于两个所述侧板的中间，所述转轴两端的连接部分别可旋转地安装在两个所述侧板上，所述左下眼皮的右端和右下眼皮分别通过销轴可旋转地安装在所述侧板上，所述复位弹簧的一端固定在安装在所述侧板上。

9.如权利要求8所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述左眼皮安装座和右眼皮安装座分别垂直固定在所述底板的两端。

10.如权利要求2至9任一项所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置安装在所述驱动装置安装座上，所述控制装置与所述电机电连接，控制所述电机转动。

11.如权利要求10所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，还包括传感装置，所述传感装置安装在所述所述驱动装置安装座上，所述传感装置与所述控制装置电连接，所述传感器装置用于感应所述机器人视野外动作，根据感应到的动作生成感应信号并发送给所述控制器，所述控制器根据所述感应信号控制所述电机转动实现眨眼。

12.如权利要求11所述的适用于机器人的眨眼装置，其特征在于，所述电机为微型直流电机。

13.一种宠物机器人，其特别在于，包括：

头部外壳；

以及如权利要求1至12中任一项所述的适用于机器人的眨眼装置，所述眨 眼装置安装在所述头部外壳内。