CN206216703U - 机器人舌部机构及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人舌部机构及具有其的机器人，其中，机器人舌部机构包括：固定座；可弹性变形的舌部交互机构，可活动地设置在固定座上；驱动部，与舌部交互机构驱动连接以带动舌部交互机构移动。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的舌部交互性差的问题。

Description

机器人舌部机构及具有其的机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人舌部机构及具有其的机器人。

背景技术

目前，情感交互机器人属于服务机器人领域研究热点。其大多数都不具备舌部动作，舌部运动能更好地表达机器人的情感，更真实地模拟与人交互场景，对情绪表达具有重要作用。因此，舌部动作具有重要的研究意义。

现有技术中，研究出一种可以让舌部动作的机器人，如专利号CN201510550507.9中所述的一种仿人头部机器人的舌部运动机构，其主要采用舵机、连杆配合齿轮的传动的方式实现舌部的伸出和摆动，该结构空间耦合度要求多，结构臃肿，仿生效果不好，交互性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种机器人舌部机构及具有其的机器人，以解决现有技术中的舌部交互性差的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种机器人舌部机构，机器人舌部机构包括：固定座；可弹性变形的舌部交互机构，可活动地设置在固定座上；驱动部，与舌部交互机构驱动连接以带动舌部交互机构移动。

进一步地，舌部交互机构包括：柔性壳体；弹性组件，弹性组件设置在柔性壳体内。

进一步地，弹性组件包括：多个连接板，多个连接板间隔设置；多个弹簧，相邻两个连接板之间设置有弹簧。

进一步地，弹性组件还包括：弹性绳，弹性绳的一端与第一个连接板连接，弹性绳的另一端穿过位于中部的连接板以及相邻两个连接板之间的弹簧并与最后一个连接板连接。

进一步地，相邻两个连接板之间并排设置有多个弹簧，且每相邻两个连接板之间设置的弹簧的数量相同且位置相对应，弹性绳设置有多个，且多个弹性绳与相邻两个连接板之间的多个弹簧一一对应设置。

进一步地，多个连接板由第一个连接板至最后一个连接板按照等比数列间隔排列。

进一步地，驱动部包括：第一驱动件，与舌部交互机构驱动连接，以使舌部交互机构在第一方向上移动。

进一步地，机器人舌部机构还包括：第一传动机构，第一传动机构的一端与第一驱动件连接，第一传动机构的另一端与舌部交互机构连接，第一驱动件通过第一传动机构驱动舌部交互机构在第一方向上移动。

进一步地，第一传动机构包括：齿轮，与第一驱动件的输出轴连接；齿条，可活动地设置在固定座上，舌部交互机构设置在齿条上，齿轮与齿条配合传动。

进一步地，第一传动机构还包括：滑块，滑块可滑动的设置在固定座上，齿条设置在滑块上。

进一步地，驱动部还包括：第二驱动件，第二驱动件与舌部交互机构驱动连接，以使舌部交互机构在垂直于第一方向的第二方向上移动。

进一步地，固定座包括：支架；底板，底板可摆动的设置在支架上，舌部交互机构设置在底板上，第二驱动件与底板驱动连接，第二驱动件通过底板驱动舌部交互机构在第二方向上移动。

进一步地，机器人舌部机构还包括：第二传动机构，第二传动机构的一端与第二驱动件连接，第二传动机构的另一端与底板连接，第二驱动件通过第二传动机构带动底板摆动。

进一步地，第二传动机构包括：摆动部，与第二驱动件驱动连接，摆动部可绕第二驱动件的输出轴的轴线转动；连接部，连接部的一端与摆动部可枢转连接，连接部的另一端与底板可枢转连接。

进一步地，柔性壳体为硅胶壳体或乳胶壳体。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种机器人，包括机器人舌部机构，机器人舌部机构为上述提供的机器人舌部机构。

应用本实用新型的技术方案，通过将舌部交互机构设置为弹性变形结构，使得舌部在交互、移动过程中能够模拟生物舌部的肌肉组织，进而能够使舌部机构更加生动、形象，提高了舌部的交互性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例提供的机器人舌部机构的结构示意图；

图2示出了图1中舌部交互机构的结构示意图；

图3示出了图1中第二传动机构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、固定座；11、支架；12、底板；20、舌部交互机构；21、连接板；22、弹簧；23、弹性绳；31、第一驱动件；32、第二驱动件；40、第一传动机构；41、齿轮；42、齿条；43、滑块；50、第二传动机构；51、摆动部；52、连接部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种机器人舌部机构，机器人舌部机构包括固定座10、舌部交互机构20以及驱动部。其中，舌部交互机构20可活动地设置在固定座10上，舌部交互机构20可弹性变形，如此能够模仿生物舌头的肌肉组织。驱动部与舌部交互机构20驱动连接，通过驱动部使舌部交互机构20在固定座10上活动。

通过本实用新型提供的机器人舌部机构，将舌部交互机构20设置为弹性变形结构，使得舌部在交互、移动过程中能够模拟生物舌部的肌肉组织，进而能够使舌部机构更加生动、形象，提高了舌部的交互性能。

如图2所示，具体的，该舌部交互机构20包括柔性壳体和弹性组件，并将弹性组件设置在柔性壳体内。柔性壳体可以由硅胶或乳胶制成，如此在与人接触时，能够增强交互感。弹性组件可以为弹簧、弹性胶体等。通过弹性组件和柔性壳体配合，能够在舌部交互机构20移动或接触时产生晃动，以使舌部更加生动、形象，提高仿生效果。

在本实施例中，该弹性组件包括连接板21和弹簧22。具体的，弹性组件包括多个连接板21，多个连接板21间隔设置，并在相邻两个连接板21之间设置弹簧22。移动或接触舌部时，弹簧22会发生晃动，进而使得套设在弹性组件外部的柔性壳体发生变形，以完成舌部的仿生。

其中，弹性组件还包括弹性绳23，弹性绳23的一端与第一个连接板21连接，弹性绳23的另一端顺次穿过位于中部的连接板21以及相邻两个连接板21之间的弹簧22并与最后一个连接板21连接。其中，位于中部的连接板21为除了第一个连接板21和最后一个连接板21的其它连接板21。具体可参考图2，每相邻两个连接板21之间设置的弹簧22均通过弹性绳23串在一起，如此可使结构稳定，避免连接板21与弹簧22连接失效。

在本实施例中，为了提高结构稳定性以及交互效果，在相邻两个连接板21之间并排设置有多个弹簧22，且每相邻两个连接板21之间设置的弹簧22的数量相同并且位置相对应，弹性绳23设置有多个，且多个弹性绳23与相邻两个连接板21之间的多个弹簧22一一对应设置，具体的，弹性绳23的数量与相邻两个连接板21之间的弹簧22的数量相等，弹性绳23的设置位置与相邻两个连接板21之间的弹簧22的设置位置相对应。如此可通过多个弹性绳23将弹簧22串在一起。

具体的，在图2所示的弹性组件中，设置有3个弹性绳23，相邻两个连接板21之间设置有3个弹簧22。相邻两个连接板21之间的3个弹簧22分别对应串在3个弹性绳23上，通过3个弹性绳23顺次将其它连接板21间隔内的弹簧22串在一起形成3列弹簧串。

其中，多个连接板21由第一个连接板21至最后一个连接板21按照等比数列间隔排列。例如，第一个连接板21和第二个连接板21之间的间距最小，之后的连接板21之间的间隔按照等比数列的方式间隔排列，使舌部更加形象，如此可进一步提高交互感。并且，还可将多个连接板21的长度按照等比数列进行排列，例如，第一个连接板21最短，其余连接板21按照排列方式以等比数列逐步增长，最后一个连接板21最长。

在本实施例中，该驱动部包括第一驱动件31，第一驱动件31与舌部交互机构20驱动连接，以使舌部交互机构20在第一方向上移动。其中，第一方向可以为水平方向、竖直方向或其它方向。在本实施例中，第一驱动件31驱动舌部交互机构20在水平方向上移动。具体的，该第一驱动件31可以为舵机。

其中，该机器人舌部机构还包括第一传动机构40，第一传动机构40的一端与第一驱动件31连接，第一传动机构40的另一端与舌部交互机构20连接，第一驱动件31通过第一传动机构40驱动舌部交互机构20在第一方向上移动。具体的，第一传动机构40可以为连杆机构或其它传动机构。

在本实施例中，第一传动机构40包括齿轮41和齿条42，齿轮41与第一驱动件31的输出轴连接，齿条42可活动地设置在固定座10上，舌部交互机构20设置在齿条42上，齿轮41与齿条42配合传动。第一驱动件31通过齿轮41和齿条42配合传动使齿条42向前移动，舌部交互机构20设置在齿条42上，进而带动舌部交互机构20移动，以完成舌部伸出或收回的动作。

具体的，第一传动机构40还包括滑块43，滑块43可滑动的设置在固定座10上，齿条42设置在滑块43上。其中，可在固定座10上设置滑槽，将滑块43可滑动地设置在该滑槽内，以使齿条42在固定座10上平稳移动。

在本实施例中，该驱动部还包括第二驱动件32，第二驱动件32与舌部交互机构20驱动连接，以使舌部交互机构20在垂直于第一方向的第二方向上移动。其中，该第二方向为垂直于水平方向的竖直方向，即舌部交互机构20可在竖直方向上移动。具体的，该第二驱动件32可以为舵机。

具体的，固定座10包括支架11和底板12，底板12可摆动的设置在支架11上，舌部交互机构20设置在底板12上，第二驱动件32与底板12驱动连接，第二驱动件32通过底板12驱动舌部交互机构20在第二方向上移动。其中，底板12上与支架11摆动点与第二驱动件32驱动底板12摆动的驱动点具有间隔。

为了使机构整体稳定传输，可根据需要在机器人舌部机构上设置第二传动机构50，并使第二传动机构50的一端与第二驱动件32连接，第二传动机构50的另一端与底板12连接，第二驱动件32通过第二传动机构50带动底板12摆动。具体的，第一传动机构40可以为连杆机构或其它传动机构。

如图3所示，在本实施例中，该第二传动机构50包括摆动部51和连接部52，摆动部51与第二驱动件32驱动连接，摆动部51可绕第二驱动件32的输出轴的轴线转动。连接部52的一端与摆动部51可枢转连接，连接部52的另一端与底板12可枢转连接。摆动部51在摆动过程中使连接部52上下移动，进而使与连接部52连接的底板12上下移动，以实现舌部交互机构20的上下运动。

在本实施例中，摆动部51为摆盘，第二驱动件32与摆盘的一端驱动连接，连接部52为连接杆，摆盘的另一端与连接杆的第一端连接，连接杆的第二端与底板12连接。

通过本实用新型提供的机器人舌部机构，可以通过第一驱动件31和第二驱动件32完成水平方向和竖直方向的移动。并且，通过在舌部交互机构20上设置弹性组件，可以模拟生物舌部的肌肉组织，使舌部整体更加生动、形象，交互效果更好。本实用新型提供的装置结构简单，空间占用小，空间耦合度低，便于设计和组装。

本实用新型还提供了一种机器人，机器人包括机器人舌部机构。具体的，该机器人舌部机构为上述实施例提供的机器人舌部机构。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种机器人舌部机构，其特征在于，所述机器人舌部机构包括：

固定座(10)；

可弹性变形的舌部交互机构(20)，可活动地设置在所述固定座(10)上；

驱动部，与所述舌部交互机构(20)驱动连接以带动所述舌部交互机构(20)移动。

2.根据权利要求1所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述舌部交互机构(20)包括：

柔性壳体；

弹性组件，所述弹性组件设置在所述柔性壳体内。

3.根据权利要求2所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述弹性组件包括：

多个连接板(21)，多个所述连接板(21)间隔设置；

多个弹簧(22)，相邻两个所述连接板(21)之间设置有所述弹簧(22)。

4.根据权利要求3所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述弹性组件还包括：

弹性绳(23)，所述弹性绳(23)的一端与第一个所述连接板(21)连接，所述弹性绳(23)的另一端穿过位于中部的所述连接板(21)以及相邻两个所述连接板(21)之间的所述弹簧(22)并与最后一个所述连接板(21)连接。

5.根据权利要求4所述的机器人舌部机构，其特征在于，相邻两个所述连接板(21)之间并排设置有多个所述弹簧(22)，且每相邻两个所述连接板(21)之间设置的所述弹簧(22)的数量相同且位置相对应，所述弹性绳(23)设置有多个，且多个所述弹性绳(23)与相邻两个所述连接板(21)之间的多个所述弹簧(22)一一对应设置。

6.根据权利要求3所述的机器人舌部机构，其特征在于，多个所述连接板(21)由第一个所述连接板(21)至最后一个所述连接板(21)按照等比数列间隔排列。

7.根据权利要求1所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述驱动部包括：

第一驱动件(31)，与所述舌部交互机构(20)驱动连接，以使所述舌部交互机构(20)在第一方向上移动。

8.根据权利要求7所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述机器人舌部机构还包括：

第一传动机构(40)，所述第一传动机构(40)的一端与所述第一驱动件(31)连接，所述第一传动机构(40)的另一端与所述舌部交互机构(20)连接，所述第一驱动件(31)通过所述第一传动机构(40)驱动所述舌部交互机构(20)在所述第一方向上移动。

9.根据权利要求8所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述第一传动机构(40)包括：

齿轮(41)，与所述第一驱动件(31)的输出轴连接；

齿条(42)，可活动地设置在所述固定座(10)上，所述舌部交互机构(20)设置在所述齿条(42)上，所述齿轮(41)与所述齿条(42)配合传动。

10.根据权利要求9所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述第一传动机构(40)还包括：

滑块(43)，所述滑块(43)可滑动的设置在所述固定座(10)上，所述齿条(42)设置在所述滑块(43)上。

11.根据权利要求7所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述驱动部还包括：

第二驱动件(32)，所述第二驱动件(32)与所述舌部交互机构(20)驱动连接，以使所述舌部交互机构(20)在垂直于所述第一方向的第二方向上移动。

12.根据权利要求11所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述固定座(10)包括：

支架(11)；

底板(12)，所述底板(12)可摆动的设置在所述支架(11)上，所述舌部交互机构(20)设置在所述底板(12)上，所述第二驱动件(32)与所述底板(12)驱动连接，所述第二驱动件(32)通过所述底板(12)驱动所述舌部交互机构(20)在第二方向上移动。

13.根据权利要求12所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述机器人舌部机构还包括：

第二传动机构(50)，所述第二传动机构(50)的一端与所述第二驱动件(32)连接，所述第二传动机构(50)的另一端与所述底板(12)连接，所述第二驱动件(32)通过所述第二传动机构(50)带动所述底板(12)摆动。

14.根据权利要求13所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述第二传动机构(50)包括：

摆动部(51)，与所述第二驱动件(32)驱动连接，所述摆动部(51)可绕所述第二驱动件(32)的输出轴的轴线转动；

连接部(52)，所述连接部(52)的一端与所述摆动部(51)可枢转连接，所述连接部(52)的另一端与所述底板(12)可枢转连接。

15.根据权利要求2所述的机器人舌部机构，其特征在于，所述柔性壳体为硅胶壳体或乳胶壳体。

16.一种机器人，包括机器人舌部机构，其特征在于，所述机器人舌部机构为权利要求1至15中任一项所述的机器人舌部机构。