CN218488410U - 一种仿真机器人的眼部结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于仿真机器人技术领域，具体公开了一种仿真机器人的眼部结构，包括固定板，所述固定板上摆动且限位连接有连杆，所述连杆的两端分别铰接有眼球组件，所述固定板的两端分别设有固定架，每个所述固定架上铰接有活动件，所述眼球组件的眼球位于所述活动件与所述固定架之间。本实用新型的仿真机器人的眼部结构，利用连杆的摆动，控制两个眼球左右动态转动，同时，两个活动件分别铰接于眼球外的固定架上，实现眼睑的真实传动，本实用新型的仿真机器人的眼部结构，价格低廉，有利于商业化批量生产，还可根据不同的角色特点，动态调整眼睛的位置和眼球的居中位置，确保更好的量产性和通用性。

Description

一种仿真机器人的眼部结构

技术领域

本实用新型属于仿真机器人技术领域，尤其涉及一种仿真机器人的眼部结构。

背景技术

仿真机器人领域发展已经数十年，仿真机器人一直属于科研类型居多的行业，只有少数比如日本或者欧美国家推出了一小部分的仿真机器人产品，但是依旧价格居高不下，仿真机器人依旧无法真正的商业化落地。

传统的机器人方案一般由上下眼睑的活动机构实现，其中还包含了其他几个自由度，如眼睛的左右转动，上下运动等，但一般眼部结构的运动自由度小而无法逼真地模拟生物的各种面部表情，为了提高眼部结构的运动自由度，逼真地模拟生物的各种面部表情，现有市场上推出了机器人仿生效果较好的机器人眼部结构，如中国实用新型专利公开了一种机器人的眼部结构和机器人（申请号：CN201721611364.9），其中，眼部结构包括：支撑板组件，眼球部，眼球部可转动地设置在支撑板组件上，且眼球部沿第一方向往复转动，且沿与第一方向垂直的第二方向往复转动；眼皮部，眼皮部可枢转地与支撑板组件连接，且眼皮部在遮盖眼球部的闭合位置和露出眼球部的打开位置之间运动；眼球部驱动装置和眼皮部驱动装置，其中，眼球部驱动装置驱动眼球部在第一方向和第二方向上转动；眼皮部驱动装置驱动眼皮部在闭合位置和打开位置之间运动。虽然该眼部结构解决了现有技术中机器人的眼部结构的运动自由度小而无法逼真地模拟生物的各种面部表情，造成机器人仿生效果差的问题，但是，由于其总共使用了6个舵机，每个舵机对应一套连杆结构，分开控制两个眼球、两个眼皮动作，使机器人的眼部结构整体使用了较多的零件和驱动源，导致机器人的眼部结构总体造价非常昂贵。

因此，发明人致力于设计一种眼部结构以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种仿真机器人的眼部结构，结构简单，成本低廉，可动态调整眼睛的位置和眼球的居中位置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种仿真机器人的眼部结构，包括固定板，所述固定板上摆动且限位连接有连杆，所述连杆的两端分别铰接有眼球组件，所述固定板的两端分别设有固定架，每个所述固定架上铰接有活动件，所述眼球组件的眼球位于所述活动件与所述固定架之间。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述固定架与所述眼球组件之间通过弧面水平限位连接。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述眼球组件的背面设有定位槽，所述固定架向外延伸有限位部，所述限位部与所述定位槽之间通过弧面限位配合。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述眼球组件包括支撑杆，所述眼球固定于所述支撑杆的固定面板上，所述定位槽位于所述固定面板的背面，所述支撑杆的铰接端通过限位开口与所述连杆上的销钉铰接。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述固定板上转动连接有连接组件，所述连接组件与所述活动件铰接。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述连接组件包括舵盘和连接杆，所述连接杆的一端与所述舵盘连接，所述连接杆的另一端与所述活动件顶部的调节部铰接。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述舵盘的连接端设有多个调节孔，所述连接杆远离所述活动件的一端与其中一个所述调节孔连接。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述固定板上转动连接有摆杆，所述摆杆的限位端限位插至所述连杆内。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述连杆沿其宽度方向设有条形的限位孔，所述限位孔位于两个所述眼球组件之间，所述摆杆通过螺钉与所述限位孔限位连接。

作为本实用新型仿真机器人的眼部结构的一种改进，所述活动件的两端与所述固定架铰接，所述眼球与所述活动件间隔设置。

与现有技术相比，本实用新型的仿真机器人的眼部结构，利用连杆的摆动，控制两个眼球左右动态转动，同时，两个活动件分别铰接于眼球外的固定架上，实现眼睑的真实传动，本实用新型的仿真机器人的眼部结构，价格低廉，有利于商业化批量生产，还可根据不同的角色特点，动态调整眼睛的位置和眼球的居中位置，确保更好的量产性和通用性。

附图说明：

图1是本实用新型的仿真机器人的眼部结构的立体放大图；

图2是本实用新型的仿真机器人的眼部结构另一视角的立体放大图；

图3是本实用新型的仿真机器人的眼部结构的部分立体分解图；

图4是本实用新型的固定架和支撑杆的立体放大图；

图5是本实用新型的支撑杆的立体放大图；

图6是本实用新型的连杆和摆杆的立体放大图。

图示说明：

1、固定板，2、眼睑舵机，21、舵盘，211、调节孔，22、连接杆，3、眼球舵机，31、摆杆，4、活动件，41、调节部，5、固定架，51、限位部，6、支撑杆，61、定位槽，62、限位开口，7、连杆，71、限位孔，72、销钉，8、眼球。

具体实施方式

下面结合附图，具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。

参照图1至图6，一种仿真机器人的眼部结构，包括一固定板1、一连杆7、两个眼球组件、两个固定架5和两个活动件4，连杆7摆动且限位设置于固定板1上，两个眼球组件铰接于连杆7的两端，两个固定架5设置于固定板1的两端，两个活动件4一一对应铰接于两个固定架5上，每个眼球组件的眼球8位于对应的活动件4与对应的固定架5之间。

参照图1和图2，所述固定板1的正面并排设有两个眼睑舵机2，该固定板1的背面设有一眼球舵机3，本实用新型中，两个眼睑舵机2和眼球舵机3三者可直接选购市面上销售的舵机（如：产自DORCRCMAN RC的舵机，其型号为DM-S0906MD），该舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，由电动机、传动部件和离合器组成，其转动输出端为齿轮。

参照图1、图2和图6，所述连杆7呈长条形并位于两个眼睑舵机2的正下方，该连杆7沿其宽度方向设有条形的限位孔71，该限位孔71位于两个眼球组件之间，本实施例中，限位孔71位于连杆7的中心，连杆7的两端分别插设有一销钉72，为了方便调节脸部的宽度，连杆7的两端分别设有一排供销钉72改变位置的销钉孔，固定板1上转动连接有一摆杆31，摆杆31的限位端限位插至连杆7内，具体的，该摆杆31的转动端设有内齿，该内齿与眼球舵机3底部的输出齿轮啮合，眼球舵机3可驱动摆杆31的啮合端转动，摆杆31的限位端穿设有螺钉，该螺钉位于限位孔71内，摆杆31通过螺钉与限位孔71限位连接，眼球舵机3驱动摆杆31的一端转动，摆杆31在限位孔71的限位作用下摆动，使连杆7左右移动。

参照图1至图5，两个眼球组件的结构相同，每个眼球组件包括一眼球8和一伞状的支撑杆6，支撑杆6的固定端为圆形的固定面板，该支撑杆6的铰接端呈条形，眼球8固定盖设于支撑杆6的固定面板正面，支撑杆6的固定面板背面间隔设有两个弧形的定位槽61，支撑杆6的铰接端位于两个定位槽61之间，支撑杆6的铰接端开设有一限位开口62，支撑杆6的铰接端通过限位开口62与连杆7上对应的销钉72铰接，本实施例中，限位开口62起到卡扣作用，可通过按压的方式装配，方便组装。

参照图1至图4，两个所述固定架5的结构相同且二者的位置可以随意调整，每个固定架5呈框形并固定于固定板1上，固定架5的上下两端分别向对应的眼球8方向延伸形成限位部51，同一固定架5上的两个限位部51上下间隔设置，每个限位部51的末端呈圆弧形，同一固定架5上的两个限位部51与对应的支撑杆6上的两个定位槽61一一对应且通过弧面水平限位配合，当连杆7左右摆动时，两个支撑杆6的铰接端随着连杆7摆动，两个限位部51与两个定位槽61一一对应限位配合，控制眼球8左右动态转动。

参照图1至图3，两个所述活动件4的结构相同，每个活动件4均呈三爪形，该活动件4的左右两端向后延伸并与对应的固定架5两端铰接，构成机器人的眼睑，眼球8位于活动件4与支撑杆6之间，同时，眼球8与活动件4间隔设置，活动件4的顶部沿着眼球8的方向延伸形成调节部41，两个眼睑舵机2分别通过连接组件与两个活动件4一一对应连接，同一连接组件的一端与对应眼睑舵机2的输出齿轮转动连接，同一连接组件的另一端与活动件4铰接，具体的，每个连接组件包括一舵盘21和一连接杆22，舵盘21的转动端设有内齿并与对应的眼睑舵机2的输出外齿啮合，实现舵盘21与眼睑舵机2转动连接，舵盘21的连接端设有一排调节孔211，连接杆22远离活动件4的一端通过调节螺钉与其中一个调节孔211连接，连接杆22远离舵盘21的一端与活动件4顶部的调节部41铰接，眼睑舵机2输出外齿驱动舵盘21的转动端转动，使舵盘21和连接杆22共同摆动，进而拉动活动件4的调节端，使活动件4绕着固定架5转动，实现眼睑的上下活动。

参照图1至图6，本实用新型的仿真机器人的眼部结构的工作原理为：一方面，眼球舵机3驱动摆杆31摆动，使连杆7左右移动，两个支撑杆6的铰接端随着连杆7摆动，两个支撑杆6分别在两个固定架5的弧形限位作用下，控制两个眼球8左右动态转动；另一方面，两个眼睑舵机2驱动舵盘21和连接杆22共同摆动，进而拉动活动件4的调节端，使活动件4绕着固定架5转动，实现眼睑的上下活动。

本实用新型的仿真机器人的眼部结构可以根据脸部具体的位置，调整销钉孔，双连接组件的结构不容易卡住眼睑，又可以很低成本的实现眼睑的真实传动，相对于传统的眼睑通过软管牵动，安装简单，成本更低，性能更稳定。本实用新型的眼部结构与现代主流设计的仿真头部眼睛部位设计对比，主要表现在设计更加简洁，成本更加低廉，同时，装配也更加简单，更重要的是，它是一款可以任意调整瞳孔距离的模块化设计，可以应对当前的行业需求，轻松适配各类头型的仿真人体产品。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例，不能以此来限定本实用新型的权利保护范围，因此依本实用新型申请专利范围上所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种仿真机器人的眼部结构，包括固定板，其特征在于，所述固定板上摆动且限位连接有连杆，所述连杆的两端分别铰接有眼球组件，所述固定板的两端分别设有固定架，每个所述固定架上铰接有活动件，所述眼球组件的眼球位于所述活动件与所述固定架之间。

2.根据权利要求1所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述固定架与所述眼球组件之间通过弧面水平限位连接。

3.根据权利要求2所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述眼球组件的背面设有定位槽，所述固定架向外延伸有限位部，所述限位部与所述定位槽之间通过弧面限位配合。

4.根据权利要求3所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述眼球组件包括支撑杆，所述眼球固定于所述支撑杆的固定面板上，所述定位槽位于所述固定面板的背面，所述支撑杆的铰接端通过限位开口与所述连杆上的销钉铰接。

5.根据权利要求1所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述固定板上转动连接有连接组件，所述连接组件与所述活动件铰接。

6.根据权利要求5所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述连接组件包括舵盘和连接杆，所述连接杆的一端与所述舵盘连接，所述连接杆的另一端与所述活动件顶部的调节部铰接。

7.根据权利要求6所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述舵盘远离的连接端设有多个调节孔，所述连接杆远离所述活动件的一端与其中一个所述调节孔连接。

8.根据权利要求1所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述固定板上转动连接有摆杆，所述摆杆的限位端限位插至所述连杆内。

9.根据权利要求8所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述连杆沿其宽度方向设有条形的限位孔，所述限位孔位于两个所述眼球组件之间，所述摆杆通过螺钉与所述限位孔限位连接。

10.根据权利要求1所述的仿真机器人的眼部结构，其特征在于，所述活动件的两端与所述固定架铰接，所述眼球与所述活动件间隔设置。

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