JP2003230770A - 表情表出ロボット - Google Patents

表情表出ロボット

Info

Publication number
JP2003230770A
JP2003230770A JP2002034594A JP2002034594A JP2003230770A JP 2003230770 A JP2003230770 A JP 2003230770A JP 2002034594 A JP2002034594 A JP 2002034594A JP 2002034594 A JP2002034594 A JP 2002034594A JP 2003230770 A JP2003230770 A JP 2003230770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eyelid
pulley
actuator
facial
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002034594A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Fukuda
敏男 福田
Fumito Arai
史人 新井
Yasuhisa Hasegawa
泰久 長谷川
Jun Takuri
潤 田栗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHUBU KAGAKU GIJUTSU CENTER
Fuji Corp
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Denso Corp
Tokai Rika Co Ltd
Toyota Motor Corp
Melco Inc
Original Assignee
CHUBU KAGAKU GIJUTSU CENTER
Chubu Electric Power Co Inc
Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Denso Corp
Tokai Rika Co Ltd
Toyota Motor Corp
Melco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHUBU KAGAKU GIJUTSU CENTER, Chubu Electric Power Co Inc, Fuji Machine Manufacturing Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp, Denso Corp, Tokai Rika Co Ltd, Toyota Motor Corp, Melco Inc filed Critical CHUBU KAGAKU GIJUTSU CENTER
Priority to JP2002034594A priority Critical patent/JP2003230770A/ja
Publication of JP2003230770A publication Critical patent/JP2003230770A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0005—Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means
    • B25J11/0015—Face robots, animated artificial faces for imitating human expressions

Abstract

(57)【要約】 【課題】笑顔をわかりやすく表出する表情表出ロボット
を提供する。 【解決手段】この表情表出ロボットは、人物の顔を模し
た顔面模型１０を備えている。顔面模型１０の目部３０
は、それぞれ上下動して顔面模型１０の目を開閉する上
瞼３２及び下瞼３３を備えている。下瞼３３の上縁は上
方に湾曲した弧状に形成されている。また、上瞼３２の
下縁及び下瞼３３の上縁はそれぞれ前方に湾曲した弧状
に形成されている。この表情表出ロボットにおいて笑顔
を表出する場合には、上下の瞼３２，３３を眼球及び上
顔部２０の貫通孔２０ａの中央より上側の位置にて閉じ
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人物の顔を模した
顔面模型にて表情を表出する表情表出ロボットに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のロボットとして、前記顔
面模型にて目の上瞼が上下動して目を開閉することによ
り表情を表出するようにしたものがあった。この場合、
実際の人間では動くことのない下瞼も上下動して目を開
閉するようにして、誇張した表情を表出するようにした
ものもあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の上
下の瞼を上下動させるロボットにおいては、下瞼の上縁
が水平であったため、上下の瞼を閉じただけでは笑顔を
表出しているように見え難かった。
【０００４】
【発明の概要】本発明の目的は、笑顔をわかりやすく表
出する表情表出ロボットを提供することにある。
【０００５】本発明の構成上の特徴は、人物の顔を模し
た顔面模型を備えてなり、該顔面模型にて目の上瞼及び
下瞼がそれぞれ上下動して目を開閉することにより表情
を表出するようにした表情表出ロボットにおいて、前記
下瞼の上縁を上方に湾曲した弧状に形成し、該下瞼及び
前記上瞼を閉じることにより笑顔を表出するようにした
ことにある。
【０００６】上記特徴を有する表情表出ロボットにおい
ては、下瞼の上縁が上方に湾曲した弧状であるため、上
下の瞼を閉じたとき、その境界線も上方に湾曲した弧状
になる。したがって、このとき笑顔を表出しているよう
に見えやすく、わかりやすい笑顔を表出できることにな
る。
【０００７】本発明の他の構成上の特徴は、上記特徴を
有する表情表出ロボットにおいて、前記上瞼の下縁及び
前記下瞼の上縁を前方に湾曲した弧状に形成し、前記笑
顔の表出時、前記上瞼及び下瞼を前記目の中央より上側
位置にて閉じるようにしたことにある。
【０００８】上記特徴を有する表情表出ロボットにおい
ては、上下の瞼を閉じたとき、上瞼の下縁及び下瞼の上
縁が前方に湾曲した弧状に形成されているとともに両瞼
の閉じ位置が目の中央より上側位置であるため、両瞼の
境界線がより明確に上方に湾曲した弧状になる。したが
って、このとき、より笑顔を表出しているように見えや
すく、わかりやすい笑顔を表出できることになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】ａ．第１の実施形態 以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明
する。この表情表出ロボットは、図１，２に示すよう
に、人物の顔を模した顔面模型１０を備えている。顔面
模型１０は、上顔部２０、目部３０、下顔部４０、及び
顎部５０からなり、各部２０〜５０の後方にはそれぞれ
駆動部６０〜９０が配設されている。
【００１０】上顔部２０の前面には、それぞれコイルス
プリングにより弾性変形可能に構成された左右一対の眉
２１，２１が配設されており、上顔部２０の駆動部６０
の基盤６１上には、図３にて詳細に示すように、各眉２
１，２１の内側端部、中央部、及び外側端部をそれぞれ
変形させるためのアクチュエータ６２〜６４が配設され
ている。
【００１１】アクチュエータ６２のプーリ６２ａには、
ナイロン糸６２ｂ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
６２ｂ，６２ｂは、基盤６１上にて支持部材６１ａ，６
１ｂに支持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通
って顔面模型１０側に導かれ、各眉２１，２１の上方位
置にて上顔部２０を貫通してそれぞれ各眉２１，２１の
内側端部に他端を接続しており、アクチュエータ６２が
プーリ６２ａを一方に回動駆動したとき、各眉２１，２
１の内側端部を上方に向けて引いて各眉２１，２１を左
右対称に弾性変形させる。ナイロン糸６２ｃ，６２ｃ
は、糸６２ｂ，６２ｂと反対方向にプーリ６２ａに巻か
れ、基盤６１上にて支持部材６１ｃに支持された図示し
ない各チューブ内をそれぞれ通って顔面模型１０側に導
かれて、各眉２１，２１の下方位置にて上顔部２０を貫
通してそれぞれ各眉２１，２１の内側端部に他端を接続
しており、アクチュエータ６２がプーリ６２ａを他方に
回動駆動したとき、各眉２１，２１の内側端部を下方に
向けて引いて各眉２１，２１を左右対称に弾性変形させ
る。
【００１２】アクチュエータ６３のプーリ６３ａには、
ナイロン糸６３ｂ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
６３ｂ，６３ｂは、基盤６１上にて支持部材６１ｄ，６
１ｅに支持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通
って顔面模型１０側に導かれ、各眉２１，２１の上方位
置にて上顔部２０を貫通してそれぞれ各眉２１，２１の
中央部に他端を接続しており、アクチュエータ６３がプ
ーリ６３ａを一方に回動駆動したとき、各眉２１，２１
の中央部を上方に向けて引いて各眉２１，２１を左右対
称に弾性変形させる。ナイロン糸６３ｃ，６３ｃは、糸
６３ｂ，６３ｂと反対方向にプーリ６３ａに巻かれ、基
盤６１上にて支持部材６１ｆに支持された図示しない各
チューブ内をそれぞれ通って顔面模型１０側に導かれ
て、各眉２１，２１の下方位置にて上顔部２０を貫通し
てそれぞれ各眉２１，２１の中央部に他端を接続してお
り、アクチュエータ６３がプーリ６３ａを他方に回動駆
動したとき、各眉２１，２１の中央部を下方に向けて引
いて各眉２１，２１を左右対称に弾性変形させる。
【００１３】アクチュエータ６４のプーリ６４ａには、
ナイロン糸６４ｂ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
６４ｂ，６４ｂは、基盤６１上にて支持部材６１ｇ，６
１ｈに支持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通
って顔面模型１０側に導かれ、各眉２１，２１の上方位
置にて上顔部２０を貫通してそれぞれ各眉２１，２１の
外側端部に他端を接続しており、アクチュエータ６４が
プーリ６４ａを一方に回動駆動したとき、各眉２１，２
１の外側端部を上方に向けて引いて各眉２１，２１を左
右対称に弾性変形させる。ナイロン糸６４ｃ，６４ｃ
は、糸６４ｂ，６４ｂと反対方向にプーリ６４ａに巻か
れ、基盤６１上にて支持部材６１ｉに支持された図示し
ない各チューブ内をそれぞれ通って顔面模型１０側に導
かれて、各眉２１，２１の下方位置にて上顔部２０を貫
通してそれぞれ各眉２１，２１の外側端部に他端を接続
しており、アクチュエータ６４がプーリ６４ａを他方に
回動駆動したとき、各眉２１，２１の外側端部を下方に
向けて引いて各眉２１，２１を左右対称に弾性変形させ
る。
【００１４】なお、各ナイロン糸６２ｂ，６２ｃ，６３
ｂ，６３ｃ，６４ｂ，６４ｃは、上顔部２０の貫通位置
に関係して、様々な表情を表出するのに最適な方向に各
眉２１，２１を引くようになっている。
【００１５】目部３０は、図４にて詳細に示すように、
上顔部２０の貫通孔２０ａ，２０ａ内に配設されるそれ
ぞれ左右一対の眼球３１，３１、上瞼３２，３２、及び
下瞼３３，３３を備えている。眼球３１，３１は、図５
にて詳細に示すように、目部３０の駆動部７０の基盤７
１上にそれぞれスプリング３１ａ，３１ａを介して支持
されており、各スプリング３１ａ，３１ａの基盤７１へ
の固定端を中心にして上下左右に回動できるようになっ
ている。
【００１６】上瞼３２，３２は、長方形状の平板３２
ａ，３２ａを前方に向けて湾曲させて形成した湾曲板３
２ｂ，３２ｂ（図６参照）と、湾曲板３２ｂ，３２ｂに
下縁を貼り付けた布３２ｃ，３２ｃとにより構成されて
いる。各湾曲板３２ｂ，３２ｂは、それぞれ左右両端部
にて、各左右一対の支持部材７１ａ，７１ａ，７１ａ，
７１ａにより基盤７１に対して上下方向に回動可能に支
持されている。各布３２ｃ，３２ｃの上縁は基盤７１上
に立設した支持部材７１ｂ，７１ｂの上端に貼り付けら
れており、布３２ｃ，３２ｃは、湾曲板３２ｂ，３２ｂ
が上方に回動したとき（図４（ａ）に示した状態）弛ん
で眼球３１，３１の上部を露出させて顔面模型１０の目
を開いた状態とし、湾曲板３２ｂ，３２ｂが下方に回動
したとき（図４（ｂ）に示した状態）眼球３１，３１の
上部を覆って顔面模型１０の目を閉じた状態とする。
【００１７】下瞼３３，３３は、上縁が上方に湾曲した
弧状である長尺状の平板３３ａ，３３ａを前方に向けて
湾曲させて形成した湾曲板３３ｂ，３３ｂ（図７参照）
と、湾曲板３３ｂ，３３ｂに上縁を貼り付けた布３３
ｃ，３３ｃとにより構成されている。各湾曲板３３ｂ，
３３ｂは、それぞれ左右両端部にて、支持部材７１ａ，
７１ａ，７１ａ，７１ａにより基盤７１に対して上下方
向に回動可能に支持されている。各布３３ｃ，３３ｃの
下縁は基盤７１の前端に貼り付けられており、布３３
ｃ，３３ｃは、湾曲板３３ｂ，３３ｂが下方に回動した
とき（図４（ａ）に示した状態）弛んで眼球３１，３１
の下部を露出させて顔面模型１０の目を開いた状態と
し、湾曲板３３ｂ，３３ｂが上方に回動したとき（図４
（ｂ）に示した状態）眼球３１，３１の下部を覆って顔
面模型１０の目を閉じた状態とする。
【００１８】基盤７１上には、眼球３１，３１をそれぞ
れ上下左右に回動させるためのアクチュエータ７２，７
３と、上下の瞼３２，３２，３３，３３をそれぞれ開閉
させるためのアクチュエータ７４，７５が配設されてい
る。
【００１９】アクチュエータ７２のプーリ７２ａには、
ナイロン糸７２ｂ，７２ｃの各一端部がそれぞれ固定さ
れて巻き付けられている。ナイロン糸７２ｂは、基盤７
１上にて支持部材７１ｃに支持された図示しないチュー
ブ内を通って顔面模型１０側に導かれ、両眼球３１，３
１を連結するリンク部材３１ｂの上方位置にて基盤７１
上に立設した支持部材７１ｄを貫通してリンク部材３１
ｂの中央部に他端を接続しており、アクチュエータ７２
がプーリ７２ａを一方に回動駆動したとき、リンク部材
３１ｂを上方に向けて引いて各眼球３１，３１を左右対
称に上側に回動させる。ナイロン糸７２ｃは、糸７２ｂ
と反対方向にプーリ７２ａに巻かれ、基盤７１上にて支
持部材７１ｅに支持された図示しないチューブ内を通っ
て顔面模型１０側に導かれて、リンク部材３１ｂの下方
位置にて支持部材７１ｄを貫通してリンク部材３１ｂの
中央部に他端を接続しており、アクチュエータ７２がプ
ーリ７２ａを他方に回動駆動したとき、リンク部材３１
ｂを下方に向けて引いて各眼球３１，３１を左右対称に
下側に回動させる。
【００２０】アクチュエータ７３のプーリ７３ａには、
ナイロン糸７３ｂ，７３ｃの各一端部がそれぞれ固定さ
れて巻き付けられている。ナイロン糸７３ｂは、支持部
材７１ｃに支持された図示しないチューブ内を通って顔
面模型１０側に導かれ、左側（図示下側）の眼球３１の
左方位置にて基盤７１上に立設した支持部材７１ｆを貫
通して左側の眼球３１の左側部に他端を接続しており、
アクチュエータ７３がプーリ７３ａを一方に回動駆動し
たとき、左側の眼球３１を左方に向けて引いて左側の眼
球３１及び同眼球３１とリンク部材３１ｂにより連結さ
れた右側の眼球３１とを同様に左側に回動させる。ナイ
ロン糸７３ｃは、糸７３ｂと反対方向にプーリ７３ａに
巻かれ、基盤７１上にて支持部材７１ｇ，７１ｈ，７１
ｉに支持された図示しないチューブ内を通って顔面模型
１０側に導かれて、右側（図示上側）の眼球３１の右方
位置にて基盤７１上に立設した支持部材７１ｊを貫通し
て右側の眼球３１の右側部に他端を接続しており、アク
チュエータ７３がプーリ７３ａを他方に回動駆動したと
き、右側の眼球３１を右方に向けて引いて右側の眼球３
１及び同眼球３１とリンク部材３１ｂにより連結された
左側の眼球３１とを同様に右側に回動させる。
【００２１】アクチュエータ７４のプーリ７４ａには、
ナイロン糸７４ｂ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
７４ｂ，７４ｂは、基盤７１上にて支持部材７１ｋ，７
１ｌに支持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通
って顔面模型１０側に導かれ、各上瞼３２，３２の湾曲
板３２ｂ，３２ｂの内側上方位置にて支持部材７１ｂを
貫通してそれぞれ各湾曲板３２ｂ，３２ｂの内側端部に
他端を接続しており（図４参照）、アクチュエータ７４
がプーリ７４ａを一方に回動駆動したとき、各湾曲板３
２ｂ，３２ｂの内側端部を上方に向けて引いて各湾曲板
３２ｂ，３２ｂを上側に回動させ顔面模型１０の目を左
右対称に開く。ナイロン糸７４ｃ，７４ｃは、糸７４
ｂ，７４ｂと反対方向にプーリ７４ａに巻かれ、基盤７
１上にて支持部材７１ｍ，７１ｎ，７１ｏに支持された
図示しない各チューブ内をそれぞれ通って顔面模型１０
側に導かれて、各上瞼３２，３２の湾曲板３２ｂ，３２
ｂの内側下方位置にて支持部材７１ｂを貫通してそれぞ
れ各湾曲板３２ｂ，３２ｂの内側端部に他端を接続して
おり、アクチュエータ７４がプーリ７４ａを他方に回動
駆動したとき、各湾曲板３２ｂ，３２ｂの内側端部を下
方に向けて引いて各湾曲板３２ｂ，３２ｂを下側に回動
させ顔面模型１０の目を左右対称に閉じる。
【００２２】アクチュエータ７５のプーリ７５ａには、
ナイロン糸７５ｂ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
７５ｂ，７５ｂは、支持部材７１ｉ，７１ｎ，７１ｏに
支持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通って顔
面模型１０側に導かれ、各下瞼３３，３３の湾曲板３３
ｂ，３３ｂの外側上方位置にて支持部材７１ｂを貫通し
てそれぞれ各湾曲板３３ｂ，３３ｂの外側端部に他端を
接続しており、アクチュエータ７５がプーリ７５ａを一
方に回動駆動したとき、各湾曲板３３ｂ，３３ｂの外側
端部を上方に向けて引いて各湾曲板３３ｂ，３３ｂを上
側に回動させ顔面模型１０の目を左右対称に閉じる。ナ
イロン糸７５ｃ，７５ｃは、糸７５ｂ，７５ｂと反対方
向にプーリ７５ａに巻かれ、基盤７１上にて支持部材７
１ｈ，７１ｐ，７１ｎ，７１ｏに支持された図示しない
各チューブ内をそれぞれ通って顔面模型１０側に導かれ
て、各下瞼３３，３３の湾曲板３３ｂ，３３ｂの外側下
方位置にて支持部材７１ｂを貫通してそれぞれ各湾曲板
３３ｂ，３３ｂの外側端部に他端を接続しており、アク
チュエータ７５がプーリ７５ａを他方に回動駆動したと
き、各湾曲板３３ｂ，３３ｂの外側端部を下方に向けて
引いて各湾曲板３３ｂ，３３ｂを下側に回動させ顔面模
型１０の目を左右対称に開く。
【００２３】下顔部４０の前面には、コイルスプリング
により弾性変形可能に構成された上唇４１が配設されて
いる。また、下顔部４０の駆動部８０の基盤８１上に
は、図８にて詳細に示すように、基盤８１の外側に突出
した両端部にて顎部５０が固定される左右方向のシャフ
ト８２が、左右一対の支持部材８１ａ，８１ａにより軸
線周りに回動可能に軸支されている。基盤８１上には、
上唇４１の左右両端部及び中央部をそれぞれ変形させる
ためのアクチュエータ８３，８４と、顎部５０を上下動
させて顔面模型１０の口を開閉させるためのアクチュエ
ータ８５が配設されている。
【００２４】アクチュエータ８３のプーリ８３ａには、
ナイロン糸８３ｂ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
８３ｂ，８３ｂは、基盤８１上にて支持部材８１ｂ，８
１ｃ，８１ｄ，８１ｅに支持された図示しない各チュー
ブ内をそれぞれ通って顔面模型１０側に導かれ、上唇４
１の上方位置にて下顔部４０を貫通してそれぞれ上唇４
１の左右両端部に他端を接続しており、アクチュエータ
８３がプーリ８３ａを一方に回動駆動したとき、上唇４
１の左右両端部を上方に向けて引いて上唇４１を左右対
称に弾性変形させる。ナイロン糸８３ｃ，８３ｃは、糸
８３ｂ，８３ｂと反対方向にプーリ８３ａに巻かれ、基
盤８１上にて支持部材８１ｆに支持された図示しない各
チューブ内をそれぞれ通って顔面模型１０側に導かれ
て、上唇４１の下方位置にて下顔部４０を貫通してそれ
ぞれ上唇４１の左右両端部に他端を接続しており、アク
チュエータ８３がプーリ８３ａを他方に回動駆動したと
き、上唇４１の左右両端部を下方に向けて引いて上唇４
１を左右対称に弾性変形させる。
【００２５】なお、各ナイロン糸８３ｂ，８３ｃは、下
顔部４０の貫通位置に関係して、様々な表情を表出する
のに最適な方向に上唇４１の両端部を引くようになって
いる。
【００２６】アクチュエータ８４のプーリ８４ａには、
ナイロン糸８４ｂ，８４ｃの各一端部がそれぞれ固定さ
れて巻き付けられている。ナイロン糸８４ｂは、基盤８
１上にて支持部材８１ｇに支持された図示しないチュー
ブ内を通って顔面模型１０側に導かれ、上唇４１の上方
位置にて下顔部４０を貫通して上唇４１の中央部に他端
を接続しており、アクチュエータ８４がプーリ８４ａを
一方に回動駆動したとき、上唇４１の中央部を上方に向
けて引いて上唇４１を左右対称に弾性変形させる。ナイ
ロン糸８４ｃは、糸８４ｂと反対方向にプーリ８４ａに
巻かれ、基盤８１上にて支持部材８１ｈ，８１ｉに支持
された図示しないチューブ内を通って顔面模型１０側に
導かれて、上唇４１の下方位置にて下顔部４０を貫通し
て上唇４１の中央部に他端を接続しており、アクチュエ
ータ８４がプーリ８４ａを他方に回動駆動したとき、上
唇４１の中央部を下方に向けて引いて上唇４１を左右対
称に弾性変形させる。
【００２７】アクチュエータ８５は、回転駆動軸に対し
て対称的な上下一対のアーム８５ａ１，８５ａ２を備え
た回動部材８５ａを備えている。回動部材８５ａには、
上側のアーム８５ａ１の先端部にてナイロン糸８５ｂの
一端が固定されているとともに、下側のアーム８５ａ２
の先端部にてナイロン糸８５ｃの一端が固定されてい
る。ナイロン糸８５ｂは、基盤８１上にて支持部材８１
ｊに支持された図示しないチューブ内を通って導かれ、
シャフト８２の後方位置にて支持部材８１ｉを貫通して
シャフト８２の中間部に相対回転不能に固定された固定
片８２ａの先端部に他端を接続しており、アクチュエー
タ８５がプーリ８５ａを一方に回動駆動したとき、固定
片８２ａの先端部を後方に向けて引いてシャフト８２を
回動させ、顎部５０を上側に回動させて顔面模型１０の
口を閉じる。ナイロン糸８５ｃは、支持部材８１ｊに支
持された図示しないチューブ内を通って導かれ、シャフ
ト８２の前方位置にて支持部材８１ｋを貫通してシャフ
ト８２の固定片８２ａの先端部に他端を接続しており、
アクチュエータ８５がプーリ８５ａを他方に回動駆動し
たとき、固定片８２ａの先端部を前方に向けて引いてシ
ャフト８２を回動させ、顎部５０を下側に回動させて顔
面模型１０の口を開く。
【００２８】顎部５０の駆動部９０は、図９にて詳細に
示すように、基盤９１の左右両側にて、それぞれ後方上
端部にて下顔部４０の駆動部８０のシャフト８２の両端
部に固定される側壁９１，９１を備えている。また、顎
部５０の前面には、コイルスプリングにより弾性変形可
能に構成された下唇５１が配設されている。基盤９１上
には、下唇５１の左右両端部及び中央部をそれぞれ変形
させるためのアクチュエータ９３，９４が配設されてい
る。
【００２９】アクチュエータ９３のプーリ９３ａには、
ナイロン糸９３ｂ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｃの各一端部
がそれぞれ固定されて巻き付けられている。ナイロン糸
９３ｂ，９３ｂは、基盤９１上にて支持部材９１ａに支
持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通って顔面
模型１０側に導かれ、下唇５１の上方位置にて顎部５０
を貫通してそれぞれ下唇５１の左右両端部に他端を接続
しており、アクチュエータ９３がプーリ９３ａを一方に
回動駆動したとき、下唇５１の左右両端部を上方に向け
て引いて下唇５１を左右対称に弾性変形させる。ナイロ
ン糸９３ｃ，９３ｃは、糸９３ｂ，９３ｂと反対方向に
プーリ９３ａに巻かれ、基盤９１上にて支持部材９１ｂ
に支持された図示しない各チューブ内をそれぞれ通って
顔面模型１０側に導かれて、下唇５１の下方位置にて顎
部５０を貫通してそれぞれ下唇５１の左右両端部に他端
を接続しており、アクチュエータ９３がプーリ９３ａを
他方に回動駆動したとき、下唇５１の左右両端部を下方
に向けて引いて下唇５１を左右対称に弾性変形させる。
【００３０】なお、各ナイロン糸９３ｂ，９３ｃは、顎
部５０の貫通位置に関係して、様々な表情を表出するの
に最適な方向に下唇５１の両端部を引くようになってい
る。
【００３１】アクチュエータ９４のプーリ９４ａには、
ナイロン糸９４ｂ，９４ｃの各一端部がそれぞれ固定さ
れて巻き付けられている。ナイロン糸９４ｂは、基盤９
１上にて支持部材９１ｂ，９１ｃに支持された図示しな
いチューブ内を通って顔面模型１０側に導かれ、下唇５
１の上方位置にて顎部５０を貫通して下唇５１の中央部
に他端を接続しており、アクチュエータ９４がプーリ９
４ａを一方に回動駆動したとき、下唇５１の中央部を上
方に向けて引いて下唇５１を左右対称に弾性変形させ
る。ナイロン糸９４ｃは、糸９４ｂと反対方向にプーリ
９４ａに巻かれ、基盤９１上にて支持部材９１ｄに支持
された図示しないチューブ内を通って顔面模型１０側に
導かれて、下唇５１の下方位置にて顎部５０を貫通して
下唇５１の中央部に他端を接続しており、アクチュエー
タ９４がプーリ９４ａを他方に回動駆動したとき、下唇
５１の中央部を下方に向けて引いて下唇５１を左右対称
に弾性変形させる。
【００３２】上記のように構成した表情表出ロボットに
おいては、表出する表情毎に各アクチュエータ６２〜６
４，７２〜７５，８３〜８５，９３，９４の駆動力及び
駆動方向をそれぞれ予め設定しておき、同設定に基づき
図示しない制御回路により各アクチュエータ６２〜６
４，７２〜７５，８３〜８５，９３，９４の作動を制御
することにより、左右の眉２１，２１及び上下の唇４
１，５１の形状、左右の眼球３１，３１の角度、並びに
左右の瞼３２，３２，３３，３３及び顎部５０の開閉が
制御されて、図１０〜１５に示すように、笑い、悲し
み、怒り、怖れ、驚き、嫌悪など様々な表情が表出され
る。このとき、特に笑顔を表出する際には上下の瞼３
２，３３を共に閉じるようにするが（図１０参照）、こ
の場合、下瞼３３の上縁が湾曲板３３ｂにより上方に湾
曲した弧状に形成されているため、上下の瞼３２，３３
境界線も上方に湾曲した弧状になる。したがって、この
とき笑顔を表出しているように見えやすく、わかりやす
い笑顔を表出できることになる。
【００３３】また、上記上下の瞼３２，３３を閉じて笑
顔を表出する際には、上下の瞼３２，３３を眼球３１及
び上顔部２０の貫通孔２０ａの中央（図１，１０の一点
鎖線参照）より上側の位置で閉じるようにする。この場
合、上瞼３２の下縁及び下瞼３３の上縁が各湾曲板３２
ｂ，３３ｂにより前方に湾曲した弧状に形成されている
ため、両瞼３２，３３の境界線がより明確に上方に湾曲
した弧状になることになる。したがって、このとき、よ
り笑顔を表出しているように見えやすく、わかりやすい
笑顔を表出できることになる。
【００３４】なお、上記実施形態においては、下瞼３３
の上縁を形成する湾曲板３３ｂを両端部にて支持し、同
湾曲板３３ｂをその支持軸周りに回動させることによっ
て下瞼３３を開閉させるようにしたが、例えば図１６に
て示したように、下瞼全体を略球面状の湾曲板３３ｄに
より形成して、同湾曲板３３ｄを支持部材７１ｑに形成
した溝７１ｑ１に沿って出し入れすることにより下瞼を
開閉するような構成としてもよい。また、例えば図１７
に示したように、下瞼全体を平板３３ｅにより形成し
て、同平板３３ｅを前後方向の軸線周りに回動させるこ
とにより下瞼を開閉するような構成としてもよい。これ
ら各場合において、湾曲板３３ｄ及び平板３３ｅの上縁
は上方に湾曲した弧状に形成しておく。これによれば、
上縁の湾曲を大きく形成しても、湾曲板３３ｄ及び平板
３３ｅを収容することにより下瞼を容易に開くことがで
きる。したがって、様々な表情の表出を妨げることな
く、よりわかりやすい笑顔を表出できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る表情表出ロボットの
全体正面図である。
【図２】前記表情表出ロボットの全体縦断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１，２の上顔部の
駆動部の詳細を示す平面図及び側面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１，２の目部の開
状態及び閉状態の詳細を示す正面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ前記目部の駆動部の
詳細を示す平面図及び側面図である。
【図６】（ａ）は図４，５の上瞼の湾曲板の原型の平板
であり、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ前記湾曲板の平面図
及び正面図である。
【図７】（ａ）は図４，５の下瞼の湾曲板の原型の平板
であり、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ前記湾曲板の平面図
及び正面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１，２の下顔部の
駆動部の詳細を示す平面図及び側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１，２の顎部の駆
動部の詳細を示す平面図及び側面図である。
【図１０】前記表情表出ロボットの笑顔の表出時の全体
正面図である。
【図１１】前記表情表出ロボットの悲しみの表情の表出
時の全体正面図である。
【図１２】前記表情表出ロボットの怒りの表情の表出時
の全体正面図である。
【図１３】前記表情表出ロボットの怖れの表情の表出時
の全体正面図である。
【図１４】前記表情表出ロボットの驚きの表情の表出時
の全体正面図である。
【図１５】前記表情表出ロボットの嫌悪の表情の表出時
の全体正面図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は前記実施形態の一変形例に
おける目部の開状態を示す正面図及び側面図であり、
（ｃ），（ｄ）は前記目部の閉状態を示す正面図及び側
面図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）は前記実施形態の一変形例に
おける目部の開状態を示す正面図及び側面図であり、
（ｃ），（ｄ）は前記目部の閉状態を示す正面図及び側
面図である。
【符号の説明】
１０…顔面模型、２０…上顔部、３０…目部、３２…上
瞼、３３…下瞼、４０…下顔部、５０…顎部、６０，７
０，８０，９０…駆動部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003551 株式会社東海理化電機製作所 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 (71)出願人 000003207 トヨタ自動車株式会社 愛知県豊田市トヨタ町１番地 (71)出願人 000237271 富士機械製造株式会社 愛知県知立市山町茶碓山19番地 (71)出願人 000006013 三菱電機株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 (71)出願人 390040187 株式会社メルコ 愛知県名古屋市中区大須４丁目11番50号 (72)発明者 福田 敏男 愛知県名古屋市東区矢田町２−66 名大矢 田宿舎122 (72)発明者 新井 史人 愛知県名古屋市千種区青柳町６−５−１ メイツ千種青柳501 (72)発明者 長谷川 泰久 愛知県春日井市牛山町1464 (72)発明者 田栗 潤 名古屋市昭和区妙見町75−１ ドーム高峯 3009号 Ｆターム(参考） 2C150 CA01 CA04 DA25 DC28 EB01 EB36 EB37 EC03 EC12 EC15 3C007 AS36 HT04 WA03 WB27 WC25

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】人物の顔を模した顔面模型を備えてなり、
    該顔面模型にて目の上瞼及び下瞼がそれぞれ上下動して
    目を開閉することにより表情を表出するようにした表情
    表出ロボットにおいて、 前記下瞼の上縁を上方に湾曲した弧状に形成し、該下瞼
    及び前記上瞼を閉じることにより笑顔を表出するように
    したことを特徴とする表情表出ロボット。
  2. 【請求項２】前記請求項１に記載の表情表出ロボットに
    おいて、 前記上瞼の下縁及び前記下瞼の上縁を前方に湾曲した弧
    状に形成し、 前記笑顔の表出時、前記上瞼及び下瞼を前記目の中央よ
    り上側位置にて閉じるようにしたことを特徴とする表情
    表出ロボット。
JP2002034594A 2002-02-12 2002-02-12 表情表出ロボット Pending JP2003230770A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002034594A JP2003230770A (ja) 2002-02-12 2002-02-12 表情表出ロボット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002034594A JP2003230770A (ja) 2002-02-12 2002-02-12 表情表出ロボット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003230770A true JP2003230770A (ja) 2003-08-19

Family

ID=27777047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002034594A Pending JP2003230770A (ja) 2002-02-12 2002-02-12 表情表出ロボット

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003230770A (ja)

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100834572B1 (ko) * 2006-09-29 2008-06-02 한국전자통신연구원 외부 자극에 반응하는 로봇 구동 장치 및 제어 방법
KR100853424B1 (ko) 2006-12-20 2008-08-21 한국생산기술연구원 인간형 로봇의 동작 및 표정 합성 장치 및 방법
KR101026104B1 (ko) 2008-09-26 2011-04-05 주식회사 로보스타 로봇의 안면부 감정표현 장치
JP2011197456A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Koken Ltd 人頭ダミー
CN102566474A (zh) * 2012-03-12 2012-07-11 上海大学 仿人面部表情机器人交互系统和方法以及人脸检测和跟踪方法
TWI391171B (zh) * 2009-12-30 2013-04-01 Univ Southern Taiwan 可產生表情變化的臉部裝置
CN103770121A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 西北工业大学 一种组合式面部表情仿真装置
CN103853071A (zh) * 2014-01-20 2014-06-11 南京升泰元机器人科技有限公司 基于生物信号的人机面部表情交互系统
CN105818165A (zh) * 2015-01-05 2016-08-03 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种机器人面部表情模块化系统
JP2016145933A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 コニカミノルタ株式会社 顔容貌疑似化装置および顔容貌疑似化方法
CN105881556A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳爱易瑞科技有限公司 一种仿真机器人
CN105892378A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳爱易瑞科技有限公司 一种嘴形控制智能机器人
CN105881557A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳爱易瑞科技有限公司 一种拟人脸型智能装置
CN105976019A (zh) * 2016-06-21 2016-09-28 深圳爱易瑞科技有限公司 一种聊天机器人
US9474981B1 (en) * 2015-11-06 2016-10-25 William Mark Corporation Manually actuated plush toy with mood change
CN106078762A (zh) * 2016-07-23 2016-11-09 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 十六自由度仿人机器人头颈机构
CN106393126A (zh) * 2016-07-22 2017-02-15 哈尔滨工业大学 一种基于液压式仿生驱动器的面部表情仿真装置
JP2017047494A (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 アンドロイドロボットの制御システム、装置、プログラムおよび方法
CN106903702A (zh) * 2017-04-27 2017-06-30 深圳中智科创机器人有限公司 一种仿人眼运动装置
CN107053210A (zh) * 2017-06-06 2017-08-18 江苏金刚文化科技集团股份有限公司 一种机器人头部装置及机器人
WO2017166991A1 (zh) * 2016-03-31 2017-10-05 深圳光启合众科技有限公司 具有眨眼功能的机器人
JP2018015843A (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 日本電信電話株式会社 コミュニケーション装置および方法
CN108714903A (zh) * 2018-06-28 2018-10-30 香港中文大学（深圳） 一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人
CN108942919A (zh) * 2018-05-28 2018-12-07 北京光年无限科技有限公司 一种基于虚拟人的交互方法及系统
KR20190055495A (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 한국생산기술연구원 로봇의 안구 장치
CN109822591A (zh) * 2019-03-19 2019-05-31 华南理工大学 一种机器人嘴部表情模仿装置及控制方法
JP2019187917A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 高行 藤堂 表情可変ロボット
CN110539333A (zh) * 2019-08-13 2019-12-06 广东工业大学 一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法
WO2019237996A1 (zh) * 2018-06-14 2019-12-19 丁英卓 一种机器人的头部结构
CN111421558A (zh) * 2020-03-19 2020-07-17 浙江工业大学 一种基于电活性聚合物驱动器的拟人表情机器人
CN111745656A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 深圳市网睿科技有限公司 一种仿生机器人眼系统
CN112171683A (zh) * 2020-09-03 2021-01-05 广东工业大学 一种用于仿生机器人的仿生眼眉装置
CN113352341A (zh) * 2021-08-09 2021-09-07 北京木甲天枢文化科技有限公司 多自由度表情机器人
CN117124343A (zh) * 2023-09-25 2023-11-28 深圳无芯科技有限公司 仿生机器人头颈结构及仿生机器人

Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100834572B1 (ko) * 2006-09-29 2008-06-02 한국전자통신연구원 외부 자극에 반응하는 로봇 구동 장치 및 제어 방법
KR100853424B1 (ko) 2006-12-20 2008-08-21 한국생산기술연구원 인간형 로봇의 동작 및 표정 합성 장치 및 방법
KR101026104B1 (ko) 2008-09-26 2011-04-05 주식회사 로보스타 로봇의 안면부 감정표현 장치
TWI391171B (zh) * 2009-12-30 2013-04-01 Univ Southern Taiwan 可產生表情變化的臉部裝置
JP2011197456A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Koken Ltd 人頭ダミー
CN102566474A (zh) * 2012-03-12 2012-07-11 上海大学 仿人面部表情机器人交互系统和方法以及人脸检测和跟踪方法
CN103853071B (zh) * 2014-01-20 2016-09-28 南京升泰元机器人科技有限公司 基于生物信号的人机面部表情交互系统
CN103853071A (zh) * 2014-01-20 2014-06-11 南京升泰元机器人科技有限公司 基于生物信号的人机面部表情交互系统
CN103770121A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 西北工业大学 一种组合式面部表情仿真装置
CN105818165A (zh) * 2015-01-05 2016-08-03 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种机器人面部表情模块化系统
JP2016145933A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 コニカミノルタ株式会社 顔容貌疑似化装置および顔容貌疑似化方法
JP2017047494A (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 アンドロイドロボットの制御システム、装置、プログラムおよび方法
US9474981B1 (en) * 2015-11-06 2016-10-25 William Mark Corporation Manually actuated plush toy with mood change
EP3370838A4 (en) * 2015-11-06 2019-06-26 William Mark Corporation TOOTHY TOY ACTIONED MANUALLY WITH CHANGE OF MOOD
WO2017166991A1 (zh) * 2016-03-31 2017-10-05 深圳光启合众科技有限公司 具有眨眼功能的机器人
CN105976019A (zh) * 2016-06-21 2016-09-28 深圳爱易瑞科技有限公司 一种聊天机器人
CN105881557A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳爱易瑞科技有限公司 一种拟人脸型智能装置
CN105892378A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳爱易瑞科技有限公司 一种嘴形控制智能机器人
CN105881556A (zh) * 2016-06-21 2016-08-24 深圳爱易瑞科技有限公司 一种仿真机器人
CN105976019B (zh) * 2016-06-21 2019-03-22 深圳爱易瑞科技有限公司 一种聊天机器人
CN106393126A (zh) * 2016-07-22 2017-02-15 哈尔滨工业大学 一种基于液压式仿生驱动器的面部表情仿真装置
CN106078762A (zh) * 2016-07-23 2016-11-09 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 十六自由度仿人机器人头颈机构
JP2018015843A (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 日本電信電話株式会社 コミュニケーション装置および方法
CN106903702A (zh) * 2017-04-27 2017-06-30 深圳中智科创机器人有限公司 一种仿人眼运动装置
CN107053210A (zh) * 2017-06-06 2017-08-18 江苏金刚文化科技集团股份有限公司 一种机器人头部装置及机器人
KR20190055495A (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 한국생산기술연구원 로봇의 안구 장치
KR102032699B1 (ko) * 2017-11-15 2019-10-16 한국생산기술연구원 로봇의 안구 장치
WO2019208732A1 (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 Todo Takayuki 表情可変ロボット
JP7097605B2 (ja) 2018-04-26 2022-07-08 高行 藤堂 表情可変ロボット
JP2019187917A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 高行 藤堂 表情可変ロボット
CN108942919A (zh) * 2018-05-28 2018-12-07 北京光年无限科技有限公司 一种基于虚拟人的交互方法及系统
WO2019237996A1 (zh) * 2018-06-14 2019-12-19 丁英卓 一种机器人的头部结构
CN108714903A (zh) * 2018-06-28 2018-10-30 香港中文大学（深圳） 一种眼睛模拟机构及应用该眼睛模拟机构的表情机器人
CN109822591A (zh) * 2019-03-19 2019-05-31 华南理工大学 一种机器人嘴部表情模仿装置及控制方法
CN111745656A (zh) * 2019-03-26 2020-10-09 深圳市网睿科技有限公司 一种仿生机器人眼系统
CN110539333A (zh) * 2019-08-13 2019-12-06 广东工业大学 一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法
CN110539333B (zh) * 2019-08-13 2022-06-14 广东工业大学 一种软体面皮以及机器人头壳与软体面皮的连接方法
CN111421558A (zh) * 2020-03-19 2020-07-17 浙江工业大学 一种基于电活性聚合物驱动器的拟人表情机器人
CN112171683A (zh) * 2020-09-03 2021-01-05 广东工业大学 一种用于仿生机器人的仿生眼眉装置
CN112171683B (zh) * 2020-09-03 2021-08-24 广东工业大学 一种用于仿生机器人的仿生眼眉装置
CN113352341A (zh) * 2021-08-09 2021-09-07 北京木甲天枢文化科技有限公司 多自由度表情机器人
CN113352341B (zh) * 2021-08-09 2021-11-16 北京木甲天枢文化科技有限公司 多自由度表情机器人
CN117124343A (zh) * 2023-09-25 2023-11-28 深圳无芯科技有限公司 仿生机器人头颈结构及仿生机器人
CN117124343B (zh) * 2023-09-25 2024-02-23 深圳无芯科技有限公司 仿生机器人头颈结构及仿生机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003230770A (ja) 表情表出ロボット
JP2003265869A (ja) ロボットの目・眉機構
KR101002619B1 (ko) 표정 구현이 가능한 얼굴 로봇
US20130178982A1 (en) Interactive personal robotic apparatus
CN112265007B (zh) 一种仿人面部表情机器人头部
JP7420385B2 (ja) ロボット及び音声生成プログラム
WO2019001036A1 (zh) 仿生机器人的头部结构和仿生机器人
KR20190055495A (ko) 로봇의 안구 장치
Sakai et al. Speech driven trunk motion generating system based on physical constraint
TW201121628A (en) Facial expression changeable robot head and method of manufacturing virtual face skin thereof
KR101095928B1 (ko) 로봇의 입술구동장치
TWI586415B (zh) 仿眼球裝置
JP7162879B2 (ja) ロボット頭部装置及びロボット
US20090114059A1 (en) Curved surface actuating mechanism and doll using the same
JP2006289507A (ja) ロボット装置及びその制御方法
CN115122350B (zh) 一种仿生表情机器人头部装置
WO2019208732A1 (ja) 表情可変ロボット
JP4896100B2 (ja) 浅い眠り動作を繰り返す人形
Schulz et al. Humotion: A human inspired gaze control framework for anthropomorphic robot heads
JPH06261982A (ja) コミュニケーションロボット
WO2003099406A1 (en) Expressive feature mechanism for animated characters and devices
JP2005237522A (ja) ロボット
CN212794971U (zh) 一种机器人眼部机构
Kim et al. Biologically inspired models and hardware for emotive facial expressions
CN86206598U (zh) 一种多功能模特儿

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050210

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061003

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070220