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专利号: 2021113690768
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,包括位于下方的嘴部活动机构(1)和位于上方的眼部活动机构(2),所述嘴部活动机构(1)包括横向设置的顶板(11),所述顶板(11)的底部设置有双轴舵机(12)和下颌板(13),所述双轴舵机(12)的输出端沿所述顶板(11)的宽度方向安装在所述顶板(11)的后部,所述下颌板(13)包括两个正对设置且分别安装在所述双轴舵机(12)的两个输出端上的颌支板(131),两个所述颌支板(131)的下端连接有呈弧形的颌体板(132);所述顶板(11)的前端具有竖向设置的鼻梁板(14),所述鼻梁板(14)的下端与所述颌体板(132)之间铰接有整体呈菱形的嘴部连杆机构(15);

所述眼部活动机构(2)包括两个垂直安装在所述顶板(11)上方的支撑板(21),两个所述支撑板(21)位于所述鼻梁板(14)的两侧并正对设置;还包括眼球偏转机构(22),所述眼球偏转机构(22)包括设置在两个所述支撑板(21)之间的偏转舵机座(221),所述偏转舵机座(221)的后侧具有沿宽度方向向两侧对称延伸形成的支撑杆(222),所述支撑杆(222)的端部向前延伸形成眼球安装座(223),所述眼球安装座(223)的前端罩设有呈半球形的眼球壳(224),所述眼球壳(224)的内侧通过竖向设置眼球铰轴(225)可转动安装在所述眼球安装座(223)上;所述眼球铰轴(225)上具有沿径向朝后延伸设置的第一摆杆,两个所述眼球铰轴(225)的第一摆杆之间铰接有偏转连杆(226);所述偏转舵机座(221)上具有竖向设置的偏转舵机(227),所述偏转舵机(227)的输出端具有沿径向设置的第二摆杆,所述偏转连杆(226)的中部具有朝下延伸设置的拨杆,所述拨杆的下端铰接在所述第二摆杆上,使所述偏转舵机(227)转动时带动所述偏转连杆沿长度方向移动。

2.如权利要求1所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述偏转舵机座(221)可转动地铰接在两个所述支撑板(21)上,且转动轴心穿过两个所述眼球壳的球心;所述顶板(11)上还设置有眼球俯仰机构(23),所述眼球俯仰机构(23)包括横向设置在所述偏转舵机座(221)后方的俯仰舵机(231),所述俯仰舵机(231)的输出端具有沿径向设置的第三摆杆(232),所述第三摆杆(232)与所述偏转舵机座(221)之间铰接有俯仰连杆(233)。

3.如权利要求2所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述俯仰舵机(231)通过俯仰舵机座安装在所述顶板(11)上,所述俯仰连杆(233)呈弧形,并从所述偏转连杆(226)的上方绕过。

4.如权利要求1所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述眼球壳(224)上罩设有上眼睑板(241)和下眼睑板(242),所述上眼睑板(241)和下眼睑板(242)通过轴心穿过所述眼球壳(224)的球心的铰轴可相对转动地安装在所述眼球壳(224)上;还包括眼睑驱动机构(25),所述眼睑驱动机构(25)包括横向安装在所述眼球壳(224)后方的眼睑舵机(251),所述眼睑舵机(251)的输出端具有沿径向设置的第四摆杆;所述眼睑舵机(251)与所述眼球壳(224)之间连接有主连杆(252),所述主连杆(252)的一端铰接有上眼睑连杆(253)和下眼睑连杆(254),所述上眼睑连杆(253)与所述上眼睑板(241)的外侧相铰接,所述下眼睑连杆(254)与所述下眼睑板(242)的外侧相铰接;所述主连杆(252)的另一端与所述第四摆杆之间铰接有副摆杆(255);所述眼睑舵机(251)与所述眼球壳(224)之间还具有支撑在所述顶板(11)上的导向座,所述导向座上具有与所述主连杆(252)相匹配的连杆滑槽,所述主连杆(252)可轴向滑动地设置在所述连杆滑槽内。

5.如权利要求1所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述顶板(11)的上方还设置有眉毛驱动机构(26),所述眉毛驱动机构(26)包括垂直设置在所述顶板(11)后端的支杆(261),所述支杆(261)的顶部向前延伸形成悬臂,所述悬臂的前端具有竖向设置的第一滑座(262),所述第一滑座(262)的前端面具有竖向设置的第一滑槽,所述第一滑槽上可滑动地安装有第一眉板支架(263),所述第一眉板支架(263)具有向两侧延伸形成的第一支板,所述第一支板的端部安装有眉板(264);所述顶板(11)上还具有朝向前端设置的眉板舵机(265),所述眉板舵机(265)的输出端具有沿径向设置的第五摆杆,所述第五摆杆上可转动地连接有沿所述眉板舵机(265)的轴向设置的第一眉板连杆,所述第一眉板连杆的另一端沿径向连接至所述第一眉板支架(263),并固定在所述第一眉板支架(263)上。

6.如权利要求5所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述悬臂上还连接有平行设置的副悬臂,所述副悬臂的前端具有竖向设置的第二滑座(266),所述第二滑座(266)的前端面具有竖向设置的第二滑槽,所述第二滑槽上可滑动地安装有第二眉板支架(267),所述第二眉板支架(267)具有向两侧延伸形成的第二支板,所述第二支板的端部铰接在所述眉板(264)上;所述顶板(11)上还具有朝向前端设置的副眉板舵机(268),所述副眉板舵机(268)的输出端具有沿径向设置的第六摆杆,所述第六摆杆上可转动地连接有沿所述副眉板舵机(268)的轴向设置的第二眉板连杆,所述第二眉板连杆的另一端沿径向连接至所述第二眉板支架(267),并固定在所述第二眉板支架(267)上;所述第一支板的端部铰接在所述眉板(264)上。

7.如权利要求1所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述顶板(11)的下方还吊设有横向设置的安装座(16),所述安装座(16)上具有竖向设置的嘴角左右拉伸舵机(161),所述嘴角左右拉伸舵机(161)的输出端设置有转盘(162),所述转盘(162)上铰接有两根沿所述顶板(11)的宽度方向设置的第一嘴角连杆(163),且两个铰接点位于同一直径方向上;所述第一嘴角连杆(163)的另一端铰接有沿顶板(11)的长度方向设置的第二嘴角连杆(164),所述第二嘴角连杆(164)的另一端与所述嘴部连杆机构(15)宽度方向上的一个铰接点相铰接;所述安装座(16)上还竖向设置有与所述第二嘴角连杆(164)对应的固定铰轴,所述第二嘴角连杆(164)的中部具有与所述固定铰轴对应设置的中部铰接孔,并铰接在所述固定铰轴上。

8.如权利要求7所述的仿人表情机器人的头部结构,其特征在于,所述中部铰接孔沿长度方向延伸成长条形,所述第二嘴角连杆(164)背离所述嘴部连杆机构(15)的一端端部具有沿铰轴的轴向突出设置的限位导向柱,所述安装座(16)上具有弧形导向槽,所述限位导向柱可滑动地设置在所述弧形导向槽内,使所述第二嘴角连杆(164)的另一端在所述嘴部连杆机构(15)所在平面上移动。

9.一种机器人,其特征在于,包括如权利要求1~8中任一权利要求所述的仿人表情机器人的头部结构。