[實用新型]一種多方位人臉面皮動作實現系統

有效

• 申請號: 201420017297.8
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN203659006U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳燕;張雷;劉佳生;羅佳麗;張林
• 申請（專利權）人: 陳燕
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B25J9/08;B25J19/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠

技術領域

本實用新型涉及屬于機器人應用領域，特別是涉及有面部表情及多感知功能的仿人頭像機器人，更具體的是一種多方位人臉面皮動作實現系統。

背景技術

第一代工業機器人沒有感情表達，缺乏機器視覺、機器聽覺等高級智能，工作完成與否、完成的質量無法感知，難以和操作人員進行人機交互。在仿人機器人的運用方面歐美方面有美國麻省理工學院(M?IT)人工智能實驗室的的Kismet，已應用到電影拍攝；日本有早稻田大學的WE-4R，具備完善的情感模型，能根據外部環境表達出自己的情感。

國內表情機器人起步較晚，有哈爾濱工業大學的孫中山機器人、上海大學的SHFR_1、西安超人公司的李詠2等。其中西安超人公司的表情機器人的仿人外形比較突出。

現在的仿人頭部機器人，將逼真臉皮和機構結合的研究較少，而有將逼真臉皮和機構結合的研究的機器人存在以下缺點：機械結構冗雜，在本來就空間有限的仿人頭部里面空間利用率很低。面部的肌肉群較多，不能較好、較全面的模擬實現人臉肌肉的運動。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對以上的不足，提出了一種將仿真面皮和機械結合，并用一個機構實現多個方位的面皮肌肉仿真運動。采用空氣做動力傳輸介質空間利用率高，結構簡單，能實現多個肌肉塊和方向的運動模擬。從而使仿人機器人頭部的運動更細致逼真。組裝方便，布局合理，重量較輕。

本實用新型采用的技術方案為：一種多方位人臉面皮動作實現系統，包括絲杠高精度動力系統、氣體介質系統、肌肉模擬動作系統、面部模擬系統、支架；所述支架為仿人頭部形狀，面部模擬系統安裝在支架的一端，絲杠高精度動力系統和肌肉模擬動作系統通過氣體介質系統連接在一起并分別安裝在支架上，肌肉模擬動作系統的一端和面部模擬系統連接在一起。

在上述技術方案中，所述絲杠高精度動力系統包括固定座、安裝在固定座上的氣筒活塞、在氣筒活塞上方對應處設置有固定在固定座上的氣筒、電機和絲桿，電機和絲桿組合在一起固定在固定座上。

在上述技術方案中，所述肌肉模擬動作系統包括支架、安裝在支架下方的帶齒輪的舵機、安裝在支架中的固定轉載套、固定轉載套用于固定執行氣筒。

在上述技術方案中，所述氣體介質系統由氣管，氣筒，執行氣筒組成，氣管的一端連接氣筒的出氣口，氣管的另一端連接執行氣筒的進氣口。

在上述技術方案中，所述面部模擬系統包括面皮肌肉連接仿真硅膠，仿真人臉，所述肌肉模擬動作系統中的仿真硅膠活塞通過面皮肌肉連接仿真硅膠與仿真人臉連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型這種以空氣做介質將面皮做成活塞方式，減少了機構的復雜度，提高了空間利用率，將動力引到后面，實現了頭部的簡單化，細致化和輕量化。

附圖說明

圖1是絲杠高精度動力系統的結構示意圖；

圖2是肌肉模擬動作系統的結構示意圖；

圖3是本實用新型的結構示意圖；

其中：1是氣筒，2是固定座，3是氣筒活塞，4是絲桿，5是電機，6是仿真硅膠活塞，7是固定轉載套，8是執行氣筒，9是帶齒輪的舵機，10是支架，11是支架，12是氣管，13是絲杠高精度動力系統，14是肌肉模擬動作系統，15是面皮肌肉連接仿真硅膠，16是仿真人臉。

具體實施方式

如圖1所示絲杠高精度動力系統13包括固定座2、氣筒活塞3、氣筒1、電機5和絲桿4，電機5和絲桿4組合在一起固定在固定座2上，氣筒活塞3和氣筒1配合使用。

如圖2所示肌肉模擬動作系統14包括支架10、安裝在支架10下方的帶齒輪的舵機9、安裝在支架10中的固定轉載套7、固定轉載套7用于固定執行氣筒8。

如圖3所示，整個系統包括四部分，絲杠高精度動力系統13、肌肉模擬動作系統14、氣體介質系統和面部模擬系統，絲杠高精度動力系統13和肌肉模擬動作系統14安裝在一個仿人頭部支架11上，氣體介質系統由氣管12、絲杠高精度動力系統中的氣筒1、肌肉模擬動作系統中的執行氣筒8組成，氣管12將絲杠高精度動力系統13與肌肉模擬動作系統14連接起來，氣管12的一端連接氣筒1的出氣口，氣管12的另一端連接執行氣筒8的進氣口；面部模擬系統包括面皮肌肉連接仿真硅膠15和仿真人臉16，面皮肌肉連接仿真硅膠15設置在仿真人臉16內部，并與肌肉模擬動作系統中的仿真硅膠活塞6連接。