[實用新型]機器人口型控制機構

有效

• 申請號: 201420700901.7
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204215225U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 曾洪鑫
• 申請（專利權）人: 曾洪鑫
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本實用新型涉及一種仿真機器人，尤其涉及仿真機器人的口型控制機構。

背景技術

口型是表情的重要成分，人說話總要伴隨著口型運動，以形成不同的聲道，發出各類語音；在各種情感表達時，口型也會隨著表情呈現出不同的姿態。為了使得機器人能夠模仿人說話和表達情感，通常將機器人的嘴巴分成四塊，左嘴角、右嘴角、上嘴唇和下嘴唇，模仿口型時，左右嘴角至少各有一個X向和Y向的直線運動，上、下唇至少各有一個Z向直線運動。這樣，需要在狹小的口部空間布置大量口型運動控制機構，相關運動機構的尺寸要求非常緊湊，機構的質量要求盡量輕，若采用傳統剛體形態的運動機構，為減少機構的重量和體積，往往使得機構的結構復雜、實現成本非常高，口型控制的效果也很不理想。

為此，當前表情機器人領域急需一種低成本、高口部空間利用率的機器人口型控制機構。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種機器人口型控制機構，可使機器人進行擬人化的口型模仿。

為了實現上有目的，本實用新型公開了一種機器人口型控制機構，所述機器人口型控制機構包括嘴唇控制組件，所述嘴唇控制組件包括動作氣囊和電動氣囊泵，所述電動氣囊泵包括儲氣氣囊和電機驅動部，所述動作氣囊為沿一方向伸縮動作的伸縮氣囊并嵌于機器人的仿真臉皮內的適當位置，且一所述儲氣氣囊與一所述動作氣囊通過導氣管連通并形成一封閉氣腔，所述電機驅動部控制所述儲氣氣囊充氣和抽氣動作，所述儲氣氣囊抽氣或充氣以對應控制所述動作氣囊沿一方向伸縮動作。

與現有技術相比，本實用新型通過嵌入機器人仿真臉皮內的動作氣囊調整機器人的口型，不但調整方便、結構簡單、體積重量小、成本低；另一方面，本實用新型可將動作氣囊嵌入機器人仿真臉皮對應影響人臉口型的肌肉所在部位(嘴角和/或嘴唇)，從而全面的模仿人的口型動作，使得機器人口型更為人性化；再一方面，本實用新型通過儲氣氣囊來控制動作氣囊的伸縮，無需在導氣管上設置閥門，使得在機器人工作時噪音小。再一方面，本實用新型通過雙氣囊結構控制動作氣囊的伸縮，動作氣囊、儲氣氣囊和導氣管之間形成一個密閉的環境，通過控制導向筒內儲氣氣囊的伸縮度來控制動作氣囊的偏移量，不但控制方便，而且控制結果精準。

較佳地，所述動作氣囊包括嵌于所述仿真臉皮之仿真嘴唇內的唇部氣囊和嵌于所述仿真臉皮之仿真嘴角周圍的嘴角氣囊，且所述嘴角氣囊一端連接于所述機器人的骨架上，另一端連接于所述機器人仿真臉皮之嘴角。

較佳地，所述唇部氣囊包括位于仿真臉皮之上嘴唇內的上唇氣囊、位于仿真臉皮之下嘴唇內的下唇氣囊，所述唇部氣囊的氣孔開設于所述唇部氣囊之囊壁的中間，所述嘴角氣囊沿所述機器人仿真臉皮的嘴角肌肉群對應設置，包括左提上唇肌氣囊、左顴大肌氣囊、左笑肌氣囊、左降口角肌氣囊、左降下唇肌氣囊、右提上唇肌氣囊、右顴大肌氣囊、右笑肌氣囊、右降口角肌氣囊和右降下唇肌氣囊。該方案使得動作氣囊可以全方位的模仿嘴唇的動作，從而使得機器人口型更為人性化。

較佳地，所述伸縮氣囊包括氣囊本體和開設于所述氣囊本體上的氣孔，所述氣囊本體包括氣囊側壁和位于所述氣囊側壁兩端并密封所述氣囊側壁的氣囊端壁，所述氣囊側壁由若干個可折疊波紋片沿折疊伸縮方向連接而成；所述動作氣囊沿其軸向設有若干支撐件，所述支撐件沿所述動作氣囊的周向支撐所述波紋片的波峰以防止所述波峰內陷。

具體地，所述支撐件為鑲嵌于所述氣囊側壁的外壁或內壁上、包覆于所述氣囊側壁的外壁上的支撐圈。更具體地，所述支撐圈為金屬圈。

較佳地，所述支撐件為支撐于所述氣囊側壁的內壁上的支撐圈、支撐架或彈性件。

較佳地，所述電動氣囊泵還包括導向筒、滑動安裝于所述導向筒內的活塞和與所述活塞相連的活塞桿，所述儲氣氣囊為沿一方向伸縮動作的伸縮氣囊，所述儲氣氣囊安裝于所述導向筒的筒壁和活塞之間并可沿所述導向筒的筒壁伸縮；所述電機驅動部與所述活塞桿相連以控制所述活塞桿伸縮動作，所述活塞桿帶動所述活塞沿所述導向筒的筒壁滑動，所述活塞帶動所述儲氣氣囊伸縮動作以使所述動作氣囊充氣或抽氣。該方案結構簡單，且便于控制儲氣氣囊的壓縮量。

更佳地，所述儲氣氣囊內還安裝有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧對所述儲氣氣囊提供回復的彈力。該方案使得活塞遠離儲氣氣囊時，儲氣氣囊可以及時拉伸，當然，也可以直接將儲氣氣囊的一端與活塞連接，另一端與導向筒的筒壁連接，使得活塞移動時可以直接帶動儲氣氣囊的拉伸和壓縮。