[发明专利]一种基于仿生学的机器人嘴部装置

权利要求书

1.一种基于仿生学的机器人嘴部装置,其特征在于，包括通过的气管依次连接的空气压缩机(101)、流量计(102)、比例阀(103)和机械嘴(104)，与通过水管连接的加湿器(105)。

2.根据权利要求1所述一种基于仿生学的机器人嘴部的装置，其特征在于所述的加湿器(105)包括出水管(203)、蠕动泵(201)、电磁阀(202)，在计算机程序的控制下，蠕动泵(201)将水分通过水管向机械嘴输送，通过电磁阀(202)控制蠕动泵(201)出水量，并经由出出水管(203)进入到机械嘴内部润湿器中。

3.根据权利要求1所述的一种基于仿生学的机器人嘴部的装置，其特征在于所述的机械嘴(104)包括壳体(1)、进气管(2)、出气口(3)、仿生嘴唇装置(4)、机械臂（上颚(5)、下颚(6)、左右两侧(7、8)，共四个机械臂）、机械臂支架(9)、滑动轨(10)、滑动块(11)、连杆(12)、舵盘(13)、舵盘舵机(14)、涡轮蜗杆(15)、涡轮蜗杆舵机(16)、润湿器(17)、机械舌(18)、机械舌固定架(19)、机械舌舵机(20)、笛头(21)、哨片(22)；

所述壳体分为上下两个部分，上部为口腔仿生部分，下部为舌部控制部分；壳体上部内包括进气口与出气口(3)，机械舌(18)、机械舌固定架(19)、润湿器(17)；进气口中有气管通过，气管向外部与进气管(2)连接，向内部与润湿器(17)连接；出气口(3)与仿生嘴唇装置(4)连接，萨克斯笛头(21)可以部分进入出气口(3)；机械舌(18)与笛头(21)、哨片(22)相接处的前半部分位于壳体上部，机械舌(18)由铝材质制成，整体呈“Z”型，机械舌(18)前端表面覆盖一层硅胶，硬度在5°至30°之间；机械舌(18)中部为有一圆孔，机械舌固定架(19)的圆杆从圆孔中通过，两端并嵌入壳体之中，采用杠杆原理制成机械舌固定架(19)；润湿器(17)与气管连接，将通过进气管进入其中的气体进行润湿；壳体上部为空腔长方体，其中五个面的材质为铝质，仅一个侧面为通过O圈密封的钢化玻璃面；

所述壳体下部包括机械舌(18)与机械舌舵机(19)；机械舌(18)下部与机械舌舵机(20)相连，机械舌舵机(20)通过螺丝固定在下部壳体上，通过机械舌舵机(20)工作产生的拉力控制机械舌(18)的运动进而控制机械舌(18)。

4.根据权利要求3所述的一种基于仿生学的机器人嘴部的装置，其特征在于所述仿生嘴唇装置(4)与出气口(3)相连接，并通过出气口(3)分为内部与外部两部分，皆采用硅胶作为原料；外部仿生嘴唇呈圆柱型，中间为与笛头(21)大小形状相吻合的无硅胶部分，外部仿生嘴唇位于壳体的出气口的正前方，与壳体(1)紧密相连；在密封口腔的同时四个机械臂（5、6、7、8）可以通过其中，进而对笛头(21)起到夹持作用；上颚(5)、下颚(6)机械臂对硅胶仿生嘴唇起到控制作用，通过下颚机械臂(6)控制下嘴唇控制哨片(22)的震动，进而调节振动的频率，模拟人的吹奏；内部为凸出部分，通过进气口延伸至壳体内(1)部呈扁平状，附着在壳体(1)的内表面。

5.根据权利要求3所述的一种基于仿生学的机器人嘴部的装置，其特征在于所述舵盘舵机(14)通过操作舵盘(13)转动进而操纵连杆(12)控制上颚机械臂(5)的运动，同时通过舵盘(13)的转动控制滑动块(11)在滑动轨(10)中上下运动，进而通过连杆(12)控制左右两个机械臂（7、8）的运动；舵盘舵机(14)通过螺丝固定在壳体(1)上部，与舵盘(13)相连；舵盘(13)通过连杆(12)进而与滑动块(11)及上颚机械臂(5)相连；滑动块(11)连接着控制左右机械臂（7、8）的连杆(12)，并在滑动轨(10)上运动；滑动轨(10)垂直于壳体(1)上部表面，通过焊接固定在壳体(1)上部的前端;左右机械臂连杆(12)通过机械臂支架(9)进行固定，同时采用杠杆原理进行控制左右机械臂（7、8）；机械臂支架(9)通过焊接方式固定在壳体(1)上部的前端（较滑动轨(10)更为靠前）。

6.根据权利要求3所述的一种基于仿生学的机器人嘴部的装置，其特征在于所述涡轮蜗杆舵机(16)操纵涡轮蜗杆(15)的运动，进而控制下颚机械臂(6)的运动；涡轮蜗杆舵机(16)通过螺丝固定在下部壳体的一侧。

7.根据权利要求3所述的一种基于仿生学的机器人嘴部的装置，其特征在于所述润湿器(17)包括铁丝网、海绵；润湿器(17)是将加湿器中的水用海绵吸收，海绵固定在铁丝网中，加湿器的出水管与机械嘴的进气管插入其中，当气体穿过海绵时对气体产生润湿作用。