[实用新型]仿人表情机器人头部结构及机器人头部控制系统

权利要求书

1.一种仿人表情机器人头部结构，其特征在于，包括具有嘴巴的头骨外壳、用于控制眉毛转动的上层机构、用于控制眼球及眼睑转动的中层机构、以及用于控制嘴巴张合与咧开及舌头吞吐的下层机构；

所述上层机构、中层机构以及下层机构均安装于所述头骨外壳内，所述上层机构安装于所述中层机构的上端，所述中层机构的下端安装在所述下层机构的上端；

所述中层机构包括中层支撑架、眼球、上眼睑、下眼睑、第一控制机构、第二控制机构以及第三控制机构；所述上眼睑与下眼睑均可转动地连接于所述中层支撑架的前端，所述第三控制机构的驱动端驱动所述上眼睑与下眼睑相互闭合与张开，所述眼球置于所述上眼睑与下眼睑构成的空间内，所述第二控制机构的驱动端驱动所述眼球上下转动，所述第一控制机构的驱动端驱动所述眼球左右转动。

2.如权利要求1所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述第一控制机构包括第一舵机和第一连杆，所述第一舵机安装于所述中层支撑架上，所述第一舵机的舵机臂与所述第一连杆的一端球铰连接，所述第一连杆的另一端与所述眼球的内部侧端球铰连接。

3.如权利要求1所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述第二控制机构包括第二舵机和第二连杆，所述第二舵机安装于所述中层支撑架上，所述第二舵机的舵机臂与所述第二连杆的一端球铰连接，所述第二连杆的另一端与所述眼球的内部上端球铰连接。

4.如权利要求1所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述第三控制机构包括第三舵机、上眼睑连杆以及下眼睑连杆，所述第三舵机安装于所述中层支撑架上，所述第三舵机的舵机臂均与所述上眼睑连杆及下眼睑连杆的一端球铰连接，所述上眼睑连杆的另一端与所述上眼睑的外部侧端球铰连接，所述下眼睑连杆的另一端与所述下眼睑的外部侧端铰连接。

5.如权利要求1所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述眼球的内侧中部通过万向节可转动地连接于所述中层支撑架上。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述上层机构包括上层支撑架、眉毛控制舵机以及眉毛转动件，所述上层支撑架安装在所述中层支撑架上端，所述眉毛控制舵机安装在所述上层支撑架上，所述眉毛控制舵机的输出端与所述眉毛转动件连接。

7.如权利要求1至5中任意一项所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述下层机构包括下层支撑架、嘴巴张合控制舵机、两个嘴巴咧开件、两个嘴巴裂开控制舵机、舌头件、舌头连杆组件以及舌头吞吐控制舵机；

所述下层支撑架安装在所述中层支撑架下端，所述嘴巴张合控制舵机、两个嘴巴裂开控制舵机以及舌头吞吐控制舵机均安装在所述下层支撑架下端，所述的两个嘴巴裂开控制舵机分别位于所述下层支撑架的前端两侧，并且所述的两个嘴巴裂开控制舵机的输出端均与所述嘴巴咧开件连接，所述舌头件的一端可移动地穿过所述下层支撑架后，并与所述舌头连杆组件的一端转动连接，所述舌头连杆组件的另一端与所述舌头吞吐控制舵机传动连接；

所述头骨外壳包括上部头骨和下巴，所述下巴通过销轴与所述上部头骨转动连接，并由所述嘴巴张合控制舵机的舵机臂控制所述下巴转动。

8.如权利要求7所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述舌头连杆组件包括第一驱动杆和第二驱动杆，所述第一驱动杆的一端与所述舌头吞吐控制舵机的舵机臂转动连接，所述第一驱动杆的另一端与所述第二驱动杆的一端转动连接，所述第二驱动杆的另一端与所述舌头件转动连接。

9.如权利要求1所述的仿人表情机器人头部结构，其特征在于，所述仿人表情机器人头部结构还包括硅胶面皮，所述硅胶面皮通过胶水粘接在所述头骨外壳的外表层。

10.一种机器人头部控制系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的仿人表情机器人头部结构、用于负重表情决策的上位机以及用于负责控制所述仿人表情机器人头部结构工作的下位机；

所述上位机接收外部声音及图像信息并传输至所述下位机，所述下位机根据接收的声音及图像信息控制所述仿人表情机器人头部结构进行相应表情动作。