[发明专利]机械马头部运动仿生系统

权利要求书

1.一种机械马头部运动仿生系统，其特征在于，包括：

手柄，物理驱动后，将物理信号转化为数字信号传递至主控制器；

主控制器，接收手柄传递的数字信号，运算后传递至伺服控制器控制第一动作机构，或直接控制第二动作机构；

所述第一动作机构包括左眼转动机构、右眼转动机构、左眼翻转机构、右眼翻转机构、左眼眨眼机构、右眼眨眼机构、左耳转动机构和右耳转动机构；

所述第二动作机构包括左耳摆动机构、右耳摆动机构、舌头伸缩机构、鼻头翘起机构、鼻孔扩张机构、上唇翻转机构、下唇翻转机构、嘴巴张合机构、用于模仿马发声的音响系统和用于模仿马喘气的喷淋系统。

2.根据权利要求1所述的机械马头部运动仿生系统，其特征在于，

仿生马闭眼动作具体为，当操作手柄的右驱动杆前推，将手柄的物理行程转化为数字信号x，然后通过CAN通讯总线，将数字信号x传送至主控制器，主控制器根据预植算法：

y＝(x/L1)×(L2×b)，

其中L1为手柄总量程，L2为眼皮总行程，b为伺服系统减速比；

得出伺服电机转动圈数y，然后将数字信号y通过CAN通讯总线传送至伺服控制器，伺服控制器将数字信号y转换为电流信号驱动伺服电机转动，进而控制左眼眨眼机构和右眼眨眼机构，完成闭眼动作。

3.根据权利要求1所述的机械马头部运动仿生系统，其特征在于，

仿生马眼睛左右动作具体为，当操作手柄的右驱动杆左右推动时，将手柄将物理行程转化为数字信号x，然后通过CAN通讯总线，将数字信号x传送至主控制器，主控制器根据预植算法：

y＝(x/L1)×(L2×b)，

其中L1为手柄总量程，L2为眼睛转动总行程，b为伺服系统减速比；

得出伺服电机转动圈数y，然后将数字信号y通过CAN通讯总线传送至伺服控制器，伺服控制器将数字信号y转换为电流信号驱动伺服电机转动，进而控制左眼转动机构和右眼转动机构，完成眼睛左右转动动作；

仿生马眼睛上下转动动作具体为，当操作手柄按动指定眼睛按键1次，主控制器收到按键动作信号后，通过CAN通讯总线将信号传送至伺服控制器，伺服控制器收到命令后，根据预先设定的行程驱动伺服电机转动，左眼翻转机构和右眼翻转机构，完成眼睛上下转动动作。

4.根据权利要求1所述的机械马头部运动仿生系统，其特征在于，

仿生马张嘴闭嘴动作具体为，当操作手柄的左驱动杆前后推动时，将手柄将物理行程转化为数字信号x，然后通过CAN通讯总线，将数字信号x传送至主控制器，主控制器根据预植算法：

y＝(x/L1)×(L2/s)，

其中，L1为手柄总量程，L2为嘴部油缸总行程，s为油缸速度参数；

得出电磁阀动作时间y，另有电感接近开关作为冗余防护措施，当嘴部张开至最大幅度和完全闭合时，相应电感接近开关动作，信号直接送至主控制器，中断主控制器对电磁阀的输出，完成仿生马嘴巴张合机构的张嘴闭嘴动作。

5.根据权利要求1所述的机械马头部运动仿生系统，其特征在于，

仿生马唇部动作具体为，当操作手柄的左驱动杆左右推动时，手柄将物理行程转化为数字信号x，然后通过CAN通讯总线，将数字信号x传送至主控制器，主控制器根据预植算法：y＝(x/L1)×(L2/s)，

其中L1为手柄总量程，L2为电缸总行程，s为电缸速度参数；

得出电缸动作时间y，另有电感接近开关作为冗余防护措施，当唇部翻转后，相应电感接近开关动作，信号直接送至主控制器，中断主控制器对电磁阀的输出，完成仿生马上唇翻转机构和下唇翻转机构的唇部翻转动作。

6.根据权利要求4所述的机械马头部运动仿生系统，其特征在于，

仿生马舌头动作具体为，当操作手柄按动指定舌头按键1次，主控制器收到按键动作信号后，主控制器首先判断嘴巴张合机构的张嘴到位电感开关是否动作，嘴巴张合机构的嘴部张开动作条件满足后，主控制器驱动电缸动作，主控制器根据预设时间t定时，到时后开始收缩驱动电缸，驱动电缸收缩后到位电感开关动作，主控制器收到信号后，舌头伸缩机构动作，判断舌头1次动作结束。