[发明专利]机械马头部运动仿生系统

说明书

本发明提供一种机械马头部运动仿生系统，包括：手柄、主控制器、第一动作机构和第二动作机构。所述手柄物理驱动后，将物理信号转化为数字信号传递至主控制器；所述主控制器接收手柄传递的数字信号，运算后通过通讯控制器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。本发明所述的机械马头部运动仿生系统，参与游乐展示，增加仿生效果，增强观众观感体验，大大增加了仿生马设备的观赏性，体现了大型机械设备在精细动作领域的极致发挥。

技术领域

本发明涉及一种机械马头部运动仿生系统。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，现代生活中机器人技术的应用日益增多。特别是在大型文旅及游乐行业，大型的仿生动物开始引入，特别是仿生马。

而仿生马的象形程度，需要设备外形的精密程度进行配合，尤其是仿生马头部的设计，尤其重要。

现有技术中，仿生马头部为一体成型的铸件，不具备驱动结构，仿生马头不具备五官变化，使游客缺少娱乐性，达不到大型文旅及游乐行业的进一步应用需要。

发明内容

根据上述提出现有技术中，仿生马头部为一体成型的铸件，不具备驱动结构，达不到大型文旅及游乐行业的进一步应用需要的技术问题，而提供一种机械马头部运动仿生系统。本发明主要利用手柄、主控制器以及具体的驱动组成部件，从而起实现机械马头部眼、耳、嘴、鼻、舌等的仿生联动。

本发明采用的技术手段如下：

一种机械马头部运动仿生系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。