[发明专利]一种机器人的眼部动作控制结构及其控制系统

说明书

本发明公开了一种机器人的眼部动作控制结构，包括控制组件，所述控制组件包括动作气囊、液体囊和电动液压泵，所述动作气囊内部形成密闭的气腔，所述液体囊置于动作气囊内部且液体囊通过导管与储液腔连接形成一封闭的腔体，所述电机驱动部控制储液腔的腔体增大和缩小，所述储液腔体积增大或缩小以对应液体囊缩小或膨胀从而使动作气囊缩短或伸长，所述动作气囊嵌入仿真皮肤以及布置于机器人的骨架内。本发明通过气液混合的控制方式，提高动作气囊的控制精度，以及对仿真皮肤的缓冲保护。另外本发明还提供了对应的一种机器人的眼部动作控制系统。

技术领域

本发明涉及一种仿真机器人，尤其涉及一种机器人的眼部动作控制结构及其控制系统。

技术背景

眼部动作也是面部表情表现的一种，当人做出表情时会伴随着眼睑的开合以及眼球的转动，为了使机器人在模拟人类时表情更加逼真有必要加入一种控制结构和控制系统来使机器人对眼部动作进行模拟，发明人在授权公告号为CN104536374B的发明专利中公开了一种机器人口型控制机构及其控制系统，该机构通过伸缩气囊改变动作气囊内的气压变化，从而实现机器人口型的变化。利用气压变化来控制动作气囊的伸缩，其气密性要求难度大，并且由于气体具有可压缩性，因此动作气囊伸缩量的精度难以控制。例如当伸缩气囊向动作气囊充气时，动作气囊内的压强为逐渐增大，动作气囊内气体相对被压缩，因此伸缩气囊的排出气体后体积的改变量与动作气囊充气后体积改变量之间存在一定比例，且该比例是变化的，因此应用于机器人眼部动作控制时需要进行改良。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人的眼部动作控制结构，可使机器人进行拟人化的眼部动作模仿。

本发明的另一目的是提供一种机器人眼部控制系统，可使机器人进行拟人化的眼部动作模仿。

为了实现上述目的，本发明公开了一种机器人的眼部动作控制结构，包括控制组件，所述控制组件包括动作气囊、液体囊和电动液压泵，所述动作气囊为沿一方向伸缩动作的伸缩气囊，所述伸缩气囊内部形成密闭气腔；所述液体囊为弹性囊，所述液体囊置于动作气囊内部，所述液体囊的一端连通有导管；所述电动液压泵包括储液腔和电机驱动部，所述储液腔通过所述导管与所述液体囊连通，所述储液腔、所述导管和所述液体囊三者所形成的内部空间内充满液体；所述电机驱动部驱动所述储液腔的腔体缩小，所述储液腔内的液体受到电机驱动部的挤压并通过所述导管进入所述液体囊内，所述液体囊膨胀使得动作气囊伸长；所述电机驱动部驱动所述储液腔的腔体增大，所述液体囊内的液体受到动作气囊内气体的挤压并通过所述导管进入所述储液腔内，所述液体囊缩小使得动作气囊缩短；所述眼部动作控制结构包括嵌于仿真脸皮之仿真上眼睑内部的眼轮控制结构和提升控制结构以及置于眼眶骨架内的眼球控制结构；所述眼轮控制结构包括至少一个所述控制组件，所述眼轮控制结构的动作气囊为眼轮气囊，所述眼轮气囊的两端分别连接于上眼睑两端的骨架上且眼轮气囊的侧面与仿真上眼睑的底部贴合；所述提升控制结构包括至少一个所述控制组件，所述提升控制结构的动作气囊为提升气囊，所述提升气囊的一端连接于所述眼轮气囊的中部，另一端连接于眉骨骨架上；所述眼眶骨架内设有固定骨架，所述固定骨架位于眼眶骨架的中心部位且固定骨架通过球面副与眼球可转动地连接；所述眼球控制结构包括至少四个所述控制组件，所述眼球控制组件的动作气囊为眼球气囊，所述眼球气囊一端连接于眼球的一侧面，另一端连接于固定骨架上。

具体的，所述固定骨架的自由端固定连接有球头，所述眼球的球心位置开设有球面副壳体，所述球头活动安装于球面副壳体内。

进一步的，所述动作气囊包括气囊本体和开设于所述气囊本体上的连接孔，所述液体囊包括液体囊本体和开设于所述液体囊本体上的液流孔，所述导管穿过所述连接孔与所述液流孔连接。

进一步的，所述气囊本体包括气囊侧壁和位于所述气囊侧壁两端并密封所述气囊侧壁的气囊端壁，所述气囊侧壁包括至少两个可折叠的波纹片，所述波纹片沿折叠伸缩方向依次连接，所述波纹片的波峰内设有防止波峰内陷的支撑件。