[发明专利]一种表情机器人

说明书

一种电活性聚合物驱动器及其表情机器人，包括眼部机构、嘴部机构、颈部机构和机器人壳体，机器人壳体套设在眼部机构、嘴部机构、颈部机构的外侧，眼部机构安装在嘴部机构上，嘴部机构安装在颈部机构上，眼部机构、嘴部机构、颈部机构内均安装有电活性聚合物驱动器。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种电活性聚合物驱动器及其表情机器人。

背景技术

随着社会发展，智能机器人开始脱离最初的工业制造机器人的形状和局限，外观上发展成更加的拟人，功能和智能化程度也愈加提高，更能满足各种不同应用环境的需求,从而为机器人技术的研发开辟出更加广阔的发展空间。其中仿人面部表情机器人是当前智能机器人研究的热门之一。预测未来智能机器人将会走进千家万户,因此赋予机器人情感,与之进行生动的情感交互变得尤为重要。因此对于仿人表情机器人的研究对于实现和谐的人机交互有着十分重要的意义。然而在现有的表情机器人领域中大多数都运用电机驱动(如已经公开的发明专利CN202010169291.2)，从而造成运动断层，表情僵硬等缺陷，达不到逼真的拟人程度，并且电机驱动本身存在能耗高、噪声大、质量重、占空间、控制和维护难等缺点，不适合应用于表情机器人这种轻巧柔性的工作环境。申请人之前提出的基于凝胶驱动器的表情机器人(CN202010194085.7)存在表情拟人程度不高，表情不够丰富以及驱动模块单元结构在水平方向工作时鲁棒性不高等问题。

发明内容

针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种电活性聚合物驱动器及其表情机器人，结构轻便、紧凑，无噪音，能量消耗小，表情更为丰富，并且可以根据需求进行转头、点头等工作。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，

一种电活性聚合物驱动器，包括驱动器主体、驱动器套壳、传动件和预紧件，驱动器主体、传动件伸缩式安装在驱动器套筒内，传动件与驱动器主体连接，预紧件安装在驱动器套壳上，传动件穿过预紧件伸出驱动器套壳外。

进一步的，预紧件包括旋杆、套筒和压板，旋杆、压板分别固定连接在套筒的两端，在套筒内固定安装有直线轴承。

进一步的，驱动器套壳内固定连接有导向杆，驱动器主体侧边成形有导向槽，导向槽与导向杆相适配。

进一步的，驱动器套壳包括壳体和端盖，端盖可拆式安装在壳体上，端盖上成形有预紧通孔，预紧件通过螺纹可拆式安装在预紧通孔内，壳体侧壁上连接有导线连接部。

进一步的，传动件包括端板和传动柱，端板与驱动器主体贴合，传动柱与端板固定连接，传动柱上成型有侧孔和轴向孔。

一种表情机器人，包括眼部机构、嘴部机构、颈部机构和机器人壳体，机器人壳体套设在眼部机构、嘴部机构、颈部机构的外侧，眼部机构安装在嘴部机构上，嘴部机构安装在颈部机构上，眼部机构、嘴部机构、颈部机构内均安装有上述电活性聚合物驱动器。

进一步的，嘴部机构包括嘴唇驱动安装板、嘴唇连杆、上嘴唇驱动件、下嘴唇驱动件和嘴角驱动件，上嘴唇驱动件、下嘴唇驱动件分别固定安装在嘴唇驱动安装板的两侧端面上，上嘴唇驱动件、下嘴唇驱动件与嘴唇连杆连接，驱动嘴唇连杆的中部移动，嘴角驱动件与嘴唇连杆的嘴角连接，驱动嘴唇连杆的嘴角移动。

进一步的，颈部机构包括点头驱动件、转头驱动件和头部连接件，头部连接件安装在点头驱动件上，点头驱动件转动安装在转头驱动件上，点头驱动件内安装有转头防干扰装置。

进一步的，点头驱动件包括点头板、点头底板和支撑柱，点头板通过铰链转动安装在点头底板上，支撑柱安装在点头底板上，转头防干扰装置固定安装在点头板的下端面上，电活性聚合物驱动器与转动头防干扰装置滑动连接。

进一步的，转头驱动件包括转头支架、转头传动件、支撑架和转轴，转轴转动安装在转头支架上，转头传动件与转轴连接，支撑架固定安装在转头支架上，点头底板通过轴承转动安装在转头支架上，转轴与点头底板固定连接。