[实用新型]一种表情机器人的头部结构

说明书

本实用新型公开了一种表情机器人的头部结构，包括头部骨架和颈部骨架，在头部骨架上设有眼部机构和嘴部机构，在颈部骨架上设有颈部机构；眼部机构包括眉毛组件、上下眼睑组件和眼球组件，眉毛组件包括眉毛、第一眉毛驱动单元和第二眉毛驱动单元；上下眼睑组件包括左眼睑、左眼睑驱动单元、右眼睑和右眼睑驱动单元；眼球组件包括左眼球、右眼球、眼球左右驱动单元和眼球上下驱动单元；嘴部机构包括上下颚组件和嘴唇组件，上下颚组件包括下颚和下颚驱动单元，嘴唇组件包括嘴唇单元、嘴唇驱动单元和嘴角驱动单元，颈部机构包括颈部和颈部驱动单元。本方案能对头部的各个部位进行精确的控制，从而模拟出更加复杂的人类表情。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种表情机器人的头部结构。

背景技术

表情机器人是一种能模拟人类面部表情和情绪动作的智能机器人，其作为一种服务机器人，对于实现人机交互特别是情感交互具有重要作用，由于表情机器人的人性化、情感化的特点，使得表情机器人的研究有着非常广泛的应用前景，近年来，越来越多的研究机构及组织开展了仿人面部表情机器人的研究。

国内仿人表情机器人的研发工作在进入21世纪之后才陆续出现，以哈尔滨工业大学为代表，表情机器人研究在最近十几年发展迅速。仿人表情机器人在能够做出基本表情的基础上具有人脸检测、语音情感识别与合成、情感行为决策等能力，能够通过机器视觉、语音交互、情感表达等方式与人进行有效地情感交互。

心理学研究表明，人类的情感表达与信息交流超过60％是由非语言来实现的，如表情，眼神，头部动作等，其中，头部动作与面部表情占很大一部分比重。因此，在仿人表情机器人研究中，头部结构与面部表情实现是拟人化的重要基础，由于头部结构的空间有限，同时头部结构各个部位（如眉毛、眼睑、眼球、嘴巴等）的动作要协调，因此如何对头部结构的各个部位进行更精确的控制，从而模拟出更复杂的人类表情也成为了急需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能对头部的各个部位进行精确的控制，从而模拟出更加复杂的人类表情的表情机器人的头部结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种表情机器人的头部结构，包括头部骨架和颈部骨架，在所述头部骨架上设有眼部机构和嘴部机构，在所述颈部骨架上设有颈部机构；

所述眼部机构包括眉毛组件、上下眼睑组件和眼球组件，所述眉毛组件包括眉毛、第一眉毛驱动单元和第二眉毛驱动单元，所述眉毛的眉头与所述第一眉毛驱动单元连接，以使得所述第一眉毛驱动单元能够带动所述眉毛绕其眉梢转动，所述第二眉毛驱动单元与所述第一眉毛驱动单元连接，以使得所述第二眉毛驱动单元能够通过所述第一眉毛驱动单元带动所述眉毛的眉头竖向移动；

所述上下眼睑组件包括左眼睑、左眼睑驱动单元、右眼睑和右眼睑驱动单元，所述左眼睑与所述左眼睑驱动单元连接，以使得所述左眼睑驱动单元能够带动所述左眼睑闭合和张开，所述右眼睑与所述右眼睑驱动单元连接，以使得所述右眼睑驱动单元能够带动所述右眼睑闭合和张开；

所述眼球组件包括左眼球、右眼球、眼球左右驱动单元和眼球上下驱动单元，所述眼球左右驱动单元同时与所述左眼球和所述右眼球连接，以用于驱动所述左眼球和所述右眼球同步向左或向右运动，所述眼球上下驱动单元同时与所述左眼球和所述右眼球连接，以用于驱动所述左眼球和所述右眼球同步向上或向下运动；

所述嘴部机构包括上下颚组件和嘴唇组件，所述上下颚组件包括下颚和下颚驱动单元，所述下颚驱动单元与所述下颚连接，以用于驱动所述下颚实现开合运动；所述嘴唇组件包括嘴唇单元、嘴唇驱动单元和嘴角驱动单元，所述嘴唇单元包括嘴唇部和嘴角部，所述嘴唇驱动单元与所述嘴唇部连接，以用于驱动所述嘴唇部上下运动，所述嘴角驱动单元与所述嘴角部连接，以用于驱动所述嘴角部上下运动；