[发明专利]一种锥齿轮差动仿人眼部运动机构

摘要

本发明公开了一种锥齿轮差动仿人眼部运动机构。它包括左右两个眼球运动机构和一个眼睑运动机构。每个眼球运动机构，分别由两个中心锥齿轮，一个行星锥齿轮和一个系杆来构成差动轮系，行星锥齿轮与眼球刚性连接，通过电机实现两个中心锥齿轮的独立转动，由此两个独立的转动合成为行星锥齿轮的两个自由度的转动，从而实现眼球上下和左右两个自由度的转动；两个眼睑通过一根转动轴和一个同步带轮刚性连接，另一个带轮与电机刚性连接，两带轮之间由同步带传动，所以就可由电机的转动实现眼睑的睁开和闭合。本运动机构结构紧凑，占用空间小，运动灵活、精确而且可靠，且左右眼球相互独立，不仅可实现双眼球同向运动，还能实现双眼的异向运动。

主权项

一种锥齿轮差动仿人眼部运动机构，包括左右两个眼球运动机构（1）和一个眼睑运动机构（2）；其特征在于：所述眼球运动机构（1）左右两个一致，没有差别，分别包括两个驱动电机（3、4）、两个驱动轴（5、6）、两个驱动锥齿轮（7、8）、两个中心锥齿轮（9、10）、一个带有轴端的行星锥齿轮（11）、一个用于支承行星锥齿轮的系杆（12）、一个眼球（13）、一个中心支撑架（14）及若干螺钉（15）；所述电机（3、4）通过螺钉（15）固定在底板（16）支架端上，中心支撑架（14）通过螺钉（15）固定在底板（16）上，两个驱动轴（5、6）分别固定在两个电机（3、4）的输出轴上，两个驱动锥齿轮（7、8）分别固定在两个驱动轴（5、6）上，并且分别与两个中心锥齿轮（9、10）啮合；所述两个中心锥齿轮（9、10）分别固定在中心支撑架（14）轴端的两侧，并可绕中心支撑架（14）轴端转动；行星锥齿轮（11）同时与两个中心锥齿轮（9、10）啮合，行星锥齿轮（11）的轴端穿过系杆（12）的中心孔并且与眼球（13）上的孔通过过盈配合实现刚性连接，且系杆（12）可绕中心支撑架（14）轴端转动，即系杆（12）在此起支承行星锥齿轮（11）的作用；两个驱动电机（3、4）输出不同角速度的转动量，带动两个转动轴（5、6），再由两个转动轴（5、6）分别带动两个驱动锥齿轮（7、8），再由两个驱动锥齿轮（7、8）分别于中心锥齿轮（9、10）啮合并带动其转动，两个中心锥齿轮（9、10）与行星锥齿轮（11）及系杆（12）构成差动轮系，两个中心锥齿轮（9、10）获得独立的运动，并输出不同的转速，通过中心锥齿轮（9、10）的运动合成可以得到眼球左右方向和上下方向的合成转动；所述眼睑运动机构（2），包括一个驱动电机（17）、一个电机架（18）、两个同步带轮（19、20）、一条同步带（21）、一个转动轴（22）、一个转动轴支架（23）、两个眼睑（24、25）及若干螺钉（15），所述驱动电机（17）通过螺钉（15）固定在电机架（18）上，电机架（18）通过螺钉（15）固定在底板（16）上，一同步带轮（19）固定在电机（17）输出轴上，另一同步带轮（20）固定在转动轴（22）上，转动轴支架（23）通过螺钉（15）固定在底板（16）上，转动轴（22）可绕转动轴支架（23）转动，两个眼睑（24、25）分别固定在转动轴（22）的两端；两个眼睑（24）、（25）和转动轴（22）以及同步带轮（20）实现刚性连接，电机（17）与同步带轮（21）实现刚性连接，所以可以通过同步带（21），用电机（17）的转动带动眼睑（24、25）的转动。