[发明专利]一种基于SMA的面部表情仿生机构

摘要

本发明涉及仿生机器人领域，涉及一种基于SMA的面部表情仿生机构。所述的仿生机构包括眼睛机构、眉毛机构、眼皮机构、嘴巴机构和腮帮子机构。嘴巴机构通过嘴巴机构的嘴巴支撑板与下连接板下表面固定连接，下连接板与上连接板下表面固定连接。眼睛机构通过眼睛机构的眼睛轴承支座与上连接板的上表面连接，眼睛机构实现眼睛在水平面上的左右运动和垂直平面上的上下运动。本发明相比于传统的电机驱动方式，采用形状记忆合金弹簧作为驱动元件，使得整个结构更加简单，质量更小；采用多个机构组合运动完成基本面部表情，使得各个机构可以独立设计，整体结构实现快速简单，安装方便。

主权项

1.一种基于SMA的面部表情仿生机构，其特征在于，包括眼睛机构、眉毛机构、眼皮机构、嘴巴机构和腮帮子机构；嘴巴机构通过嘴巴机构的嘴巴支撑板(46)与下连接板(5)下表面固定连接，下连接板(5)与上连接板(4)下表面固定连接；上连接板(4)上表面通过眼睛机构的眼睛轴承支座(13)固定眼睛机构，眼睛机构实现眼睛在水平面上的左右运动和垂直平面上的上下运动；眼睛机构整体低于眉毛机构，眉毛机构通过眉毛支撑板(35)固定在眼皮支撑板(37)上，眼皮机构通过眼皮支撑板(37)固定在上连接板(4)的上表面；腮帮子机构通过腮帮子支撑板(53)固定在上连接板(4)的上表面，腮帮子机构位于眼睛机构下方；头部支撑板(7)位于嘴巴机构后，头部支撑板(7)的上表面与上连接板(4)的下表面连接，头部支撑板(7)的下表面与法兰盘(6)的上表面连接，法兰盘(6)固定在法兰底座(8)上；所述眼睛机构包括右眼睛(9)、左右运动连杆D(10)、右滑块(11)、眼睛轴(12)、眼睛轴承支座(13)、左右运动连杆C(14)、左右运动连杆B(15)、上下驱动弹簧(16)、上下运动偏置弹簧(17)、上下运动支撑板(18)、上下运动连杆A(19)、上下运动连杆B(20)，上下运动连杆C(21)、左右运动连杆A(22)、左右驱动弹簧(23)、左右运动偏置弹簧(24)、左右运动支撑板(25)、左右运动连杆E(26)、左眼睛(27)和左滑块(28)；左右运动支撑板(25)与眼睛轴(12)连接，绕眼睛轴(12)旋转；左右运动支撑板(25)与左右运动连杆A(22)一端连接，左右运动连杆A(22)另一端通过左右运动连杆B(15)与左右运动连杆C(14)连接，左右运动连杆C(14)两端分别和左右运动连杆D(10)和左右运动连杆E(26)相连，左右运动连杆D(10)和左右运动连杆E(26)末端分别连接右眼睛(9)和左眼睛(27)；左右运动连杆D(10)和左右运动连杆E(26)分别通过右滑块(11)和左滑块(28)与眼睛轴(12)连接，眼睛轴(12)固定在眼睛轴承支座(13)上，实现在眼睛轴(12)上的左右滑动；左右运动连杆A(22)上固定左右驱动弹簧(23)和左右偏置弹簧(24)的一端，左右驱动弹簧(23)和左右偏置弹簧(24)的另一端分别与在左右运动支撑板(25)两端连接，左右驱动弹簧(23)和左右偏置弹簧(24)以左右运动连杆A(22)为中轴线对称分布；眼睛左右驱动弹簧(23)收缩，带动眼睛左右运动，左右偏置弹簧(24)产生恢复力，使眼睛恢复到原位；眼睛轴(12)外套上下运动连杆C(21)一端，上下运动连杆C(21)另一端与上下运动连杆B(20)、上下运动连杆A(19)依次连接；上下运动连杆A(19)另一端固定在上下运动支撑板(18)上，上下运动支撑板(18)固定在上连接板(4)的上表面；上下驱动弹簧(16)和上下偏置弹簧(17)一端固定在上下运动支撑板(18)上，上下驱动弹簧(16)和上下偏置弹簧(17)另一端与上下运动连杆A(19)固定；上下驱动弹簧(16)收缩带动眼睛上下运动，上下偏置弹簧(17)提供恢复力，使眼睛恢复到原位；上下运动连杆C(21)带动眼睛轴(12)旋转，从而带动左滑块(28)和右滑块(11)运动，实现眼睛上下运动。