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一种多样性柔性仿生表情机器人、控制方法及控制系统

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


一种多样性柔性仿生表情机器人、控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及仿生机器人的技术领域,尤其涉及一种多样性柔性仿生表情机器人控制方法。

背景技术

随着科技的发展,人形机器人技术加速演进,已成为科技竞争的新高地。国内人形机器人从无到有,技术成果层出不穷,应用场景不断扩展,核心零部件国产化进程不断加快,逐步向更先进、更智能的方向迈进。然而,当前人形机器人的冷漠无情或机械化的表情,给用户带来了不好的体验感,因此现代科技越来越重视机器的仿生表情研究。现有技术中的机器人仿生表情的控制机构复杂,且控制机器人的表情不自然,特别地,机器人的仿生表情控制无法实现分级调节,导致机器人仿生表情的深浅度无法控制调节,因此,有必要解决仿生表情机器人的分级调节控制仿生表情的深浅度变化问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种多样性柔性仿生表情机器人,旨在解决仿生表情机器人的分级调整仿生表情的深浅度变化问题。

为解决上述技术问题,提供一种多样性柔性仿生表情机器人,包括模型头、骨架、驱动模组和表皮层;所述骨架的一侧贴合于所述模型头的一侧,所述骨架形成有第一滑槽;所述驱动模组位于所述模型头,所述驱动模组包括安装架和脸颊驱动模块;所述脸颊驱动模块包括第一驱动源、第一曲柄、转接件、第一摇杆和第一摇臂,所述转接件包括凸起部和适配槽,所述适配槽朝向所述安装架一侧,且所述转接件滑动于所述安装架上,所述第一摇臂包括第一连接部和形成有第一卡槽,所述第一摇臂铰接于所述安装架,所述第一驱动源连接于所述安装架用于驱动所述第一曲柄,所述第一曲柄抵接于所述适配槽以驱动所述转接件相对所述安装架滑动,所述凸起部抵接于所述第一连接部以使所述第一摇臂相对所述安装架摆动,所述第一摇杆卡接于所述第一卡槽,以使所述第一摇杆滑动于所述第一滑槽,所述第一摇杆包括第一杆体和连接于所述第一杆体的第一接触部,且所述第一杆体滑动于所述第一滑槽,所述第一接触部位于所述第一滑槽远离所述模型头的一侧;所述表皮层包括所贴设于所述骨架相对所述模型头的另一侧,所述表皮层朝向所述骨架形成有第一区域,所述第一杆体穿过所述第一滑槽,以使所述第一接触部凹嵌或包裹于所述第一区域,其中,所述第一驱动源驱动第所述第一曲柄转动多个角度,以使所述第一接触部驱动所述第一区域发生柔性变形程度产生深浅度变化表情。

进一步地,所述脸颊驱动模块还包括第二摇杆和第二摇臂,其中,所述第一摇杆抵接于所述凸起部的一侧,所述第二摇杆抵接于所述凸起部的另一侧,所述第二摇臂包括第二连接部和形成有第二卡槽,所述第二摇臂铰接于所述安装架,所述第二摇杆卡接于所述第二卡槽,以使所述第二摇杆滑动于所述第一滑槽,所述第二摇杆包括第二杆体和第二接触部,所述第二杆体穿过所述第一滑槽,其中,所述第一接触部和所述第二接触部均抵接于所述第一区域,且所述第一曲柄异步驱动所述第一摇杆和所述第二摇杆,以使所述第一区域发生柔性变形产生深浅度变化表情。

进一步地,所述驱动模组还包括眼睛驱动模块,所述表皮层形成有第一开口区,所述骨架形成有第一槽口,所述眼睛驱动模块包括第二驱动源、第二曲柄、翘杆、框架和眼球模型,两个所述第二驱动源分别连接于所述安装架用于驱动一个所述第二曲柄,每个所述第二曲柄抵接于所述翘杆的一端,两个所述眼球模型间隔插设于所述框架连接于所述翘杆的两端,且所述球模型穿过所述第一槽口位于所述第一开口区;

所述翘杆包括翘体、第一驱动部和第二驱动部,所述翘体的两端连接有所述第一驱动部和所述第二驱动部,所述第一驱动部或所述第二驱动部的一侧抵接于所述第二曲柄,所述第一驱动部或所述第二驱动部的另一侧与所述眼球模型转动连接;

定义所述翘杆的长度方向为第一方向,所述翘杆的高度方向为第二方向,所述第一驱动部的一侧沿所述第一方向开设有第一槽孔,与所述第一驱动部相同侧的所述第二驱动部沿所述第二方向开设有第二槽孔,两个所述第二曲柄分别抵接于所述第一槽孔和所述第二槽孔。

进一步地,所述驱动模组还包括眉毛驱动模块、眼皮驱动模块、嘴唇驱动模块,所述表皮层还包括第二区域、第三区域和第二开口区;

所述眉毛驱动模块包括第三驱动源、第三曲柄和第三摇杆,所述第三驱动源连接于安装架,所述第三驱动源连接于所述安装架用于驱动所述第三曲柄,所述第三曲柄驱动所述第三摇杆;

所述第三摇杆包括第三连接部、第三本体和第三接触部,所述第三本体的两端连接所述第三连接部和所述第三接触部,所述第三曲柄抵接驱动所述第三连接部,所述第三接触部抵接于所述第二区域;

所述眼皮驱动模块包括第四摇杆,所述第三曲柄异步驱动所述第三摇杆和所述第四摇杆;

所述第四摇杆包括第四连接部、第四本体和第四接触部,所述第四本体的两端连接有所述第四连接部和所述第四接触部,所述第三曲柄抵接驱动所述第四连接部,其中,所述第三曲柄位于所述第三连接部和所述第四连接部之间,所述第四接触部抵接于所述第三区域;

所述嘴唇驱动模块包括第五驱动源、第五曲柄、第五摇杆,所述第五驱动源连接于所述安装架用于驱动所述第五曲柄,所述第五曲柄抵接于所述第五摇杆,所述第五摇杆穿过所述第二槽口,且所述第五摇杆的末端位于所述第二开口区。

本发明的第二个目的在于提供一种多样性柔性仿生表情机器人控制方法,旨在实现仿生表情机器人的分级控制仿生表情的深浅度变化的方法。

为解决上述技术问题,提供一种多样性柔性仿生表情机器人控制方法,包括上述的多样性柔性仿生表情机器人:

所述第一驱动源提供包括第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度,当所述第一驱动源以所述第一转动角度驱动所述第一曲柄时,所述第一接触部驱动所述第一区域柔性浅度变化表情;

当所述第一驱动源以所述第二转动角度驱动所述第一曲柄时,所述第一接触部驱动所述第一区域柔性中度变化表情;

当所述第一驱动源以所述第三转动角度驱动所述第一曲柄时,所述第一接触部驱动所述第一区域柔性深度变化表情。

进一步地,所述第一驱动源包括预设有第一转速、第二转速和第三转速,所述第一转动角度、所述第二转动角度和所述第三转动角度均可配设为所述第一转速,或所述第二转速,或所述第三转速,以控制所述第一区域发生柔性变形产生表情变化的快慢程度。

进一步地,所述驱动模组还包括第一传感器、第二传感器和控制器,所述第一传感器和所述第二传感器均位于所述安装架,且所述第一传感器、所述第二传感器和所述第一驱动源均与所述控制器电连接,所述第一传感器用于检测所述第一曲柄转动角度,所述第二传感器用于检测所述第一曲柄转动速度;

当所述第一传感器检测所述第一曲柄转动角度偏离所述第一转动角度,或所述第二转动角度,或所述第三转动角度时,所述第一传感器负反馈于所述控制器,所述控制器调节所述第一驱动源以使所述第一曲柄满足预设角度;

当所述第二传感器检测所述第二曲柄转动角度偏离所述第一转动速度,或所述第二转动速度,或所述第三转动速度时,所述第二传感器负反馈于所述控制器,所述控制器调节所述第一驱动源以使所述第一曲柄满足预设速度。

进一步地,所述第二驱动源提供包括顺时针转动角度和逆时针转动角度;

当仅所述第一驱动部的所述第二驱动源顺时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的上方运动;

当仅所述第一驱动部的所述第二驱动源逆时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的下方运动;

当仅所述第二驱动部的所述第二驱动源顺时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的左方运动;

当仅所述第二驱动部的所述第二驱动源逆时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的右方运动;

当所述第一驱动部的所述第二驱动源顺时针转动角度,所述第二驱动部的所述第二驱动源顺时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的上偏左方运动;

当所述第一驱动部的所述第二驱动源顺时针转动角度,所述第二驱动部的所述第二驱动源逆时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的上偏右方运动;

当所述第一驱动部的所述第二驱动源逆时针转动角度,所述第二驱动部的所述第二驱动源顺时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的下偏左方运动;

当所述第一驱动部的所述第二驱动源逆时针转动角度,所述第二驱动部的所述第二驱动源逆时针转动角度时,所述眼球模型朝向所述第一开口区的下偏右方运动。

本发明的第三个目的在于提供一种多样性柔性仿生表情机器人控制系统,旨在实现仿生表情机器人仿生表情的多样性变化的控制方法。

为解决上述技术问题,提供一种多样性柔性仿生表情机器人控制系统,包括上述的多样性柔性仿生表情机器人控制方法:

所述多样性柔性仿生表情机器人提供有语音交互模块,所述语音交互模块与所述控制器通讯连接,当用户发出语音指令时,所述多样性仿生表情机器人控制产生对应客户语音指令需求的表情。

进一步地,所述多样性柔性仿生表情机器人还提供有触摸模块和视觉交互模块,所述触摸模块和视觉交互模块均与所述控制器通讯连接,当用户触摸所述表皮层时,所述多样性仿生表情机器人控制产生对应所述表皮层位置的表情变化;当用户的脸部表情变化时,所述视觉交互模块检测用户脸部表情跟随变化。

实施本发明实施例,将具有如下有益效果:

1、本实施例一中的多样性柔性仿生表情机器人,由于表皮层朝向骨架形成有第一区域,且第一接触部凹嵌或包裹于第一区域,而第一驱动源驱动第一曲柄转动多个角度时,从而使得第一接触部驱动第一区域发生柔性变形,进而使得表皮层产生不同深浅度变化的表情,克服现有技术中仿生表情机器人无法实现分级调节导致机器人仿生表情的深浅度无法控制调节的问题;

2、本实施例一中的多样性柔性仿生表情机器人,由于第一摇杆抵接于凸起部的一侧,第二摇杆抵接于凸起部的另一侧,从而使得第一曲柄异步驱动第一摇杆和第二摇杆,进而使得第一区域发生柔性变形丰富深浅度变化表情;

3、本实施例二中的多样性柔性仿生表情机器人控制方法,由于第一驱动源提供第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度,从而当第一驱动源以不角度驱动第一曲柄时,第一接触部驱动第一区域柔性产生浅度、中度和深度的变化表情方法;

4、本实施例三中的多样性柔性仿生表情机器人控制系统,由于多样性柔性仿生表情机器人提供有语音交互模块,从而用户发出语音指令时,多样性表情机器人控制产生对应客户语音指令的表情,进而提高了多样性仿生表情机器人的表情智能控制化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一所述的仿生表情机器人的结构示意图;

图2为本发明实施例一所述的仿生表情机器人的爆炸示意图;

图3为本发明实施例一所述的驱动模组的爆炸示意图;

图4为本发明实施例一所述的脸颊驱动模块的爆炸示意图;

图5为本发明实施例一所述的转接件的右视图;

图6为本发明实施例一所述的第一摇臂的结构示意图;

图7为本发明实施例一所述的第二摇臂的结构示意图;

图8为本发明实施例一所述的第三摇杆的结构示意图;

图9为本发明实施例一所述的第四摇杆的结构示意图;

图10为本发明实施例一所述的翘杆的结构示意图;

图11为本发明实施例二所述的仿生表情机器人控制方法的示意图;

图12为本发明实施例三所述的仿生表情机器人控制系统的示意图。

其中:100、仿生表情机器人;110、模型头;120、骨架;121、第一滑槽;122、第一槽口;123、第二槽口;124、第二滑槽;130、驱动模组;131、安装架;132、脸颊驱动模块;1321、第一驱动源;1322、第一曲柄;1323、转接件;13231、凸起部;13232、适配槽;1324、第一摇杆;13241、第一杆体;13242、第一接触部;1325、第二摇杆;13251、第二杆体;13252、第二接触部;1326、第一摇臂;13261、第一连接部;13262、第一卡槽;1327、第二摇臂;13271、第二连接部;13272、第二卡槽;133、眼睛驱动模块;1331、第二驱动源;1332、第二曲柄;1333、翘杆;13331、翘体;13332、第一驱动部;13301、第一槽孔;13333、第二驱动部;13302、第二槽孔;1334、框架;1335、眼球模型;134、眉毛驱动模块;1341、第三驱动源;1342、第三曲柄;1343、第三摇杆;13431、第三连接部;13432、第三本体;13433、第三接触部;135、眼皮驱动模块;1351、第四摇杆;13511、第四连接部;13512、第四本体;13513、第四接触部;136、嘴唇驱动模块;1361、第五驱动源;1362、第五曲柄;1363、第五摇杆;140、表皮层;141、第一区域;142、第一开口区;143、第二区域;144、第三区域;145、第二开口区。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以容许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请参考图1-图10,本发明实施例一提供了一种多样性柔性仿生表情机器人100,包括模型头110、骨架120、驱动模组130和表皮层140;骨架120的一侧贴合于模型头110的一侧,骨架120形成有第一滑槽121;驱动模组130位于模型头110,驱动模组130包括安装架131和脸颊驱动模块132;脸颊驱动模块132包括第一驱动源1321、第一曲柄1322、转接件1323、第一摇杆1324和第一摇臂1326,转接件1323包括凸起部13231和适配槽13232,适配槽13232朝向安装架131一侧,且转接件1323滑动于安装架131上,第一摇臂1326包括第一连接部13261和形成有第一卡槽13262,第一摇臂1326铰接于安装架131,第一驱动源1321连接于安装架131用于驱动第一曲柄1322,第一曲柄1322抵接于适配槽13232以驱动转接件1323相对安装架131滑动,凸起部13231抵接于第一连接部13261以使第一摇臂1326相对安装架131摆动,第一摇杆1324卡接于第一卡槽13262,以使第一摇杆1324滑动于第一滑槽121,第一摇杆1324包括第一杆体13241和连接于第一杆体13241的第一接触部13242,且第一杆体13241滑动于第一滑槽121,第一接触部13242位于第一滑槽121远离模型头110的一侧;表皮层140包括所贴设于骨架120相对模型头110的另一侧,表皮层140朝向骨架120形成有第一区域141,第一杆体13241穿过第一滑槽121,以使第一接触部13242凹嵌或包裹于第一区域141,其中,第一驱动源1321驱动第一曲柄1322转动多个角度,以使第一接触部13242驱动第一区域141发生柔性变形程度产生深浅度变化表情。具体应用中,由于表皮层140朝向骨架120形成有第一区域141,且第一接触部13242凹嵌或包裹于第一区域141,当第一驱动源1321驱动第一曲柄1322转动多个角度时,例如,第一曲柄1322转动较小角度时,由于第一曲柄1322驱动转接件1323相对安装架131滑动,而当转接件1323向上相对安装架131滑动时,转接件1323上的凸起部13231抵接于第一连接部13261,从而使得第一摇臂1326卡接第一摇杆1324相对安装架131摆动,第一摇杆1324的部分第一杆体13241卡接于第一卡槽13262上,而第一摇杆1324的第一接触部13242嵌入或包裹在第一区域141的内表面上,这样,第一曲柄1322驱动转接件1323使得连接在转接件1323上的第一摇杆1324在第一滑槽121上滑动,从而使得第一接触部13242驱动第一区域141发生柔性轻度变形(对应第一曲柄1322转动小角度),进而使得表皮层140产生较浅的表情变化,可以理解的,当第一曲柄1322转动较大角度时,对应的第一接触部13242驱动第一区域141发生柔性深度变形,进而使得表皮层140产生较深的表情变化,这样,实现了仿生表情机器人100对某种表情按照不同程度分级展示,可以理解的,第一曲柄1322在连续转动过程中可以产生N个不同程度的表情变化,从而使得仿生表情机器人100的表情变化能从浅逐渐加深。

在一种可能的实施方式中,脸颊驱动模块132还包括第二摇杆1325和第二摇臂1327,其中,第一摇杆1324抵接于凸起部13231的一侧,第二摇杆1325抵接于凸起部13231的另一侧,第二摇臂1327包括第二连接部13271和形成有第二卡槽13272,第二摇臂1327铰接于安装架131,第二摇杆1325卡接于第二卡槽13272,以使第二摇杆1325滑动于第一滑槽121,第二摇杆1325包括第二杆体13251和第二接触部13252,第二杆体13251穿过第一滑槽121,其中,第一接触部13242和第二接触部13252均抵接于第一区域141,且第一曲柄1322异步驱动第一摇杆1324和第二摇杆1325,以使第一区域141发生柔性变形产生深浅度变化表情。具体应用中,由于第一摇杆1324抵接于转接件1323的一侧,第二摇杆1325抵接于转接件1323的另一侧,从而使得第一曲柄1322异步驱动第一摇杆1324和第二摇杆1325,由于第一接触部13242和第二接触部13252都抵接于第一区域141,值得说明的,第一摇杆1324的一端抵接于转接件1323的上方,第二摇杆1325的一端抵接于转接件1323的下方,也就是说,当第一曲柄1322驱动转接件1323上移时,转接件1323驱动第一摇杆1324上摆,从而使得第一接触部13242拉扯第一区域141斜向上变形,当第一曲柄1322驱动转接件1323下移时,转接件1323驱动第二摇杆1325下摆,从而使得第二接触部13252拉扯第一区域141斜向下变形,这样,当第一曲柄1322驱动第一摇杆1324时,第一接触部13242作用于第一区域141,可以使得仿生表情机器人100做出微笑,愉快类的表情,当第一曲柄1322驱动第二摇杆1325时,第二接触部13252作用于第一区域141,可以使得仿生表情机器人100做出生气,悲观类的表情,进而使得第一区域141可以发生不同类型的柔性深浅度变化的表情。

在一种可能的实施方式中,驱动模组130还包括眼睛驱动模块133,表皮层140形成有第一开口区142,骨架120形成有第一槽口122,眼睛驱动模块133包括第二驱动源1331、第二曲柄1332、翘杆1333、框架1334和眼球模型1335,两个第二驱动源1331分别连接于安装架131并分别用于驱动一个第二曲柄1332,每个第二曲柄1332抵接于翘杆1333的一端,两个眼球模型1335间隔插设于框架1334连接于翘杆1333的两端,且眼球模型1335穿过第一槽口122位于第一开口区142;

翘杆1333包括翘体13331、第一驱动部13332和第二驱动部13333,翘体13331的两端连接有第一驱动部13332和第二驱动部13333,第一驱动部13332或第二驱动部13333的一侧抵接于第二曲柄1332,第一驱动部13332或第二驱动部13333的另一侧与眼球模型1335转动连接;

定义翘杆1333的长度方向为第一方向,翘杆1333的高度方向为第二方向,第一驱动部13332的一侧沿第一方向开设有第一槽孔13301,与第一驱动部13332相同侧的第二驱动部13333沿第二方向开设有第二槽孔13302,两个第二曲柄1332分别抵接于第一槽孔13301和第二槽孔13302。具体应用中,为了通过简单结构控制眼球模型1335产生8种类型多样性变化,需要控制翘杆1333发生偏转或横移,其中,第一驱动部13332的一侧沿第一方向开设有第一槽孔13301,与第一驱动部13332相同侧的第二驱动部13333沿第二方向开设有第二槽孔13302,两个第二曲柄1332分别抵接于第一槽孔13301和第二槽孔13302,这样,当两个第二驱动源1331分别控制角度时,第二曲柄1332抵接在第一槽孔13301或第二槽孔13302上使得翘杆1333发生偏移或横移实现眼球模型1335的8种类型的多样性变化。

在一种可能的实施方式中,驱动模组130还包括眉毛驱动模块134、眼皮驱动模块135、嘴唇驱动模块136,表皮层140还包括第二区域143、第三区域144和第二开口区145,骨架120还设有第二槽口123和第二滑槽124;

眉毛驱动模块134包括第三驱动源1341、第三曲柄1342和第三摇杆1343,第三驱动源1341连接于安装架131,第三驱动源1341连接于安装架131用于驱动第三曲柄1342,第三曲柄1342驱动第三摇杆1343,第三摇杆1343滑动于第二滑槽124;

第三摇杆1343包括第三连接部13431、第三本体13432和第三接触部13433,第三本体13432的两端连接第三连接部13431和第三接触部13433,第三曲柄1342抵接驱动第三连接部13431,第三接触部13433抵接于第二区域143;

眼皮驱动模块135包括第四摇杆1351,第三曲柄1342异步驱动第三摇杆1343和第四摇杆1351,第四摇杆1351滑动于第二滑槽124;

第四摇杆1351包括第四连接部13511、第四本体13512和第四接触部13513,第四本体13512的两端连接有第四连接部13511和第四接触部13513,第三曲柄1342抵接驱动第四连接部13511,其中,第三曲柄1342位于第三连接部13431和第四连接部13511之间,第四接触部13513抵接于第三区域144;

嘴唇驱动模块136包括第五驱动源1361、第五曲柄1362、第五摇杆1363,第五驱动源1361连接于安装架131用于驱动第五曲柄1362,第五曲柄1362抵接于第五摇杆1363,第五摇杆1363穿过第二槽口123,且第五摇杆1363的末端位于第二开口区145。具体应用中,当第三驱动源1341驱动第三曲柄1342转动多个角度时,第三摇杆1343和第四摇杆1351分别驱动第二区域143和第三区域144发生柔性的深浅度变形,从而使得表皮层140的第三区域144和第四区域发生分级控制变形产生配合于第一区域141变化的表情;当第五驱动源1361驱动第五曲柄1362转动多个角度时,第五摇杆1363驱动第二开口区145发生张闭嘴唇的程度,从而使得表皮层140的第二开口区145的分级张闭变形产生配合于第一区域141变化的表情。

实施例二

本实施例与实施例一所保护的主题不同,具体不同:

请参考图11,本发明实施例二提供了一种多样性柔性仿生表情机器人100控制方法,包括上述的多样性柔性仿生表情机器人100:

第一驱动源1321提供包括第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度,当第一驱动源1321以第一转动角度驱动第一曲柄1322时,第一接触部13242驱动第一区域141柔性浅度变化表情;

当第一驱动源1321以第二转动角度驱动第一曲柄1322时,第一接触部13242驱动第一区域141柔性中度变化表情;

当第一驱动源1321以第三转动角度驱动第一曲柄1322时,第一接触部13242驱动第一区域141柔性深度变化表情。具体应用中,第一转动角度小于第二转动角度,第二转动角度小于第三转动角度,当第一驱动源1321以第一转动角度驱动第一曲柄1322时,第一接触部13242驱动第一区域141柔性浅度变化表情;当第一驱动源1321以第二转动角度驱动第一曲柄1322时,第一接触部13242驱动第一区域141柔性中度变化表情;当第一驱动源1321以第三转动角度驱动第一曲柄1322时,第一接触部13242驱动第一区域141柔性深度变化表情,这样,通过控制第一驱动源1321的转动角度,从而使得第一区域141产生对应的柔性变形实现仿生机器人的脸部表情的多级调节控制。

在一种可能的实施方式中,第一驱动源1321包括预设有第一转速、第二转速和第三转速,第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度均可配设为第一转速,或第二转速,或第三转速,以控制第一区域141发生柔性变形产生表情变化的快慢程度。具体应用中,为了控制表情变化速度,第一驱动源1321预设有第一转速、第二转速和第三转速,第一转动角度、第二转动角度和第三转动角度均可配设为第一转速,或第二转速,或第三转速,以控制第一区域141发生柔性变形产生表情变化的快慢程度,这样,可以更自然地实现类人表情的控制方法,可以理解的,由于人的表情变化不是瞬间或者缓慢的,因此,对于脸部表情变化速度的控制是非常有必须和重要的实现类人表情变化控制方法。

在一种可能的实施方式中,驱动模组130还包括第一传感器、第二传感器和控制器,第一传感器和第二传感器均位于安装架131,且第一传感器、第二传感器和第一驱动源1321均与控制器电连接,第一传感器用于检测第一曲柄1322转动角度,第二传感器用于检测第一曲柄1322转动速度;

当第一传感器检测第一曲柄1322转动角度偏离第一转动角度,或第二转动角度,或第三转动角度时,第一传感器负反馈于控制器,控制器调节第一驱动源1321以使第一曲柄1322满足预设角度;

当第二传感器检测第二曲柄1332转动速度偏离第一转动速度,或第二转动速度,或第三转动速度时,第二传感器负反馈于控制器,控制器调节第一驱动源1321以使第一曲柄1322满足预设速度。具体应用中,为了提高仿生表情机器人100制造表情时的精确度和自然性,当第一传感器检测第一曲柄1322转动角度偏离第一转动角度,或第二转动角度,或第三转动角度时,第一传感器负反馈于控制器,控制器调节第一驱动源1321以使第一曲柄1322满足预设角度;当第二传感器检测第二曲柄1332转动速度偏离第一转动速度,或第二转动速度,或第三转动速度时,第二传感器负反馈于控制器,控制器调节第一驱动源1321以使第一曲柄1322满足预设速度,这样,通过第一传感器和第二传感负反馈控制第一驱动源1321转动源的转动角度和转动速度,从而提高仿生表情机器人100制造表情时的精确度和自然性,可以理解的,第二驱动源1331、第三驱动源1341、第五驱动源1361均可以实现负反馈控制转动的角度和转动速度。

在一种可能的实施方式中,第二驱动源1331提供包括顺时针转动角度和逆时针转动角度;

当仅第一驱动部13332的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的上方运动;

当仅第一驱动部13332的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的下方运动;

当仅第二驱动部13333的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的左方运动;

当仅第二驱动部13333的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的右方运动;

当第一驱动部13332的第二驱动源1331顺时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的上偏左方运动;

当第一驱动部13332的第二驱动源1331顺时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的上偏右方运动;

当第一驱动部13332的第二驱动源1331逆时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的下偏左方运动;

当第一驱动部13332的第二驱动源1331逆时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的下偏右方运动。具体应用中,两个第二驱动源1331驱动两个第二曲柄1332使得眼球模型1335至少可以实现8种类型的变化,分别为当仅第一驱动部13332的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的上方运动;当仅第一驱动部13332的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的下方运动;当仅第二驱动部13333的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的左方运动;当仅第二驱动部13333的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的右方运动;当第一驱动部13332的第二驱动源1331顺时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的上偏左方运动;当第一驱动部13332的第二驱动源1331顺时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的上偏右方运动;当第一驱动部13332的第二驱动源1331逆时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331顺时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的下偏左方运动;当第一驱动部13332的第二驱动源1331逆时针转动角度,第二驱动部13333的第二驱动源1331逆时针转动角度时,眼球模型1335朝向第一开口区142的下偏右方运动,通过眼球模型1335运动方式和第一区域141、第二区域143或第三区域144的组合从而极大丰富仿生表情机器人100的多样性变化。

实施例三

本实施例与实施例二所保护的主题不同,具体不同:

请参考图12,本发明实施例三提供了一种多样性柔性仿生表情机器人100控制系统,包括上述的多样性柔性仿生表情机器人100控制方法:

多样性柔性仿生表情机器人100提供有语音交互模块,语音交互模块与控制器通讯连接,当用户发出语音指令时,多样性仿生表情机器人100控制产生对应客户语音指令需求的表情。具体应用中,语音交互模块与控制器通讯连接,这样,当用户发出语音指令时,多样性仿生表情机器人100控制产生对应客户语音指令需求的表情,另外,仿生表情机器人100通过语音交互模块可以进一步询问用户是否执行表情生成,或者用户与仿生表情机器人100通过语音交互模块对话时,控制器可以控制仿生表情机器人100生成表情。

在一种可能的实施方式中,多样性柔性仿生表情机器人100还提供有触摸模块和视觉交互模块,触摸模块和视觉交互模块均与控制器通讯连接,当用户触摸表皮层140时,多样性仿生表情机器人100控制产生对应表皮层140位置的表情变化;当用户的脸部表情变化时,视觉交互模块检测用户脸部表情跟随变化。具体应用中,为了提高仿生表情机器人100的智能表情变化,多样性柔性仿生表情机器人100还提供有触摸模块和视觉交互模块,触摸模块和视觉交互模块均与控制器通讯连接,用户可以通过触摸模块触摸、按压、掐捏表皮层140时使得用户人为的制作表皮层140的表情,控制器控制对应的模块维持该表情;通过视觉交互模块,仿生表情机器人100能根据客户的状态或者环境变化做出表情的调整,表情的调整包括正向引导用户情绪的调整也可以是趣味性的表情逗笑用户使得用户获得减压的情绪价值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术分类

06120116551303