技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人面部表情模块化系
统。
背景技术：
目前，为了低成本，多数娱乐机器人面部表情系统采用现成的PAD、
LCD、大屏幕手机等实现，也有的采用LED点阵实现。
但是上述方案，随着机器人头部大小的不同，需要采用不同的PAD等，
或用LED点阵设计成不同形状大小的一块表情板来显示机器人的情绪。另
一方面，国外为了追求生动形象，机器人面部采用仿真材料设计成拟人形；
但是，该方案成本高，且研发、调试周期长。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有机器人表情的缺陷，具有高亮度、功耗低，提供
一种机器人面部表情模块化系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种机器人面部表情模块化系统，包括：控制系统和显示
系统，所述控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表
情代码，并将数据发送到输出接口；所述显示系统接收所述控制系统的数
据，并显示相应的表情。
一些实施例中，所述显示系统包括点阵模块和驱动板卡，所述驱动板
卡接收所述控制系统的数据并显示相应的表情。
一些实施例中，所述点阵模块为8*8的点阵模块；所述点阵模块每一
行的阳极并接在一起，所述点阵模块每一列的阴极并接在一起。
一些实施例中，所述驱动板卡包括：输入接口、输出接口、功率放大
单元、列驱动电路和行译码电路；其中，所述输入接口，用于接收来自上
一级的数据；所述输出接口，用于将数据发送到下一级；所述功率放大单
元，用于增加信号的驱动能力。
一些实施例中，所述点阵模块包括1控制板卡和多个单元板；所述每
一单元板的输入接口与上一级单元的输出接口连接，所述每一单元板的输
出接口与下一级单元的输入接口连接。
一些实施例中，所述控制系统在上电初始化完成后，根据接收机器人
控制器指令，显示对应的机器人表情，实施控制。
一些实施例中，所述实施控制具体为，发送该表情的第一列所对应的
行数据并锁存，使能所述第一列列，第一列上设定的LED灯点亮一段时间
后熄灭；控制第二列所对应的LED灯的亮灭，依次完成第三直至第八列LED
灯的控制，重复所述过程直到接收新控制指令。
本发明的有益效果在于：控制系统根据机器人控制器指令，转换成对
应的机器人面部表情代码；显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相
应的表情，系统结构简单，显示表情丰富。
附图说明
图1示意性示出根据本发明一个实施例的点阵模块内部结构框图；
图2示意性示出根据本发明一个实施例的驱动板卡组成框图；
图3示意性示出根据本发明一个实施例的级联方式示意图；
图4示意性示出根据本发明一个实施例的控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图
及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的
具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
本发明提供一种机器人面部表情模块化系统，包括：控制系统和显示
系统，所述控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表
情代码，并将数据发送到输出接口；所述显示系统接收所述控制系统的数
据，并显示相应的表情。
本发明控制系统根据机器人控制器指令，转换成对应的机器人面部表
情代码；显示系统接收所述控制系统的数据，并显示相应的表情，系统结
构简单，显示表情丰富。
其中，所述显示系统包括点阵模块和驱动板卡，所述驱动板卡接收所
述控制系统的数据并显示相应的表情。
所述点阵模块为8*8的点阵模块；所述点阵模块每一行的阳极并接在
一起，所述点阵模块每一列的阴极并接在一起。
优选地，所述驱动板卡包括：输入接口、输出接口、功率放大单元、
列驱动电路和行译码电路；其中，所述输入接口，用于接收来自上一级的
数据；所述输出接口，用于将数据发送到下一级；所述功率放大单元，用
于增加信号的驱动能力。
所述控制系统在上电初始化完成后，根据接收机器人控制器指令，显
示对应的机器人表情，实施控制。
实施控制具体为，发送该表情的第一列所对应的行数据并锁存，使能
所述第一列列，第一列上设定的LED灯点亮一段时间后熄灭；控制第二列
所对应的LED灯的亮灭，依次完成第三直至第八列LED灯的控制，重复所
述过程直到接收新控制指令。
实施例1
LED显示屏具有具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐
湿、耐冷热、耐腐蚀等特点，适用于机器人面部表情的显示。本发明LED
显示屏由标准的LED点阵模块组成，为8*8的点阵模块。
如图1所示，该模块每一行的阳极并接在一起，每一列的阴极并接在
一起。使用时，如果想要点亮某一个点，只需将该点对应的行和列分别置
为高电平和低电平即可，因此，所述点阵模块通过动态扫描的方式来显示
内容。
由于机器人头部空间有限，LED显示屏不能设计的太大，但为了显示
足够的信息，点阵屏也不能设计的太小。因此，根据具体的机器人头部空
间的大小及需要显示的表情内容，设计相应的LED显示屏。
为减少重复性劳动，该可级联的机器人面部表情模块化系统，包括为
控制系统与显示系统两部分。
控制系统根据机器人控制器(RC)指令，转换成对应的机器人面部表
情代码，并将数据发送到输出接口；显示系统(单元板)由点阵模块及驱
动板卡组成，驱动板卡接受来自控制系统的数据并显示相应的表情。
如图2所示，驱动板卡包括：输入接口，用于接收来自上一级的数据，
输出接口，用于将数据发送到下一级、功率放大单元，用于增加信号的驱
动能力)、列驱动电路及行译码电路等。
如图3所示，点阵模块由1控制板卡和n块单元板组成。单元板的数
量n由实际机器人需要显示的表情内容决定，每一块单元板的输入接口与
上一级单元的输出接口连接，输出接口与下一级单元的输入接口连接。
控制系统在上电初始化完成后，根据接收到的指令，显示对应的机器
人表情。如图4所示，控制流程为：
首先，发送该表情的第一列所对应的n个模块的行数据并锁存，再使
能该列，使第一列上指定的LED灯点亮一段时间后熄灭；
接着用同样的方法，控制第二列所对应的n个模块的LED灯的亮灭，
依次完成第三直至第八列(m＝8)LED灯的控制后；
重复该过程直到接受到新的控制指令。
当LED灯变化的频率足够快时(大于24Hz)，由于人眼的视觉暂留现
象，就能看到稳定的机器人面部表情。
本发明可在不同的应用下使用，根据机器人面部的形状尺寸，选择一
定数量的单元板，不需设计复杂的控制电路和驱动电路，节约了大量的原
理图设计及PCB设计、软件调试时间，将研发人员从重复性的设计劳动中
解放出来，节约了人力资源，在一定程度上保证了研发进度。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。
任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包
含在本发明权利要求的保护范围内。