基于空间rssr机构的仿人眼部运动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种仿人机器人表情运动机构，特别是一种基于空间RSSR机构的仿人眼部运动机构，属于机器人技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，对仿人机器人眼部运动机构的研宄方案主要是采用串联控制，即以一个电机来控制眼球一个方向转动的自由度，再以另一个电机同时带动前一个电机和眼球另一个方向的自由度。这种方案虽然结构清晰，便于控制，但是同时也增大了结构的体积，亦或是需要对眼球进行开槽等较大程度上破坏眼球完整性的操作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服已有机器人眼部运动机构体积大，占用过多空间的问题，提出了一种基于空间RSSR机构的仿人眼部运动机构，即含有两个相邻球面副的空间四杆机构，能够实现眼球沿上下、左右方向较大范围的角度转动，以及上下眼睑的睁开和闭合。
[0004]为达到上述的目的，本发明的构思是:采用空间RSSR机构，通过舵机驱动连杆实现眼球绕着传动轴的上下方向转动和绕着销钉的左右方向转动，实现上下眼睑的睁开和闭入口 ο
[0005]根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案:
一种基于空间RSSR机构的仿人眼部运动机构，包括底板、左右两个眼球运动机构和两个眼睑运动机构；所述眼球运动机构包括上舵机、下舵机、第一连杆、第二连杆、眼球、圆环、传动轴、销钉、轴承、支撑架和摄像头；所述上舵机、下舵机通过螺钉固定在底板上，所述第一连杆的一端通过螺钉与下舵机连接，另一端连接在圆环上，所述第二连杆的一端通过螺钉与上舵机连接，另一端连接传动轴，所述支撑架固定在底板上，所述传动轴中部通过销钉与支撑架连接，所述传动轴两端通过轴承连接在圆环上，所述摄像头通过螺钉与圆环连接，所述眼球套在圆环上；通过上舵机、下舵机驱动第一连杆、第二连杆，实现眼球绕着传动轴的上下转动和绕着销钉的左右转动；所述眼睑运动机构包括左舵机、右舵机、第三连杆、第四连杆、上眼睑、下眼睑；所述左舵机、右舵机通过螺钉固定在底板上，所述第三连杆通过螺钉与上眼睑连接，第四连杆通过螺钉与下眼睑连接，所述上眼睑、下眼睑通过螺钉与底板铰接；通过左舵机、右舵机驱动第三连杆、第四连杆，实现上眼睑和下眼睑的睁开和闭合。
[0006]与现有技术相比，本发明具有如下显著优点:
空间连杆机构的构建布置灵活，运动副与运动副的排列具有多样性，合理安排杆件可以明显地提高空间利用率，使得结构紧凑和占用较小的空间；眼球的尺寸缩小，可放置摄像头，机构的质量也较轻，很好的保证了眼球的完整性，并可使其实现较大范围的角度转动，且传动精确可靠；两个眼球独立控制，可以实现双眼集合或散开等异向运动。
【附图说明】
[0007]图1是仿人眼部运动机构的整体示意图。
[0008]图2是眼球运动机构示意图。
[0009]图3是眼球运动机构主视图。
[0010]图4是眼球运动机构眼球部分局部图。
[0011]图5是眼睑运动机构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0013]参见图1~图5，一种基于空间RSSR机构的仿人眼部运动机构，其特征在于:包括底板1、左右两个眼球运动机构2和两个眼睑运动机构3 ;所述眼球运动机构2包括上舵机
4、下舵机5、第一连杆6、第二连杆7、眼球8、圆环9、传动轴10、销钉11、轴承12、支撑架13和摄像头14 ;所述上舵机4、下舵机5通过螺钉21固定在底板I上，所述第一连杆6的一端通过螺钉21与下舵机5连接，另一端连接在圆环9上，所述第二连杆7的一端通过螺钉21与上舵机4连接，另一端连接传动轴10，所述支撑架13固定在底板I上，所述传动轴10中部通过销钉11与支撑架13连接，所述传动轴10两端通过轴承12连接在圆环9上，所述摄像头14通过螺钉21与圆环9连接，所述眼球8套在圆环9上；通过上舵机4、下舵机5驱动第一连杆6、第二连杆7，实现眼球8绕着传动轴10的上下转动和绕着销钉11的左右转动；所述眼睑运动机构3包括左舵机15、右舵机16、第三连杆17、第四连杆18、上眼睑19、下眼睑20 ;所述左舵机15、右舵机16通过螺钉21固定在底板I上，所述第三连杆17通过螺钉21与上眼睑19连接，第四连杆18通过螺钉21与下眼睑20连接，所述上眼睑19、下眼睑20通过螺钉21与底板I铰接；通过左舵机15、右舵机16驱动第三连杆17、第四连杆18，实现上眼睑19和下眼睑20的睁开和闭合。
【主权项】
1.一种基于空间RSSR机构的仿人眼部运动机构，其特征在于:包括底板(1)、左右两个眼球运动机构(2 )和两个眼睑运动机构(3 );所述眼球运动机构(2 )包括上舵机(4)、下舵机(5)、第一连杆(6)、第二连杆(7)、眼球(8)、圆环(9)、传动轴(10)、销钉(11)、轴承(12)、支撑架(13)和摄像头(14);所述上舵机(4)、下舵机(5)通过螺钉(21)固定在底板(I)上，所述第一连杆(6)的一端通过螺钉(21)与下舵机(5)连接，另一端连接在圆环(9)上，所述第二连杆(7)的一端通过螺钉(21)与上舵机(4)连接，另一端连接传动轴(10)，所述支撑架(13)固定在底板(I)上，所述传动轴(1 )中部通过销钉(11)与支撑架(13 )连接，所述传动轴(10)两端通过轴承(12)连接在圆环(9)上，所述摄像头(14)通过螺钉(21)与圆环(9)连接，所述眼球(8)套在圆环(9)上；通过上舵机(4)、下舵机(5)驱动第一连杆(6)、第二连杆(7)，实现眼球(8)绕着传动轴(10)的上下转动和绕着销钉(11)的左右转动；所述眼睑运动机构(3)包括左舵机(15)、右舵机(16)、第三连杆(17)、第四连杆(18)、上眼睑(19)、下眼睑(20);所述左舵机(15)、右舵机(16)通过螺钉(21)固定在底板(I)上，所述第三连杆(17)通过螺钉(21)与上眼睑(19)连接，第四连杆(18)通过螺钉(21)与下眼睑(20)连接，所述上眼睑(19)、下眼睑(20)通过螺钉(21)与底板(I)铰接；通过左舵机(15)、右舵机(16)驱动第三连杆(17)、第四连杆(18)，实现上眼睑(19)和下眼睑(20)的睁开和闭合。
【专利摘要】本发明公开了一种空间RSSR机构仿人眼部运动机构，包括底板、左右两个眼球运动机构和两个眼睑运动机构，眼球运动机构包括舵机、连杆、轴承、传动轴、销钉、支撑架、圆环、眼球和摄像头，眼睑运动机构包括舵机、连杆和上、下眼睑。舵机和支撑架通过螺钉固定在底板上，连杆通过螺钉分别与舵机和传动轴、圆环、上下眼睑连接，传动轴通过销钉和支撑架连接，通过两个轴承固定在圆环上，摄像头通过螺钉与圆环连接，眼球套在圆环上，通过舵机驱动连杆，实现眼球绕着传动轴的上下转动和绕着销钉的左右转动，实现上下眼睑的睁开和闭合。本机构结构紧凑，占用空间小，运动灵活、精确而且可靠，且左右眼球相互独立，可实现双眼球同向运动以及异向运动。
【IPC分类】B25J11-00
【公开号】CN104552306
【申请号】CN201510005494
【发明人】信继忠, 柯显信, 杨阳
【申请人】上海大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月7日