一种仿人眼睛及头部运动机构制造技术

本发明专利技术属于医疗设备领域，具体涉及一种仿人眼睛及头部运动机构。包括眼睑张合组件、眼球摆动组件和嘴巴张合组件，眼睑张合组件包括：眼睑张合气缸、第一连接件、第一连杆、眼框以及眼皮支撑架，眼框内固定有上眼皮，眼皮支撑架上设置有下眼皮；眼球摆动组件包括：眼球摆动气缸、气缸推拉杆、滚子轴承、第一眼球摆杆、第二眼球摆杆和半圆眼珠；嘴巴张合组件包括：嘴巴张合气缸、第二连接件、上颌支架和下颌支架。本发明专利技术通过眼睑张合组件能够模仿人类眼睑张合运动，通过眼球摆动组件能够实现模仿真人眼球的同步左右转动，通过嘴巴张合组件能够模仿人类嘴巴张合运动，具有运动精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种仿人眼睛及头部运动机构
本专利技术属于医疗设备
，具体涉及一种仿人眼睛及头部运动机构。
技术介绍
仿人机器人指模仿人的形态和行为而设计制造的机器人，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部。仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务、医疗、教育和娱乐等多个领域得到广泛应用。而且随着科技的发展，技术的不断创新，也使得仿人机器人不断完善，使其能够成为与人相互影响的最理想的机器人。仿人机器人头部动作包括眼球转动、眨眼睛和嘴部张合等一系列动作，但是，目前的仿人机器人头部机构结构复杂、运动灵活性差且运动精度低，尤其是仿人机器人的眼睛运动的灵巧性与人类相差较大。合理的依据仿生学原理，模仿生物结构和运动特性设计的仿生设备，能够复现人的形态特征和运动方式，在医疗器械领域具备良好的应用前景。本专利技术提供一种能够模仿人的形态特征和运动方式的仿人机器人头部运动机构，能够灵巧的模仿真人的眼睛转动、眼睑张合和嘴部张合等人类表情运动特征，能够解决仿人机器人头部运动灵活性不高的问题，提高了其运动自由度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的结构复杂、运动灵活性差且运动精度低的缺陷，提供一种能够灵巧的复现眼睛转动、眼睑张合和嘴部张合以及运动精度高的仿人眼睛及头部运动机构。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种仿人眼睛运动机构，其特征在于：包括头部支撑架、眼睑张合组件和眼球摆动组件；所述眼睑张合组件包括：设置在所述头部支撑架上的眼睑张合气缸和第一导轨、与所述眼睑张合气缸输出端固定连接且滑动连接在所述第一导轨上的第一连接件、一端与所述第一连接件转动连接的第一连杆、一端与所述第一连杆的另一端转动连接的眼框以及固定在所述头部支撑架上的眼皮支撑架，所述眼框的另一端与所述眼皮支撑架转动连接，所述眼框内固定有上眼皮，所述眼皮支撑架上设置有与所述上眼皮对应的下眼皮；所述眼球摆动组件包括：固定在所述头部支撑架上的眼球摆动气缸和第二导轨、与所述眼球摆动气缸的输出端固定连接且沿所述第二导轨滑动的气缸推拉杆、连接在所述气缸推拉杆端部的第一眼球摆杆、与所述第一眼球摆杆平行设置的第二眼球摆杆以及连接所述第一眼球摆杆和所述第二眼球摆杆的第二连杆；所述第一眼球摆杆的一端固定有转轴，另一端固定安装有半圆眼珠；所述转轴上安装有滚子轴承，所述气缸推拉杆端部设置有椭圆形特征孔，所述滚珠轴承滚动连接在所述椭圆形特征孔的内壁；所述第二眼球摆杆的端部也固定安装有半圆眼珠；所述头部支撑架上还设置有限位槽，所述第二连杆在所述限位槽内移动。进一步地，所述第一连接件上固定连接有第一滑块，所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接。进一步地，所述气缸推拉杆上固定有第二滑块，所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接。进一步地，所述第一眼球摆杆和第二眼球摆杆的端部均设置有用来固定半圆眼珠的眼珠固定部，所述眼珠固定部的上下两端均设置为弧形。进一步地，所述第一眼球摆杆与所述眼皮支撑架之间设置有垫圈，所述第二眼球摆杆与所述眼皮支撑架之间也设置有垫圈。一种仿人头部运动机构，其特征在于：包括嘴巴张合组件和仿人眼睛运动机构；所述嘴巴张合组件包括：设置在头部支撑架上的嘴巴张合气缸和第三导轨、与所述嘴巴张合气缸输出端固定连接且滑动连接在所述第三导轨上的第二连接件、一端与所述第二连接件转动连接的下颌拉杆以及转动连接在所述下颌拉杆另一端的下颌支架，所述头部支撑架上安装有与所述下颌支架对应的上颌支架，所述上颌支架与所述下颌支架上均设置有牙床。进一步地，所述头部支撑架下固定安装有中间支撑架，所述上颌支架固定安装在所述中间支撑架上。进一步地，所述第二连接件固定连接在第三滑块上，所述第三滑块与所述第三导轨滑动连接。更进一步地，所述上颌支架和所述下颌支架转动连接。本专利技术的一种仿人眼睛及头部运动机构的有益效果是：1、本专利技术通过眼睑张合组件能够模仿人类眼睑张合运动，通过对称设置的眼睑张合组件，能够实现左右眼睑的独立运动；通过眼球摆动组件能够实现模仿真人眼球的同步左右转动；通过嘴巴张合组件能够模仿人类嘴巴张合运动，具有运动精度高的特点。2、本专利技术的眼睑张合组件、眼球摆动组件和嘴巴张合组件即可以独立运动，也可以配合运动，能够模仿人类的面部运动特征，提高了运动灵活性。3、本专利技术通过设置在头部支撑架上限位槽对第二连杆限位，能够实现眼球摆动运动行程的最优控制，仿真效果好，整机结构简单合理，实现了较高的运动精度。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例的整体结构图；图2是本专利技术实施例整体结构的另一视角图；图3是本专利技术实施例的眼睑张合组件结构图；图4是本专利技术实施例的眼球摆动组件结构图；图5是本专利技术实施例的眼球摆动组件部分结构图；图6是本专利技术实施例的气缸推拉杆结构图；图7是本专利技术实施例的嘴巴张合组件结构图。图中:1、头部支撑架，2、眼睑张合组件，20、眼睑张合气缸，21、第一导轨，22、上眼皮，23、下眼皮，24、第一连接件，25、第一连杆，26、第一滑块，27、眼框，3、眼球摆动组件，30、眼球摆动气缸，31、第二导轨，32、气缸推拉杆，33、椭圆形特征孔，34、滚子轴承，35、转轴，36、第一眼球摆杆，37、第二连杆，38、第二眼球摆杆，39、限位槽，310、半圆眼珠，311、第二滑块，312、眼珠固定部，313、垫圈，4、嘴巴张合组件，40、嘴巴张合气缸，41、第三导轨，42、下颌支架，43、上颌支架，44、牙床，45、第二连接件，46、下颌拉杆，47、第三滑块，5、眼皮支撑架，6、中间支撑架。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。需要理解的是在本专利技术的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。如图1-图7所示的本专利技术的一种仿人头部运动机构的具体实施例，包括头部支撑架1、安装在头部支撑架1上嘴巴张合组件4和对称设置在嘴巴张合组件6两侧的两眼睑张合组件2以及设置在所述头部支撑架1下方的眼球摆动组件3。参见图1-图5，仿人眼睛运动机构包括：眼睑张合组件2和眼球摆动组件3。参见图2和图3，眼睑张合组件2包括：设置在头部支撑架1上的眼睑张合气缸20和第一导轨21、与眼睑张合气缸20输出端固定连接且滑动连接在第一导轨21上的第一连接件24、一端与第一连接件24转动连接的第一连杆25、一端与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿人眼睛运动机构，其特征在于：包括头部支撑架(1)、眼睑张合组件(2)和眼球摆动组件(3)；所述眼睑张合组件(2)包括：设置在所述头部支撑架(1)上的眼睑张合气缸(20)和第一导轨(21)、与所述眼睑张合气缸(20)输出端固定连接且滑动连接在所述第一导轨(21)上的第一连接件(24)、一端与所述第一连接件(24)转动连接的第一连杆(25)、一端与所述第一连杆(25)的另一端转动连接的眼框(27)以及固定在所述头部支撑架(1)上的眼皮支撑架(5)，所述眼框(27)的另一端与所述眼皮支撑架(5)转动连接，所述眼框(27)内固定有上眼皮(22)，所述眼皮支撑架(5)上设置有与所述上眼皮(22)对应的下眼皮(23)；所述眼球摆动组件(3)包括：固定在所述头部支撑架(1)上的眼球摆动气缸(30)和第二导轨(31)、与所述眼球摆动气缸(30)的输出端固定连接且沿所述第二导轨(31)滑动的气缸推拉杆(32)、连接在所述气缸推拉杆(32)端部的第一眼球摆杆(36)、与所述第一眼球摆杆(36)平行设置的第二眼球摆杆(38)以及连接所述第一眼球摆杆(36)和所述第二眼球摆杆(38)的第二连杆(37)；所述第一眼球摆杆(36)的一端固定有转轴(35)，另一端固定安装有半圆眼珠(310)；所述转轴(35)上安装有滚子轴承(34)，所述气缸推拉杆(32)端部设置有椭圆形特征孔(33)，所述滚子轴承(34)滚动连接在所述椭圆形特征孔(33)的内壁；所述第二眼球摆杆(38)的端部也固定安装有半圆眼珠(310)；所述头部支撑架(1)上还设置有限位槽(39)，所述第二连杆(37)在所述限位槽(39)内移动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种仿人眼睛运动机构，其特征在于：包括头部支撑架(1)、眼睑张合组件(2)和眼球摆动组件(3)；所述眼睑张合组件(2)包括：设置在所述头部支撑架(1)上的眼睑张合气缸(20)和第一导轨(21)、与所述眼睑张合气缸(20)输出端固定连接且滑动连接在所述第一导轨(21)上的第一连接件(24)、一端与所述第一连接件(24)转动连接的第一连杆(25)、一端与所述第一连杆(25)的另一端转动连接的眼框(27)以及固定在所述头部支撑架(1)上的眼皮支撑架(5)，所述眼框(27)的另一端与所述眼皮支撑架(5)转动连接，所述眼框(27)内固定有上眼皮(22)，所述眼皮支撑架(5)上设置有与所述上眼皮(22)对应的下眼皮(23)；所述眼球摆动组件(3)包括：固定在所述头部支撑架(1)上的眼球摆动气缸(30)和第二导轨(31)、与所述眼球摆动气缸(30)的输出端固定连接且沿所述第二导轨(31)滑动的气缸推拉杆(32)、连接在所述气缸推拉杆(32)端部的第一眼球摆杆(36)、与所述第一眼球摆杆(36)平行设置的第二眼球摆杆(38)以及连接所述第一眼球摆杆(36)和所述第二眼球摆杆(38)的第二连杆(37)；所述第一眼球摆杆(36)的一端固定有转轴(35)，另一端固定安装有半圆眼珠(310)；所述转轴(35)上安装有滚子轴承(34)，所述气缸推拉杆(32)端部设置有椭圆形特征孔(33)，所述滚子轴承(34)滚动连接在所述椭圆形特征孔(33)的内壁；所述第二眼球摆杆(38)的端部也固定安装有半圆眼珠(310)；所述头部支撑架(1)上还设置有限位槽(39)，所述第二连杆(37)在所述限位槽(39)内移动。


2.根据权利要求1所述的一种仿人眼睛运动机构，其特征在于：所述第一连接件(24)上固定连接有第一滑块(26)，所述第一滑块(26)与所述第一导轨(21)滑动连接。


3.根据权利要求1所述的一种仿人眼...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪波，翟青海，石少华，王立鹏，刘师赫，石立宏，路春光，胡威，马宁，华志广，
申请(专利权)人：唐山海容机器人应用技术研究院，唐山海容智能机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13