【技术实现步骤摘要】
本申请涉及仿真眼球的领域，尤其是涉及一种应用于人体交互设备测试的仿真眼球。
技术介绍
1、目前，仿真眼球常应用在机器人或者玩偶上，通过设置在内部的控制机构来控制仿真眼球转动，使得机器人或者玩偶更加灵动。但是这种仿真眼球不论是尺寸和还是外观上与人体眼珠有较大区别，控制机构的体积普遍较大，控制不够灵活。这使得在仿真眼球在智能设备的人体交互领域有所空白，例如dms驾驶员监测系统测试，vr/ar头戴式产品的智能交互测试等。若要应用在这类人体交互领域中，那么仿真眼球必须能被待测试设备识别为人体眼球，即仿真眼球的外观需要与人体近乎一致，并且能够做出同人体一致的闭眼、眨眼、左右上下移动、顺时针/逆时针转动等动作，因此，如何设计一种可以灵活转动的仿真眼球是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为了控制仿真眼球灵活的转动，弥补仿真眼球在智能设备的人体交互领域的空白，本申请提供一种应用于人体交互设备测试的仿真眼球。
2、本申请提供的一种应用于人体交互设备测试的仿真眼球采用如下的技术方案：
3、一种应用于人体交互设备测试的仿真眼球，包括：
4、眼球结构，包括眼帘、设置在所述眼帘内部的眼球体，所述眼帘包括上眼帘和下眼帘，所述眼球体为半球壳状，其垂直径为23~24mm；
5、支撑结构，包括板状支架、固定在所述板状支架上的门形支架以及固定于所述眼球体内的转动支架，所述转动支架转动设置在支撑架上以带动所述眼球体上下转动，所述上眼帘通过连接轴转动设置在所述门形支架上；
6、控制结构，包括设置在板状支架上的并与支撑架连接以带动所述眼球体左右转动的第一转动机构、设置在所述支撑架上并带动转动支架转动的第二转动机构，以及用于与所述连接轴连接以带动所述上眼帘开合的第三转动机构，其中，所述第三转动机构固定于门形支架顶部内侧的安装板上。
7、通过采用上述技术方案，通过设计眼帘和眼球体，眼帘转动设置在眼球体的外部，通过控制第二转动机构转动带动支撑架、第一转动机构和眼球体同时向左/向右控制，模拟人眼向左/向右看的动作；第一转动机构和第二转动机构同时启动时即可实现眼球体的顺时针转动和逆时针转动；通过控制第一转动机构转动以带动眼球体向上/向下转动，模拟人眼向上/向下看的动作；通过第三转动机构来控制上眼帘的转动，以模拟人眼的眨眼或者闭眼的动作，眼球的转动以及上眼帘的运动通过单独的转动机构控制，可以模拟人眼做出多种动作，使得仿真眼球的动作更加逼真；眼球体的垂直径与人体眼球1:1还原，更加容易被待检测的智能交互设备识别为人体眼球；通过设置简洁紧凑的支撑结构，将第一转动机构、第二转动机构和第三转动机构同时设置在支撑结构上，有利于缩小整体的体积，可在狭小空间范围内带动较小尺寸的仿真眼球灵活转动，以更加逼近人眼的活动，若应用在人机交互领域，可以被待测试设备识别为人体眼球，以通过采集仿真眼球的眼动信息，代替人眼进行智能交互设备的测试，在人机交互领域取得较大的进展。
8、优选的，所述眼球体包括用于模拟巩膜的巩膜壳体、用于模拟虹膜的虹膜体以及设置于所述虹膜体内的用于模拟瞳孔的瞳孔体，所述巩膜壳体、所述虹膜体以及所述瞳孔体的材质为玻璃硅胶材质，所述虹膜体上设置有用于模拟人体虹膜纹路的花纹。
9、通过采用上述技术方案，通过在眼球体上设置三层结构，分别用来模拟人眼眼球的巩膜、虹膜以及瞳孔，并且眼球体的尺寸设计为与人体眼球的尺寸一致，使得眼球体更加逼真；并在虹膜体上设置有模仿人体虹膜内部纹路的花纹，使得眼球体的设计更加逼真；使用用于制作医学仿生眼珠的材质制作本申请的眼球体，使得眼球体的外观、质感更加接近人体的眼球。
10、优选的，所述转动支架呈上下两端顶撑在所述眼球体内侧弧形面的工字型，所述支撑架包括支撑台以及竖直固定在所述支撑台一侧的两个耳板，所述转动支架的竖直板设置在两个所述耳板的外侧并通过水平穿设的转动轴实现转动，所述第一转动机构包括与所述支撑台连接的第一转动电机。
11、通过采用上述技术方案，转动支架和转动轴固定连接，且转动轴和两个耳板转动连接，当转动轴转动时即可带动转动支架转动，由于设置第一转动电机的轴线与转动轴垂直，因此，第一转动电机带动支撑架转动时也会带动转动支架同步转动，进而带动眼球体绕第一转动电机的轴线转动， 即实现眼球体的左右转动，传动结构简单，响应迅速，便于带动眼球体的灵活转动。
12、优选的，所述第二转动机构安装在支撑台上的第二转动电机以及连接至转动轴的第一传动件；
13、所述第三转动机构包括第三转动电机和与连接轴连接的第二传动件。
14、通过采用上述技术方案，第二转动电机的轴线与转动轴的设置方向平行，通过在第二转动电机转子和转动轴之间设置第一传动件，带动转动轴转动，即可带动转动支架和眼球体上下转动，第三转动电机带动第二传动件转动，进而带动上眼帘上下翻动，从而实现模拟人体眼睛眨眼、闭眼的动作。
15、优选的，所述眼球结构、支撑结构以及所述控制结构集成在头围外壳内，所述头围外壳开设有左右两个眼眶，所述眼球结构设置于至少一个所述眼眶内。
16、通过采用上述技术方案，设置头围外壳，一方面可以保护内部的眼球结构、支撑结构和控制结构，另一方面可以更加接近人脸的外观，提高外观效果。
17、优选的，所述头围外壳仿人体脸部形状设计，所述眼眶的长度为26~28mm，两个所述眼眶之间的间距为32~36mm。
18、通过采用上述技术方案，头围外壳仿照真实人脸和头颅的外形进行设计，其眼眶的长度和眼间距也均设计为与人体一致，更加贴近人脸的外观和质感，适于应用在人机交互测试领域。
19、优选的，还包括设置在所述头围外壳内的拍摄传输模块，所述拍摄传输模块位于任意一个所述眼眶中，所述拍摄传输模块用于随所述眼球体同步转动，并采集因所述眼球体移动所切换到的画面图像并传输至处理器。
20、通过采用上述技术方案，设置拍摄传输模块，使得本申请的仿真眼球可以在vr（虚拟现实）头戴式设备中应用，使用时，vr头戴式设备戴在头围外壳上且戴在眼球结构和拍摄传输模块外部，vr头戴式设备将眼球结构识别为人体眼球后，通过控制结构控制眼球结构的动作，从而切换vr设备中显示的虚拟环境，拍摄传输模块用于跟随眼球体的移动，以将转换过程中以及转换后的场景拍摄下来并传输至处理器，处理器对接收到的图像信号进行处理，并反馈至终端设备，以对虚拟环境加载和切换的流畅度、交互控制的准确性和响应性、虚拟物体互动、视觉效果等进行检测并反馈，实现在vr(虚拟现实)眼动追踪中的应用。
21、优选的，所述拍摄传输模块包括对应所述眼眶设置的摄像元件和设置在所述头围外壳内的用于带动所述摄像元件随所述眼球体转动的驱动结构，所述驱动结构与所述第一转动机构、所述第二转动机构配置为相同程序。
22、通过采用上述技术方案，摄像元件通过驱动结构的控制来跟随眼球体的上下左右转动以及顺时针/逆时针的转动，便于摄像元件随眼球体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述眼球体(12)包括用于模拟巩膜的巩膜壳体(121)、用于模拟虹膜的虹膜体(122)以及设置于所述虹膜体(122)内的用于模拟瞳孔的瞳孔体(123)，所述巩膜壳体(121)、所述虹膜体(122)以及所述瞳孔体(123)的材质为玻璃硅胶材质，所述虹膜体(122)上设置有用于模拟人体虹膜纹路的花纹。
3.根据权利要求1所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述转动支架(23)呈上下两端顶撑在所述眼球体(12)内侧弧形面的工字型，所述支撑架(24)包括支撑台(241)以及竖直固定在所述支撑台(241)上的两个耳板(242)，所述转动支架(23)的竖直板(231)设置在两个所述耳板(242)之间并通过水平穿设的转动轴实现转动，所述第一转动机构(31)包括与所述支撑台(241)连接的第一转动电机(311)。
4.根据权利要求3所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述第二转动机构(32)包括安装
5.根据权利要求4所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述眼球结构(1)、支撑结构(2)以及所述控制结构(3)集成在头围外壳(4)内，所述头围外壳(4)开设有左右两个眼眶(41)，所述眼球结构(1)设置于至少一个所述眼眶(41)内。
6.根据权利要求5所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述头围外壳(4)仿人体脸部形状设计，所述眼眶(41)的长度为26~28mm，两个所述眼眶(41)之间的间距为32~36mm。
7.根据权利要求6所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：还包括设置在所述头围外壳(4)内的拍摄传输模块，所述拍摄传输模块位于任意一个所述眼眶(41)中，所述拍摄传输模块用于随所述眼球体(12)同步转动，并采集因所述眼球体(12)移动所切换到的画面图像并传输至处理器。
8.根据权利要求7所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述拍摄传输模块包括对应所述眼眶设置的摄像元件(5)和设置在所述头围外壳(4)内的用于带动所述摄像元件(5)随所述眼球体(12)转动的驱动结构(7)，所述驱动结构(7)与所述第一转动机构(31)、所述第二转动机构(32)配置为相同程序。
9.根据权利要求8所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述摄像元件(5)安装在集成有PCB板(6)的框架(28)上，所述框架(28)与安装支架(29)转动连接，所述驱动结构(7)包括竖直设置并带动所述安装支架(29)左右转动的第一驱动电机(71)以及安装在所述安装支架(29)上以带动所述框架(28)转动的第二驱动电机(72)。
10.根据权利要求4或9任意一项所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述第一转动电机(311)、第二转动电机(321)、第三转动电机(331)、第一驱动电机(71)、第二驱动电机(72)均为微型伺服电机。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述眼球体(12)包括用于模拟巩膜的巩膜壳体(121)、用于模拟虹膜的虹膜体(122)以及设置于所述虹膜体(122)内的用于模拟瞳孔的瞳孔体(123)，所述巩膜壳体(121)、所述虹膜体(122)以及所述瞳孔体(123)的材质为玻璃硅胶材质，所述虹膜体(122)上设置有用于模拟人体虹膜纹路的花纹。
3.根据权利要求1所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述转动支架(23)呈上下两端顶撑在所述眼球体(12)内侧弧形面的工字型，所述支撑架(24)包括支撑台(241)以及竖直固定在所述支撑台(241)上的两个耳板(242)，所述转动支架(23)的竖直板(231)设置在两个所述耳板(242)之间并通过水平穿设的转动轴实现转动，所述第一转动机构(31)包括与所述支撑台(241)连接的第一转动电机(311)。
4.根据权利要求3所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述第二转动机构(32)包括安装在支撑台(241)上的第二转动电机(321)以及连接至转动轴的第一传动件(322)；
5.根据权利要求4所述的应用于人体交互设备测试的仿真眼球，其特征在于：所述眼球结构(1)、支撑结构(2)以及所述控制结构(3)集成在头围外壳(4)内，所述头围外壳(4)开设有左右两个眼眶(41)，所述眼球结构(1)设置于至少一个所述眼眶(41)内。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙振芳，黄癸敏，
申请(专利权)人：北京东舟技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。