專利名稱：用于模擬人類表情的裝置及包含該裝置的機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種類人機(jī)器人上的用于模擬人類表情的裝置，特別是涉及一種 類人機(jī)器人上的能夠表現(xiàn)人類的喜、怒、哀、樂等表情的裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上的類人機(jī)器人絕大多數(shù)是無法表現(xiàn)出人類的表情，而一些能夠表現(xiàn) 人類表情的仿人機(jī)器人，如英國(guó)布里斯托爾機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)用新型的“朱爾斯”，它的 面部皮膚是由一種特制固體膠制成，富有彈性，可以微笑、做鬼臉、皺眉頭；日本早稻田大學(xué) 實(shí)用新型的“Κ0ΒΙΑΝ”，則是借助臉部的馬達(dá)來控制嘴唇、眼臉、眉毛的活動(dòng)來表達(dá)喜、怒、 哀、樂等表情，這些表現(xiàn)表情的方式價(jià)格高昂，結(jié)構(gòu)精細(xì)，控制復(fù)雜，不利于機(jī)器人表情的普 及應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中表現(xiàn)表情的方式價(jià)格高昂，控制 復(fù)雜，不利于機(jī)器人表情的普及應(yīng)用等缺陷，提供一種用于模擬人類表情的裝置及包含該 裝置的機(jī)器人。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種用于模擬人類表情的裝置，其特點(diǎn)在于，其包括一電路板，該電路板上設(shè)有若干呈點(diǎn)陣式布局的LED ；及—與該電路板電連接的控制板，用于通過控制所述各LED的明滅和/或發(fā)光強(qiáng)度 來模擬人類的表情。較佳地，所述設(shè)有LED的電路板前貼合有一混光片，用于對(duì)所述呈點(diǎn)陣式布局的 LED的光效進(jìn)行混光。較佳地，該混光片前貼合有一透明保護(hù)板。較佳地，所述LED點(diǎn)陣的布局形狀根據(jù)表現(xiàn)人類表情的需要進(jìn)行設(shè)置。較佳地，所述LED點(diǎn)陣的布局形狀為橢圓形、圓形或多邊形。較佳地，該裝置為用于機(jī)器人上的模擬人類表情的裝置。較佳地，該裝置為用于模擬人類眼睛、眉毛、鼻子和/或嘴巴表情的裝置。本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案為一種機(jī)器人，其特點(diǎn)在于，其包括前述的用于模擬 人類表情的裝置，該裝置嵌入到機(jī)器人頭部上的眼睛部位、眉毛部位、鼻子部位和/或嘴巴 部位，所述各部位的該裝置通過總線方式進(jìn)行通信。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于本實(shí)用新型能夠以較低的成本來表現(xiàn)豐富的 人類表情，方便機(jī)器人表情的普及應(yīng)用，本實(shí)用新型采用極其廉價(jià)的LED燈光，通過對(duì)一組 LED燈光的組合、布局和控制即可實(shí)現(xiàn)人類的表情。本實(shí)用新型僅使用了一組LED燈光和一 些混光片；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需將LED燈以點(diǎn)陣方式在機(jī)器人上按人面部結(jié)構(gòu)布局；控制方便， 通過控制局部或全部的LED燈光的亮暗即可。
圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的LED點(diǎn)陣分布圖。圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的用LED點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人“喜”的表情示意圖。圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的用LED點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人“怒”的表情示意圖。圖5為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的用LED點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人“哀”的表情示意圖。圖6為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的用LED點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)的機(jī)器人“眨眼”的表情示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如圖1-6所示，本實(shí)施例以類人機(jī)器人上的模擬眼睛的裝置為例來進(jìn)行說明。本 實(shí)施例中的用于模擬人類表情的裝置，包括一電路板1，該電路板1上設(shè)有若干呈點(diǎn)陣式布 局的LED 11 ；及一與該電路板1電連接的控制板4，用于通過控制所述各LED 11的明滅和 /或發(fā)光強(qiáng)度來模擬人類的表情。前述的LED的點(diǎn)陣式布置方式，可以以人面部結(jié)構(gòu)來布 局，為本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，在此不再贅述?？刂瓢?與電路板1的電路連接關(guān) 系，以及控制板4控制LED 11明滅和發(fā)光強(qiáng)度的方法也為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用技術(shù)手 段，可采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種方式實(shí)現(xiàn)，在此不一一列舉。其中，為了去除點(diǎn)陣式LED聚光 的特性，還可以在其前部放置一些混光片2來混光。通過混光片的混光，可以使LED模擬出 的人類表情更加逼真，否則模擬出的表情讓人看上去缺乏真實(shí)感?；旃馄?前還可以貼合 一透明保護(hù)板3。電路板1、混光片2與透明保護(hù)板3貼合在一起，組成一個(gè)三層的橢圓結(jié) 構(gòu)體，將組合體嵌入到人形機(jī)器人頭部的眼睛處，通過控制板4控制LED點(diǎn)陣明滅亮暗，即 可表達(dá)出機(jī)器人一定的表情。另外，LED點(diǎn)陣的布局形狀可以根據(jù)表現(xiàn)人類表情的需要進(jìn)行設(shè)置，比如設(shè)置成橢 圓形、圓形或多邊形等等。并且，本實(shí)用新型的這種用于模擬人類表情的裝置還可以用于模 擬人類眉毛、鼻子和嘴巴等部位的表情。除了用于機(jī)器人上之外，還可以用于其它需要模擬 人類表情的用途。本實(shí)用新型還提供一種機(jī)器人，包括前述的用于模擬人類表情的裝置，該 裝置嵌入到機(jī)器人頭部上的眼睛部位、眉毛部位、鼻子部位和/或嘴巴部位。如圖3-6所示，舉例說明本實(shí)用新型的使用方法。圖3為用于表現(xiàn)機(jī)器人“喜”表 情的LED點(diǎn)陣，黑色LED表示該處LED燈亮，白色LED表示該處LED燈滅，下同。通過控制 電路板1上LED點(diǎn)陣的上半弧亮，中部和下部暗，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“喜”的表情。圖4為用 于表現(xiàn)機(jī)器人“怒”表情的LED點(diǎn)陣。通過控制電路板1上LED點(diǎn)陣的中部亮，上部和下部 暗實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“怒”的表情。圖5為用于表現(xiàn)機(jī)器人“哀”表情的LED點(diǎn)陣。通過控制電路 板1上LED點(diǎn)陣的下半弧亮，中部和上部暗實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“哀”的表情。圖6為用于表現(xiàn)機(jī)器 人“眨眼”表情的LED點(diǎn)陣。通過控制電路板1上LED點(diǎn)陣，使LED燈按圖6所示的順序亮 滅，即可模擬人類眨眼表情。雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做 出多種變更或修改。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求一種用于模擬人類表情的裝置，其特征在于，其包括一電路板，該電路板上設(shè)有若干呈點(diǎn)陣式布局的LED；及一與該電路板電連接的、用于通過控制所述各LED的明滅和/或發(fā)光強(qiáng)度來模擬人類表情的控制板。
2.如權(quán)利要求1所述的用于模擬人類表情的裝置，其特征在于，所述設(shè)有LED的電路板 前貼合有一用于對(duì)所述呈點(diǎn)陣式布局的LED的光效進(jìn)行混光的混光片。
3.如權(quán)利要求2所述的用于模擬人類表情的裝置，其特征在于，該混光片前貼合有一 透明保護(hù)板。
4.如權(quán)利要求1所述的用于模擬人類表情的裝置，其特征在于，所述LED點(diǎn)陣的布局形 狀為橢圓形、圓形或多邊形。
5.如權(quán)利要求1所述的用于模擬人類表情的裝置，其特征在于，該裝置為用于機(jī)器人 上的模擬人類表情的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的用于模擬人類表情的裝置，其特征在于，該裝置為用于模擬人 類眼睛、眉毛、鼻子和/或嘴巴表情的裝置。
7.一種機(jī)器人，其特征在于，其包括如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的用于模擬人類表 情的裝置，該裝置嵌入到機(jī)器人頭部上的眼睛部位、眉毛部位、鼻子部位和/或嘴巴部位， 所述各部位的該裝置通過總線方式進(jìn)行通信。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于模擬人類表情的裝置，包括一電路板，該電路板上設(shè)有若干呈點(diǎn)陣式布局的LED；及一與該電路板電連接的控制板，用于通過控制所述各LED的明滅和/或發(fā)光強(qiáng)度來模擬人類的表情。本實(shí)用新型還公開了一種包含該裝置的機(jī)器人。本實(shí)用新型能夠以較低的成本來表現(xiàn)豐富的人類表情，方便機(jī)器人表情的普及應(yīng)用，本實(shí)用新型采用極其廉價(jià)的LED燈光，通過對(duì)一組LED燈光的組合、布局和控制即可實(shí)現(xiàn)人類的表情。本實(shí)用新型僅使用了一組LED燈光和一些混光片；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需將LED燈以點(diǎn)陣方式在機(jī)器人上按人面部結(jié)構(gòu)布局；控制方便，通過控制局部或全部的LED燈光的亮暗即可。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201638526SQ201020123828
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者曹雄坤, 李來法, 臧紅忠 申請(qǐng)人:上海未來伙伴機(jī)器人有限公司