一种演奏中阮的机器人及控制方法

摘要

本发明公开了一种演奏中阮的机器人及控制方法，该机器人与上位乐队的控制计算机相连，包括一机器人本体，该机器人本体包括手部、身体运行关节部、脸部、中阮，机器人包括主控制嵌入式电脑装置及分别与该主控制嵌入式电脑装置相连的演奏手法控制伺服系统、身体动作控制伺服系统、脸部表情控制伺服系统以及气源和气压控制系统；方法包括：自检步骤，系统进行自检；复位步骤，对机器人的动作进行复位；执行命令步骤，接受上位系统的控制计算机的控制命令，执行相应的操作。本发明的机器人能够实现演奏中阮，高仿真度的拟人外形和拟人的脸部表情和动作；实现中阮演奏的换把、换弦、按弦、弹弦、拨弦等演奏动作和效果，使机器人弹拨乐器演奏更逼真。

主权项

一种演奏中阮的机器人，该机器人与上位乐队的控制计算机相连以接收乐队的控制，该机器人包括一机器人本体，该机器人本体包括手部、身体运行关节部、脸部、中阮，其特征在于，该机器人还包括一主控制嵌入式电脑装置以及分别与该主控制嵌入式电脑装置相连的演奏手法控制伺服系统、身体动作控制伺服系统、脸部表情控制伺服系统以及气源和气压控制系统，其中：所述的主控制嵌入式电脑装置实现对演奏中阮机器人的数据处理和命令发出，该主控制嵌入式电脑装置与上位的乐队的控制计算机进行通信，接受上位乐队的控制计算机的演奏乐曲的信息，发送给上位乐队的控制计算机各种状态的数据；所述的演奏手法控制伺服系统接受主控制嵌入式电脑装置的各种演奏命令，对机器人的手部进行控制，其中：机器人本体手部的左手实现中阮的换把、换弦和按弦的演奏动作，左手的拇指连接在安置于中阮的琴把上的能沿琴把直线移动的步进电机驱动的机构上，接受主控制嵌入式电脑装置的演奏命令，所述的演奏手法控制伺服系统驱动相应步进电机以带动手腕正确移动到相应的琴把和琴弦位置，实现中阮演奏中的换把和换弦动作，左手的其他四指，各均分别安置有一负责手指的换弦动作的微气缸和拉动钢丝绳的一负责手指的按弦动作的微电机；机器人本体手部的右手实现中阮的弹弦、拨弦的演奏动作，右手的手臂动作与一相应的步进电机机构相连接以实现准确移动到弹拨弦的相应位置，手腕是由驱动手腕拨动的气缸来完成其快速弹拨，在所述右手的拇指和食指间安置有位置可进行微调的弹拨胶片，通过控制弹拨胶片的弹拨深度来实现弹拨声音的强弱；所述的身体动作控制伺服系统接受主控制嵌入式电脑装置的运动命令，通过伺服电机驱动机器人本体的身体运行关节进行动作，实现点头、 抬头、弯腰、转身的动作；所述的脸部表情控制伺服系统接受主控制嵌入式电脑装置的表情命令，通过多个微电机和微气缸驱动和组合驱动机器人本体的脸部，实现模拟机器人本体脸部的多块肌肉运动，通过启动驱动嘴唇的微气缸，实现嘴唇的开启和闭合；所述的气源和气压控制系统接受主控制嵌入式电脑装置的乐曲弹拨命令，通过控制一总气泵来控制该总气泵产生的压缩空气，并进行电转气的开关量控制，实现身体动作、脸部表情、演奏手法控制伺服系统中所有的气缸和其他启动元件的动作。