仿人机器人头部系统

摘要

本发明涉及一种仿人机器人头部系统，可作为人机交互的研究平台，包括：一个六自由度的串联型机构本体，以DSP F2812为主控节点的可扩展处理器网络。六自由度的串联型机构本体由六个舵机驱动，用来模拟双眼、颈部和下巴的运动，两个眼睛单独的无耦合偏航控制，具有更广的水平视野搜索范围。可扩展处理器网络由视频处理器，语音处理器，接口模块和DSP F2812主控电路组成。主控电路根据感知到的环境信息做出运动规划，同步发出六个PWM脉冲控制各个关节的电机运动。在主控电路上开发了外扩RAM模块和CAN总线模块，保证主控节点能够运行复杂的运动协调算法，并可增加计算节点以满足大量的信息处理要求。

主权项

1.一种仿人机器人头部系统，包括机构本体(1)和处理器网络，其特征在于所述机构本体(1)为一个六自由度的串联型机构本体(1)，由包括颈部倾斜驱动部分(10)、颈部偏航驱动部分(11)、下巴倾斜驱动部分(12)、双眼公共倾斜驱动部分(13)、左眼偏航驱动部分(14)及右眼偏航驱动部分(15)在内的六个关节通过杆件串型链接而成，颈部倾斜驱动部分(10)固定在底座(16)上，通过颈部倾斜电机的转动机架(17)与颈部偏航驱动部分(11)相连，竖直支撑件(18)固定在颈部偏航驱动部分(11)上，左眼偏航驱动部分(14)及右眼偏航驱动部分(15)采用单独的无耦合偏航控制，分别通过眼部倾斜电机的转动杆件(20)与双眼公共倾斜驱动部分(13)相连，双眼公共倾斜驱动部分(13)架在机器人头部的竖直支撑件(18)上，下巴倾斜驱动部分(12)通过下巴连接杆件(19)与竖直支撑件(18)连接；所述处理器网络为可扩展处理器网络(2)，由视频处理器(4)、语音处理器(5)、接口模块(6)和主控电路(3)组成，视频处理器(4)的输入端通过USB连接线与两个分别设在左眼偏航驱动部分(14)和右眼偏航驱动部分(15)末端的微型摄像头(23，24)连接，语音处理器(5)的输入端与设在机构本体(1)上的麦克风(25)相连，视频处理器(4)及语音处理器(5)的输出通过接口模块(6)连接到主控电路(3)，主控电路(3)的输出通过控制线与串联型机构本体(1)各驱动部分连接；所述机构本体(1)中的六个关节采用舵机作为驱动元件，每个关节都是一个独立的驱动部分，关节内部不再采用额外的传动环节。