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JP3752546B2 - Robot jaw apparatus and control method thereof - Google Patents
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JP3752546B2
JP3752546B2 JP2003115767A JP2003115767A JP3752546B2 JP 3752546 B2 JP3752546 B2 JP 3752546B2 JP 2003115767 A JP2003115767 A JP 2003115767A JP 2003115767 A JP2003115767 A JP 2003115767A JP 3752546 B2 JP3752546 B2 JP 3752546B2
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Japan
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lower jaw
jaw
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rotating
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秀樹 小嶋
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットの顎部分を、簡易な構成でありながらも、自然な形態で動作させる装置と、その制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ロボットは工業製品の生産分野に始まり、建設、土木、農林、教育、医療、サービスと幅広い分野で用いられている。これらの分野で用いられているロボットは、例えば自動車生産における溶接ロボットや塗装ロボット等に代表されるように、人間が作業しにくい劣悪な環境での作業や、作業効率の向上、或いは人間の作業を補完するために用いられているので、明確な作業機能を有する作業ロボットといえる。
他方、玩具として、感情を表現し、人とのコミュニケーションをとることができ疑似ペットとしてのペット型ロボットがある。これは、作業機能は備えない代わりに、コミュニケーション機能を有するので、コミュニケーションロボットといえる。
【0003】
近年、ロボットの研究・開発が進み、実用化されつつある。例えば、宇宙環境や放射能管理施設等の人間が作業できないような環境での作業から、警備、医療、施設、家庭等と幅広い分野での利用が進んでいる。
コミュニケーションロボットは、例えば、医療施設ではロボットとコミュニケーションをとることで精神障害の改善や、公共施設では施設内の案内として用いられているものがある。
【0004】
人間の顎関節には、特徴的な動作がある。すなわち、下顎は、図1に示すような単なる回転運動をするのではなく、拡開時に前方やや下方へ平行移動する。また、物を噛むときや表情をつくるときなどは、左右に平行移動する。特に、発語の際には、下顎の先端が、図2に示すように、垂直から15°度程度傾いた直線状の運動をすることが知られている。
【0005】
下顎部を回動させて口部を開閉させるロボットとしては、例えば、
【特許文献1】
特開2001−29364号「顎運動装置」
などが挙げられる。
しかし、このような従来技術による下顎は、図1のように、その上端部を軸とした単純な回転動作であった。そのため、現実の人間の顎動作と異なり、不自然な印象を与えていた。
また、従来技術による下顎部は、略前後左右方向には動かず、装置も大がかりであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ロボットの顎部分を、簡易な構造で構成しながらも、自然な形態で動作させる装置と、その制御方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明のロボットの顎装置は、次の構成を備える。
すなわち、頭部骨格と、それに連結された下顎部とを少なくとも備えたロボットにおいて、略U字形状の下顎部と、その下顎部の左右上端部を、それぞれ軸支して、下顎部を回動自在に支持する左右一対の下顎部回動支持ジョイントと、その左右下顎部回動支持ジョイントに対して下顎部を回動させて、口部を開閉させる左右一対の下顎部回動駆動手段と、左右下顎部回動支持ジョイントと、頭部骨格に固設された左右一対のベースとをそれぞれ連結する左右一対のリンク部と、その左右ベースに対してそれぞれ左右リンク部を回動させて、下顎部を略前後左右方向にも移動させる左右一対のリンク部回動駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
ここで、下顎部回動支持ジョイントとベースとの間に弾性体を設けて、下顎部の位置安定に寄与させてもよい。
【0009】
下顎部を略前後方向に移動させるガイド部材を、前方下向きに約15°傾斜させて設けて、自然な発語形態に寄与させてもよい。
【0010】
下顎部回動駆動手段を、下顎部のアームに内装したモーターで構成して、省スペース化に寄与させてもよい。
【0011】
また、本発明のロボットの顎装置の制御方法は、頭部骨格と、それに連結された下顎部とを少なくとも備えたロボットにおいて、略U字形状の下顎部と、その下顎部の左右上端部を、それぞれ軸支して、下顎部を回動自在に支持する左右一対の下顎部回動支持ジョイントと、その左右下顎部回動支持ジョイントに対して下顎部を回動させる左右一対の下顎部回動駆動手段とを備え、下顎部回動駆動手段の駆動によって、下顎部を回動させることで、口部を開閉させ、また、左右下顎部回動支持ジョイントと、頭部骨格に固設された左右一対のベースとをそれぞれ連結する左右一対のリンク部と、その左右ベースに対してそれぞれ左右リンク部を回動させる左右一対のリンク部回動駆動手段とを備え、リンク部回動駆動手段の駆動によって、リンク部を回動させることで、下顎部を略前後左右方向にも移動させることを特徴とする。
【0012】
ここで、口部を開閉させる際には、下顎部回動駆動手段とリンク部回動駆動手段の駆動を連携させることで、口部の拡開に伴って、下顎部を前方下向きに移動させて、自然な発語形態に寄与させてもよい。
【0013】
左右のリンク部回動駆動手段の駆動を独立に制御して、下顎部の略左右方向の移動に寄与させてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。なお、実施形態は、本発明の主旨から逸脱しない限り適宜設計変更可能なものである。
図2は、図1に示した従来例との差異を明示する本発明顎装置の要部側面説明図である。図3(イ)(ロ)は、閉口時における本発明顎装置のリンク系を示す正面図及び平面図、図4(イ)(ロ)は、閉口時における本発明顎装置の要部を示す斜視図及び側面図である。
同様に、図5(イ)(ロ)は、開口時における本発明顎装置のリンク系を示す正面図及び平面図、図6(イ)(ロ)は、開口時における本発明顎装置の要部を示す斜視図及び側面図である。
【0015】
頭部の骨格(1)には、上顎部(10)と、左右一対のベース(11)(11)が固設されている。
上顎部(10)には、少なくとも略U字状の上歯茎部または上唇部が備わり、後述の下顎部(20)との対応によって、口部の開閉を表現する。
ベース(11)は、下顎部(20)を頭部骨格(1)に間接的に連結するものであり、下顎部(20)の上端部と略等しい高さに配置される。
【0016】
下顎部(20)は、大略U字形状であり、上顎部(10)の上歯茎部または上唇部に呼応する下歯茎部または下唇部から成る開閉部(21)と、その左右両端部から上方に連なる一対のアーム(22)(22)とを少なくとも備える。
【0017】
そのアーム(22)の上端部には、軸穴(23)が開口し、そこに挿通された下顎部回動軸(30)によってアーム(22)が軸支されている。
下顎部回動軸(30)は、アーム(22)上端部に隣接した下顎部回動支持ジョイント(31)に支持される。
これによって、下顎部(20)は、下顎部回動軸(30)を介して、下顎部回動支持ジョイント(31)に対して回動自在に支持されている。
【0018】
アーム(22)の中央には空隙が設けられ、そこに下顎部回動用モーター(40)が嵌装される。
下顎部回動用モーター(40)には傘歯車が軸装され、下顎部回動軸(30)に付装される歯車に、その駆動力が伝導される。
そのため、下顎部(20)を回動させて、口部の開閉を表現する下顎部回動駆動手段は、余剰空間を有効利用して設置された下顎部回動用モーター(40)によって司られている。
【0019】
下顎部回動支持ジョイント(31)と、ベース(11)との間には、リンク部(32)が配置され、両者を連結している。
図示のリンク部(32)には、2体の駆動片(33)(34)と、弾性体(35)が設けられている。
下顎部回動支持ジョイント(31)は、軸(36)を介して駆動片(33)と連結し、駆動片(33)は、軸(37)を介して駆動片(34)と連結し、駆動片(34)は、軸(38)を介してベース(11)と連結している。
そして、駆動片(33)と駆動片(34)との連結部位には、リンク部回動用モーター(41)が配備され、それが、リンク部回動駆動手段として、駆動片(33)(34)を略前後方向に移動させる。
なお、後述するように、この左右一対のリンク部回動用モーター(41)(41’)は、独立に駆動される。
【0020】
スプリング等から成る弾性体(35)は、下顎部回動支持ジョイント(31)と、ベース(11)との間に連結される。
この弾性体(35)によって、リンク部回動用モーター(41)による駆動片(33)(34)の移動に制御が加わるので、下顎部(20)の位置が安定化されている。すなわち、左右のリンク部回動用モーター(41)(41’)の制御によって、左右の駆動片(33)(34)(33’)(34’)の位置が決まれば、下顎部(20)の位置が一意に定まり、下顎部(20)は、上顎部(10)と干渉しない範囲で円滑に回動する。
なお、下顎部(20)に外力が加わった場合には、弾性体(35)によって、その位置が安全に変位される。
【0021】
下顎部回動用モーター(40)と左右リンク部回動用モーター(41)(41’)とは、駆動を連携させることが好ましい。
すなわち、下顎部回動用モーター(40)による下顎部(20)の回動と、左右リンク部回動用モーター(41)(41’)による下顎部(20)の略前後移動とを連動させる。すると、口部の拡開に伴って、下顎部(20)を前方下向きに移動させて、自然な発語形態を表現することが可能になる。
下顎部(20)を前方下向きに誘導するためには、図2に示したように、下顎部(20)の上端部等の移動を制御するガイド部材(2)を、前方下向きに約15°傾斜させて設けておく。
【0022】
図7(イ)(ロ)は、下顎部の左右方向移動時における本発明顎装置のリンク系を示す平面図、図8(イ)(ロ)は、下顎部の左右方向移動時における本発明顎装置の要部を示す斜視図及び側面図である。
前述の通り、左右のリンク部回動用モーター(41)(41’)は独立に駆動されるので、その駆動量に差を与えると、左駆動片(33)(34)と右駆動片(33’)(34’)の位置にずれが生じる。
図示の例では、下顎部(20)が右側方に移動している。
【0023】
このように、3体のモーター(40)(41)(41’)による3自由度のみで、下顎部(20)は、略前後左右方向にも動作して、自然な開閉形態を表現する。
更に、可動部である下顎部(20)のモーメントが小さいので、小さな駆動装置で小電力で動作させることができる。
また、下顎部(20)の内側が空隙なので、人工舌を組み入れたり、発声装置など付属機器の設置場所に利用することもできる。
【0024】
【発明の効果】
本発明のロボットの顎装置及びその制御方法は、上述の構成を備えることで、以下の効果を奏する。
すなわち、請求項1に記載の顎装置または請求項5に記載の制御方法によると、下顎部は、その上端部が下顎部回動支持ジョイントで軸支され、下顎部回動駆動手段で回動され、一方、下顎部回動支持ジョイントに連なるリンク部を介して、リンク部回動駆動手段によって略前号左右方向にも回動されるので、簡易な構成でありながらも、自然な形態で動作させることができる。
【0025】
請求項2に記載の顎装置によると、下顎部回動支持ジョイントとベースとの間に弾性体が備わるので、下顎部の位置の制御と安定が図られる。
【0026】
請求項3に記載の顎装置によると、前方下向きに傾斜させて設けられたガイド部材によって下顎部を誘導するので、自然な発語形態を表現することができる。
【0027】
請求項4に記載の顎装置によると、下顎部を回動駆動するモーターが、下顎部のアームに内装されるので、省スペースが図られる。
【0028】
請求項6に記載の制御方法によると、下顎部回動駆動手段とリンク部回動駆動手段の駆動が連携されるので、口部の拡開に伴って下顎部を前方下向きに移動させて、自然な発語形態を表現することができる。
【0029】
請求項7に記載の制御方法によると、左右のリンク部回動駆動手段が独立に制御されるので、下顎部を略左右方向に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術による顎装置の要部側面説明図
【図2】本発明による顎装置の要部側面説明図
【図3】閉口時におけるリンク系を示す正面図及び平面図
【図4】閉口時における要部を示す斜視図及び側面図
【図5】開口時におけるリンク系を示す正面図及び平面図
【図6】開口時における要部を示す斜視図及び側面図
【図7】下顎部の左右方向移動時におけるリンク系を示す平面図
【図8】下顎部の左右方向移動時における要部を示す斜視図及び側面図
【符号の説明】
1 頭部骨格
2 ガイド部材
10 上顎部
11 ベース
20 下顎部
21 開閉部
22 アーム
23 軸穴
30 下顎部回動軸
31 下顎部回動支持ジョイント
32 リンク部
33、33’、34、34’ 駆動片
35 弾性体
36〜38 軸
40、41、41’ 下顎部回動用モーター
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for operating a jaw part of a robot in a natural form while having a simple configuration, and a control method therefor.
[0002]
[Prior art]
Robots are used in a wide range of fields, starting with the production field of industrial products, including construction, civil engineering, agriculture and forestry, education, medical care, and services. Robots used in these fields, such as welding robots and paint robots in automobile production, work in poor environments where humans are difficult to work, work efficiency improvement, or human work It can be said that it is a work robot having a clear work function.
On the other hand, as a toy, there is a pet-type robot as a pseudo pet that can express emotions and communicate with people. This is a communication robot because it has a communication function instead of a work function.
[0003]
In recent years, research and development of robots have progressed and are being put to practical use. For example, use in a wide range of fields, such as security, medical care, facilities, and homes, has progressed from work in environments where humans cannot work, such as space environments and radioactivity management facilities.
Some communication robots are used to improve mental disorders by communicating with robots in medical facilities, and are used as guidance in facilities in public facilities.
[0004]
The human temporomandibular joint has a characteristic movement. That is, the lower jaw does not simply rotate as shown in FIG. 1, but translates slightly forward and downward when expanded. When chewing an object or creating a facial expression, it moves in parallel from side to side. In particular, when speaking, it is known that the tip of the lower jaw moves linearly at an angle of about 15 ° from the vertical as shown in FIG.
[0005]
As a robot that opens and closes the mouth by rotating the lower jaw, for example,
[Patent Document 1]
JP 2001-29364 “Jaw movement device”
Etc.
However, the lower jaw according to the prior art as described above has a simple rotational movement with its upper end as an axis as shown in FIG. Therefore, unlike the actual human jaw movement, it gave an unnatural impression.
Further, the mandibular portion according to the prior art does not move substantially in the front-rear and left-right directions, and the apparatus is large.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a device that allows a robot jaw part to be operated in a natural form while having a simple structure, and a control method therefor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a robot jaw apparatus according to the present invention comprises the following arrangement.
That is, in a robot having at least a head skeleton and a lower jaw connected to the head skeleton, the lower jaw is pivotally supported by pivotally supporting a substantially U-shaped lower jaw and the left and right upper ends of the lower jaw. A pair of left and right lower jaw rotation support joints that are freely supported, and a pair of left and right lower jaw rotation driving means for opening and closing the mouth by rotating the lower jaw relative to the left and right lower jaw rotation support joint; Left and right lower jaw part rotation support joint and a pair of left and right link parts respectively connecting a pair of left and right bases fixed to the head skeleton, and rotating the left and right link parts with respect to the left and right bases respectively, It is characterized by comprising a pair of left and right link part rotation driving means for moving the part also in the front-rear and left-right directions.
[0008]
Here, an elastic body may be provided between the lower jaw rotation support joint and the base to contribute to the position stability of the lower jaw.
[0009]
A guide member that moves the lower jaw portion in a substantially front-rear direction may be provided so as to be inclined forward and downward by about 15 ° to contribute to a natural speech form.
[0010]
The lower jaw part rotation driving means may be constituted by a motor built in the arm of the lower jaw part to contribute to space saving.
[0011]
The robot jaw device control method according to the present invention includes a robot having at least a head skeleton and a lower jaw connected to the head skeleton, and a substantially U-shaped lower jaw and upper left and right upper portions of the lower jaw. A pair of left and right lower jaw rotating support joints that pivotally support each of the lower jaws, and a pair of left and right lower jaw rotations that rotate the lower jaw relative to the left and right lower jaw rotating support joints. A movable drive means, and the lower jaw part is rotated by driving the lower jaw part rotation drive means to open and close the mouth, and the left and right lower jaw part rotation support joints are fixed to the head skeleton. A pair of left and right link portions for connecting the pair of left and right bases, and a pair of left and right link portion rotation driving means for rotating the left and right link portions with respect to the left and right bases, respectively. By driving By rotating the click portion, and characterized in that also moves in a substantially longitudinal and lateral directions mandible.
[0012]
Here, when opening and closing the mouth part, the lower jaw part is moved forward and downward along with the opening of the mouth part by linking the driving of the lower jaw part turning driving means and the link part turning driving means. And may contribute to natural speech forms.
[0013]
The drive of the left and right link part rotation driving means may be controlled independently to contribute to the movement of the lower jaw part in the substantially left-right direction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on examples shown in the drawings. It should be noted that the embodiment can be appropriately changed in design without departing from the gist of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory side view of a main part of the jaw device of the present invention, which clearly shows the difference from the conventional example shown in FIG. FIGS. 3A and 3B are a front view and a plan view showing the link system of the jaw device of the present invention when the mouth is closed, and FIGS. 4A and 4B show the main part of the jaw device of the present invention when the mouth is closed. It is a perspective view and a side view.
Similarly, FIGS. 5A and 5B are a front view and a plan view showing the link system of the jaw device of the present invention at the time of opening, and FIGS. 6A and 6B are the main points of the jaw device of the present invention at the time of opening. It is the perspective view and side view which show a part.
[0015]
An upper jaw (10) and a pair of left and right bases (11) (11) are fixed to the skeleton (1) of the head.
The upper jaw (10) is provided with at least a substantially U-shaped upper gum or upper lip, and represents opening and closing of the mouth by correspondence with the lower jaw (20) described later.
The base (11) indirectly connects the lower jaw (20) to the head skeleton (1) and is disposed at a height substantially equal to the upper end of the lower jaw (20).
[0016]
The lower jaw (20) is generally U-shaped and includes an opening / closing part (21) composed of a lower gum or lower lip corresponding to the upper gum or upper lip of the upper jaw (10), and both left and right ends thereof. It includes at least a pair of arms (22) and (22) continuous upward.
[0017]
A shaft hole (23) is opened at the upper end of the arm (22), and the arm (22) is pivotally supported by a lower jaw rotation shaft (30) inserted therethrough.
The lower jaw rotation shaft (30) is supported by the lower jaw rotation support joint (31) adjacent to the upper end of the arm (22).
Thereby, the lower jaw part (20) is rotatably supported with respect to the lower jaw part rotation support joint (31) via the lower jaw part rotation shaft (30).
[0018]
A gap is provided in the center of the arm (22), and a lower jaw rotation motor (40) is fitted therein.
A bevel gear is mounted on the lower jaw rotating motor (40), and the driving force is transmitted to the gear mounted on the lower jaw rotating shaft (30).
Therefore, the lower jaw rotation driving means for rotating the lower jaw (20) to express opening and closing of the mouth is governed by the lower jaw rotation motor (40) installed by utilizing the surplus space effectively. Yes.
[0019]
A link part (32) is arranged between the lower jaw part rotation support joint (31) and the base (11), and connects both.
The illustrated link portion (32) is provided with two drive pieces (33) and (34) and an elastic body (35).
The lower jaw rotation support joint (31) is connected to the drive piece (33) via the shaft (36), and the drive piece (33) is connected to the drive piece (34) via the shaft (37), The drive piece (34) is connected to the base (11) via the shaft (38).
A link part rotation motor (41) is provided at a connecting portion between the drive piece (33) and the drive piece (34), and the drive part (33) (34) serves as a link part rotation drive means. ) Is moved substantially in the front-rear direction.
As will be described later, the pair of left and right link section rotating motors (41) (41 ') are driven independently.
[0020]
An elastic body (35) made of a spring or the like is connected between the lower jaw rotation support joint (31) and the base (11).
Since the elastic body (35) controls the movement of the drive pieces (33) and (34) by the link part rotation motor (41), the position of the lower jaw part (20) is stabilized. That is, if the positions of the left and right drive pieces (33) (34) (33 ') (34') are determined by the control of the left and right link part rotation motors (41) (41 '), the lower jaw (20) The position is uniquely determined, and the lower jaw (20) smoothly rotates within a range that does not interfere with the upper jaw (10).
In addition, when an external force is applied to the lower jaw (20), the position is safely displaced by the elastic body (35).
[0021]
It is preferable that the lower jaw rotation motor (40) and the left and right link rotation motors (41) (41 ') are driven in cooperation.
That is, the rotation of the lower jaw part (20) by the lower jaw part rotation motor (40) and the substantially back-and-forth movement of the lower jaw part (20) by the left and right link part rotation motors (41) and (41 ') are interlocked. Then, along with the opening of the mouth, the lower jaw (20) can be moved forward and downward to express a natural speech form.
In order to guide the lower jaw portion (20) forward and downward, as shown in FIG. 2, the guide member (2) for controlling the movement of the upper end portion and the like of the lower jaw portion (20) is moved forward by about 15 °. Inclined.
[0022]
7 (a) and 7 (b) are plan views showing the link system of the jaw device of the present invention when the lower jaw is moved in the left-right direction, and FIGS. 8 (a) and 8 (b) are the present invention when the lower jaw is moved in the left-right direction. It is the perspective view and side view which show the principal part of a jaw apparatus.
As described above, the left and right link portion rotating motors (41) and (41 ′) are driven independently. Therefore, if the drive amount is different, the left drive pieces (33) and (34) and the right drive pieces (33) are driven. A shift occurs in the positions of ') (34').
In the illustrated example, the lower jaw (20) has moved to the right.
[0023]
In this way, the lower jaw (20) operates substantially in the front-rear and left-right directions with only three degrees of freedom by the three motors (40), (41), and (41 '), and expresses a natural opening / closing mode.
Furthermore, since the moment of the lower jaw part (20) which is a movable part is small, it can be operated with small electric power with a small driving device.
Moreover, since the inner side of the lower jaw part (20) is a space | gap, an artificial tongue can be integrated or it can be utilized for the installation place of auxiliary equipments, such as a speech apparatus.
[0024]
【The invention's effect】
The robot jaw apparatus and the control method thereof according to the present invention have the above-described configuration, and thus have the following effects.
That is, according to the jaw device according to claim 1 or the control method according to claim 5, the lower jaw portion is pivotally supported by the lower jaw portion rotation support joint and rotated by the lower jaw portion rotation driving means. On the other hand, since it is also rotated in the left-right direction by the link part rotation drive means through the link part connected to the lower jaw part rotation support joint, it is a simple configuration but in a natural form. It can be operated.
[0025]
According to the jaw device of the second aspect, since the elastic body is provided between the lower jaw part rotation support joint and the base, the control and stability of the position of the lower jaw part can be achieved.
[0026]
According to the jaw device of the third aspect, since the lower jaw portion is guided by the guide member provided to be inclined forward and downward, a natural speech form can be expressed.
[0027]
According to the jaw device of the fourth aspect, since the motor for rotationally driving the lower jaw portion is built in the arm of the lower jaw portion, space saving is achieved.
[0028]
According to the control method of claim 6, since the driving of the lower jaw part rotation driving means and the link part rotation driving means are linked, the lower jaw part is moved forward and downward along with the opening of the mouth, Natural speech forms can be expressed.
[0029]
According to the control method of the seventh aspect, since the left and right link part rotation driving means are controlled independently, the lower jaw part can be moved substantially in the left-right direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view of an essential part of a jaw device according to the prior art. FIG. 2 is an explanatory side view of an essential part of the jaw device according to the present invention. FIG. 5 is a front view and a plan view showing a link system at the time of opening. FIG. 6 is a perspective view and a side view showing the main part at the time of opening. FIG. FIG. 8 is a perspective view and a side view showing the main part when the lower jaw moves in the left-right direction.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head frame 2 Guide member 10 Upper jaw part 11 Base 20 Lower jaw part 21 Opening and closing part 22 Arm 23 Shaft hole 30 Lower jaw part rotation shaft 31 Lower jaw part rotation support joint 32 Link part 33, 33 ', 34, 34' Drive piece 35 Elastic body 36-38 Shaft 40, 41, 41 'Motor for lower jaw rotation

Claims (7)

頭部骨格と、それに連結された下顎部とを少なくとも備えたロボットにおいて、
略U字形状の下顎部と、
その下顎部の左右上端部を、それぞれ軸支して、下顎部を回動自在に支持する左右一対の下顎部回動支持ジョイントと、
その左右下顎部回動支持ジョイントに対して下顎部を回動させて、口部を開閉させる左右一対の下顎部回動駆動手段と、
左右下顎部回動支持ジョイントと、頭部骨格に固設された左右一対のベースとをそれぞれ連結する左右一対のリンク部と、
その左右ベースに対してそれぞれ左右リンク部を回動させて、下顎部を略前後左右方向にも移動させる左右一対のリンク部回動駆動手段と
を備えたことを特徴とするロボットの顎装置。
In a robot having at least a head skeleton and a lower jaw connected to the head skeleton,
A lower U-shaped lower jaw,
A pair of left and right lower jaw rotation support joints that pivotally support the lower left and right upper ends of the lower jaw and pivotally support the lower jaw,
A pair of left and right lower jaw rotation driving means for opening and closing the mouth by rotating the lower jaw relative to the left and right lower jaw rotation support joint;
A pair of left and right link parts connecting the left and right lower part rotation support joint and a pair of left and right bases fixed to the head skeleton,
A robot jaw apparatus comprising a pair of left and right link part rotation driving means for rotating the left and right link parts with respect to the left and right bases and moving the lower jaw part in a substantially front-rear and left-right direction.
下顎部回動支持ジョイントとベースとの間に弾性体が設けられた
請求項1に記載のロボットの顎装置。
The robot jaw apparatus according to claim 1, wherein an elastic body is provided between the lower jaw rotating support joint and the base.
下顎部を略前後方向に移動させるガイド部材が、前方下向きに約15°傾斜している
請求項1または2に記載のロボットの顎装置。
The robot jaw apparatus according to claim 1 or 2, wherein the guide member for moving the lower jaw portion substantially in the front-rear direction is inclined about 15 ° forward and downward.
下顎部回動駆動手段が、下顎部のアームに内装されたモーターである
請求項1ないし3のいずれかに記載のロボットの顎装置。
The robot jaw device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lower jaw rotation driving means is a motor built in an arm of the lower jaw.
頭部骨格と、それに連結された下顎部とを少なくとも備えたロボットにおいて、
略U字形状の下顎部と、
その下顎部の左右上端部を、それぞれ軸支して、下顎部を回動自在に支持する左右一対の下顎部回動支持ジョイントと、
その左右下顎部回動支持ジョイントに対して下顎部を回動させる左右一対の下顎部回動駆動手段とを備え、
下顎部回動駆動手段の駆動によって、下顎部を回動させることで、口部を開閉させ、
また、
左右下顎部回動支持ジョイントと、頭部骨格に固設された左右一対のベースとをそれぞれ連結する左右一対のリンク部と、
その左右ベースに対してそれぞれ左右リンク部を回動させる左右一対のリンク部回動駆動手段とを備え、
リンク部回動駆動手段の駆動によって、リンク部を回動させることで、下顎部を略前後左右方向にも移動させる
ことを特徴とするロボットの顎装置の制御方法。
In a robot having at least a head skeleton and a lower jaw connected to the head skeleton,
A lower U-shaped lower jaw,
A pair of left and right lower jaw rotation support joints that pivotally support the lower left and right upper ends of the lower jaw and pivotally support the lower jaw,
A pair of left and right lower jaw rotation driving means for rotating the lower jaw with respect to the left and right lower jaw rotation support joint,
By rotating the lower jaw by driving the lower jaw rotation driving means, the mouth is opened and closed,
Also,
A pair of left and right link parts connecting the left and right lower part rotation support joint and a pair of left and right bases fixed to the head skeleton,
A pair of left and right link part rotation drive means for rotating the left and right link parts with respect to the left and right bases,
A method for controlling a jaw device of a robot, wherein the lower jaw portion is also moved substantially in the front-rear and left-right directions by rotating the link portion by driving the link portion rotation driving means.
口部を開閉させる際には、
下顎部回動駆動手段の駆動によって、下顎部を回動させることで口部を開閉させると共に、
前方下向きに傾斜して下顎部を略前後方向に誘導するガイド部材を介して、リンク部回動駆動手段の駆動によって、リンク部を回動させることで、下顎部を略前後左右方向にも移動させて、
口部の拡開に伴って、下顎部を前方下向きに移動させる
請求項5に記載のロボットの顎装置の制御方法。
When opening and closing the mouth,
By opening the mouth part by rotating the lower jaw part by driving the lower jaw part turning drive means ,
By moving the link part by driving the link part rotation driving means via the guide member that is inclined forward and inclined to guide the lower jaw part in the substantially front-rear direction, the lower jaw part is also moved in the substantially front-rear and left-right direction. Let me
The robot jaw device control method according to claim 5, wherein the lower jaw portion is moved forward and downward along with the opening of the mouth.
左右のリンク部回動駆動手段の駆動が独立に制御される
請求項5または6に記載のロボットの顎装置の制御方法。
The method for controlling a jaw device of a robot according to claim 5 or 6, wherein the driving of the left and right link part rotation driving means is independently controlled.
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CN107053210A (en) * 2017-06-06 2017-08-18 江苏金刚文化科技集团股份有限公司 A kind of robot head device and robot
CN107571239B (en) * 2017-08-29 2020-11-17 电子科技大学 Six-degree-of-freedom chewing force control and monitoring system
CN108858274B (en) * 2018-08-07 2020-12-22 科大讯飞股份有限公司 Robot head rotation assembly and robot
JP6980820B2 (en) * 2020-01-23 2021-12-15 株式会社バンダイ Structure
CN113492390B (en) * 2020-04-02 2024-10-25 深圳市网睿科技有限公司 Artificial human-machine robot skull
CN115890704B (en) * 2022-12-08 2024-09-06 上海清芸机器人有限公司 Opening and closing structure of mouth of simulation robot
CN116214543B (en) * 2023-03-28 2026-02-06 上海清宝引擎机器人有限公司 Mouth corner structure with three degrees of freedom
CN116604576A (en) * 2023-05-18 2023-08-18 清华大学 Network live broadcast helps and talks robot and network live broadcast helps system of talking

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