[发明专利]一种机器人面部表情实现机构及控制方法

权利要求书

1.一种机器人面部表情实现机构，其特征在于，该机构包括通过相互独立的用于实现多种面部表情的眼皮控制模块、眼球上下控制模块、眼球左右控制模块以及嘴巴开合控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种机器人面部表情实现机构，其特征在于，所述眼皮控制模块设有两个通过连杆机构与上下眼皮相连的用于控制眼皮眨动的舵机。

3.根据权利要求2所述的一种机器人面部表情实现机构，其特征在于，所述眼皮控制模块包括与所述连杆机构连接的用于控制上下眼皮同时开合的啮合齿轮。

4.根据权利要求1所述的一种机器人面部表情实现机构，其特征在于，所述眼球左右控制模块设有两个通过舵盘与眼球结构体相连的用于控制眼球左右摆动的舵机。

5.根据权利要求1所述的一种机器人面部表情实现机构，其特征在于，所述眼球上下控制模块设有两个通过舵盘与眼球结构体相连的用于控制眼球上下摆动的舵机。

6.根据权利要求1所述的一种机器人面部表情实现机构，其特征在于，所述嘴巴开合控制模块包括两组分别控制上下嘴唇开合依次连接的弹簧片、连杆机构、舵盘以及舵机。

7.一种基于权利要求1所述机器人面部表情实现机构的控制方法，其特征在于，该方法采用情感决策模型，基于机器人采集到的环境信息以及认知获得的智能体感知、行为和动作信息，进行反馈自适应学习，获得当前状态的行为，然后通过机器人面部表情实现机构进行展示；所述方法包括以下步骤：

步骤S1、通过情感分类模型将情感进行分类，建立具有认知和记忆的隐马尔可夫模型HMM，采用多维度空间坐标表达不同类别的状态；

步骤S2、建立基于心境能量与情绪能量动态分配的情感能量模型，获取记忆状态和当前刺激状态的情感能量权重；

步骤S3、基于状态信息以及步骤S2中获取的情感能量权重，通过交叉自适应阵列结构模块CAA进行反馈自适应学习，获取当前状态所对应的行为；

步骤S4、在预设表情的基础上，基于步骤S3获取当前状态所对应的行为进行调整，经过运动控制算法，通过机器人面部表情实现机构展示出最终的面部表情。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的情感分类包括高兴、难过、生气、惊讶以及平静。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中的交叉自适应阵列结构模块CAA包括交叉记忆存储模块、状态评估模块、行为选择模块以及个性参数模块；所述交叉自适应阵列结构模块CAA的反馈自适应学习过程为：

步骤S31、所述状态评估模块基于交叉记忆存储模块不断获取的状态信息，计算所处状态的情感值以及下一次在相同状态再次选择该行为的概率值；

步骤S32、所述交叉记忆存储模块基于获取的状态评估模块计算出的所处状态的情感值以及概率值，通过行为计算处理得到学习后的行为；

步骤S33、所述行为选择模块对学习后的行为进行处理，获得最终的行为。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述个性参数模块包括传递给行为选择模块的个性参数以及传递给状态评估模块的生理参数；

所述个性参数包括与特殊智能体相关的好奇心和忍耐度；

所述生理参数包括产生中断行为的促进信号。