表情机器头的三维结构设计

1.制作过程

表情头的制作主要包括以下几个过程：

1）三维机构设计：本设计采用Pro／E进行实体建模，按照自然人脸的比例大致确定内部机械结构的尺寸，检查有无元件干扰和有没有安装空间，并在必要情况下进行机构动态仿真。检查机构运行是否流畅，观察机构运行效果。

2）机械零件的加工、装配和初步调试：机械零件在装配完成后要进行初步调试，以确定安装的位置和角度，防止开机时机械头复位产生卡死的问题。

3）配件安装固定：安装和固定玻璃钢外壳及眼球、眼睑。

4）硅胶外皮固定：制作和安装硅胶外皮，安装头发、睫毛、眉毛并进行脸部化妆。

图2-4 表情机器头的三维设计图

2.三维设计

可以利用三维设计软件Pro／E进行实体建模，从三维图上直观地看到实物模型，并对整体结构进行干涉检验。表情机器头的三维设计图如图2-4所示。

3.加工和装配(www.xing528.com)

考虑到现实中人脸的差异性以及加工、安装时的误差，我们将重要特征尺寸（如两眼中心距离、眼和嘴的相对位置等）的机械零件采用浮动设计，对需要孔和边定位的零件均采用长形槽的方法进行定位，这样既可以轻松避免加工和安装误差所产生的问题，又可以广泛适用于不同人物的脸型，只需进行简单的变动，然后加上该形象的面皮即可轻松完成新的人物形象制作。

4.固定

机械零件在安装完成后需要进行简单的动作的调试，确保运动机构能够顺畅运行，同时还要初步确定各种动作的机构主动件（电动机）运动范围。待检查没有问题了以后，就可以将事先做好的玻璃钢外壳和人物形象面皮固定在机械结构件上，如图2-5所示。

5.修饰和化妆

在表情机器头完工之前，为了做到高度的逼真性，进行修饰和化妆是十分必要的。在安装眼睫毛、胡子、假发并化妆后的效果如图2-6所示。

图2-5 套上玻璃钢外壳的表情机器头

图2-6 表情机器头的外形