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仿人表情机器人作为一种服务机器人，对于实现人机交流具有十分重要的作用。其人性化、情感化的特点，使得仿人表情机器人的研究有着非常广泛的前景。上海大学于2008年研制成功仿人面部表情机器人样机，本文在此基础上研制了机器人控制系统，并对机器人连续面部表情的实现进行了研究。
本文设计了仿人面部表情机器人SHFR-Ⅰ的上位机控制系统，该系统由面部器官运动控制模块、面部表情实现控制模块、视频监测模块、通信模块以及面部表情识别模块组成，通过串口通信与下位机控制系统进行数据交互，对机器人本体进行控制。机器人的下位机控制系统以AT89S52单片机为核心控制器，包括了单片机脉冲控制电路模块、舵机驱动电路模块和串口通信电路模块。
采用面部表情静止状态的形式化描述方法，通过构建26维的面部表情形态向量空间，量化地对面部各种不同形态进行描述。通过时间序列与对应时间点的面部表情形态序列共同构成了面部表情连续变化的形式化描述，用以生成动态面部表情。
提出了一种基于表情运动脚本的面部表情实现方法。通过运动规划对长时间的连续面部表情运动进行运动分割，再使用一种运动合成方法将不同的面部表情运动单元进行合成。通过这种方法，以脚本作为高层行为指令，可以使得机器人根据脚本实现进行连续面部表情变化。最后在仿人面部表情机器人SHFR-Ⅰ上对该方法进行了实验，获得了较为理想的结果。机器人可以根据表情运动脚本实现连续面部表情。