制作面皮和面部支撑壳的技巧与方法

情感机器人的面皮采用硅胶材料，按照人物外形比例制成。硅胶具有良好的稳定性，无害、无毒，而且理化性质稳定，用在情感机器人上不会对人引起副作用。其次，硅胶面皮为有形实体，不易变形，塑造的人物形象可以长久保持原来的状态，再者，硅胶面皮具有非常好的弹性，便于人脸肌肉的拉动。另外，硅胶面皮有类人的皮肤效果，看起来比较逼真，这对表情机器人的设计来说是非常重要的。面皮支撑件采用玻璃钢制成。玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作为基体材料的一种复合材料。玻璃钢材料具有轻质高强、耐腐蚀性能好、电性能好、热导性能好、可设计性好、工艺性优良等特点，用于机器人技术是非常好的一种选择。总体来说面皮和玻璃钢壳的制作可以分成以下四个步骤。

图2-13 机器人头部泥塑

1.泥模制作

首先要为情感机器人选定一个合适的外形，也就是情感机器人做出来以后要实现的人物形象。本设计选定模仿著名科学家爱因斯坦的形象。泥模的制作材料是黏土，采用雕刻的方法来实现人物形象的形成。机器人头部泥塑如图2-13所示。

2.石膏模制作

泥模在做好之后就可以进行石膏模的制作。其制作目的是形成该泥模的凹模，采用的方法如下：将温水倒在器皿内，将石膏粉逐渐散布在水内。注意此步不能心急，否则会有气泡出现。石膏粉倒入水内时，不可立即搅拌，让它有一小段时间静止，约一分钟到两分钟。利用匙羹或棒子来搅拌使温水和石膏粉能充分混合，等待一两分钟让混合的石膏凝固。将石膏抹在事先已经做好的泥模上，完全干透后便形成凹模。将泥模从中间掏出，此时正好形成一个和原泥模一模一样但性质相反的石膏模型。

图2-14 硅胶面皮(www.xing528.com)

3.硅胶面皮制作

在容器里倒入适量的液体硅胶，按1∶1加入固化剂搅拌均匀后，用刷子把该液体刷到做好的石膏模具内壁，连续几天每天刷一次，等硅胶液体形成的面皮厚度达到要求后取出，一张栩栩如生的硅胶面皮就算制作完成了。注意，固化剂的比例是可以调节的，固化剂的比例越高，液体的凝固速度就更快，在实际应用时一定要选择合适的比例，凝固太快和凝固太慢都不利于面皮的制作。另外，在往已经刷过几次的面皮上再次刷硅胶液体时，可以在原来的面皮上添加纤维丝等来增加面皮强度，这样制作好的面皮就会在拥有良好的弹性的同时还能承受相当的拉力而不损坏。面皮制作好后效果如图2-14所示。

4.玻璃钢壳制作

这时先不用将面皮从模具中取出来，再在模具上面继续翻制玻璃钢的外壳，这样就可以保证玻璃钢壳和面皮的紧密贴合。玻璃钢是用玻璃纤维及其织物与合成树脂复合而成的材料，玻璃钢有以下主要特点：

1）强度高、耐高温、化学稳定性好、电绝缘性好；

2）玻璃钢重量轻，只相当于钢的1／5～1／4，而机械强度是塑料中最高的，某些性能已达到普通钢的水平；

3）固化后的玻璃钢有较高的粘接强度，固化时收缩性小且不易变形。但不足之处在于相对制作成本高，某些固化剂有一定毒性，难于修改、打磨、修整，制作工艺繁琐。

将调制好的玻璃钢溶液用毛刷在面皮上涂刷1～2遍，往上面放置玻璃纤维布，然后再往玻璃纤维布上涂刷1～2遍玻璃钢溶液，直到达到所需要的厚度为止。等到玻璃钢完全固化后即可脱模成型了。玻璃钢外壳制作完成后效果如图2-15所示。