CN102133483A - 仿真虾 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种仿真虾，包括：头部(1)、颈部(2)、胸部(3)、身躯(4)、手臂(6)、底座(5)以及虾脚(7)，所述胸部(3)的上端设置头部(1)，头部(1)与胸部(3)通过颈部(2)相连接，胸部(3)的两侧设置手臂(6)，其下端前侧连接虾脚(7)，其下端后侧安装身躯(4)，身躯(4)固定于底座(5)上；所述颈部(2)设有用于驱动头部(1)前后俯仰和左右摆动的十字节结构；所述胸部(3)设有用于实现前后俯仰和胸部回转的十字节结构；所述身躯(4)的底座(5)上安装有十字节结构，在两个油缸的联动下，身躯(4)作上下俯仰及左右摆动。本发明的仿真虾能模仿虾的各种姿态和动作，仿真度高，结构可靠、耐用。
Description
技术领域
本发明涉及娱乐设备和机器人领域，更具体地说，涉及一种仿真虾，能模仿虾的各种姿态和动作。
背景技术
传统的仿真虾一般都是静态的，有点动作的，也是为数很少的几个自由度，而在以主题公园为主的娱乐领域，对仿真虾不仅要形象逼真，而且还要动作丰富，一般的仿真虾难以适合这种应用，因而有必要进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有的仿真虾所存在的不足，提供一种仿真虾，采用很少的执行驱动器件就能实现仿真，结构简单、可靠耐用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种仿真虾，包括：头部、颈部、胸部、身躯、手臂、底座以及虾脚，所述胸部的上端设置头部，头部与胸部通过颈部相连接，胸部的两侧设置手臂，其下端前侧连接虾脚，其下端后侧安装身躯，身躯固定于底座上。
在本发明所述的仿真虾中，所述颈部设置有用于驱动头部前后俯仰和左右摆动的十字节结构；所述胸部设置有用于实现前后俯仰和胸部回转的十字节结构；所述身躯的底座上安装有十字节结构，在两个油缸的联动下，身躯作上下俯仰及左右摆动。
在本发明所述的仿真虾中，所述头部包括：设于前上部的左眼、右眼、和设于下部的嘴部，所述左、右眼，包括：眼球和眼睑，通过杠杆和电机驱动，眼球转动，眼睑上下开合，嘴部上下张合。
在本发明所述的仿真虾中，所述眼球呈半球体形，其内设置有舵机，所述舵机位于半球形眼球的内部，其主轴中心线与眼球纵向同轴安装，驱动眼球左、右转动30度，并且所述头部的后侧安装有直线电机并连接有铰轴杠杆机构，直线电机通过铰轴杠杆机构推动与舵机相连的连杆，驱动眼球上、下转动；所述眼睑上连接有轴，所述头部的前侧安装有直线电机并连接有铰轴，通过直线电机推动铰轴将动力传至轴，眼睑上下开合；所述嘴部由长条形钣金弯制成U形半圆，所述头部的后端相应的安装有直线电机，通过直线电机的连接轴的前端与嘴部的后端铰连，驱动嘴部张合。
在本发明所述的仿真虾中，所述颈部设有相交的十字轴结构，两个油缸，以及直线电机，头部的前后左右摆动由两个油缸通过十字轴驱动，并且，直线电机上连接有杠杆机构，杠杆机构的上方设有转轴，直线电机通过杠杆机构使转轴转动以带动头部转动。
在本发明所述的仿真虾中，所述胸部，包括：胸架，胸架的下端安装有虾尾，胸架的两侧安装手臂，胸架的下端前侧连接有虾脚安装板，并通过虾脚安装板安装虾脚。
在本发明所述的仿真虾中，所述身躯，包括：身架、设于身架上的油缸、以及液压马达，身架的前端设有十字节装置，其左、右各设有一个分开轴，分开轴的转动由油缸驱动并由位于其左侧的电位器检测，实现胸部的前、后挺胸和收胸；身躯的转动由液压马达驱动，液压马达的下端安装有电位器，其上端与轴套相连，并经由轴套上安装的压环将动力传到胸架，实现胸部的自转。
在本发明所述的仿真虾中，所述仿真虾的底座固定于身躯的后部，底座上安装有一根主动轴与从动轴构成十字节结构，在主动轴和身架之间安装有油缸，驱动身架作上、下俯仰动作，十字节的底部安装有油缸，驱动杠杆，再经由主动轴、从动轴传至身架，实现身躯的自转。
在本发明所述的仿真虾中，所述手臂安装于胸部的两侧，由顺序连接的大臂、肘部、手腕、小臂、虾钳组成，所述手臂采用了六个关节的配置，包括：虾钳开合、手腕转动、小臂回转、肘部转动、大臂前后摆动和大臂内外摆动，其中，肘部转动、大臂前后摆动以及大臂内外摆动采用油缸驱动，虾钳开合、手腕转动以及小臂回转采用电机驱动。
在本发明所述的仿真虾中，所述仿真虾的高度可为0.5-4m。
本发明的仿真虾的有益效果：仿真虾的头部有眼球的自转和左右转动、眼睑的上下转动及嘴部的张合、头部的前后俯仰、左右摆动和左右转动；手臂有手腕转动、小臂回转、肘部转动、大臂前后摆动和大臂内外摆动；胸部有前后俯仰和胸部回转；整个身体有整体俯仰和整体回转；通过对头部、手臂和身躯等各部分的自由度进行合理设计和配置，以及关节的复合，能模仿虾的各种姿态和动作，使仿真虾的动作惟妙惟肖；其仿真度高，结构可靠、耐用。
附图说明
图1是本发明仿真虾的结构示意图；
图2A是图1所示的仿真虾的头部的结构示意图；
图2B是图2A所示的仿真虾的头部沿纵向的剖视图；
图2C是图2A所示的仿真虾的头部沿横向的剖视图；
图3A是图1所示的仿真虾的颈部的结构示意图；
图3B是图3A所示的仿真虾的颈部的另一角度的结构示意图；
图4是图1所示的仿真虾的胸部的结构示意图；
图5A是图1所示的仿真虾的身躯的结构示意图；
图5B是图5A所示的仿真虾的身躯的另一角度的结构示意图；
图6A是图1所示的仿真虾的手臂的结构示意图；
图6B是图1所示的仿真虾的手臂的另一角度的结构示意图；
图7是图1所示的仿真虾的虾脚的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示是本发明的仿真虾的结构示意图；本发明仿真虾，包括：头部1、颈部2、胸部3、身躯4、手臂6、底座5以及虾脚7，所述胸部3的上端设置头部1，头部1与胸部3通过颈部2相连接，胸部3的两侧设置手臂6，其下端前侧连接虾脚7，其下端后侧安装身躯4，身躯4固定于底座5上。所述仿真虾的高度可为0.5-4m；其头部1的眼睛的构造由眼球的左右转动、眼球的自转和眼睑的上下转动组成，采用杠杆原理和电机驱动；颈部2采用了十字节结构，用于实现头部1前后俯仰和左右摆动；胸部3采用了十字节结构，分别实现胸部的前后俯仰和胸部回转；手臂6采用了六个关节的配置，分别为虾钳开合、手腕转动、小臂回转、肘部转动、大臂前后摆动和大臂内外摆动，其中肘部转动、大臂前后摆动和大臂内外摆动采用油缸驱动，虾钳开合、手腕转动、小臂回转采用电机驱动；身躯4的底座5上安装有长的十字节结构，在两个油缸的联动下，使仿真虾的整个身躯4作上下俯仰及左右摆动，具体结构和动作关系以下进行具体详述。
参阅图2A-C，所述头部1包括：设于前上部的左眼81、右眼82，和设于下部的嘴部12，所述左眼81、右眼82包括：眼球10和眼睑9，眼球10可上下左右的转动，眼睑9可上下开合；所述左眼81、右眼82和嘴部12由直线电机11、13、14驱动，眼球10可上、下、左、右的转动，眼睑9可上、下开合，嘴部12可张合，具体为：
眼球10的上、下、左、右转动：左眼81、右眼82中的眼球10由其内设置的舵机18驱动，所述眼球10呈半球体形，所述舵机18位于半球形眼球10的内部，且其主轴中心线与眼球10的纵向同轴安装，可带动眼球10左、右转动30度；眼球10的上、下转动则是由安装于头部1后侧的直线电机13，通过与之连接的铰轴杠杆机构16推动与舵机18相连的连杆19，而舵机18又与眼球10纵向同轴安装，因此，可实现眼球10的上、下动作；
眼睑9的上、下开合：眼睑9的上、下开合用于实现眨眼，是通过直线电机14推动铰轴15、20，再将动力传至轴17，而轴17的两端与眼睑9相连，从而能实现眼睑9的上下开合动作。
嘴部12的张合：嘴部12由长条形钣金弯制成U形半圆，通过直线电机11的连接轴111的前端与嘴部12的后端铰连，驱动嘴部12的张合。
参阅图3A及图3B，仿真虾的头部1进行旋转和摇头的动作通过颈部2实现：所述头部1和胸部3通过颈部2相连接，所述颈部2由相交的十字轴结构组成，头部1的俯、仰和左、右摆动都是通过颈部2的十字轴结构来实现的，具体为：头部1的前后左右摆动是由颈部2上的两个油缸22、24通过十字轴23分别驱动；头部1的转动，是由直线电机25通过杠杆机构26使颈部2的转轴21转动，从而带动整个头部1的转动。
参阅图4A、4B，仿真虾的胸部3，包括：胸架31，所述胸架31的下端装有虾尾30，胸架31的两侧安装手臂6(参阅图6A、6B)，胸架31的下端前侧由虾脚安装板76连接虾脚7(参阅图7)；胸部3的动作包括：自身的转动，前、后挺胸、收胸动作，当胸部3自身转动时，可带动虾脚7朝各个方向摆动。
参阅图5A、5B，仿真虾的身躯4连接于胸部3的下端后侧，身躯4通过其前端的特殊十字节装置36与胸部3连接，结构简单、轻巧，有效减小了体积，从而可逼真地模拟仿真虾的胸部动作，具体来说，身躯4包括身架38、身架38的前端设有十字节装置36，其左、右各设有一个分开轴47，且各自设置了圆锥滚子轴承，分开轴47的转动由油缸44驱动并由位于其左侧的电位器46检测；另一个方向的转动则由液压马达33驱动，液压马达33的下端配装电位器32，上端与轴套34相连，再经由压环35的作用，将动力传到胸架31，实现胸部3的自转。
参阅图5A、5B，仿真虾的底座5固定于身躯4的后部，起到支撑身躯4的承重作用，且又是整个身躯4驱动元件的安装部位，使得整个身躯实现两个动作：身躯4的左、右摆动和上、下俯仰；所述底座5上安装有一根主动轴41与从动轴40，由它们构成了驱动身躯动作的十字节，在主动轴41和身架38之间安装有油缸39，用于驱动身架38作上、下俯仰动作，十字节的底部安装有油缸45，用于驱动杠杆42，再经由主动轴41、从动轴40传至身架38，实现身躯4的自转。
参阅图6A、6B，仿真虾的手臂6安装于胸部3的两侧，由顺序连接的大臂65、肘部66、手腕54、小臂53、虾钳49、50组成，其动作包括：大臂65的前、后、内、外摆动，肘部66的弯曲，小臂53的扭转，手腕54的转动以及虾钳49、50的夹紧和松弛，其中，大臂60的前、后摆动和小臂53的摆动都是由四连杆机构64驱动，这种结构既可以减小空间又可以增大肘部66的转角范围，四连杆机构64由连杆60、64和转销61、62及63组成；肘部66的四连杆机构59则由连杆55、57和转销56、58组成。
由上可知，本发明的仿真虾的头部有眼球的自转和左右转动、眼睑的上下转动及嘴部的张合、头部的前后俯仰、左右摆动和左右转动；手臂有手腕转动、小臂回转、肘部转动、大臂前后摆动和大臂内外摆动；胸部有前后俯仰和胸部回转；整个身体有整体俯仰和整体回转；通过对头部、手臂和身躯等各部分的自由度进行合理设计和配置，以及关节的复合，能模仿虾的各种姿态和动作，使仿真虾的动作惟妙惟肖；其仿真度高，结构可靠、耐用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种仿真虾，其特征在于，包括：头部(1)、颈部(2)、胸部(3)、身躯(4)、手臂(6)、底座(5)以及虾脚(7)，所述胸部(3)的上端设置头部(1)，头部(1)与胸部(3)通过颈部(2)相连接，胸部(3)的两侧设置手臂(6)，其下端前侧连接虾脚(7)，其下端后侧安装身躯(4)，身躯(4)固定于底座(5)上。
2.根据权利要求1所述的仿真虾，其特征在于，所述颈部(2)设置有用于驱动头部(1)前后俯仰和左右摆动的十字节结构；所述胸部(3)设置有用于实现前后俯仰和胸部回转的十字节结构；所述身躯(4)的底座(5)上安装有十字节结构，在两个油缸的联动下，身躯(4)作上下俯仰及左右摆动。
3.根据权利要求1或2所述的仿真虾，其特征在于，所述头部(1)包括：设于前上部的左眼(81)、右眼(82)、和设于下部的嘴部(12)，所述左、右眼，包括：眼球(10)和眼睑(9)，通过杠杆和电机驱动，眼球(10)转动，眼睑(9)上下开合，嘴部(12)上下张合。
4.根据权利要求3所述的仿真虾，其特征在于，所述眼球(10)呈半球体形，其内设置有舵机(18)，所述舵机(18)位于半球形眼球(10)的内部，其主轴中心线与眼球(10)纵向同轴安装，驱动眼球(10)左、右转动30度，并且所述头部(1)的后侧安装有直线电机(13)并连接有铰轴杠杆机构(16)，直线电机(13)通过铰轴杠杆机构(16)推动与舵机(18)相连的连杆(19)，驱动眼球(10)上、下转动；所述眼睑(9)上连接有轴(17)，所述头部(1)的前侧安装有直线电机(14)并连接有铰轴(15、20)，通过直线电机(14)推动铰轴(15、20)将动力传至轴(17)，眼睑(9)上下开合；所述嘴部(12)由长条形钣金弯制成U形半圆，所述头部(1)的后端相应的安装有直线电机(11)，通过直线电机(11)的连接轴(111)的前端与嘴部(12)的后端铰连，驱动嘴部(12)张合。
5.根据权利要求1或2所述的仿真虾，其特征在于，所述颈部(2)设有相交的十字轴结构，两个油缸(22、24)，以及直线电机(25)，头部(1)的前后左右摆动由两个油缸(22、24)通过十字轴(23)驱动，并且，直线电机(25)上连接有杠杆机构(26)，杠杆机构(26)的上方设有转轴(21)，直线电机(25)通过杠杆机构(26)使转轴(21)转动以带动头部(1)转动。
6.根据权利要求1或2所述的仿真虾，其特征在于，所述胸部(3)，包括：胸架(31)，胸架(31)的下端安装有虾尾(30)，胸架(31)的两侧安装手臂(6)，胸架(31)的下端前侧连接有虾脚安装板(76)，并通过虾脚安装板(76)安装虾脚(7)。
7.根据权利要求1或2所述的仿真虾，其特征在于，所述身躯(4)，包括：身架(38)、设于身架(38)上的油缸(44)、以及液压马达(33)，身架(38)的前端设有十字节装置(36)，其左、右各设有一个分开轴(47)，分开轴(47)的转动由油缸(44)驱动并由位于其左侧的电位器(46)检测，实现胸部(3)的前、后挺胸和收胸；身躯(4)的转动由液压马达(33)驱动，液压马达(33)的下端安装有电位器(32)，其上端与轴套(34)相连，并经由轴套(34)上安装的压环(35)将动力传到胸架(31)，实现胸部(3)的自转。
8.根据权利要求1或2所述的仿真虾，其特征在于，所述仿真虾的底座(5)固定于身躯(4)的后部，底座(5)上安装有一根主动轴(41)与从动轴(40)构成十字节结构，在主动轴(41)和身架(38)之间安装有油缸(39)，驱动身架(38)作上、下俯仰动作，十字节的底部安装有油缸(45)，驱动杠杆(42)，再经由主动轴(41)、从动轴(40)传至身架(38)，实现身躯(4)的自转。
9.根据权利要求1或2所述的仿真虾，其特征在于，所述手臂(6)安装于胸部(3)的两侧，由顺序连接的大臂(65)、肘部(66)、手腕(54)、小臂(53)、虾钳(49、50)组成，所述手臂(6)采用了六个关节的配置，包括：虾钳开合、手腕转动、小臂回转、肘部转动、大臂前后摆动和大臂内外摆动，其中，肘部转动、大臂前后摆动以及大臂内外摆动采用油缸驱动，虾钳开合、手腕转动以及小臂回转采用电机驱动。
10.根据权利要求1所述的仿真虾，其特征在于，所述仿真虾的高度可为0.5-4m。
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