CN102553234B

CN102553234B - 一种模拟荡秋千的装置

Info

Publication number: CN102553234B
Application number: CN 201010618880
Authority: CN
Inventors: 李明; 戎志刚; 刘道强; 高敬义; 刘辉; 官培雄
Original assignee: Shenzhen Huangqiang Culture Technology Group Co Ltd
Current assignee: Huaqiang infante culture technology group Limited by Share Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: CN102553234A

Abstract

本发明涉及一种模拟荡秋千的装置，包括秋千机构、支撑所述秋千机构的支架、设置在所述秋千机构上的机器人、以及使所述秋千机构摆动的驱动装置；所述秋千机构包括转轴、摆杆、座位件；利用曲柄摇杆机构将电机的连续转动转化为转轴的摇摆运动，简单可靠，并且曲柄摇杆机构转化的摆动可以正确反映秋千摆动时摆杆的速度变化规律；通过感应片及感应开关，以及两个腰部汽缸、腿部汽缸三个执行器，即可控制腰部俯仰和腿部伸屈运动；机器人手部与摇杆固定连接，其余关节随动，可以使机器人的身体姿态与人荡秋千时的身体姿态相同,实现装置的高度仿真，有效增强主题公园娱乐氛围，提高主题公园的吸引力；整个装置结构简单，制造成本低廉。

Description

一种模拟荡秋千的装置

技术领域

本发明涉及仿真模拟领域，更具体地说，涉及一种模拟荡秋千的装置。

背景技术

在现在的主题公园里,早已告别了以静态景物为特点的模式,在当今的流行第四代主题公园中,采用了大量的娱乐机器人,用于活跃现场气氛,营造真实的环境, 增加娱乐性,吸引游客,启发游客的好奇心,从而提高主题公园的吸引力。秋千是公园里不可缺少的项目之一，在主题公园里增加模拟荡秋千的装置，使秋千不间断地摆动，能够更好的活跃公园的气氛，增强娱乐氛围，吸引游客。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种增强主题公园娱乐氛围，提高主题公园的吸引力，并且机构简单,成本低廉的模拟荡秋千的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模拟荡秋千的装置，其特征在于，包括秋千机构、支撑所述秋千机构的支架、设置在所述秋千机构上的机器人、以及使所述秋千机构摆动的驱动装置；所述秋千机构包括转轴、摆杆、座位件；所述驱动装置固定在所述支架上；所述摆杆为两个，所述摆杆的上端与所述转轴固定连接，所述摆杆的下端与所述座位件固定连接。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述机器人为人形仿真机器人；所述机器人的两个手部分别固定在两个所述摆杆上，所述机器人的躯干连接在所述座位件上，所述机器人的手腕处、肘部、肩部、膝盖处均为铰接。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述座位件上设有支撑杆，所述支撑杆与所述座位件固定连接；所述机器人的躯干与所述支撑杆铰接，所述躯干与所述座位件之间设有可使所述躯干绕所述座位件转动的躯干执行器。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述躯干执行器为气缸，所述躯干执行器的前端与所述躯干铰接，所述躯干执行器的后端端与所述座位件铰接。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述大腿与小腿之间设有可使所述机器人的腿部伸展和弯曲的腿部执行器。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述腿部执行器为气缸，所述腿部执行器的前端与所述小腿铰接，所述腿部执行器的后端与所述大腿铰接。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述支架上设有控制所述躯干执行器和所述腿部执行器的感应开关；所述转轴上设有可触发所述感应开关的感应片。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述感应开关为两个，两个所述感应开关以所述转轴的摆动中心为圆点的弧度等于所述摆杆摆动的最大弧度。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述驱动装置包括将驱动力传递给所述转轴的曲柄摇杆机构，所述转轴的一端设有转轴曲柄，所述曲柄摇杆机构的摇杆与所述转轴曲柄铰接。

在本发明所述的模拟荡秋千的装置中，所述驱动装置还包括产生驱动力的电机，所述电机与所述曲柄摇杆机构之间带传动或链传动。

实施本发明的模拟荡秋千的装置，具有以下有益效果：利用曲柄摇杆机构将电机的连续转动转化为转轴的摇摆运动，简单可靠，并且曲柄摇杆机构转化的摆动可以正确反映秋千摆动时摆杆的速度变化规律；整个机构简单,成本低廉,加工容易；通过感应片及感应开关控制机器人的躯干执行器及腰部执行器，从而控制腰部俯仰和腿部伸屈运动；机器人手部与摇杆固定连接，其余关节随动，可以使机器人的身体姿态与人荡秋千时的身体姿态相同,实现机构的高度仿真，有效增强主题公园娱乐氛围，提高主题公园的吸引力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明模拟荡秋千的装置优选实施例的结构示意图；

图2是本发明模拟荡秋千的装置优选实施例驱动力传递的示意图；

图3是本发明模拟荡秋千的装置优选实施例中秋千机构摆动到左侧最高点的结构示意图；

图4是本发明模拟荡秋千的装置优选实施例中秋千机构摆动到中间位置的结构示意图；

图5是本发明模拟荡秋千的装置优选实施例中秋千机构摆动到右侧最高点的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的模拟荡秋千的装置优选实施例中，模拟荡秋千的装置包括秋千机构1、支撑秋千机构的支架2、设置在秋千机构上的机器人3、以及使秋千机构摆动的驱动装置；秋千机构包括转轴11、摆杆12、座位件13；驱动装置固定在所述支架2上；摆杆12为两个，摆杆12的上端与转轴11固定连接，摆杆12的下端与座位件13固定连接。

结合图1与图4所示，机器人3为人形仿真机器人；机器人3的两个手部31分别固定在两个摆杆12上，机器人3的躯干32连接在所述座位件13上，所述机器人的手腕处33、肘部34、肩部35、膝盖处36均为铰接。

座位件13上设有支撑件131，支撑件131与座位件13固定连接；躯干32与支撑件131铰接，躯干32与座位件13之间设有可使躯干32绕座位件13转动的躯干执行器。躯干执行器为腰部气缸41，腰部气缸41的前端与躯干32铰接，腰部气缸41的后端与座位件13铰接，具体地，躯干32具有一躯干连接部321，躯干连接部321与腰部气缸41的前端铰接；座位件13具有一座位连接部132，座位连接部132与腰部气缸41的后端铰接。

机器人3的两条腿结构完全相同，在此只介绍其中一条腿的结构。如图3及图4所示，机器人3的大腿37与小腿38之间设有可使机器人3的腿部伸展和弯曲的腿部执行器。腿部执行器为腿部气缸42，腿部气缸42的前端与小腿38铰接，腿部气缸42的后端与大腿37铰接。具体地，小腿38具有一小腿连接部381，小腿连接部381的一端与小腿38固定连接同时与大腿37铰接，小腿连接部381的另一端与腿部气缸42的前端铰接；大腿37上具有一大腿连接部371，大腿连接部371与腿部气缸42的后端铰接；大腿37与支撑件131铰接，同时与躯干32固定连接。

如图4所示，支架上设有控制腰部气缸41和腿部气缸42的两个感应开关，两个感应开关为第一感应开关51和第二感应开关53；转轴11上设有可触发第一感应开关51和第二感应开关53的感应片52。第一感应开关51和第二感应开关53之间以转轴11的摆动中心为圆点的弧度等于摆杆12摆动的最大弧度。

如图2所示，驱动装置包括将驱动力传递给转轴11的曲柄摇杆机构61，转轴11的一端设有转轴曲柄111，曲柄摇杆机构61的摇杆611与转轴曲柄111铰接。

驱动装置还包括产生驱动力的电机62，电机62与曲柄摇杆机构61之间带传动或链传动。具体地，电机62上设置有一主动链轮63，支架上还设置有四个过渡链轮65、一个从动链轮64，从动链轮64与曲柄摇杆机构61的驱动曲柄612同轴键连接，电机62带动主动链轮63连续转动，主动链轮63通过四个过渡链轮65、以及同步带或同步链将连续转动传递给从动链轮64，从动链轮64再将连续转动传递给驱动曲柄612，驱动曲柄612通过摇杆611带动转轴曲柄111摆动，转轴曲柄111与转轴11通过键连接，转轴11与转轴曲柄做相同角度的摆动。摆杆12与转轴111垂直相交固定，摆杆12可与转轴11做相同角度摆动。

电机62固定在支架2的底部，电机62的体积不会对整个模拟荡秋千的装置产生影响；电机62通过同步带或链条将动力传到曲柄摇杆机构61，从而尽量地使结构简单，给装饰预留足够的空间，有利于后期造型工作。

驱动装置利用曲柄摇杆机构61将电机62的连续转动转化为转轴22的摇摆运动，简单可靠，并且曲柄摇杆机构61转化的摆动可以正确反映秋千摆动时摆杆的速度变化规律；同时，设置四个过渡链轮65使动力传输平稳可靠。

如图3所示，当秋千机构1摆到左边最大角时，机器人3向前摆动到最高点，感应片52触发第二感应开关53,使腰部汽缸41缩回同时两个腿部汽缸42伸出,机器人3的腰部弯曲即躯干32向前倾斜,左右腿弯曲, 手腕处33、肘部34、肩部35各关节随动; 如图5所示，当转轴11摆到右边最大角时, 机器人3向后摆动到最高点，感应片52触发第一感应开关51,使腰部汽缸41伸出和两个腿部汽缸42缩回,机器人3腰部伸展即躯干32向后倾斜,左右腿伸展, 手腕处33、肘部34、肩部35各关节随动.通过这种方式,保证机器人3的身体姿态符合人荡秋千时的身体姿态的变化,实现整个过程的高度仿真。

通过感应片及感应开关，以及两个腰部汽缸、腿部汽缸三个执行器，即可控制腰部俯仰和腿部伸屈运动，整个装置结构简单，制造成本低廉；机器人手部与摇杆固定连接，其余关节随动，可以使机器人的身体姿态与人荡秋千时的身体姿态相同,实现装置的高度仿真，有效增强主题公园娱乐氛围，提高主题公园的吸引力。

在本发明的模拟荡秋千的装置优选实施例中, 优选地，腿部执行器为腿部气缸，需要理解的是，腿部执行器并不局限于此，也可以是其他可以使机器人的腿部伸展和弯曲的执行器，例如油缸、直线电机、电动缸等。

在本发明的模拟荡秋千的装置优选实施例中, 优选地，躯干执行器为腰部气缸，需要理解的是，躯干执行器并不局限于此，也可以是其他使躯干绕座位件转动即可以使腰部俯仰的执行器，例如油缸、直线电机、电动缸等。

在本发明的模拟荡秋千的装置优选实施例中, 优选地，驱动装置采用曲柄摇杆机构与电机的配合，使秋千机构不断摆动，需要理解的是，驱动装置并不局限于此，也可以是其他可以使秋千机构摆动的装置，例如，利用电机，通过控制电机转动的正向转动与负向转动不断切换，来实现秋千机构的摆动等。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种模拟荡秋千的装置，其特征在于，包括秋千机构（1）、支撑所述秋千机构的支架（2）、设置在所述秋千机构上的机器人（3）、以及使所述秋千机构摆动的驱动装置；所述秋千机构包括转轴（11）、摆杆（12）、座位件（13）；所述驱动装置固定在所述支架（2）上；所述摆杆（12）为两个，所述摆杆（12）的上端与所述转轴（11）固定连接，所述摆杆（12）的下端与所述座位件（13）固定连接；所述机器人（3）的躯干（32）连接在所述座位件（13）上，所述躯干（32）与所述座位件（13）之间设有可使所述躯干（32）绕所述座位件（13）转动的躯干执行器；所述机器人（3）的大腿（37）与小腿（38）之间设有可使所述机器人（3）的腿部伸展和弯曲的腿部执行器；

所述躯干执行器为腰部气缸（41），所述腰部气缸（41）的前端与所述躯干（32）铰接，所述腰部气缸（41）的后端与所述座位件（13）铰接；所述腿部执行器为腿部气缸（42），所述腿部气缸（42）的前端与所述小腿(38)铰接，所述腿部气缸（42）的后端与所述大腿（37）铰接；

其中，所述支架（2）上设有控制所述腰部气缸（41）和所述腿部气缸（42）的感应开关；所述转轴（11）上设有可触发所述感应开关的感应片（52），所述感应开关为两个，两个所述感应开关之间以所述转轴（11）的摆动中心为圆点的弧度等于所述摆杆（12）摆动的最大弧度。

2.根据权利要求1所述的模拟荡秋千的装置，其特征在于，所述机器人（3）为人形仿真机器人；所述机器人（3）的两个手部（31）分别固定在两个所述摆杆（12）上，所述机器人的手腕处（33）、肘部（34）、肩部（35）、膝盖处（36）均为铰接。

3.根据权利要求2所述的模拟荡秋千的装置，其特征在于，所述座位件（13）上设有支撑件（131），所述支撑件（131）与所述座位件（13）固定连接；所述躯干（32）与所述支撑件（131）铰接。

4.根据权利要求1所述的模拟荡秋千的装置，其特征在于，所述驱动装置包括将驱动力传递给所述转轴（11）的曲柄摇杆机构（61），所述转轴（11）的一端设有转轴曲柄（111），所述曲柄摇杆机构（61）的摇杆（611）与所述转轴曲柄（111）铰接。

5.根据权利要求4所述的模拟荡秋千的装置，其特征在于，所述驱动装置还包括产生驱动力的电机（62），所述电机（62）与所述曲柄摇杆机构（61）之间带传动或链传动。