CN106267828B - 一种仿真动物眨眼机构 - Google Patents

Abstract

一种仿真动物眨眼机构，包括固定眼球和包裹部分固定眼球的旋转眼皮，所述旋转眼皮可绕固定眼球转动，还包括旋转眼皮驱动结构，所述驱动结构包括与旋转眼皮固定连接的推杆，与推杆末端连接的横杆，与横杆两端连接的一对直杆，所述直杆远离横杆的一端与一固定架连接；所述驱动结构还包括阻尼驱动装置，所述阻尼驱动装置由连接在直杆和固定架之间的阻尼装置和连接直杆的驱动装置组成，所述阻尼装置的作用为阻碍驱动装置拉动直杆。本发明易于操作，可单人单手完成；机构的空间布局紧凑，非常适合于在仿真恐龙皮套这类操作空间较为局促的产品中使用，采用阻尼控制设计，眨眼力度和速度更加接近动物真实状态，能达到非常好的视觉表现效果。

Description

一种仿真动物眨眼机构

技术领域

本发明属于机械领域，涉及一种用于演示眨眼的机械传动结构，具体涉及一种仿真动物眨眼机构。

背景技术

仿真动物是运用现代科技手段，根据对动物照片扫描再用电脑复原图片，制作出逼真的外形。仿真动物的制作通常可以分为以下步骤，首先采用钢材制作动物支架，加上机械、传动，再制作动物的肌肉、皮肤等。

娱乐展示用的大型仿真动物通常需要具备模拟动物简单动作的功能，例如四肢活动、尾巴摇摆，头颈部转动、眨眼等操作，这些操作虽然可以用电子遥控方式等实现，但人体操作仍然由于动作丰富，逼真度高、操作灵活而不可或缺，单人操作的仿真动物由于操作员双手已经用于操作动物前肢、头颈等，同时还由于仿真动物内部空间限制，对于动物眨眼的操作只能利用有限的时间间隙和狭小体积能容纳的机械传动结构实现。

发明内容

为开发出一种适于仿真动物使用和单人操作的眨眼装置，本发明公开了一种仿真动物眨眼机构。

本发明所述仿真动物眨眼机构，包括固定眼球和包裹部分固定眼球的旋转眼皮，所述旋转眼皮可绕固定眼球转动，还包括旋转眼皮驱动结构，所述驱动结构包括与旋转眼皮固定连接的推杆，与推杆末端连接的横杆，与横杆两端连接的一对直杆，所述直杆远离横杆的一端与一固定架连接，所述推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架均为可旋转的活动连接；

所述驱动结构还包括阻尼驱动装置，所述阻尼驱动装置由连接在直杆和固定架之间的阻尼装置和连接直杆的驱动装置组成，所述阻尼装置的作用为阻碍驱动装置拉动直杆。

优选的，所述驱动装置包括拉丝手柄、安装在固定架顶部的定滑轮、连接在一对直杆之间的拉环横杆，以及固定连接拉环横杆和直杆，并从定滑轮穿过的拉丝。

进一步的，所述阻尼装置为连接在拉环横杆和固定架之间的弹簧。

进一步的，所述阻尼装置和驱动装置与拉环横杆的连接处位于拉环横杆的同一横截面上。

优选的，所述旋转眼皮与一固定的转轴旋转连接，该转轴还与一短杆旋转连接，所述短杆远离转轴的一端与所述推杆旋转连接。

优选的，所述推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架均为铰链连接。

优选的，所述旋转眼皮为半球形。

本发明应用于仿真动物的眨眼操作，具有如下优越性：

一．本发明结构紧凑，整体重量轻，能够安装在狭小的仿真动物躯体内。

二.本发明使用动作时所需运动空间小，操作过程中不会使仿真动物躯体有其他可见位移及形状变形，能够无痕迹的内部实现眨眼操作。

三．本发明采用横杆-直杆-拉环横杆组合，将人手握持力转化为对旋转眼皮的旋转动作，方便操作人员进行操作。

四．采用阻尼设计，使得仿真动物的眨眼操作更加逼真，视觉效果更佳，并能够实现眨眼速度的控制调节。

附图说明

图1为本发明所述仿真动物眨眼机构的一种具体实施方式结构正视示意图，图2为本发明所述仿真动物眨眼机构的一种具体实施方式结构侧视示意图；

图中附图标记名称为1-固定眼球，2-旋转眼皮，3-转轴，4-推杆，5-横杆，6-固定架，7-直杆，8-拉环横杆,9-拉环，10-拉丝手柄，11-拉丝，12-定滑轮，13-弹簧，a-直杆与固定架连接点，b-短杆与推杆连接点，c-横杆与直杆连接点，T-驱动拉力。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明所述仿真动物眨眼机构，包括固定眼球和包裹部分固定眼球的旋转眼皮，所述旋转眼皮可绕固定眼球转动，还包括旋转眼皮驱动结构，所述驱动结构包括与旋转眼皮固定连接的推杆，与推杆末端连接的横杆，与横杆两端连接的一对直杆，所述直杆远离横杆的一端与一固定架连接，所述推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架均为可旋转的活动连接；

所述驱动结构还包括阻尼驱动装置，所述阻尼驱动装置由连接在直杆和固定架之间的阻尼装置和连接直杆的驱动装置组成，所述阻尼装置的作用为阻碍驱动装置拉动直杆。

本发明首先公开了一种操作动物眼皮的驱动结构，如图1所示，进行眨眼操作时，操作员通过驱动装置拉动直杆以直杆与固定架的连接点a为转轴向上运动，一对直杆7的另一端同时向上使横杆5向上运动，推杆4也随之向上运动，推杆4可以与旋转眼皮直接连接，也可以通过设置眼皮传动结构驱动旋转眼皮转动；推杆4的向上抬升使得眼皮可绕固定眼球转动。

由于人可以在内部操作的仿真动物的高度通常都高于人体，即动物眼球高度高于人体，本发明采用上述驱动结构，将人手能够方便发出的水平拉力转化为在竖直方向的作用力，并可以直接作用在高度高于人体的眼球。同时，采用直杆-横杆-推杆的组合方式，方便两手同时操作，操作两只眼球，甚至可以一只手即可操作两只眼球转动，解放了操作人员的另一只手用于进行其他操作，该组合方式结构简单、重量轻，并能与动物内部骨架兼容，直杆-横杆-推杆在完成眼球眨眼操作时，无论是横向还是纵向位移均较小，无须太大伸展空间即能在狭窄逼仄的仿真动物内部空间完成眼球眨眼的操作。

本发明中，为更逼真的模拟眨眼，起到更佳的观赏娱乐效果，采用阻尼装置对驱动装置拉动直杆的作用进行阻碍，使得操作人员即使用力，仍然只能缓慢的拉动直杆运动，从而最终使得眼皮的睁开和闭合过程变慢，更易于被人发现和引起观众注意，同时，阻尼装置的使用，也使得眨眼过程的速度可以实现一定程度上的控制，操作人员增加力度，可以加快眨眼速度，操作人员减少力度，可以减慢眨眼速度，而如果没有阻尼装置，眨眼的速度则基本上难以控制。图1所示的具体实施方式中，所述阻尼装置为连接在拉环横杆和固定架之间的弹簧，弹簧不仅能够提供阻尼，而且能够实现驱动拉力消失后的自动复位。为便于手动操作，应选择刚性适中的弹簧型号。阻尼装置也可以采用其他例如丝杠、气缸等设计方式。

如图1所示的具体实施方式中，驱动装置包括拉丝手柄、安装在固定架顶部的定滑轮、连接在一对直杆之间的拉环横杆，以及固定连接拉环横杆和直杆，并从定滑轮穿过的拉丝。拉丝手柄可以利用类似现有自行车的手刹结构，拉丝可以采用钢丝等材料，固定架通常选择仿真动物内部骨架，该驱动装置以固定架为支点完成将握手动作转化为对直杆7的拉力，简化了内部结构，并能达到前述的驱动直杆向上旋转的目的，同时，采用定滑轮和拉丝的组合，也可以一定程度上控制眨眼速度。

由于本发明整体位于仿真动物内部，不宜使各个部件在旋转时发生较大的轴向偏转，因此所述推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架优选设置均为铰链连接。使各个部件运动均被局限在径向平面内。

本发明中，眼球外覆盖的旋转眼皮优选设计为半球形，由于仿真动物的眼球通常露出部分即为半球形，眼皮比半球大则显然眼球任何时候都不可能完全露出，不能展示全部眼球，局限了动物的模拟神态。而比半球小则不能盖满全部眼球。

本发明中，所述阻尼装置和驱动装置与拉环横杆的连接处位于拉环横杆的同一横截面上。为便于手动操作。如此设计一方面是为了提供适合人手力度的线性阻尼，提高操纵的手感；同时从力学上保证在拉力T和弹簧拉力的作用下机构所受的合力是一平面汇交力系，避免有偏置力矩作用于铰链上使得铰链摩擦加剧，甚至使铰链卡死的情况发生。

以图1及图2所示的具体实施方式为例，半球形旋转眼皮2可以绕固定眼球1 作一定角度范围内的转动开合，模拟出恐龙眼睛的眨动的效果。操作时，握紧拉丝手柄10的把手，拉动拉丝11。拉丝的产生的驱动拉力T作用于拉环横杆8的拉环9上，牵动由横杆5-直杆7-拉环横杆8组成的平面杆组。

该具体实施方式中，推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架均为铰链连接该平面杆组在驱动拉力T和下方作为阻尼装置的弹簧13的变形拉力的共同作用下，以直杆7与固定架6之间的连接点a为轴心做平面转动；横杆7带动推杆4向上运动，推杆4与转轴3由一个一端与转轴3固连、另一端与推杆4末端通过铰链连接的短杆连接。推杆通过短杆带动转轴3转动。转轴带动与其固连的旋转眼皮2一同转动，完成动作要求。弹簧13为操纵提供线性阻尼并使机构复位，完成旋转眼皮2的往复转动。

本发明所述的仿真动物眨眼机构易于操作，可单人单手完成操作。机构的空间布局紧凑，非常适合于在仿真恐龙皮套这类操作空间较为局促的产品中使用，采用阻尼控制设计，眨眼力度和速度更加接近动物真实状态，能达到非常好的视觉表现效果。

前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种仿真动物眨眼机构，包括固定眼球和包裹部分固定眼球的旋转眼皮，所述旋转眼皮可绕固定眼球转动，其特征在于，还包括旋转眼皮驱动结构，所述驱动结构包括与旋转眼皮固定连接的推杆，与推杆末端连接的横杆，与横杆两端连接的一对直杆，所述直杆远离横杆的一端与一固定架连接，所述推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架均为可旋转的活动连接；

所述驱动结构还包括阻尼驱动装置，所述阻尼驱动装置由连接在直杆和固定架之间的阻尼装置和连接直杆的驱动装置组成，所述阻尼装置的作用为阻碍驱动装置拉动直杆。

2.如权利要求1所述的仿真动物眨眼机构，其特征在于，所述驱动装置包括拉丝手柄、安装在固定架顶部的定滑轮、连接在一对直杆之间的拉环横杆，以及固定连接拉环横杆和直杆，并从定滑轮穿过的拉丝。

3.如权利要求2所述的仿真动物眨眼机构，其特征在于，所述阻尼装置为连接在拉环横杆和固定架之间的弹簧。

4.如权利要求2所述的仿真动物眨眼机构，其特征在于，所述阻尼装置和驱动装置与拉环横杆的连接处位于拉环横杆的同一横截面上。

5.如权利要求1所述的仿真动物眨眼机构，其特征在于，所述旋转眼皮与一固定的转轴旋转连接，该转轴还与一短杆旋转连接，所述短杆远离转轴的一端与所述推杆旋转连接。

6.如权利要求1所述的仿真动物眨眼机构，其特征在于，所述推杆与横杆、横杆与直杆、直杆与固定架均为铰链连接。

7.如权利要求1所述的仿真动物眨眼机构，其特征在于，所述旋转眼皮为半球形。