CN109222292B - 一种可穿戴式翅膀可动机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可穿戴式翅膀可动机械结构，包括穿戴单元、控制单元、动力单元、开合单元、扑打单元和两组连杆机构；穿戴结构包括背板和固定在背板上的背带，两组连杆机构对称固定在背板的两侧；动力单元固定在背板背离人体一侧的中部；控制单元固定在背板上；开合单元包括推杆和用于驱动推杆的第一直流电机；扑打单元包括第二直流电机、转动轴、第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，第四支撑杆通过第二支撑杆固定在连杆机构上；动力单元分别与控制单元、第一直流电机和二直流电机电连。本发明可以实现翅膀开合和扑打，并可以在开合过程中随时停止，开合程度可控，材料采用碳纤维杆，整个翅膀更轻，穿戴舒适，易于穿戴。

Description

一种可穿戴式翅膀可动机械结构

技术领域

本发明涉及可动翅膀机械，尤其涉及一种可穿戴式翅膀可动机械结构。

背景技术

时尚创意产业是文化创意产业链中最前端的领域。比如作为维密时装展的标志，维密天使们穿戴的各种巨型翅膀更是夺人眼球。除此以外，具有装饰作用的翅膀也广泛用于各种表演活动，cosplay，婚纱摄影当中。然而这些可穿戴式翅膀只是具有装饰作用的配饰，显得有些笨重，可用性其实很低，正如许多时尚产品由于静态限制，而无法表现其活力和朝气，也降低了人与人之间的互动性。另一类机械翅膀能够实现开合或者扑打的仿生功能，由于体积较小，不便穿戴，且存在与穿戴者造型风格不统一的问题。

所以，基于现有可穿戴翅膀的静态限制以及现有动态装饰性翅膀的体积小，不便穿戴的问题，亟待一种能够实现开合和扑打的仿生功能，且易于穿戴的可动机械翅膀结构。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有可穿戴式翅膀的静态限制以及现有动态装饰性翅膀的体积小，不便穿戴的问题，提出一种可穿戴式翅膀可动机械结构，该结构能够实现开合和扑打的仿生功能，且易于穿戴。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可穿戴式翅膀可动机械结构，包括穿戴单元、控制单元、动力单元、开合单元、扑打单元和两组连杆机构；

所述穿戴结构包括背板和固定在背板上的背带，所述两组连杆机构对称固定在背板的两侧；所述动力单元固定在背板背离人体一侧的中部；所述控制单元固定在背板上；通过穿戴结构能将翅膀较为轻松的背在身上，并且可调节大小以适应不同人群；

所述开合单元(电动推杆)包括推杆和用于驱动推杆的第一直流电机，所述第一直流电机固定在背板上且与控制单元电连，所述推杆两端分别与第一直流电机和连杆机构(连杆机构主动杆)连接，所述开合单元能完成连杆机构的伸展和收合运动；

所述扑打单元(曲柄摇杆机构)包括第二直流电机、驱动轴、第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆，所述第四支撑杆通过第二支撑杆固定在连杆机构(连杆机构固定杆)上，所述第二直流电机驱动驱动轴旋转，所述第一支撑杆的一端通过刚性接与驱动轴相连，使第一支撑杆能以驱动轴为中心同步旋转；所述第一支撑杆的另一端与第三支撑杆的一端铰接，所述第一支撑杆能带动第三支撑杆转动；所述第三支撑杆背离第一支撑杆的一端与第四支撑杆铰接，所述第三支撑杆能带动第四支撑杆135转动，实现第四支撑杆的往复摆动，并能通过第二支撑杆带动固定杆旋转，进而联动六连杆机构进行前后扑打运动。

所述动力单元分别与控制单元、第一直流电机和二直流电机电连。

进一步地，所述背板包括相互固定的木板和软质背板，所述软质背板设置在靠近人体的一侧。

进一步地，所述背板为曲面，贴合人体背部，符合人机工程学。

进一步地，所述背带包括背带带子和设置在背带带子上的目字扣，背带带子的长度可通过目字扣调整。

进一步地，所述动力单元为锂电池和电池支架，所述锂电池通过电池支架固定在背板背离人体一侧的中部，所述锂电池上设置有电源开关，在不使用设备的时候暂停供电。

进一步地，所述连杆机构由碳纤维杆组成，起支撑作用。

进一步地，所述连杆机构上设置有羽片，所述羽片包括大羽片和小羽片，起到装饰作用。实现翅膀开合的连杆结构可粘贴特定的外形与颜色的羽毛，以实现所需特定的造型。

进一步地，所述两组连杆机构通过固定杆支架对称固定在背板两侧。

进一步地，所述连杆机构为六连杆机构，所述六连杆机构包括、固定杆、主动杆、第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆、第四传动杆，所述固定杆通过固定杆支架固定在背板上；所述第一传动杆一端通过线棒接头与固定杆连接，另一端与第二传动杆、第四传动杆通过线棒接头顺次连接；所述第四支撑杆通过第二支撑杆固定在连杆机构固定杆上，所述推杆背离直流电机的一端与主动杆中部通过线棒接头连接；所述主动杆一端通过线棒接头与固定杆连接，另一端与第三传动杆通过线棒接头连接，所述主动杆与第二传动杆中部通过销轴连接；所述第三传动杆背离主动杆的一端与第四传动杆中部通过线棒接头连接。所述线棒接头能连接相邻骨架以及实现连杆结构不同位置的切换。

进一步地，所述可穿戴式翅膀可动机械结构还包括设置有电池和无线远程操控单元的遥控器，所述无线远程操控单元与控制单元配合设置。无线远程操控单元能控制翅膀的开合以及张开程度，以及翅膀的前后扇动以及扇动程度。电池与遥控器由电池连接件链接，可实现电池拆卸。

本发明一种可穿戴式翅膀可动机械结构，与现有技术相比较具有以下优点：

1)控制单元同时控制两边的开合单元(电动推杆)并由电动推杆驱动连杆机构实现两边翅膀的开合，控制单元同时控制两边的扑打单元(曲柄摇杆结构)并驱动带连杆的轴转动从而带动翅膀做往复运动，实现扑打运动。

2)本可穿戴式翅膀可动机构结构简单，性能优良，便于穿戴，且可塑性强，可通过不同的羽毛实现不同风格的翅膀设计。

综上，本发明一种可穿戴式翅膀可动机械结构突破了现有翅膀的静态限制，驱动翅膀的机构易于实现，驱动部分时间长，可以实现翅膀开合和扑打，并可以在开合过程中随时停止，开合程度可控，材料采用碳纤维杆，整个翅膀更轻，穿戴舒适，易于穿戴。

附图说明

图1为本发明可穿戴式翅膀可动机械结构的立体图；

图2为本发明可穿戴式翅膀可动机械结构的主视图；

图3为本发明可穿戴式翅膀可动机械结构的开合单元和连杆机构示意图；

图4为本发明可穿戴式翅膀可动机械结构的扑打单元示意图；

图5为本发明可穿戴式翅膀可动机械结构的背板结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种可穿戴式翅膀可动机械结构，其结构如图1-5所示：包括穿戴单元、控制单元3、动力单元、开合单元、扑打单元和两组连杆机构；

所述穿戴结构包括背板1和固定在背板上的背带2，所述背板1包括相互固定的木板011和软质背板012，所述软质背板012设置在靠近人体的一侧。所述背板1为曲面，贴合人体背部，符合人机工程学。所述背带2包括背带带子021和设置在背带带子021上的目字扣022，背带带子的长度可通过目字扣022调整。所述连杆机构11由碳纤维杆组成，起支撑作用。所述连杆机构11上设置有羽片，所述羽片包括大羽片和小羽片，起到装饰作用。实现翅膀开合的连杆结构可粘贴特定的外形与颜色的羽毛，以实现所需特定的造型。所述两组连杆机构11通过固定杆支架8对称固定在背板1两侧。；所述动力单元固定在背板1背离人体一侧的中部；所述控制单元3固定在背板1上；通过穿戴结构能将翅膀较为轻松的背在身上，并且可调节大小以适应不同人群；

所述动力单元为锂电池7和电池支架6，所述锂电池7通过电池支架6固定在背板1背离人体一侧的中部，所述锂电池7上设置有电源开关，在不使用设备的时候暂停供电。

所述开合单元(电动推杆4)包括推杆41和用于驱动推杆的第一直流电机42，所述第一直流电机42固定在背板上且与控制单元3电连，所述推杆41两端分别与第一直流电机42和连杆机构(连杆机构主动杆112)连接，所述开合单元能完成连杆机构的伸展和收合运动；

所述扑打单元(曲柄摇杆机构13)包括第二直流电机12、驱动轴131、第一支撑杆132、第二支撑杆133、第三支撑杆134和第四支撑杆135，所述第四支撑杆135通过第二支撑杆133固定在连杆机构(连杆机构固定杆111)上，所述第二直流电机12驱动驱动轴131旋转，所述第一支撑杆132的一端通过钢接与驱动轴131相连，使第一支撑杆132能以驱动轴131为中心同步旋转；所述第一支撑杆132的另一端与第三支撑杆134的一端铰接，所述第一支撑杆132能带动第三支撑杆134转动；所述第三支撑杆134背离第一支撑杆132的一端与第四支撑杆135铰接，所述第三支撑杆134能带动第四支撑杆135转动，实现第四支撑杆135的往复摆动，并能通过第二支撑杆133带动固定杆111旋转，进而联动六连杆机构11进行前后扑打运动。

所述动力单元分别与控制单元3、第一直流电机42和第二直流电机12电连。

所述连杆机构11为六连杆机构，所述六连杆机构包括、固定杆111、主动杆112、第一传动杆113、第二传动杆114、第三传动杆115、第四传动杆116，所述固定杆111通过固定杆支架8固定在背板1上；所述第一传动杆113一端通过线棒接头与固定杆111连接，另一端与第二传动杆114、第四传动杆116通过线棒接头顺次连接；所述第四支撑杆135通过第二支撑杆133固定在连杆机构固定杆111上，所述推杆41背离直流电机42的一端与主动杆112中部通过线棒接头连接；所述主动杆112一端通过线棒接头与固定杆111连接，另一端与第三传动杆115通过线棒接头连接，所述主动杆112与第二传动杆114中部通过销轴连接；所述第三传动杆115背离主动杆112的一端与第四传动杆116中部通过线棒接头连接。所述线棒接头能连接相邻骨架以及实现连杆结构不同位置的切换。

所述可穿戴式翅膀可动机械结构还包括设置有电池和无线远程操控单元的遥控器9，所述无线远程操控单元与控制单元配合设置。无线远程操控单元能控制翅膀的开合以及张开程度，以及翅膀的前后扇动以及扇动程度。电池与遥控器由电池连接件链接，可实现电池拆卸。

如图1，图2所示：一种可穿戴式翅膀可动机械结构，包括背板1、背带2、固定于背板1两侧对称设置的(六)连杆机构11以及固定于背板1中部的整体动力部分，其中背带2通过定位孔固定于背板1(六)连杆机构11通过固定杆支架8对称固定于背板1两侧，两个曲柄摇杆机构13对称固定于背板1，锂电池7通过电池支架6固定于背板1。

如图3所示：(六)连杆机构11包括固定杆111、主动杆112、第一传动杆113、第二传动杆114、第三传动杆115及第四传动杆116，其中固定杆111通过固定支架8固定于背板1上，其余杆件之间通过线棒接头连接，电动推杆4由推杆41和第一直流电机42构成，其中第一直流电机42由锂电池7供能，由无线控制组件3控制带动推杆41伸出或收回，带动主动杆112绕轴摆动，进一步带动第一传动杆113、第二传动杆114、第三传动杆115旋转，最终带动第四传动杆116的旋转，完成整个(六)连杆机构11的伸展与收合运动。

如图4所示：曲柄摇杆机构13由驱动轴131、第一支撑杆132、第二支撑杆133、第三支撑杆134及第四支撑杆135构成，其中第四支撑杆135通过第二支撑杆133固定于固定杆111上，锂电池7为第二直流电机12供能，直流电机带动驱动轴131旋转，驱动轴131带动第一支撑杆132、第三支撑杆134联动，最终完成第四支撑杆135的往复摆动，并通过第二支撑杆133带动固定杆111旋转，进而联动(六)连杆机构11进行前后扑打运动。

如图5所示：穿戴部分由背板1及背带2构成，其中背板1又由木板011及软质背板012构成，背带2又由背带带子021及目字扣022构成，且背带长度可通过目字扣022调节。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，包括穿戴单元、控制单元（3）、动力单元、开合单元、扑打单元和两组连杆机构；

所述穿戴单元包括背板（1）和固定在背板上的背带（2），所述两组连杆机构（11）对称固定在背板（1）的两侧；所述动力单元固定在背板（1）背离人体一侧的中部；所述控制单元（3）固定在背板（1）上；

所述开合单元（4）包括推杆（41）和用于驱动推杆（41）的第一直流电机（42），所述第一直流电机（42）固定在背板上且与控制单元（3）电连接，所述推杆（41）两端分别与第一直流电机（42）和连杆机构连接；

所述扑打单元（13）包括第二直流电机（12）、驱动轴（131）、第一支撑杆（132）、第二支撑杆（133）、第三支撑杆（134）和第四支撑杆（135），所述第四支撑杆（135）通过第二支撑杆（133）固定在连杆机构上，所述第二直流电机（12）驱动驱动轴（131），所述第一支撑杆（132）的一端通过钢接与驱动轴（131）相连，所述第一支撑杆（132）的另一端与第三支撑杆（134）的一端铰接，所述第三支撑杆（134）背离第一支撑杆（132）的一端与第四支撑杆（135）铰接；

所述动力单元分别与控制单元（3）、第一直流电机（42）和第二直流电机（12）电连接；

所述背板（1）包括相互固定的木板（011）和软质背板（012），所述软质背板（012）设置在靠近人体的一侧；

所述动力单元为锂电池（7）和电池支架（6），所述锂电池（7）通过电池支架（6）固定在背板（1）背离人体一侧的中部，所述锂电池（7）上设置有电源开关。

2.根据权利要求1所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，进所述背板（1）为曲面。

3.根据权利要求1所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，所述背带（2）包括背带带子（021）和设置在背带带子（021）上的目字扣（022）。

4.根据权利要求1所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，所述连杆机构（11）由碳纤维杆组成。

5.根据权利要求1或4所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，所述连杆机构（11）上设置有羽片。

6.根据权利要求1或4所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，所述两组连杆机构（11）通过固定杆支架（8）对称固定在背板（1）两侧。

7.根据权利要求1或4所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，所述连杆机构（11）为六连杆机构，所述六连杆机构包括：固定杆（111）、主动杆（112）、第一传动杆（113）、第二传动杆（114）、第三传动杆（115）、第四传动杆（116），所述固定杆（111）通过固定杆支架（8）固定在背板（1）上；所述第一传动杆（113）一端通过线棒接头与固定杆（111）连接，另一端与第二传动杆（114）、第四传动杆（116）通过线棒接头顺次连接；所述第四支撑杆（135）通过第二支撑杆（133）固定在连杆机构固定杆（111）上，所述推杆（41）背离第一直流电机（42）的一端与主动杆（112）中部通过线棒接头连接，所述主动杆（112）一端通过线棒接头与固定杆（111）连接，另一端与第三传动杆（115）通过线棒接头连接，所述主动杆（112）中部与第二传动杆（114）中部通过销轴连接；所述第三传动杆（115）背离主动杆（112）的一端与第四传动杆（116）中部通过线棒接头连接。

8.根据权利要求1所述可穿戴式翅膀可动机械结构，其特征在于，包括设置有电池和无线远程操控单元的遥控器（9），所述无线远程操控单元与控制单元配合设置。