CN110075541A - 变形直立机器人的减震调节装置及具该装置的变形直立机器人 - Google Patents

Abstract

一种变形直立机器人的减震调节装置，其抬升部下端具有成对设置左右滑轨片，左右滑轨片的滑轨呈“J”形，直线部终点设置有减震弹片，两滑轨的相对面侧均设置有外扩区，座台的左右凸轴基部呈与外扩区配对的凸台状；套嵌状态下，座台的左右凸轴与左右滑轨片的滑轨相互滑动配合，并且左右凸轴端部突出左右滑轨片外侧，左右滑轨片的外扩区对应夹合左右凸轴的基部；后座夹板的夹合孔夹合左右凸轴端部，并使后座夹板夹合左右滑轨片外侧面；抬升部相对于座台自水平向垂直抬升时，左右凸轴对应自左右滑轨的弯曲部起点滑移至直线部终点，通过该减震调节装置，车体向机器人变形过程中，能减少车头部、抬升部整体重心的瞬时偏移幅度过大，使玩具整体出现弹跳、倾倒的现象。

Description

变形直立机器人的减震调节装置及具该装置的变形直立机 器人

技术领域

本实用新型涉及可变形直立机器人领域，具体涉及一种变形直立机器人的减震调节装置，及具该装置的变形直立机器人。

背景技术

申请人在先申请的申请号为201520637206.5，名称为一种莱肯跑车电动变形机器人玩具、以及申请号为201620016106.5，名称为一种变形大巴机器人的实用新型专利中，动力输出结构均采用以小型直流电机作为动力源，并通过电机-输入齿轮-传动齿轮-输出齿轮的传动方式，配合车体的杠杆升降结构对动力进行传输，该种变形机器人玩具杠杆升降结构包括以下主要结构：作为车体部分的后座，作为机器人腿部的座台，作为机器人腰腹部的抬升部，作为机器人胸部的车头部，作为机器人后背的车体顶板，在诸如此类变形直立机器人中，输出齿轮通过带动相互铰接的升降连接件、升降连杆，使升降连杆以铰接结构带动车体顶板后端自水平向垂直移动，与车体顶板前端相互铰接的车头部上端被拉伸上移，抬升部上部与车头部下部相互铰接，抬升部下部通过铰接结构与座台、后座相互铰接，当车头部以水平状态抬升时，带动抬升部同步自水平向垂直移动，使机器人腿部外露完成变形状态。

为使作为机器人腿部的座台外露，此类型的变形机器人抬升部是以一对带有内外转轴的立板，以内外转轴和座台、后座对应相互铰接形成铰接结构，使抬升部相对于位置固定的后座和座台自水平向垂直进行抬升，申请人将上述两项专利的技术内容产品化后，发现该类玩具自车体状态向人形状态变形时，由于车头部自低位到高位，以及抬升部从横置到直立过程中，使车头部以及抬升部完成变形动作所需的力是从大到小逐渐变化的，而基于成本考虑，实际采用的小型直流电机为转速恒定的小型马达，当小型马达以恒定转速向输入齿轮-传动齿轮-输出齿轮进行动力传输时，最终导致车头部在变形动作的后半程容易因输出动力过大，以及变形过程中车头部、抬升部整体重心的瞬时偏移幅度过大，使玩具整体出现弹跳甚至倾倒的现象，这种现象在呈长条状的车体，如上述变形大巴机器人的车体状态向人形状态变形过程中尤为明显。

申请人尝试采用降低小型马达的输出动力，以减小动力输出的方式，降低动力牵引杠杆升降结构时，对车头部、抬升部整体重心的瞬时偏移幅度，一定程度上减少车头部、抬升部整体重心的瞬时偏移幅度，从而达到减少变形大巴机器人直立变形过程中，整体出现弹跳甚至倾倒的现象的发生；但与此同时，降低输出动力的方案在一定程度上减缓了车体状态向人形状态变形的变形速度，并且输出过小时，车头部抬升抬升动作的前半程容易出现输出动力过小导致变形过程过于缓慢的现象。

此外，申请人将上述两项专利的技术内容产品化后，还发现在座台的转轴，以及后座夹板的孔位部分，在多次变形过程中，轴-孔持续性相对旋转而出现磨损现象，使内外转轴和座台、后座对应相互铰接形成铰接结构出现松动，从而使变形过程中更容易出现侧偏倾倒现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变形直立机器人的减震调节装置，通过对原车体设计具有内外转轴立板和座台、后座对应相互铰接形成铰接结构部位进行改造，使小型马达可以以较高动力输出，并使车体状态向人形状态变形时，玩具整体不出现较大幅度的弹跳现象，大幅降低了原设计座台支轴部位出现的轴-孔旋转磨损现象，提高了玩具的寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段加以实施：

一种变形直立机器人的减震调节装置，包括座台、抬升部、后座，其抬升部下端具有成对设置左右滑轨片，左右滑轨片的滑轨呈“J”形，直线部为弯曲部长度的0.8-1.2倍，直线部终点设置有减震弹片，两滑轨的相对面侧均设置有外扩区，座台的左右凸轴基部呈与外扩区配对的凸台状；套嵌状态下，座台的左右凸轴与左右滑轨片的滑轨相互滑动配合，并且左右凸轴端部突出左右滑轨片外侧，左右滑轨片的外扩区对应夹合左右凸轴的基部；后座夹板的夹合孔夹合左右凸轴端部，并使后座夹板夹合左右滑轨片外侧面；抬升部相对于座台自水平向垂直抬升时，左右凸轴对应自左右滑轨的弯曲部起点滑移至直线部终点。

进一步的，弯曲部侧圆弧角度为25°-30°，抬升部垂直状态下，左右滑轨的弯曲部起点位于最低点。

更进一步的，抬升部垂直状态下，所述的弯曲部起点与弯曲部终点的高度差，与直线部起点和直线部终点的高度差相等。

进一步的，所述的外扩区向滑轨内延伸深度为滑轨深度的三分之一到二分之一。

更进一步的，两滑轨自外侧向内侧包括直槽区、外扩区，所述的外扩区截面边线呈与直槽区截面边线相切的半双曲线状。

再进一步的，所述的半双曲线的圆弧度角为15°-20°。

作为一种有效的设置方案，所述的减震弹片与左右凸轴的接触面为弧面状，所述的接触面的直径小于左右凸轴的截面直径，且接触面的圆弧弧度为90°-120°。

本发明的另一目的是提供一种具有上述减震调节装置的变形直立机器人，该变形直立机器人经动力输出结构，向杠杆升降结构输出动力，使车体状态向人形状态变形；所述的动力输出结构以小型直流电机为动力源；所述的杠杆升降结构包括作为车体部分的后座，作为机器人腿部的座台，作为机器人腰腹部的抬升部，作为机器人胸部的车头部，作为机器人后背的车体顶板。

本发明具有以下有益之处：

1.将该减震调节装置应用到此类变形直立机器人玩具上，能够有效减少因动力源提供充足的输出力供应车头部、抬升部上抬过程中，为供变形过程前半程上抬的动力，在后半程因动力过大，而使车头部、抬升部整体重心的瞬时偏移幅度过大，使玩具整体出现弹跳、倾倒的现象；

2.通过于两滑轨的相对面侧均设置有外扩区，座台的左右凸轴基部呈与外扩区配对的凸台状的设计，能够使凸轴基部相对于外扩区发生微小的偏移动作状态下，即可被外扩区所归正，不造成轴-轨卡死现象，并且能够有效降低轴-轨之间的磨损现象。

附图说明

图1是该变形直立机器人的部分组装状态示意图；

图2是图1 A区域的放大图；

图3是抬升部和左滑轨片的示意图；

图4是左滑轨片的截面示意图；

图5是该变形直立机器人的部分变形状态示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例

以申请号为201620016106.5，名称为一种变形大巴机器人的实用新型专利的设计方案为例，该变形直立机器人经动力输出结构，向杠杆升降结构输出动力，使车体状态向人形状态变形；所述的动力输出结构以小型直流电机为动力源；所述的杠杆升降结构包括作为车体部分的后座，作为机器人腿部的座台1，作为机器人腰腹部的抬升部2，作为机器人胸部的车头部，作为机器人后背的车体顶板；并将其作为机器人腰腹部的抬升部2的内外转轴进行改造，使抬升部2下端形成如图1-4所示的成对设置的左右滑轨片3；将作为变形大巴机器人腿部的座台1，座台1底部的左右两侧增设左右凸轴10，并且座台1的左右凸轴10基部呈与外扩区32配对的凸台状；

如图1-4所示，左右滑轨片3的滑轨30呈“J”形，即滑轨30的直线部x与弯曲部y呈相切设置，并且直线部x为弯曲部y长度的0.8-1.2倍，弯曲部y侧圆弧角度α为25°-30°，抬升部2垂直状态下，即机器人的腰腹部在直立变身状态下呈直立状态时，左右滑轨30的弯曲部y起点位于最低点；直线部x终点设置有减震弹片33，减震弹片33与左右凸轴10的接触面为弧面状，所述的接触面的直径小于左右凸轴10的截面直径，且接触面的圆弧弧度β为90°-120°；如图1、2、4所示，两滑轨30的相对面侧均设置有外扩区32，滑轨30的截面自外侧向内侧包括直槽区31、外扩区32，所述的外扩区32截面边线呈与直槽区31截面边线相切的半双曲线状，并且外扩区32向滑轨30内延伸深度为滑轨30深度的三分之一到二分之一，半双曲线的圆弧度角γ为15°-20°；

套嵌状态下，座台1的左右凸轴10与左右滑轨片3的滑轨30相互滑动配合，并且左右凸轴10端部突出左右滑轨片3外侧，左右滑轨片3的外扩区32对应夹合左右凸轴10的基部；后座夹板4的夹合孔41夹合左右凸轴10端部，并使后座夹板4夹合左右滑轨片3外侧面；抬升部2相对于座台1自水平向垂直抬升时，左右凸轴10对应自左右滑轨30的弯曲部y起点滑移至直线部x终点。

在车体状态向机器人状态变形过程中，通过小型马达-输入齿轮-传动齿轮-输出齿轮的传动方式，配合车体的杠杆升降结构对动力进行传输，此时左右凸轴10对应位于左右滑轨30的弯曲部y起点，在逐渐变形过程中，由于截面呈半双曲线状的外扩区32，以及呈直线状的直槽区31对左右凸轴10基部的配合限制，使得左右凸轴10基部的凸台状结构能够在滑轨30内滑动时，在凸轴基部相对于外扩区32发生微小的偏移动作状态下，即可被外扩区32所归正，不造成轴-轨卡死现象；当然，采用呈斜面状的外扩区32，配对左右凸轴10基部呈斜面状的凸台，同样能够起到归正效果，但相对而言，采用半双曲线状的凸台的归正效果更优；

如图5所示，当车体的机器人腰腹部的抬升部2抬升至于地面呈45°左右之时，车头部以及抬升部2的重心开始以后半程的曲线进行变化，由于为了使车头部以及抬升部2在前半程能够顺利抬升，小型马达需要提供充足的输出力；由于重心在后半程在高度变化幅度上变化较小，在此种情况下相对较大的输出力会使得车体整体会被上抬，而通过本减震调节装置的设置，左右凸轴10继续沿弯曲部y向直线部x滑移至弯曲部y终点，即直线部x的起点的时，直线部x与地面之间呈斜置状态，车头部和抬升部2在该部位受到向下的变向力，减少了车体整体被上抬的幅度，并且在腰腹部在直立变身状态下呈直立状态时，弧面状的减震弹片33与左右凸轴10接触，降低了较大的输出力对车体震动的影响幅度的同时，也降低了向下的变向力对完成机器人状态变形时的震动影响，整体过程流畅且稳定。

更进一步的，抬升部2垂直状态下，所述的弯曲部y起点与弯曲部y终点的高度差，与直线部x起点和直线部x终点的高度差相等，更适合于车体状态时后部具有较小重量的，如201520637206.5的莱肯跑车电动变形机器人，或如本实施例的，此类整体呈条状，左右两侧支撑力较低的变形大巴机器人的运用，通过该设置方案，能够保持车体状态向机器人状态变形过程中，稳定性得到进一步改善。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种变形直立机器人的减震调节装置，包括座台、抬升部、后座，其特征在于，所述的抬升部下端具有成对设置左右滑轨片，左右滑轨片的滑轨呈“J”形，直线部为弯曲部长度的0.8-1.2倍，直线部终点设置有减震弹片，两滑轨的相对面侧均设置有外扩区，座台的左右凸轴基部呈与外扩区配对的凸台状；套嵌状态下，座台的左右凸轴与左右滑轨片的滑轨相互滑动配合，并且左右凸轴端部突出左右滑轨片外侧，左右滑轨片的外扩区对应夹合左右凸轴的基部；后座夹板的夹合孔夹合左右凸轴端部，并使后座夹板夹合左右滑轨片外侧面；抬升部相对于座台自水平向垂直抬升时，左右凸轴对应自左右滑轨的弯曲部起点滑移至直线部终点。

2.如权利要求1所述的一种变形直立机器人的减震调节装置，其特征在于，弯曲部侧圆弧角度为25°-30°，抬升部垂直状态下，左右滑轨的弯曲部起点位于最低点。

3.如权利要求2所述的一种变形直立机器人的减震调节装置，其特征在于，抬升部垂直状态下，所述的弯曲部起点与弯曲部终点的高度差，与直线部起点和直线部终点的高度差相等。

4.如权利要求1所述的一种变形直立机器人的减震调节装置，其特征在于，所述的外扩区向滑轨内延伸深度为滑轨深度的三分之一到二分之一。

5.如权利要求4所述的一种变形直立机器人的减震调节装置，其特征在于，两滑轨自外侧向内侧包括直槽区、外扩区，所述的外扩区截面边线呈与直槽区截面边线相切的半双曲线状。

6.如权利要求5所述的一种变形直立机器人的减震调节装置，其特征在于，所述的半双曲线的圆弧度角为15°-20°。

7.如权利要求1-6任意一项中所述的一种变形直立机器人的减震调节装置，其特征在于，所述的减震弹片与左右凸轴的接触面为弧面状，所述的接触面的直径小于左右凸轴的截面直径，且接触面的圆弧弧度为90°-120°。

8.一种具有如权利要求1-7任意一项中所述减震调节装置的变形直立机器人，其特征在于，所述的变形直立机器人经动力输出结构，向杠杆升降结构输出动力，使车体状态向人形状态变形；所述的动力输出结构以小型直流电机为动力源；所述的杠杆升降结构包括作为车体部分的后座，作为机器人腿部的座台，作为机器人腰腹部的抬升部，作为机器人胸部的车头部，作为机器人后背的车体顶板。