CN114452655B - 复合关节人偶骨架 - Google Patents
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Abstract
本发明属于仿真人偶制造技术领域，具体公开了复合关节人偶骨架，包括从上到下依次活动连接的颈部支架、胸部支架、腰部支架和胯部支架；胸部支架的顶部设置有两侧均设置有肩部支撑柱，肩部支撑柱的底部与胸部支架通过转轴连接，肩部支架的一端与肩部支撑柱通过螺栓连接；胳膊骨架与肩部支架通过球形关节连接；胯部支架的底部两侧均设置有腿部骨架，腿部骨架与胯部支架通过球关节连接；腿部骨架底部设置有脚部支架，脚部支架与腿部骨架通过球形关节连接。本发明通过球形关节结构、铰链结构和转轴的相互配合实现还原人体关节的活动方式，可实现颈部、腰部等两段式弯曲和旋转，提高了人偶动作的多样性和精度。
Description
技术领域
本发明属于仿真人偶制造技术领域，特别涉及一种复合关节人偶骨架。
背景技术
人偶动画的人偶内部支撑骨架，作用在于支撑人偶的整个形体以及精确地摆出各种造型。也可以用于其他相关艺术领域，如非真人服装模特、艺术院校的绘画模特、高端可动玩具等。
传统人偶动画角色骨架一般使用铝丝等可定型金属丝或者简易的球形关节加金属杆结构。在人偶制作过程中以骨架作为基础，外表加上皮肤材质和服装道具，以实现影片的拍摄需求。而传统球形关节一般使用夹片式结构，需要螺丝和螺母从两面固定，人偶包裹外表皮之后几乎无法调节。
人偶和外部支撑结构通常使用小夹子夹住外表或者针插入人偶身体，也有使用螺丝固定的。小夹子和针非常不牢固，经常会在人偶活动时脱落，而且很容易使人偶破损。螺丝固定需要旋转整个支架或者拧好螺丝后再固定支架，不仅本身连接效率非常低容易松动，也很容易造成误操作直接影响拍摄效率。
因此，提供一种新的复合关节人偶骨架是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中人偶骨架动作精准度和耐用度的问题，提供了一种复合关节人偶骨架。
本发明提供了复合关节人偶骨架，保证能够实现所有拟真的人体动作为基础，使每一个关节的活动次数在百万次以上。其次是使用手感的顺滑度，在长期使用中保持良好的精度和易用度。最后是和外部支架能够快速方便且不影响人偶本体的连接。
本发明通过以下结构实现：包括从上到下依次活动连接的颈部支架、胸部支架、腰部支架和胯部支架；
所述颈部支架的顶端设置有头部支架；
所述胸部支架的顶部设置有两侧均设置有肩部支撑柱，所述肩部支撑柱的底部与所述胸部支架通过转轴连接，所述肩部支撑柱的顶部设置有肩部支架，所述肩部支架的一端与所述肩部支撑柱通过螺栓连接；所述肩部支架的另一端设置有胳膊骨架，所述胳膊骨架与所述肩部支架通过球形关节连接；
所述胯部支架的底部两侧均设置有腿部骨架，所述腿部骨架与所述胯部支架通过球关节连接；所述腿部骨架底部设置有脚部支架，所述脚部支架与所述腿部骨架通过球形关节连接；
所述胸部支架和胯部支架上开设有水平方向的螺纹通孔，所述螺纹通孔内部可拆卸设置有连接支架；用于将人偶骨架与外部连接。
进一步的方案为，所述球形关节包括球头、第一连接腕和第二连接腕；
所述第一连接腕和第二连接腕内壁均开设有半球形内凹结构，所述第一连接腕和第二连接腕可拆卸连接，两个半球形内凹结构扣合形成用于装配所述球头的球形中空结构。
进一步的方案为，所述球头为合金材质，所述第一连接腕和第二连接腕的材质为金属铜或金属铁。
进一步的方案为，所述胳膊骨架包括依次连接的大臂关节、小臂关节和手部支架；
所述大臂关节远离所述小臂关节的一端与所述肩部支架通过球形关节连接；
所述大臂关节和小臂关节通过铰链结构连接；
所述小臂关节和手部支架通过球形关节连接。
进一步的方案为，所述腿部骨架包括依次连接的大腿关节和小腿关节；
所述大腿关节的一端与所述胯部支架的底部通过球形关节连接，所述大腿关节的另一端与所述小腿关节通过铰链结构连接；所述小腿关节的底端与所述脚部支架通过球形关节连接。
进一步的方案为，所述铰链结构的一侧设置有限位块，所述限位块固定在所述铰链结构的一侧，用于限制小臂关节或小腿关节的转动范围。
进一步的方案为，所述连接支架包括膨胀螺栓和支撑杆；
所述膨胀螺栓一端开设有斜口螺纹，另一端固定设置有蝴蝶扣，所述膨胀螺栓上套设有安装管，所述安装管与所述支撑杆固定连接；
所述膨胀螺栓与所述螺纹通孔螺纹连接。
进一步的方案为，所述支撑杆远离所述安装管的一端设置有球形连接头，用于与外部装置转动连接。
进一步的方案为，所述脚部支架包括脚掌关节和脚趾关节；
所述脚掌关节与所述小腿关节通过球形关节连接；
所述脚掌关节和脚趾关节通过螺栓可转动连接；
所述脚掌关节上设置有竖直通孔，用于将所述人偶骨架与地面固定。
进一步的方案为，所述人偶骨架材质为金属或碳纤维或尼龙或高密度塑料或能达到相同韧度和耐磨度的其他材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明中的连接支架方便对人偶和外部支撑结构的连接，不仅非常牢固，且可以在不移动人偶的前提下随时插拔。膨胀螺栓尾端使用蝴蝶扣，不用借助其他工具，操作简单。
本发明的球形关节的球头材质选用合金材质，第一连接腕和第二连接腕的材质为金属铜或金属铁，保证球头的硬度高于连接腕，在使用中会一直保持良好的结合度，而不会因为球头的磨损而使精确度下降。
本发明通过球形关节结构、铰链结构和转轴的相互配合实现还原人体关节的活动方式，可实现颈部、腰部等两段式弯曲和旋转，提高了人偶动作的多样性和精度。
附图说明
以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
图1：本发明结构示意图；
图2：大臂关节和小臂关节连接结构示意图；
图3：胸部支架和肩部支架连接结构示意图；
图4：胯部支架和腿部骨架连接结构示意图；
图5：连接支架结构示意图；
图6：脚部支架结构示意图；
图中：1颈部支架、2肩部支架、3胸部支架、4大臂关节、5限位块、6小臂关节、7手部支架、8腰部支架、9胯部支架、10大腿关节、11膝部关节、12小腿关节、13脚部支架、14螺纹通孔、15转轴、16膨胀螺栓、17斜口螺纹、18支撑杆、19球形连接头、20蝴蝶扣、21脚掌关节、22脚趾关节。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-6所示，本发明提供了一种复合关节人偶骨架，所述人偶骨架材质为金属或碳纤维或尼龙或高密度塑料。包括从上到下依次活动连接的颈部支架1、胸部支架3、腰部支架8和胯部支架9；所述颈部支架1的顶端设置有头部支架；所述胸部支架3的顶部设置有两侧均设置有肩部支撑柱，所述肩部支撑柱的底部与所述胸部支架3通过转轴15连接，所述肩部支撑柱的顶部设置有肩部支架2，所述肩部支架2的一端与所述肩部支撑柱通过螺栓连接；所述肩部支架2的另一端设置有胳膊骨架，所述胳膊骨架与所述肩部支架2通过球形关节连接；所述胯部支架9的底部两侧均设置有腿部骨架，所述腿部骨架与所述胯部支架9通过球关节连接；所述腿部骨架底部设置有脚部支架13，所述脚部支架13与所述腿部骨架通过球形关节连接；所述胸部支架3和胯部支架9上开设有水平方向的螺纹通孔14，所述螺纹通孔14内部可拆卸设置有连接支架；用于将人偶骨架与外部连接，所述脚部支架13包括脚掌关节21和脚趾关节22；所述脚掌关节21与所述小腿关节12通过球形关节连接；所述脚掌关节21和脚趾关节22通过螺栓可转动连接；所述脚掌关节21上设置有竖直通孔，用于将所述人偶骨架与地面固定。
在上述中，所述球形关节包括球头、第一连接腕和第二连接腕；所述第一连接腕和第二连接腕内壁均开设有半球形内凹结构，所述第一连接腕和第二连接腕可拆卸连接，两个半球形内凹结构扣合形成用于装配所述球头的球形中空结构。所述球头为合金材质，所述第一连接腕和第二连接腕的材质为金属铜或金属铁。应当理解的，上述球形关节应用在不同位置时，第一连接腕和第二连接腕所指代的具体零部件有所区别，比如，颈部支架1的顶端设置有球头，此时头部骨架由第一连接腕和第二连接腕组成，将颈部支架1顶部的球头放置在头部骨架的左侧（第一连接腕）半球形内凹结构，然后扣合头部骨架的右侧（第二连接腕），将球头固定在球形中空结构内，使得颈部支架1可相对于头部骨架转动；又比如，小腿关节12的底部设置有球头，此时脚掌关节21由第一连接腕和第二连接腕组成，将小腿关节12底部的球头放置在脚掌关节21的左侧（第一连接腕）半球形内凹结构，然后扣合脚掌关节21的右侧（第二连接腕），将球头固定在球形中空结构内，使得小腿关节12可相对于脚掌关节21转动或者脚掌关节21相对于小腿关节12转动；再比如，胸部支架3的底部设置有球头，此时腰部支架8由第一连接腕和第二连接腕组成，将胸部支架3底部的球头放置在腰部支架8的左侧（第一连接腕）半球形内凹结构，然后扣合腰部支架8的右侧（第二连接腕），将球头固定在球形中空结构内，使得胸部支架3可相对于腰部支架8转动或者腰部支架8相对于胸部支架3转动，在此例中，需要注意的是，腰部支架8的顶部和胸部支架3的底部通过球形关节连接，同时，腰部支架8的底部和胯部支架9的顶部也通过球形关节连接，此时，腰部支架8的左侧（第一连接腕）和右侧（第二连接腕）的两端都应设置半球形内凹结构。
在上述中，所述胳膊骨架包括依次连接的大臂关节4、小臂关节6和手部支架7；所述大臂关节4远离所述小臂关节6的一端与所述肩部支架2通过球形关节连接；所述大臂关节4和小臂关节6通过铰链结构连接；所述小臂关节6和手部支架7通过球形关节连接。所述腿部骨架包括依次连接的大腿关节10和小腿关节12；所述大腿关节10的一端与所述胯部支架9的底部通过球形关节连接，所述大腿关节10的另一端与所述小腿关节12通过铰链结构连接；所述小腿关节12的底端与所述脚部支架13通过球形关节连接。所述铰链结构的一侧设置有限位块5，所述限位块5固定在所述铰链结构的一侧，用于限制小臂关节6或小腿关节12的转动范围。具体的，限位块5的目的是为了保证胳膊骨架的活动范围更贴合实际，此时，小臂关节6和大臂关节4之间的铰链结构和限位块5共同构成了肘关节，使得小臂和大臂实现180°对折，同样的，大腿关节10和小腿关节12之间的铰链结构和限位块5共同构成了膝部关节11，使得小腿和大腿实现180°对折。
在上述中，所述连接支架包括膨胀螺栓16和支撑杆18；所述膨胀螺栓16一端开设有斜口螺纹17，另一端固定设置有蝴蝶扣20，所述膨胀螺栓16上套设有安装管，所述安装管与所述支撑杆18固定连接；所述膨胀螺栓16与所述螺纹通孔14螺纹连接。所述支撑杆18远离所述安装管的一端设置有球形连接头19，用于与外部装置转动连接。通过手拧蝴蝶扣20，可随时插拔，省去了其他工具，便于操作，斜口螺纹17在膨胀螺栓16拧紧后会和骨架锁死，保证了稳定性。由于安装管是套在膨胀螺栓16上，因此在拧紧膨胀螺栓16的过程中，支撑杆18不会随着膨胀螺栓16转动，两者运动关系为相对转动，保证了支撑杆18始终保持一个方向，支撑杆18末端的球形连接头可与外部的固定件进行连接，可任意调整角度。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (7)
1.复合关节人偶骨架，其特征在于，包括从上到下依次活动连接的颈部支架（1）、胸部支架（3）、腰部支架（8）和胯部支架（9）；
所述颈部支架（1）的顶端设置有头部支架；
所述胸部支架（3）的顶部两侧均设置有肩部支撑柱，所述肩部支撑柱的底部与所述胸部支架（3）通过转轴（15）连接，所述肩部支撑柱的顶部设置有肩部支架（2），所述肩部支架（2）的一端与所述肩部支撑柱通过螺栓连接；所述肩部支架（2）的另一端设置有胳膊骨架，所述胳膊骨架与所述肩部支架（2）通过球形关节连接；
所述腰部支架（8）设置于所述胸部支架（3）和胯部支架（9）之间，分别与所述胸部支架（3）和胯部支架（9）通过球形关节连接；
所述胯部支架（9）的底部两侧均设置有腿部骨架，所述腿部骨架与所述胯部支架（9）通过球关节连接；所述腿部骨架底部设置有脚部支架（13），所述脚部支架（13）与所述腿部骨架通过球形关节连接；
所述胸部支架（3）和胯部支架（9）上开设有水平方向的螺纹通孔（14），所述螺纹通孔（14）内部可拆卸设置有连接支架；用于将人偶骨架与外部连接；
所述球形关节包括球头、第一连接腕和第二连接腕；
所述第一连接腕和第二连接腕内壁均开设有半球形内凹结构，所述第一连接腕和第二连接腕可拆卸连接，两个半球形内凹结构扣合形成用于装配所述球头的球形中空结构；
所述连接支架包括膨胀螺栓（16）和支撑杆（18）；
所述膨胀螺栓（16）一端开设有斜口螺纹（17），另一端固定设置有蝴蝶扣（20），所述膨胀螺栓（16）上套设有安装管，所述安装管外壁与所述支撑杆（18）固定连接；
所述膨胀螺栓（16）与所述螺纹通孔（14）螺纹连接；
所述脚部支架（13）包括脚掌关节（21）和脚趾关节（22）；
所述脚掌关节（21）与小腿关节（12）通过球形关节连接；
所述脚掌关节（21）和脚趾关节（22）通过螺栓可转动连接；
所述脚掌关节（21）上设置有竖直通孔，用于将所述人偶骨架与地面固定。
2.根据权利要求1所述的复合关节人偶骨架，其特征在于，所述球头为合金材质，所述第一连接腕和第二连接腕的材质为金属铜或金属铁。
3.根据权利要求1所述的复合关节人偶骨架，其特征在于，所述胳膊骨架包括依次连接的大臂关节（4）、小臂关节（6）和手部支架（7）；
所述大臂关节（4）远离所述小臂关节（6）的一端与所述肩部支架（2）通过球形关节连接；
所述大臂关节（4）和小臂关节（6）通过铰链结构连接；
所述小臂关节（6）和手部支架（7）通过球形关节连接。
4.根据权利要求3所述的复合关节人偶骨架，其特征在于，所述腿部骨架包括依次连接的大腿关节（10）和小腿关节（12）；
所述大腿关节（10）的一端与所述胯部支架（9）的底部通过球形关节连接，所述大腿关节（10）的另一端与所述小腿关节（12）通过铰链结构连接；所述小腿关节（12）的底端与所述脚部支架（13）通过球形关节连接。
5.根据权利要求4所述的复合关节人偶骨架，其特征在于，所述铰链结构的一侧设置有限位块（5），所述限位块（5）固定在所述铰链结构的一侧，用于限制小臂关节（6）或小腿关节（12）的转动范围。
6.根据权利要求1所述的复合关节人偶骨架，其特征在于，所述支撑杆（18）远离所述安装管的一端设置有球形连接头（19），用于与外部转动连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的复合关节人偶骨架，其特征在于，所述人偶骨架材质为金属或碳纤维或尼龙或高密度塑料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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