CN116832457A - 一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仿生鸟技术领域，具体为一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，包括翅膀连杆机构，用于提供仿生鸟的翅膀仿生动作；嘴部张合机构，用于提供仿生鸟的嘴部仿生动作；腿部活动机构，用于提供仿生鸟的腿部仿生动作；躯干连杆机构，用于为所述嘴部张合机构和所述腿部活动机构的运行传递动力；以及齿轮传动机构，用于为所述翅膀连杆机构的运行传递动力。该仿生鸟，通过翅膀连杆机构、嘴部张合机构以及腿部活动机构的配合使用，能够同时实现扇翅运动、张嘴运动以及蹬腿运动等多种仿生动作，解决了目前游乐类仿生鸟动作单一的问题，使得仿生鸟的动作更加灵活，观赏性大大提高。

Description

一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟

技术领域

本发明涉及仿生鸟技术领域，具体为一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟。

背景技术

生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科，仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法，它打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来。仿生机械学的主要研究课题有拟人型机械手、步行机、假肢以及模仿鸟类、昆虫和鱼类等生物的各种机械。

目前，游乐行业所用的仿生机械鸟结构较为单一，活动不够灵活，观赏性较差。如公开号CN215098251U公开的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟的扑翼结构，能够实现仿生鸟的扑翼动作。另一公开号CN218332956U公开的一种鸟类尾部仿生结构，能够实现仿生鸟尾部的运动。然而此类仿生鸟仅能支持个别结构的仿生动作，总体来说灵活性较差，且无法实现鸟类多种部位的仿生动作，观赏性不足。鉴于此，我们提出一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟。

发明内容

本发明的目的在于提供一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，该仿生鸟，解决了目前仿生鸟动作单一、灵活性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，包括翅膀连杆机构，用于提供仿生鸟的翅膀仿生动作；嘴部张合机构，用于提供仿生鸟的嘴部仿生动作；腿部活动机构，用于提供仿生鸟的腿部仿生动作；躯干连杆机构，用于为所述嘴部张合机构和所述腿部活动机构的运行传递动力；以及齿轮传动机构，用于为所述翅膀连杆机构的运行传递动力。

进一步地，还包括：减速电机；以及链轮传动机构，所述链轮传动机构的动力输入端与所述减速电机的输出轴连接，所述链轮传动机构的动力输出端与所述齿轮传动机构的动力输入端连接，用于传递所述减速电机的力矩。

进一步地，还包括安装架，用于支撑所述减速电机、所述链轮传动机构、所述齿轮传动机构、所述翅膀连杆机构、所述嘴部张合机构、所述腿部活动机构以及所述躯干连杆机构。

进一步地，还包括覆盖件本体，用于覆盖所述齿轮传动机构、所述翅膀连杆机构、所述嘴部张合机构、所述腿部活动机构以及所述躯干连杆机构。

进一步地，所述链轮传动机构包括第一链轮，所述第一链轮的轴心处与所述减速电机的输出轴连接，所述第一链轮通过链条传动有第二链轮，所述第二链轮的轴心处固定安装有过渡轴。

进一步地，所述齿轮传动机构包括第一齿轮，所述第一齿轮固定安装在所述过渡轴上，所述第一齿轮的表面啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的轴心处固定安装有传动轴，所述传动轴上固定安装有第一转臂，所述第一转臂上铰接有第二转臂。

进一步地，所述翅膀连杆机构包括第一摆动架，所述第一摆动架的一端与所述第二转臂转动连接，所述第一摆动架的另一端转动连接有第二摆动架，所述第二摆动架上转动连接有连接杆，所述连接杆的一端与所述第二转臂转动连接。

进一步地，所述躯干连杆机构包括主躯干，所述主躯干上转动安装有折杆，所述折杆的一端活动连接有活动臂，所述活动臂的一端转动连接有传动板，所述传动板转动安装在所述过渡轴上。

进一步地，所述嘴部张合机构包括第一铰接板，所述第一铰接板转动安装在所述主躯干上，所述第一铰接板上固定连接有上喙，所述上喙上固定连接有第二铰接板，所述第二铰接板，所述第二铰接板上转动连接有联动板，所述联动板的一端与所述折杆转动连接，所述联动板上固定连接有下喙。

进一步地，所述腿部活动机构包括连接盘，所述连接盘与所述主躯干转动连接，所述连接盘与所述折杆活动连接，所述连接盘上固定连接有支腿。

借由上述技术方案，本发明提供了一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟。有益效果在于：该仿生鸟，通过翅膀连杆机构、嘴部张合机构以及腿部活动机构的配合使用，能够同时实现扇翅运动、张嘴运动以及蹬腿运动等多种仿生动作，解决了目前游乐类仿生鸟动作单一的问题，使得仿生鸟的动作更加灵活，观赏性大大提高。其中翅膀连杆机构使得扇翅动作自然柔和，融合覆盖件的艺术特征，视觉美观，仿生效果较佳。且整体机构动作平稳、结构紧凑，占用空间较小，利于推广普及。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分:

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中链轮传动机构示意图；

图3为本发明的整体结构侧视图；

图4为本发明中覆盖件本体示意图。

图中：1、减速电机；2、链轮传动机构；21、第一链轮；22、过渡轴；3、齿轮传动机构；31、第一齿轮；32、第二齿轮；33、传动轴；34、第一转臂；35、第二转臂；4、翅膀连杆机构；41、第一摆动架；42、第二摆动架；43、连接杆；5、嘴部张合机构；51、第一铰接板；52、上喙；53、第二铰接板；54、联动板；55、下喙；6、腿部活动机构；61、支腿；62、连接盘；7、覆盖件本体；8、安装架；9、躯干连杆机构；91、主躯干；92、活动臂；93、传动板；94、折杆；941、让位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

游乐行业所用的仿生机械鸟具有一定的观赏性，然而目前的仿生鸟仅能支持个别结构的仿生动作，总体灵活性较差，无法实现鸟类多种结构的仿生动作，观赏性不足。

为此，请参阅图1-图4，本发明提供的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，可同时提供多种鸟类仿生动作，使得仿生鸟更加灵活，更具观赏性。

该仿生鸟，包括翅膀连杆机构4，用于提供仿生鸟的翅膀仿生动作，翅膀连杆机构4的数量为两个，两个仿生翅膀可同步动作，使得扑翼运动更加逼真；嘴部张合机构5，用于提供仿生鸟的嘴部仿生动作；腿部活动机构6，用于提供仿生鸟的腿部仿生动作；躯干连杆机构9，用于为嘴部张合机构5和腿部活动机构6的运行传递动力；以及齿轮传动机构3，用于为翅膀连杆机构4的运行传递动力。该仿生鸟的扇翅运动、蹬腿运动以及张嘴运动等能够同时进行，仿生动作更加灵活多样，观赏性大大提高。

本实施例中，该仿生鸟还包括减速电机1；以及链轮传动机构2，链轮传动机构2的动力输入端与减速电机1的输出轴连接，链轮传动机构2的动力输出端与齿轮传动机构3的动力输入端连接，用于传递减速电机1的力矩。

进一步的，该仿生鸟还包括安装架8，用于支撑减速电机1、链轮传动机构2、齿轮传动机构3、翅膀连杆机构4、嘴部张合机构5、腿部活动机构6以及躯干连杆机构9。通过安装架8可将整个本发明一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟的机构安装在游乐场房梁等处进行悬挂固定。

更进一步的，该仿生鸟还包括覆盖件本体7，用于覆盖齿轮传动机构3、翅膀连杆机构4、嘴部张合机构5、腿部活动机构6以及躯干连杆机构9。覆盖件本体7为彩色羽毛，可提高仿生鸟的真实感与美感。还包括安装在覆盖件本体7上的彩灯，以提高仿生鸟在夜间的观赏效果。

本实施例中，链轮传动机构2包括第一链轮21，第一链轮21的轴心处与减速电机1的输出轴连接，第一链轮21通过链条传动有第二链轮，第二链轮的轴心处固定安装有过渡轴22。通过链轮与链条的配合使用，可提高传动距离，便于减速电机1的安装。减速电机1由游乐场提供电源，实现动力输出。

进一步的，齿轮传动机构3包括第一齿轮31，第一齿轮31固定安装在过渡轴22上，第一齿轮31的表面啮合有第二齿轮32，第二齿轮32的直径大于第一齿轮31的直径，以达到减速的目的。第二齿轮32的轴心处固定安装有传动轴33，传动轴33上固定安装有第一转臂34，第一转臂34上铰接有第二转臂35。第二转臂35可与其它结构相连，用于传递动力。

更进一步的，翅膀连杆机构4包括第一摆动架41，第一摆动架41的一端与第二转臂35转动连接，第一摆动架41的另一端转动连接有第二摆动架42，第二摆动架42上转动连接有连接杆43，连接杆43的一端与第二转臂35转动连接。第一摆动架41与第二摆动架42构成仿生翅膀，当传动轴33转动时，能够同步带动第一转臂34转动，第一转臂34通过第二转臂35带动第一摆动架41和连接杆43进行摆动，连接杆43的另一端带动第二摆动架42摆动，使得第一摆动架41与第二摆动架42的摆动幅度不同，仿生效果更加逼真。

值得注意的是，躯干连杆机构9包括主躯干91，主躯干91上转动安装有折杆94，折杆94的一端活动连接有活动臂92，活动臂92的一端转动连接有传动板93，传动板93转动安装在过渡轴22上。当过渡轴22转动时，能够同步带动传动板93转动，传动板93通过活动臂92带动折杆94绕折杆94与主躯干91之间的转动连接点进行摆动，折杆94上开设有让位槽941，可避免折杆94与活动臂92之间发生运动干涉。

值得说明的是，嘴部张合机构5包括第一铰接板51，第一铰接板51转动安装在主躯干91上，第一铰接板51上固定连接有上喙52，上喙52上固定连接有第二铰接板53，第二铰接板53，第二铰接板53上转动连接有联动板54，联动板54的一端与折杆94转动连接，联动板54上固定连接有下喙55。当折杆94发生摆动时，可通过联动板54带动第二铰接板53发生摆动，从而使得上喙52与下喙55进行张合运动。

除此之外，腿部活动机构6包括连接盘62，连接盘62与主躯干91转动连接，连接盘62与折杆94活动连接，连接盘62上固定连接有支腿61。具体而言，在折杆94上固定连接有凸杆，在连接盘62上开设有防止运动干涉的让位槽，当折杆94进行摆动时，可通过凸杆带动连接盘62进行转动，进而带动支腿61进行运动，实现蹬腿运动。

本发明的仿生鸟在使用时，通过安装架8可将整个仿生鸟安装在游乐场房梁等处进行悬挂固定，并将减速电机1与游乐场电源进行连接。当减速电机1运行时，电机的输出轴同步带动第一链轮21转动，第一链轮21通过链条传动带动第二链轮转动，第二链轮同步带动其轴心处的过渡轴22转动。一方面，过渡轴22同步带动第一齿轮31转动，第一齿轮31通过啮合带动第二齿轮32转动，第二齿轮32带动其轴心处的传动轴33转动，传动轴33转动时，能够同步带动第一转臂34转动，第一转臂34通过第二转臂35带动第一摆动架41和连接杆43进行摆动，连接杆43的另一端带动第二摆动架42摆动，使得第一摆动架41与第二摆动架42的摆动幅度不同，仿生效果更加逼真。另一方面，过渡轴22能够同步带动传动板93转动，传动板93通过活动臂92带动折杆94，绕折杆94与主躯干91之间的转动连接点进行摆动。当折杆94发生摆动时，可通过联动板54带动第二铰接板53发生摆动，从而使得上喙52与下喙55进行张合运动，实现仿生鸟的嘴部张合仿生动作。另外，当折杆94进行摆动时，可通过凸杆带动连接盘62进行转动，进而带动支腿61进行运动，实现蹬腿运动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，包括：

翅膀连杆机构(4)，用于提供仿生鸟的翅膀仿生动作；

嘴部张合机构(5)，用于提供仿生鸟的嘴部仿生动作；

腿部活动机构(6)，用于提供仿生鸟的腿部仿生动作；

躯干连杆机构(9)，用于为所述嘴部张合机构(5)和所述腿部活动机构(6)的运行传递动力；以及

齿轮传动机构(3)，用于为所述翅膀连杆机构(4)的运行传递动力。

减速电机(1)；

以及链轮传动机构(2)，所述链轮传动机构(2)的动力输入端与所述减速电机(1)的输出轴连接，所述链轮传动机构(2)的动力输出端与所述齿轮传动机构(3)的动力输入端连接，用于传递所述减速电机(1)的力矩。

2.根据权利要求1所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，还包括安装架(8)，用于支撑所述减速电机(1)、所述链轮传动机构(2)、所述齿轮传动机构(3)、所述翅膀连杆机构(4)、所述嘴部张合机构(5)、所述腿部活动机构(6)以及所述躯干连杆机构(9)。

3.根据权利要求2所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，还包括覆盖件本体(7)，用于覆盖所述齿轮传动机构(3)、所述翅膀连杆机构(4)、所述嘴部张合机构(5)、所述腿部活动机构(6)以及所述躯干连杆机构(9)。

4.根据权利要求1所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，所述链轮传动机构(2)包括第一链轮(21)，所述第一链轮(21)的轴心处与所述减速电机(1)的输出轴连接，所述第一链轮(21)通过链条传动有第二链轮，所述第二链轮的轴心处固定安装有过渡轴(22)。

5.根据权利要求4所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，所述齿轮传动机构(3)包括第一齿轮(31)，所述第一齿轮(31)固定安装在所述过渡轴(22)上，所述第一齿轮(31)的表面啮合有第二齿轮(32)，所述第二齿轮(32)的轴心处固定安装有传动轴(33)，所述传动轴(33)上固定安装有第一转臂(34)，所述第一转臂(34)上铰接有第二转臂(35)。

6.根据权利要求5所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，所述翅膀连杆机构(4)包括第一摆动架(41)，所述第一摆动架(41)的一端与所述第二转臂(35)转动连接，所述第一摆动架(41)的另一端转动连接有第二摆动架(42)，所述第二摆动架(42)上转动连接有连接杆(43)，所述连接杆(43)的一端与所述第二转臂(35)转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，所述躯干连杆机构(9)包括主躯干(91)，所述主躯干(91)上转动安装有折杆(94)，所述折杆(94)的一端活动连接有活动臂(92)，所述活动臂(92)的一端转动连接有传动板(93)，所述传动板(93)转动安装在所述过渡轴(22)上。

8.根据权利要求7所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，所述嘴部张合机构(5)包括第一铰接板(51)，所述第一铰接板(51)转动安装在所述主躯干(91)上，所述第一铰接板(51)上固定连接有上喙(52)，所述上喙(52)上固定连接有第二铰接板(53)，所述第二铰接板(53)，所述第二铰接板(53)上转动连接有联动板(54)，所述联动板(54)的一端与所述折杆(94)转动连接，所述联动板(54)上固定连接有下喙(55)。

9.根据权利要求8所述的一种链条与齿轮传动的四连杆机构仿生鸟，其特征在于，所述腿部活动机构(6)包括连接盘(62)，所述连接盘(62)与所述主躯干(91)转动连接，所述连接盘(62)与所述折杆(94)活动连接，所述连接盘(62)上固定连接有支腿(61)。