CN1602985A - 仿生人偶 - Google Patents
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Abstract
仿生人偶本质上是一种初级仿生机械人，它是遵循人及其它高等动物的运动系统的功能原理而在其系统结构上作出切实可行的改造设计。一种总体外观如人的组合体，其外部分体从功能上讲大致相当于骨骼，在相当于关节的结合部是光滑的球状或凹凸弧面设计；它们都有纵向或经轴线贯通的中空管道设计，由具有近似于肌肉功能作用的牵引索通过其中空管道将各分体串联成形。特定外力作用使牵引索发生张弛变化的过程中，组合体随牵引索的张弛变化出现类似人动作的运动。由于这种初级仿生机械人独具特别的趣味性和很强的参与性，目前适宜作趣味玩具。我们还能以之为基础，运用相关技术按需要对它进行升级设计，最终制成仿生机器人。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种仿生机械人，更具体地说是一种在一定力的传承过程中能够产生与人类似动作的运动的机械组合体。
背景技术
从生理解剖的角度来看，人的运动系统主要结构是骨骼、肌肉和传输信息的神经。人和其它大多数高等动物的运动都是神经、肌肉和骨骼系统地协调作用的结果。简化到单一的力学角度看是：运动是力在传(肌肉)承(骨骼)过程中所致的后果。即是说，在运动过程中，骨骼的功能是支撑和杠杆作用；肌肉则是在神经信息支配下收缩(产生力)并作用于骨骼使之出现位置改变，从而产生运动。
就动物界米看，尤其到了有脊椎的高等动物，它们差不多一生都在运动，在运动中改变和适应环境；在运动中不断改善其相关功能系统得以进化。天工裁物，在我们看来其运动系统几乎到了尽善尽美的地步。如何按我们的需要设计类似的运动物(仿生机械人)，我们能否巧夺天工呢？
发明内容
为解决现实的技术问题，本发明的主导思想是：人和其他高等动物都经历了及其漫长的由简单到复杂、从低级到高级的进化过程。所以就有了大胆的设计思路，即遵循其运动原理，最大限度地调整和简化其运动系统的传承结构(“肌肉”和“骨骼”)，从而先制成一基础运动物(初级的仿生机械人，即仿生人偶)；再按我们的需要升级，而最终制成合符要求的仿生机器人。
按上述思路设计的具体技术方案是：整体外观由“骨骼”组合而成，关节结合部为球状或半球状凹凸弧面结合，它们都是纵向或经轴线贯通的中空管道设计；本应附着于“骨骼”外壁的“肌肉群”，被简化成从中空管道内通过并按需要附着于“骨骼”内壁的特定部位的牵引索。一定的力作用使牵引索发生弛张变化，从而改变“骨骼”的位置产生运动。即是说：“肌肉”被最大限度简化只保留了“腱索”(即牵引索)；力的作用方式有骨骼的外壁受力被调整为切实可行的“骨骼”内壁受力，为此给“骨骼”设计了中空管道。
本发明的有益效果及其目的是：明确地讲上述技术方案只是一初步设计方案或基本技术方案，按该方案我们可以制作一种基础运动物体或称为初级机械人。由于它尚缺乏更多功能，可它又赋有特别的趣味性和很强的参与性并能启发人的思维，目前适宜制作成玩具。故以仿生人偶命名。然而作为一种初级机械人，我们就能按需要对它改进、进行升级设计，赋予它特定的和更多的功能；还可以设计动力系统，应用传感技术和计算机技术等相关技术实现一定的自动控制，最终制成仿生机器人。
具体实施方式
这种初级的仿生机械人，作为一种基础运动物即仿生人偶，其实施要简单的多。它相当于将一人体模型按主要活动关节(肩、肘、腕、胯、膝、踝等)处断开，如此就成了仿生人偶主要的外部分体。但其断开部(即是关节结合部)应仿相应关节设计，而且包括“躯干体块”在内各“分体”都有纵向或过轴线向心的贯通中空管道设计。足底固定一有小孔或狭逢的平板。我们只用两条牵引索把两侧上、下肢经“躯干体块”窜连后经足底的小孔或狭逢引至平板下，顺序是：手、臂、躯干、腿、足、平板。只要在平板下牵动牵引索使之发生张弛变化，平板上的组合体就会出现类似人活动的运动。当然，作为玩偶其运动还只是“不随意活动”只是表现出类人的活动。这种仿生人偶较好的设计方案是：将整体的人体模型按《西游记》、《三国演义》、《水浒》等古代故事中的人物形象设计，则展现在人们面前的就是一个个有趣可爱、“功夫了得”的“小武生”。一种有益有趣的儿童玩具。
如果将这种初级仿生机械人升级，一方面我们要按需要作出相应精细动作的升级设计；另一方面我们还可能要在其腹腔内安装动力系统，颅腔或胸腔安放计算机控制系统，头面、手、足等特别部位安置摄像头和/或其它传感设施等等。也就是说：目前的实施方案和技术设计方案都只是一初级的基础方案，它保留了巨大的升级发展空间。
Claims (2)
1.仿生人偶实质上是一种初级的仿生机械人，其特征是：总体呈人形的组合体，外部分体在功能上大致相当于骨骼，在相当于关节的可活动的结合部是光滑的球状或凹凸弧面结合设计，它们都有纵向贯通的中空管道设计。由具有与肌肉功能相近作用的牵引索通过其中空管道将其串联成人形。特定外力作用使牵引索发生张弛变化的过程中，即引发组合体随牵引索的张弛变化呈现类人动作的运动。
2.根据权利要求1所述的仿生人偶，其特征是：它是遵循人或其它高等动物的运动系统的功能原理而在系统结构上作出切实可行的改造设计，即将力作用方式从骨骼外壁受力调整为“骨骼”的内壁受力并将肌肉最大限度地简化至只保留了“腱索”(即牵引索)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410052054 CN1602985A (zh) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | 仿生人偶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410052054 CN1602985A (zh) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | 仿生人偶 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1602985A true CN1602985A (zh) | 2005-04-06 |
Family
ID=34666056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410052054 Pending CN1602985A (zh) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | 仿生人偶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1602985A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101784315B (zh) * | 2007-09-19 | 2012-05-23 | 有限会社On-Art | 大型动物的人偶服装 |
-
2004
- 2004-11-04 CN CN 200410052054 patent/CN1602985A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101784315B (zh) * | 2007-09-19 | 2012-05-23 | 有限会社On-Art | 大型动物的人偶服装 |
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