CN202715241U

CN202715241U - 一种玩具机器人

Info

Publication number: CN202715241U
Application number: CN 201220313989
Authority: CN
Inventors: 许松辉
Original assignee: Guangdong Xinyu Craft & Toys Co Ltd
Current assignee: Guangdong Xinyu Craft & Toys Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-06-29

Abstract

本实用新型涉及一种玩具机器人，其特征是：包括主驱动机构、两个摆臂机构、左脚驱动机构、右脚驱动机构、腰部扭转机构和头部扭转机构；主驱动机构和两个摆臂机构均设置在上身中，左臂和右臂分别通过摆臂机构与主驱动机构传动连接；左脚驱动机构设置在左脚中，左脚驱动机构的输出动力端与左脚底部的主动轮传动连接；右脚驱动机构设置在右脚中，右脚驱动机构的输出动力端与右脚底部的主动轮传动连接；腰部扭转机构设置在上身与腰部之间；头部扭转机构设置在头部与上身之间。该玩具机器人在行走的同时实现摆臂、头部扭转和上身扭转，动作连贯性好，形象逼真，具有较高的趣味性和可玩性，各个驱动机构均可采用较简单机械传动结构实现，制造成本低。

Description

一种玩具机器人

技术领域

本实用新型涉及一种玩具，尤其涉及一种玩具机器人。

背景技术

目前，市面上的玩具机器人，一般都只是实现其声光功能，以及玩具机器人的行走运动，至于手臂、头部和上身则是采用无驱动的活动式连接结构，需要事先采用手动的方式调整好玩具机器人的手臂、头部、上身等部件的位置，给玩具机器人摆好固定的姿势，而玩具机器人在行走的过程中手臂无法摆动，头部、上身均无法扭转，这样玩具机器人太过僵硬，缺乏动感，缺乏趣味性和可玩性，难以吸引儿童的兴趣。而一些昂贵的玩具机器人则采用了相当复杂的电气控制系统，虽实现了行走过程中的摆臂，头部、上身的扭转，但是该类玩具机器人造价相当昂贵，其销售价格往往高达几千、上万元，一般人无法接受，难以在市场上推广。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种玩具机器人，这种玩具机器人能够实现行走过程中进行摆臂、头部扭转和上身扭转，动作连贯性好，形象逼真，并且成本低。采用的技术方案如下：

一种玩具机器人，包括头部、上身、腰部、臀部、左臂、右臂、左脚和右脚，头部可转动安装在上身的上端，上身的下端可转动安装在腰部上，左脚和右脚的底部均设有主动轮和从动轮，其特征是：还包括主驱动机构、两个摆臂机构、左脚驱动机构、右脚驱动机构、腰部扭转机构和头部扭转机构；主驱动机构和两个摆臂机构均设置在上身中，左臂和右臂分别通过摆臂机构与主驱动机构传动连接；左脚驱动机构设置在左脚中，左脚驱动机构的输出动力端与左脚底部的主动轮传动连接；右脚驱动机构设置在右脚中，右脚驱动机构的输出动力端与右脚底部的主动轮传动连接；腰部扭转机构设置在上身与腰部之间；头部扭转机构设置在头部与上身之间。

上述玩具机器人的行走通过独立的左脚驱动机构和右脚驱动机构，配合主动轮、从动轮实现，左脚、右脚的动作采用独立的驱动机构，其中一只脚停止而另一只脚前行时，玩具机器人实现转弯、旋转等动作；主驱动机构通过摆臂机构驱动左臂和右臂的摆动；而腰部扭转机构驱动上身相对于腰部扭转，头部扭转机构驱动头部扭转，腰部扭转机构和头部扭转机构可以采用独立的动力源，也可以与主驱动机构联动。上述玩具机器人在行走的同时实现摆臂、头部扭转和上身扭转，动作连贯性好，形象逼真，具有较高的趣味性和可玩性，更能够吸引儿童的兴趣，在儿童玩耍的过程中，培养儿童手脑并用的能力，而且该玩具机器人的主驱动机构、摆臂机构、腰部扭转机构、头部扭转机构、左脚驱动机构和右脚驱动机构均采用较简单机械传动结构实现，制造成本低，其售价远远低于目前那些昂贵的玩具机器人，利于批量生产及在市场上进行推广。

作为本实用新型的优选方案，其特征是：所述主驱动机构包括第一微电机、第一传动齿轮组和驱动主轴，驱动主轴通过第一传动齿轮组与第一微电机的输出轴传动连接。

作为本实用新型进一步的优选方案，其特征是：还包括离合齿轮；所述摆臂机构包括传动轮、拨杆、扇形齿轮、第一连接轴和拉簧；扇形齿轮沿径向设有第一条形槽，扇形齿轮的下部通过第一连接轴可转动安装在上身上；拉簧的两端分别与上身和扇形齿轮的上部连接；传动轮安装在驱动主轴上，拨杆与驱动主轴平行设置，拨杆的一端安装在传动轮上，拨杆的另一端处于第一条形槽中；左臂和右臂分别通过离合齿轮与相应的扇形齿轮传动连接。拨杆与传动轮构成驱动主轴的偏心机构（曲轴连杆机构），驱动主轴转动，带动传动轮旋转，传动轮的旋转使得拨杆在第一条形槽中上下运动，并推动扇形齿轮绕第一连接轴前后摆动，扇形齿轮通过离合齿轮驱动左臂、右臂作相应的摆动；而拉簧起使得扇形齿轮具有一个相对稳定的位置，扇形齿轮以该位置前后摆动。只要将左臂的拨杆与右臂的拨杆错开180°设置，驱动主轴转动时，左臂和右臂便会一前一后往复摆动，模拟真人行走时的摆臂动作，形象逼真，通过尽量简单的结构实现尽量逼真的动作。

作为本实用新型进一步的优选方案，其特征是：所述腰部扭转机构包括第一偏心轮、限位杆、腰部拨块和腰部扭簧；腰部拨块沿长度方向设有第二条形槽，第二条形槽的下方设有限位槽，腰部拨块的上部通过第二连接轴可转动安装在上身上；第一偏心轮安装在驱动主轴上，并处于第二条形槽中；限位杆的一端固定在上身上，限位杆的另一端处于限位槽中；腰部上设有第一凸柱和第一限位块，腰部扭簧套在第一凸柱上，腰部扭簧的两端的延伸部卡在第一限位块的两侧；腰部拨块的下端处于腰部扭簧的两延伸部之间，并处于第一凸柱与第一限位块之间。驱动主轴转动，带动第一偏心轮旋转，第一偏心轮只能在第二条形槽中上下运动，并推动腰部拨块往复运动，腰部拨块的下端拨动腰部扭簧的一延伸部，使腰部扭簧扭转，腰部扭簧两延伸部对腰部拨块的反作用力，使得上身作相对于腰部的转动。将上身与腰部之间的相对转动与主驱动机构联动，并通过腰部拨块与腰部扭簧的相互作用使上身相对于腰部转动，使得结构、控制上更加简单。

作为本实用新型进一步的优选方案，其特征是：所述头部扭转机构包括第二偏心轮、头部拨块、头部扭簧和头部扭杆；头部拨块沿长度方向设有第三条形槽，头部拨块的下部通过第三连接轴可转动安装在上身上；第二偏心轮安装在驱动主轴上，并处于第三条形槽中；上身上设有第二凸柱，头部拨块的上端设有扭簧拨块，头部扭簧套在第二凸柱上，头部扭簧的两端的延伸部卡在扭簧拨块的两侧；头部扭杆的一端与头部连接，头部扭杆的另一端处于头部扭簧的两延伸部之间，并处于扭簧拨块的外侧。驱动主轴转动，带动第二偏心轮旋转，第二偏心轮只能在第三条形槽中上下运动，并推动头部拨块往复运动，头部拨块的上端通过扭簧拨块拨动头部扭簧的一延伸部，使头部扭簧扭转，头部扭簧两延伸部夹持头部扭杆作相应扭转，从而使得头部相对于上身转动。将头部与上身之间的相对转动与主驱动机构联动，并通过头部拨块拨动头部扭簧，头部扭簧夹持头部扭杆扭转，使头部相对于上身转动，使得结构、控制上更加简单。

作为本实用新型的优选方案，其特征是：所述左脚驱动机构和右脚驱动机构均包括包括第二微电机和第二传动齿轮组；所述主动轮通过第二传动齿轮组与第二微电机的输出轴传动连接。左脚驱动机构和右脚驱动机构均采用单独的微电机进行驱动，便于分别控制左脚和右脚的动作。

作为本实用新型进一步的优选方案，其特征是：所述第二传动齿轮组包括冠牙齿轮、双联齿轮、足部离合齿轮和直齿轮；冠牙齿轮、双联齿轮、足部离合齿轮和直齿轮依次传动连接；冠牙齿轮与第二微电机的输出轴传动连接；直齿轮与所述主动轮传动连接。主动轮通常通过轮轴安装在左脚（右脚）的底部，直齿轮与轮轴连接，驱动主动轮转动。设置冠牙齿轮，使得第二微电机的输出轴能够沿上下方向设置，尽量减少左脚（右脚）上部的外径，使得左脚（右脚）更加匀称，使得玩具机器人更加形象、逼真。

上述主驱动机构通常还包括壳体，第一微电机和第一传动齿轮组均封装于壳体中，壳体固定在上身中，上述设置在上身上的第一连接轴、拉簧、第二连接轴、限位杆、第三连接轴、第二凸柱均设置在壳体上，使得结构上更加紧凑，安装也更加方便。

一般还包括声光电路，声光电路设置在头部、上身、腰部等位置，使得玩具机器人能够发声发光，更具趣味性和可玩性。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式的结构示意图；

图2是腰部拨块的连接关系示意图；

图3是头部拨块的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种玩具机器人，包括头部1、上身2、腰部3、臀部4、左臂5、右臂6、左脚7、右脚8、主驱动机构9、两个摆臂机构10、左脚驱动机构11、右脚驱动机构12、腰部扭转机构13、头部扭转机构14和声光电路；头部1可转动安装在上身2的上端；上身2的下端可转动安装在腰部3上；左脚和7右脚8的底部均设有主动轮15和从动轮16，主动轮15通过轮轴17安装在左脚7（右脚8）的底部；主驱动机构9和两个摆臂机构10均设置在上身2中，左臂5和右臂6分别通过摆臂机构10与主驱动机构9传动连接；左脚驱动机构11设置在左脚7中，左脚驱动机构11的输出动力端与左脚7底部的主动轮15传动连接；右脚驱动机构12设置在右脚8中，右脚驱动机构12的输出动力端与右脚8底部的主动轮15传动连接；腰部扭转机构13设置在上身2与腰部3之间；头部扭转机构14设置在头部1与上身2之间；声光电路的主要部分设置在上身2中（由于不是本实用新型的发明点所在，图1中省略声光电路）。

主驱动机构9包括壳体901、第一微电机902、第一传动齿轮组903和驱动主轴904，驱动主轴904通过第一传动齿轮组903与第一微电机902的输出轴传动连接；第一微电机902和第一传动齿轮组903均封装于壳体901中，壳体901与上身2固定连接。

这种玩具机器人，还包括离合齿轮18；摆臂机构10包括传动轮1001、拨杆1002、扇形齿轮1003、第一连接轴1004和拉簧1005；扇形齿轮1003沿径向设有第一条形槽1006，扇形齿轮1003的下部通过第一连接轴1004可转动安装在壳体901上；拉簧1005的两端分别与壳体901和扇形齿轮1003的上部连接；传动轮1001安装在驱动主轴904上，拨杆1002与驱动主轴904平行设置，拨杆1002的一端安装在传动轮1001上，拨杆1002的另一端处于第一条形槽1006中；左臂5和右臂6分别通过离合齿轮18与相应的扇形齿轮1003传动连接。

如图1和图2所示，腰部扭转机构14包括第一偏心轮1301、限位杆1302、腰部拨块1303和腰部扭簧1304；腰部拨块1303沿长度方向设有第二条形槽1305，第二条形槽1305的下方设有限位槽1306，腰部拨块1303的上部通过第二连接轴1307可转动安装在壳体901上；第一偏心轮1301安装在驱动主轴904上，并处于第二条形槽1305中；限位杆1302的一端固定在壳体901上，限位杆1302的另一端处于限位槽1306中；腰部3上设有第一凸柱1308和第一限位块1309，腰部扭簧1304套在第一凸柱1308上，腰部扭簧1304的两端的延伸部卡在第一限位块1309的两侧；腰部拨块1303的下端处于腰部扭簧1304的两延伸部之间，并处于第一凸柱1308与第一限位块1309之间。

如图1和图3所示，头部扭转机构14包括第二偏心轮1401、头部拨块1402、头部扭簧1403和头部扭杆1404；头部拨块1402沿长度方向设有第三条形槽1405，头部拨块1404的下部通过第三连接轴1406可转动安装在壳体901上；第二偏心轮1401安装在驱动主轴904上，并处于第三条形槽1405中；壳体901上设有第二凸柱1407，头部拨块1402的上端设有扭簧拨块1408，头部扭簧1403套在第二凸柱1407上，头部扭簧1403的两端的延伸部卡在扭簧拨块1408的两侧；头部扭杆1404的一端与头部1连接，头部扭杆1404的另一端处于头部扭簧1403的两延伸部之间，并处于扭簧拨块1408的外侧。

左脚驱动机构11和右脚驱动机构12均包括包括第二微电机1101和第二传动齿轮组1102；主动轮15通过第二传动齿轮组1102与第二微电机1101的输出轴传动连接。

第二传动齿轮组1102包括冠牙齿轮11021、双联齿轮11022、足部离合齿轮11023和直齿轮11024；冠牙齿轮11021、双联齿轮11022、足部离合齿轮11023和直齿轮11024依次传动连接；冠牙齿轮11021与第二微电机1101的输出轴传动连接；直齿轮11024与主动轮15传动连接。

将左臂5的拨杆1002与右臂6的拨杆1002错开180°设置，拨杆1002与传动轮1001构成驱动主轴904的偏心机构（曲轴连杆机构），驱动主轴904转动，带动传动轮1001旋转，传动轮1001的旋转使得拨杆1002在第一条形槽1006中上下运动，并推动扇形齿轮1003绕第一连接轴1004前后摆动，扇形齿轮1003通过离合齿轮驱18动左臂5、右臂6作一前一后的往复摆动。驱动主轴904转动的同时，带动第一偏心轮1301旋转，第一偏心轮1301只能在第二条形槽1305中上下运动，并推动腰部拨块1303往复运动，腰部拨块1303的下端拨动腰部扭簧1304的一延伸部，使腰部扭簧1304扭转，腰部扭簧1304两延伸部对腰部拨块1303的反作用力，使得上身2作相对于腰部3的转动。对于拨动头部1扭转的原理，基本与上身2的转动原理相同，这里不作进一步详述。

左臂5、右臂6的摆动，以及头部1、上身2的扭转均与驱动主轴904联动，通过尽量简单的结构实现尽量逼真的动作，结构、控制更加简单；左脚7、右脚8分别采用独立的微电机进行驱动，当左脚7停止而右脚8运动时，玩具机器人便以左脚7为转动中心进行旋转，配合控制方式，使玩具机器人能够作出更多的行走动作。

Claims

1.一种玩具机器人，包括头部、上身、腰部、臀部、左臂、右臂、左脚和右脚，头部可转动安装在上身的上端，上身的下端可转动安装在腰部上，左脚和右脚的底部均设有主动轮和从动轮，其特征是：还包括主驱动机构、两个摆臂机构、左脚驱动机构、右脚驱动机构、腰部扭转机构和头部扭转机构；主驱动机构和两个摆臂机构均设置在上身中，左臂和右臂分别通过摆臂机构与主驱动机构传动连接；左脚驱动机构设置在左脚中，左脚驱动机构的输出动力端与左脚底部的主动轮传动连接；右脚驱动机构设置在右脚中，右脚驱动机构的输出动力端与右脚底部的主动轮传动连接；腰部扭转机构设置在上身与腰部之间；头部扭转机构设置在头部与上身之间。

2.如权利要求1所述的玩具机器人，其特征是：所述主驱动机构包括第一微电机、第一传动齿轮组和驱动主轴，驱动主轴通过第一传动齿轮组与第一微电机的输出轴传动连接。

3.如权利要求2所述的玩具机器人，其特征是：还包括离合齿轮；所述摆臂机构包括传动轮、拨杆、扇形齿轮、第一连接轴和拉簧；扇形齿轮沿径向设有第一条形槽，扇形齿轮的下部通过第一连接轴可转动安装在上身上；拉簧的两端分别与上身和扇形齿轮的上部连接；传动轮安装在驱动主轴上，拨杆与驱动主轴平行设置，拨杆的一端安装在传动轮上，拨杆的另一端处于第一条形槽中；左臂和右臂分别通过离合齿轮与相应的扇形齿轮传动连接。

4.如权利要求2所述的玩具机器人，其特征是：所述腰部扭转机构包括第一偏心轮、限位杆、腰部拨块和腰部扭簧；腰部拨块沿长度方向设有第二条形槽，第二条形槽的下方设有限位槽，腰部拨块的上部通过第二连接轴可转动安装在上身上；第一偏心轮安装在驱动主轴上，并处于第二条形槽中；限位杆的一端固定在上身上，限位杆的另一端处于限位槽中；腰部上设有第一凸柱和第一限位块，腰部扭簧套在第一凸柱上，腰部扭簧的两端的延伸部卡在第一限位块的两侧；腰部拨块的下端处于腰部扭簧的两延伸部之间，并处于第一凸柱与第一限位块之间。

5.如权利要求2所述的玩具机器人，其特征是：所述头部扭转机构包括第二偏心轮、头部拨块、头部扭簧和头部扭杆；头部拨块沿长度方向设有第三条形槽，头部拨块的下部通过第三连接轴可转动安装在上身上；第二偏心轮安装在驱动主轴上，并处于第三条形槽中；上身上设有第二凸柱，头部拨块的上端设有扭簧拨块，头部扭簧套在第二凸柱上，头部扭簧的两端的延伸部卡在扭簧拨块的两侧；头部扭杆的一端与头部连接，头部扭杆的另一端处于头部扭簧的两延伸部之间，并处于扭簧拨块的外侧。

6.如权利要求1所述的玩具机器人，其特征是：所述左脚驱动机构和右脚驱动机构均包括包括第二微电机和第二传动齿轮组；所述主动轮通过第二传动齿轮组与第二微电机的输出轴传动连接。

7.如权利要求6所述的玩具机器人，其特征是：所述第二传动齿轮组包括冠牙齿轮、双联齿轮、足部离合齿轮和直齿轮；冠牙齿轮、双联齿轮、足部离合齿轮和直齿轮依次传动连接；冠牙齿轮与第二微电机的输出轴传动连接；直齿轮与所述主动轮传动连接。