CN206856830U - 一种仿真动物腿部行走装置 - Google Patents
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Abstract
一种仿真动物腿部行走装置，包括动力装置，还包括第一关节、第二关节；所述动力装置为非全幅的往复驱动轴；所述动力装置驱动第一关节；所述第一关节包括与往复驱动轴连接的第一轴承，所述第一轴承通过连接臂分别固定连接轴线与第一轴承的轴线不共线的第一主轴和第一辅轴，所述第一主轴上还连接有一个具有腰形孔的单孔板；所述第二关节包括第二轴承和活动连接在第二轴承上的第二主轴和第二辅轴，所述第一连杆连接在第二轴承上，第二连杆连接在第二主轴上。本实用新型利用往复非全幅的轴承驱动多组连杆和轴承，较为真实的模拟出动物的腿部行走姿态，并通过腰形孔模拟出了行走时的末段阻尼状态，使得仿真动物行走姿态更加逼真。
Description
技术领域
本实用新型属于机械领域，涉及一种仿真动物模拟装置，具体涉及一种仿真动物腿部行走装置。
背景技术
对于大型仿真动物的骨架和机械结构设计，通常需要机械结构能够模拟仿真动物的各种动作，特别是动物的腿部行走，一般而言，仿真动物的移动并不真实依赖于腿部的支撑行走，但是也希望仿真动物在前进时，腿部能够模拟出动物行走时的姿态，从而提高观赏度；现有技术中，仿真动物的腿部模拟如果对腿部的各个部分例如大腿、小腿等分别驱动，则不仅驱动结构复杂，不易设计，而且大腿和小腿的摆动在使用动力装置直接驱动时，动作僵硬呆板，与动物行走时的大小腿真实姿势区别较大。
实用新型内容
为克服现有仿真动物腿部模拟装置存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种仿真动物腿部行走装置。
本实用新型所述仿真动物腿部行走装置，包括动力装置，其特征在于：还包括第一关节、第二关节；所述动力装置为非全幅的往复驱动轴；所述动力装置驱动第一关节；
所述第一关节包括与往复驱动轴连接的第一轴承，所述第一轴承通过连接臂分别固定连接轴线与第一轴承的轴线不共线的第一主轴和第一辅轴，所述第一主轴上连接有第一连杆，第二主轴上连接有第二连杆，所述第一主轴上还连接有一个具有腰形孔的单孔板，所述腰形孔套在一个固定在仿真动物骨架上的支撑轴上；
所述第二关节包括第二轴承和活动连接在第二轴承上的第二主轴和第二辅轴，所述第一连杆连接在第二轴承上，第二连杆连接在第二主轴上，所述第二辅轴连接有第三连杆，第三连杆连接一个脚部模拟板。
优选的，所述第一主轴和第一辅轴与第一轴承连接的连接臂之间夹角为大于30度的锐角。
优选的，所述第二辅轴还通过一个第四连杆连接脚部模拟板，第三连杆和第四连杆连接在脚部模拟板的不同位置。
采用本实用新型所述的仿真动物腿部行走装置，利用往复非全幅的轴承驱动多组连杆和轴承，较为真实的模拟出动物的腿部行走姿态，并通过腰形孔模拟出了行走时的末段阻尼状态，本实用新型结构简单，采用单组动力驱动带动两个关节及脚掌的同步运动，使得仿真动物行走姿态更加逼真。
附图说明
图1为本实用新型所述仿真动物腿部行走装置的一种具体实施方式结构示意图；
图2为本实用新型所述第一关节的一种具体实施方式结构示意图；
图3为本实用新型所述第二关节的一种具体实施方式结构示意图；
图中附图标记名称为1-第一关节、2-第二关节、3-第一连杆、4-第二连杆、5-第三连杆、6-第四连杆、7-脚部模拟板、11-往复驱动轴、12-第一主轴、13-第一辅轴、14-支撑轴、15-单孔板、21-第二轴承、22-第二主轴、23-第二辅轴，图1中的虚线圆形框内分别表示第一关节和第二关节。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实用新型所述仿真动物腿部行走装置，包括动力装置，还包括第一关节1、第二关节2；所述动力装置为非全幅的往复驱动轴11；所述动力装置驱动第一关节；
所述第一关节包括与往复驱动轴连接的第一轴承，所述第一轴承通过连接臂分别固定连接轴线与第一轴承的轴线不共线的第一主轴12和第一辅轴13，所述第一主轴上连接有第一连杆3，第二主轴上连接有第二连杆4，所述第一主轴上还连接有一个具有腰形孔的单孔板15，所述腰形孔套在一个固定在仿真动物骨架上的支撑轴14上；
所述第二关节包括第二轴承21和活动连接在第二轴承上的第二主轴22和第二辅轴23，所述第一连杆连接在第二轴承上，第二连杆连接在第二主轴上，所述第二辅轴连接有第三连杆5，第三连杆连接一个脚部模拟板。
第一关节用于模拟仿真动物大腿根部，第二关节用于模拟仿真动物大腿与小腿的连接关节。
如图1所示，通过外部动力装置驱动往复驱动轴往复运动，且此往复运动不超过全幅，一般为半幅往复运动，即往复驱动轴运行半圈后反向运动半圈，以此循环，图1中，外部动力装置为一个可以往复非全幅运动的套接在往复驱动轴上并被链条驱动的齿轮，通过链条的反复往复运动实现往复驱动轴的往复运动。
如图2所示，往复驱动轴转动时，带动第一轴承转动，第一轴承的转动使与其不共线的第一主轴和第一辅轴围绕第一轴承转动，所谓腰形孔为两端半圆，中间为矩形的条形孔；第一主轴被腰形孔所限制，从而使第一主轴的转动不能脱离腰形孔的约束，模拟行走动物大腿肌肉虽然转动，但不能离开大腿根部的状态；腰形孔在转动时，在腰形孔两端的半圆处，由于受到半圆形状的收缩，在第一主轴运动到腰形孔时，虽然驱动轴旋转速度没有改变，但腰形孔使得支撑轴卡在腰形孔两端的半圆处时，单孔板的位移速度视觉上实际变缓，从而模拟出动物大腿摆动时，在摆动范围末端速度减小的阻尼运动形态，从而更加逼真。
第一辅轴、第一主轴通过第一连杆、第二连杆分别连接第二关节的第二轴承和第二主轴，从而共同驱动第二关节跟随第一关节的循环往复运动，并传递出第一主轴运动时的阻尼状态和围绕关节运动的状态。
所述第一主轴和第一辅轴与第一轴承连接的连接臂之间夹角可以为直角或锐角，实际操作中，大于30度的锐角视觉效果更好。
如图3所示，还可以在第二关节的第二辅轴还通过一个第四连杆6连接脚部模拟板7，第三连杆和第四连杆连接在脚部模拟板的不同位置。从而使得第一关节的运动能够通过第二关节传递并进一步通过第三连杆和第四连杆传动到脚部模拟板，第三连杆和第四连杆连接在脚部模拟板的不同位置使得脚部模拟板在第一关节运动时也同步起伏运动，从而模拟出动物脚掌的行走变化。
采用本实用新型所述的仿真动物腿部行走装置，利用往复非全幅的轴承驱动多组连杆和轴承，较为真实的模拟出动物的腿部行走姿态，并通过腰形孔模拟出了行走时的末段阻尼状态，本实用新型结构简单，采用单组动力驱动带动两个关节及脚掌的同步运动，使得仿真动物行走姿态更加逼真。
前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种仿真动物腿部行走装置，包括动力装置，其特征在于：还包括第一关节、第二关节；所述动力装置为非全幅的往复驱动轴；所述动力装置驱动第一关节；
所述第一关节包括与往复驱动轴连接的第一轴承，所述第一轴承通过连接臂分别固定连接轴线与第一轴承的轴线不共线的第一主轴和第一辅轴，所述第一主轴上连接有第一连杆，第二主轴上连接有第二连杆，所述第一主轴上还连接有一个具有腰形孔的单孔板，所述腰形孔套在一个固定在仿真动物骨架上的支撑轴上；
所述第二关节包括第二轴承和活动连接在第二轴承上的第二主轴和第二辅轴，所述第一连杆连接在第二轴承上，第二连杆连接在第二主轴上，所述第二辅轴连接有第三连杆，第三连杆连接一个脚部模拟板。
2.如权利要求1所述的仿真动物腿部行走装置，其特征在于，所述第一主轴和第一辅轴与第一轴承连接的连接臂之间夹角为大于30度的锐角。
3.如权利要求1所述的仿真动物腿部行走装置，其特征在于，所述第二辅轴还通过一个第四连杆连接脚部模拟板，第三连杆和第四连杆连接在脚部模拟板的不同位置。
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