CN210384819U - 多自由度多控制结构运动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多自由度多控制结构运动机构，包括：第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构、第二连接段钢结构、头部钢结构和液压控制系统；所述液压控制系统包括多个纵向油缸、多个横向油缸和驱动油缸；所述第一钢结构固定连接在躯干主体上，所述第二钢结构同所述第一钢结构铰接，且所述第二钢结构在纵向油缸的驱动下纵向转动，本实用新型所述的多自由度多控制结构运动机构，每个结构部件通过销轴与油缸连接在一起，结构动作时，每个部件按照各自的回转中心进行纵向和横向复合动作，实现结构不同姿态的组合，结构可靠。

Description

多自由度多控制结构运动机构

技术领域

本实用新型涉及仿生机械领域，具体而言，尤其涉及大型巡游演艺机械马的颈部结构，一种多自由度多控制结构运动机构。

背景技术

目前，在一些旅游胜地出现了很多可观赏的动物模拟机械类的娱乐设备或者巡游演出用演艺设备，在现有的游乐演艺设备中，对于动物机械造型中腿部一种是采用静态形式，各个关节采用整体模式，无相对运动，如旋转木马，不具备观赏性和游乐行。

现有仿生动物的颈部机构，多数采用单自由度进行模拟颈部动作，此种形式机构简单，动作单一，其运动过程中自由度很低，缺少传动机构，且仿生效果差，缺少真实性。

发明内容

根据上述提出现有技术中仿生颈部，运动为单自由度，缺少相对运动的的技术问题，而提供一种多自由度多控制结构运动机构。本实用新型主要利用第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构、第二连接段钢结构和头部钢结构，通过销轴与油缸连接在一起，从而在结构动作时，每个部件在油缸的驱动下，按照各自的回转中心进行纵向和横向复合动作，实现结构不同姿态的组合，结构可靠。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种多自由度多控制结构运动机构，包括：第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构、第二连接段钢结构、头部钢结构和液压控制系统；所述液压控制系统包括多个纵向油缸、多个横向油缸和驱动油缸；所述第一钢结构固定连接在躯干主体上，所述第二钢结构同所述第一钢结构铰接，且所述第二钢结构在纵向油缸的驱动下纵向转动；每组所述中间钢结构包括一个横向钢结构和一个纵向钢结构，所述横向钢结构同所述第二钢结构铰接，且所述横向钢结构在横向油缸的驱动下横向转动，在每组所述中间钢结构内，所述纵向钢结构同所述横向钢结构铰接，且所述纵向钢结构在纵向油缸的驱动下纵向转动；所述第一连接段钢结构同所述所述中间钢结构中的最后一个纵向钢结构固定连接，所述第二连接段钢结构同所述第一连接段钢结构铰接，且所述第二连接段钢结构在横向油缸的驱动下横向转动，所述头部钢结构同所述第二连接段钢结构铰接，且所述头部钢结构在驱动油缸的驱动下实现绕回转中心的左右转动和俯仰动作。

进一步地，所述第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构、第二连接段钢结构和头部钢结构的铰接处设置有电气检测系统，所述电气检测系统包括销轴、角度检测限位销、角度检测装置和检测支架；上端的钢结构和下端的钢结构通过销轴铰接，所述销轴端部设有角度检测限位销，且在所述角度检测限位销外侧通过检测支架设有角度检测装置，所述检测支架设于下端的钢结构上。

进一步地，所述销轴贯穿上端的钢结构和下端的钢结构的销孔，且在上端的钢结构销孔外侧设有用于固定所述销轴的轴端挡板；下端的钢结构销孔内设有支撑所述销轴旋转的自润滑轴承。

进一步地，所述的中间钢结构设有四组，第一组包括作为横向钢结构的第三钢结构和作为纵向钢结构的第四钢结构，第二组包括作为横向钢结构的第五钢结构和作为纵向钢结构的第六钢结构，第三组包括作为横向钢结构的第七钢结构和作为纵向钢结构的第八钢结构，第四组包括作为横向钢结构的第九钢结构和作为纵向钢结构的第十钢结构。

进一步地，所述第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构和第二连接段钢结构为板材和管材全熔透焊接而成的箱型结构。

进一步地，所述的头部钢结构为板材全熔透焊接而成的箱型结构，且安装有回转支撑。

与现有技术相比较，本实用新型所述的多自由度多控制结构运动机构，每个结构部件通过销轴与油缸连接在一起，结构动作时，每个部件按照各自的回转中心进行纵向和横向复合动作，实现结构不同姿态的组合，结构可靠。

本实用新型所述的多自由度多控制结构运动机构，适用于主题公园、广场及特殊场合等巡游演艺领域，演艺车巡游时，颈部结构的每个部件按照各自的回转中心进行纵向和横向负荷动作，实现结构不同姿态的复合动作，是一种大型巡游演艺机械马的颈部结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型多自由度多控制结构运动机构侧视图。

图2位本实用新型多自由度多控制结构运动机构俯视图。

图3位本实用新型多自由度多控制结构运动机构侧剖视图。

图4为本实用新型角度检测机构示意图。

图5为图3的A位置放大示意图。

图6为图3的B位置放大示意图。

图中：1、第一钢结构，2、第二钢结构，3、第三钢结构，4、第四钢结构，5、第五钢结构，6、第六钢结构，7、第七钢结构，8、第八钢结构，9、第九钢结构，10、第十钢结构，11、第一连接段钢结构，12、第二连接段钢结构，13、头部钢结构，

14、液压控制系统、141、横向油缸，142、纵向油缸，

15、电气检测系统，16、销轴，17、自润滑轴承，18、轴端挡板，19、角度检测限位销，20、角度检测装置，21、检测支架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种多自由度多控制结构运动机构，包括：第一钢结构1、第二钢结构2、多组中间钢结构、第一连接段钢结构11、第二连接段钢结构12、头部钢结构13和液压控制系统14；所述液压控制系统14包括多个纵向油缸142、多个横向油缸141和驱动油缸；所述第一钢结构1固定连接在躯干主体上，所述第二钢结构2同所述第一钢结构1铰接，且所述第二钢结构2在纵向油缸142的驱动下纵向转动；每组所述中间钢结构包括一个横向钢结构和一个纵向钢结构，所述横向钢结构同所述第二钢结构2铰接，且所述横向钢结构在横向油缸141的驱动下横向转动，在每组所述中间钢结构内，所述纵向钢结构同所述横向钢结构铰接，且所述纵向钢结构在纵向油缸的驱动下纵向转动；所述第一连接段钢结构11同所述所述中间钢结构中的最后一个纵向钢结构固定连接，所述第二连接段钢结构12同所述第一连接段钢结构11铰接，且所述第二连接段钢结构12在横向油缸141的驱动下横向转动，所述头部钢结构13同所述第二连接段钢结构12铰接，且所述头部钢结构13在驱动油缸的驱动下实现绕回转中心的左右转动和俯仰动作。

在本实用新型的实施方式中，所述第一钢结构1、第二钢结构2、多组中间钢结构、第一连接段钢结构11、第二连接段钢结构12和头部钢结构13的铰接处设置有电气检测系统，所述电气检测系统包括销轴、角度检测限位销、角度检测装置和检测支架；上端的钢结构和下端的钢结构通过销轴铰接，所述销轴端部设有角度检测限位销，且在所述角度检测限位销外侧通过检测支架设有角度检测装置，所述检测支架设于下端的钢结构上。所述销轴贯穿上端的钢结构和下端的钢结构的销孔，且在上端的钢结构销孔外侧设有用于固定所述销轴的轴端挡板，下端的钢结构销孔内设有支撑所述销轴旋转的自润滑轴承，该电气检测系统能够随时检测各个关节相对上节的转角数值，起到安全保护和提供信号的作用。

具体的，如图4所示，第一钢结构1和第二钢结构2通过销轴16铰接，所述销轴16端部设有角度检测限位销19，且在所述角度检测限位销19外侧通过检测支架21设有角度检测装置20，所述检测支架21设于第二钢结构2上，当第一钢结构1和第二钢结构2做相对转动时，通过角度检测装置控制转角范围。所述销轴16贯穿第一钢结构1和第二钢结构2的销孔，且在第一钢结构1销孔外侧设有用于固定所述销轴16的轴端挡板18，销轴采用轴端挡板的形式进行限位，第二钢结构2销孔内设有支撑所述销轴16旋转的自润滑轴承17，对销轴起到润滑作用，减少轴的磨损。

在本实用新型的实施方式中，所述的中间钢结构设有四组，第一组包括作为横向钢结构的第三钢结构3和作为纵向钢结构的第四钢结构4，第二组包括作为横向钢结构的第五钢结构5和作为纵向钢结构的第六钢结构6，第三组包括作为横向钢结构的第七钢结构7和作为纵向钢结构的第八钢结构8，第四组包括作为横向钢结构的第九钢结构9和作为纵向钢结构的第十钢结构10，第一钢结构1用于连接躯干主体，第二钢结构2用于连接钢结构1，并实现纵向转动；第三钢结构3用于连接钢结构2，并实现横向转动；第四钢结构4用于连接钢结构3，并实现纵向转动；第五钢结构5用于连接钢结构4，并实现横向转动；第六钢结构6用于连接钢结构5，并实现纵向转动；第七钢结构7用于连接钢结构6，并实现横向转动；第八钢结构8用于连接钢结构7，并实现纵向转动；第九钢结构9用于连接钢结构8，并实现横向转动；第十钢结构10用于连接钢结构9，并实现纵向转动；第一连接段钢结构11用于连接第十钢结构10；第二连接段钢结构12用于连接第一连接段钢结构11，并实现横向转动；头部钢结构13用于连接第二连接段钢结构12，并实现头部绕回转中心左右转动和头部的俯仰动作。

在本实用新型的实施方式中，如图2所示，用于连接所述第一钢结构1和第二钢结构2的纵向油缸设置有两个，以满足前部结构钢较大的重量提升需要，满足颈部及头部的俯仰参数要求，相邻的钢结构的横向油缸设有两个，分别位于钢结构的左右两侧，以满足颈部左右转向的平稳度需要。

在本实用新型的实施方式中，如图3、图5和图6所示，所述第二钢结构2和第三钢结构3采用销轴铰接，使所述第三钢结构3能够相对所述第二钢结构2横向转动，所述第四钢结构4和所述第五钢结构采用销轴铰接，使所述第五钢结构能够相对所述第四钢结构4横向转动，所述铰轴竖直设置。

在本实用新型的实施方式中，所述第一钢结构1、第二钢结构2、多组中间钢结构、第一连接段钢结构11和第二连接段钢结构12为板材和管材全熔透焊接而成的箱型结构，全部采用全熔透焊接连接而成，经严格强度和刚度校核计算，满足使用和规范要求。

所述的头部钢结构13为板材全熔透焊接而成的箱型结构，采用全熔透焊接连接而成，经严格强度和刚度校核计算，满足使用和规范要求，且所述头部钢结构13安装有回转支撑，实现头部绕回转中心左右转动和头部的俯仰动作。

本实用新型所述的多自由度多控制结构运动机构，优选的设有13个结构部件组成，每个结构部件通过销轴与油缸连接在一起，结构动作时，每个部件按照各自的回转中心进行纵向和横向复合动作，实现结构不同姿态的组合，实现动物造型的可观赏性和娱乐性。

本实用新型所述的多自由度多控制结构运动机构，液压驱动系统14分别驱动对应的部件，在各个油缸的行程内可实现纵向和横向的单独动作以及纵、横向复合动作；实现结构不同姿态的组合；电气控制系统15用于检测各关节相对运动位置，以此提供信号给液压系统，实现不同姿态的转换。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种多自由度多控制结构运动机构，其特征在于，包括：第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构、第二连接段钢结构、头部钢结构和液压控制系统；

所述液压控制系统包括多个纵向油缸、多个横向油缸和驱动油缸；

所述第一钢结构固定连接在躯干主体上，所述第二钢结构同所述第一钢结构铰接，且所述第二钢结构在纵向油缸的驱动下纵向转动；

每组所述中间钢结构包括一个横向钢结构和一个纵向钢结构，所述横向钢结构同所述第二钢结构铰接，且所述横向钢结构在横向油缸的驱动下横向转动，在每组所述中间钢结构内，所述纵向钢结构同所述横向钢结构铰接，且所述纵向钢结构在纵向油缸的驱动下纵向转动；

所述第一连接段钢结构同所述中间钢结构中的最后一个纵向钢结构固定连接，所述第二连接段钢结构同所述第一连接段钢结构铰接，且所述第二连接段钢结构在横向油缸的驱动下横向转动，所述头部钢结构同所述第二连接段钢结构铰接，且所述头部钢结构在驱动油缸的驱动下实现绕回转中心的左右转动和俯仰动作。

2.根据权利要求1所述的多自由度多控制结构运动机构，其特征在于，

所述第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构、第二连接段钢结构和头部钢结构的铰接处设置有电气检测系统，所述电气检测系统包括销轴、角度检测限位销、角度检测装置和检测支架；

上端的钢结构和下端的钢结构通过销轴铰接，所述销轴端部设有角度检测限位销，且在所述角度检测限位销外侧通过检测支架设有角度检测装置，所述检测支架设于下端的钢结构上。

3.根据权利要求2所述的多自由度多控制结构运动机构，其特征在于，所述销轴贯穿上端的钢结构和下端的钢结构的销孔，且在上端的钢结构销孔外侧设有用于固定所述销轴的轴端挡板；

下端的钢结构销孔内设有支撑所述销轴旋转的自润滑轴承。

4.根据权利要求1或2所述的多自由度多控制结构运动机构，其特征在于，所述的中间钢结构设有四组，第一组包括作为横向钢结构的第三钢结构和作为纵向钢结构的第四钢结构，第二组包括作为横向钢结构的第五钢结构和作为纵向钢结构的第六钢结构，第三组包括作为横向钢结构的第七钢结构和作为纵向钢结构的第八钢结构，第四组包括作为横向钢结构的第九钢结构和作为纵向钢结构的第十钢结构。

5.根据权利要求1或2所述的多自由度多控制结构运动机构，其特征在于，所述第一钢结构、第二钢结构、多组中间钢结构、第一连接段钢结构和第二连接段钢结构为板材和管材全熔透焊接而成的箱型结构。

6.根据权利要求1或2所述的多自由度多控制结构运动机构，其特征在于，所述的头部钢结构为板材全熔透焊接而成的箱型结构，且安装有回转支撑。

Images