EP1526495A2 - Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers - Google Patents

Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers Download PDF

Info

Publication number
EP1526495A2
EP1526495A2 EP04025124A EP04025124A EP1526495A2 EP 1526495 A2 EP1526495 A2 EP 1526495A2 EP 04025124 A EP04025124 A EP 04025124A EP 04025124 A EP04025124 A EP 04025124A EP 1526495 A2 EP1526495 A2 EP 1526495A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
servo
mannequin
link
pulley
axle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04025124A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1526495A3 (de
Inventor
Ralf Gerken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1526495A2 publication Critical patent/EP1526495A2/de
Publication of EP1526495A3 publication Critical patent/EP1526495A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H3/00—Dolls
    • A63H3/36—Details; Accessories
    • A63H3/48—Mounting of parts within dolls, e.g. automatic eyes or parts for animation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H3/00—Dolls
    • A63H3/36—Details; Accessories
    • A63H3/46—Connections for limbs
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/02—Advertising or display means not otherwise provided for incorporating moving display members
    • G09F19/08—Dolls, faces, or other representations of living forms with moving parts
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/02—Advertising or display means not otherwise provided for incorporating moving display members
    • G09F19/08—Dolls, faces, or other representations of living forms with moving parts
    • G09F2019/086—Dolls

Definitions

  • the invention relates to a mannequin, in particular in the form of a human Body according to the preamble of claim 1.
  • mannequins are for the presentation of clothing and accessories in shop windows and displays used for example in department stores.
  • mannequins are known, especially in the form of a human body whose posture is fixed unchangeable.
  • the disadvantage is that such mannequins remain rigid during the presentation in the predetermined posture.
  • a mannequin must be maintained for each desired posture.
  • manikins are known, in particular in the form of a human body, whose posture is at least during the construction and reconstruction of a window display by hand changeable.
  • a disadvantage of the use of such manikins is that they remain rigid during the presentation in the previously set posture.
  • manikins especially in the form of a human body whose posture are continuously changed by driven movable members during the presentation. In particular, the drives of the movable members have disadvantages.
  • Servomotors and stepper motors each have a high weight and can only be used with complex control electronics. Even pneumatic cylinders must be controlled consuming. In addition, the provision of pneumatic energy makes further technical demands.
  • the use of linear motors in turn requires complex control electronics and is characterized by high costs disadvantageous. Manikins with such drive elements are expensive and tend due to their high weight to strong natural oscillations.
  • WO 94/01198 a mannequin for simulating the running movement of a rotor is known in which by means of a servo on several belt transmissions, the rotational movement of the servo on different waves, z. B. for storage of the leg approach or arm attachment, transferred and implemented there by means of lever mechanism in pivotal movements.
  • the disadvantage is that in particular the arm posture is fixed and not freely movable.
  • the mannequin can be used only to emulate the running motion of a runner. Other positions of the mannequin can not be realized in this way.
  • the mannequin is difficult to remove and tighten due to the rigid arm posture, whereby the handling of the mannequin is difficult.
  • the servo is a very compact drive unit and includes a motor, a gearbox and corresponding control electronics.
  • the drive of the servo implements a rotation angle of ⁇ 90 ° on its output shaft.
  • the mannequin has a plurality of links that are connected to each other via at least one hinge or at least one hinge joint, each of these joints is designed to be drivable with a servo.
  • Two link elements of a link of a mannequin are coaxially aligned with each other and articulated by means of a hinge connector.
  • Both the first link element and the second link element each have a servo fixedly connected to the respective link element.
  • the output pins of the servos are each rotatably connected to the joint connector.
  • one servo realizes a coaxial rotational movement and the other servo realizes a pivoting movement of one link element to the other link element of the link of the mannequin.
  • a disadvantage of the hinges designed as hinge joints is that all occurring static and dynamic forces are received directly in both the articulated arm and in the output shaft of the servo.
  • a disadvantage of the hinges designed as hinges is that the angular momentum of the output shaft of the servos is transmitted directly to the respective member element of a link.
  • the invention is therefore based on the object, a generic mannequin, especially in the form of a human body, so that the moving Members of the mannequin have a higher durability with greater load capacity and realize a smooth movement.
  • the servo is equipped with a transmission gear and thereby the power transmission and the movement can be varied by changing the transmission ratio.
  • this can increase the scope of the animation, in which the angular velocities, but also the torques, can be changed over a large area.
  • the range of use of the servo between predefined limits can be limited and thus the servo can be optimized with the help of the transmission ratio. If smaller angular velocities and / or torques are to be realized with the predefined limits, then the servo can also be made less powerful and therefore smaller.
  • the weight is absorbed by the hinges and the torque absorption by the servos. This increases the stability of the mannequin. At the same time, the load and wear of the output shaft of the servos are significantly reduced. It is also advantageous that the thru-axle is rotatably connected to the first member member and rotatably connected to the second member element, as well as the share forces of the dynamic forces are absorbed by the thru axle in addition to the weight forces and thus the servo is further relieved.
  • a belt transmission can be used in the hinge and the hinge joint.
  • the elastic properties of the belt also have a positive effect on the quality of the animations and on the service life of the servos.
  • the hinge joint is flat and has four joints, and a further thru axle is located between a lever and a connecting rod, the length of the lever and / or the connecting rod can be adjusted. Then the power transmission and the radius of the movement path can also be varied, resulting in even more diverse applications of the manikin.
  • the mannequin according to the invention in particular in the form of a human body according to FIG. 1 consists of a framework 1 and a head 2.
  • the framework 1 is simplified in a simplified manner to the human skeleton and has a vertically arranged backbone 3, on which a shoulder bracket 4 and a Hrichausleger 5 are each mounted horizontally.
  • the shoulder bracket 4 is arranged approximately at the level of the shoulder and the H predominantlyausleger 5 approximately at the level of the hip of the mannequin.
  • At the outer ends of the shoulder arm 4 are each a right arm member 6 and a left arm member 6 'attached.
  • At the outer ends of the H favorauslegers 5 are each a right leg member 7 and a left leg member 7 'attached.
  • both the shoulder bracket 4, the Hefficientausleger 5, the arm members 6, 6 'and the leg links 7, 7' are divided into further link elements.
  • the link elements of the arm members 6, 6 'are designed to be movable relative to one another by means of rotary joints 8 and hinge joints 9.
  • the link elements of the leg links 7, 7 'are in turn designed to be movable relative to one another by means of rotary joints 8.
  • the backbone 3 in turn has a plurality of hinges 8 and hinge joints. 9
  • the frame 1 of the mannequin is surrounded by a shell, not shown, which simulates a human body. The size of the frame 1 and the appearance of the head 2 and the shell are interpretable according to individual requirements.
  • a hinge joint 9 is shown in a first embodiment.
  • further hinge joints 9 are constructed in the same way, so that on the Presentation and explanation is omitted.
  • the arm member 6 in a first member member 10 and a second member element 10 'divided, which are designed to pivot each other.
  • the ends of the limb elements 10, 10 ' are by means of a plug-in axis 11 and rotatable with each other connected.
  • a servo 12 is attached on the first link member 10.
  • the servo 12 is supplied with data and energy by means not shown electrical lines.
  • On an output shaft 13 of the servo 12 a first pulley 14 is rotatably mounted.
  • the thru-axle 11 is non-rotatable with the second link element 10 'and with the second Pulley 14 'connected.
  • On both pulleys 14, 14 ' is a circumferential Belt 15 is arranged.
  • the angular velocity of the output shaft 13 of the servo 12th is on the angular velocity of the arm member element 10 'about the thru axle 11 and is determined by the ratio of the diameters of the pulleys 14, 14 'significantly influenced each other.
  • the belt 15 is also a transmission by means of gears, Timing belt or chains conceivable.
  • the hinge joint 9 is again exemplary in a second embodiment shown on the arm member 6.
  • the arm member 6 is again in two member elements 10, 10 'shared. These are also designed to pivot to each other and connected by means of the thru-axle 11.
  • On the first link element 10 is by means of a holding element 16, the servo 12 attached.
  • the servo 12 is again not by means illustrated electrical lines with data and energy supplied.
  • On the output shaft 13 of the servo 12 is a lever 17 having an end for transmitting the Torque of the servo 12 mounted rotatably.
  • the other end of the lever 17 is rotatably mounted by means of a thru-axle 18 at one end of a connecting rod 19, wherein the other end of the connecting rod 19 in turn by means of a thru-axle 20 is rotatably connected to a holding member 21, which on the second member element 10 'is attached.
  • Both the length of the lever 17, as well as the connecting rod 19, is executed changeable within limits.
  • the axis distances between the output shaft 13 of the servo 12 and the thru axle 18, between the thru axles 18 and 20, between the thru axle 20 and 11 and between the thru axle 11 and the output shaft 13 of the servo 12 form a four-bar linkage. It is the Angular velocity of the output shaft 13 of the servo 12 to the angular velocity of the second link element 10 'is tuned to the thru-axle 11 and is determined by the ratios of these distances to each other significantly.
  • one of the swivel joints 8 is shown by way of example on the arm member 6. In this case, more swivel joints 8 are constructed in the same way, so that their representation and explanation is omitted.
  • the arm member 6 is in turn divided into the first member member 10 and the second member member 10 'and rotatable to each other.
  • the ends of the member members 10, 10 ' are coaxially aligned with each other.
  • the end of the second link element 10 'relative to the first member member 10 has a smaller diameter, which thus forms the plug-in axis 22.
  • This thru-axle 22 serves as a carrier of an outer roller bearing 23 and projects together with the roller bearing 23 into the corresponding tubular shaped end of the first member element 10.
  • the servo 12 is fixed by means of a holding element 16 '.
  • the servo 12 is again supplied by means not shown electrical lines with data and energy.
  • a first pulley 14 for transmitting the torque of the servo 12 is rotatably mounted.
  • the second link element 10 ' in turn has a centrically arranged second pulley 14', which in turn is non-rotatably connected to the second link element 10 '.
  • the pulleys 14, 14 ' are aligned with each other so that the circulation of a belt 15 for transmitting the rotational movement of the output shaft 13 of the servo 12 of the first member member 10 is ensured on the second member element 10'.
  • the angular velocity of the output shaft 13 of the servo 12 is matched to the angular velocity of the arm member element 10 'and is significantly influenced by the ratio of the diameter of the pulleys 14, 14' to each other.
  • transmission by means of the pulleys 14, 14 'and the belt 15 transmission by means of toothed wheels, toothed belts or chains is also conceivable here.
  • the scheme shown in Fig. 7 shows that, by means of a on a personal computer installed software, preprogrammed motion sequence by means of a data transmission element on a data processing unit, on the mannequin installed, is transferable.
  • the data processing unit of the manikin has a program memory for storing the preprogrammed motion sequences, a microprocessor as a controller for controlling each of the servos 1 ... n of the associated Swivels 10 or hinge joints 11 of the limbs of the mannequin.
  • the Control of the servos 12 is according to the preprogrammed motion sequence on the realization of a soft flowing movement of the limbs of the mannequin designed as a lifelike animation.
  • the one by one Servos 12 converted control commands are each either by means of the corresponding Swivel joints 8 or the corresponding hinge joints 9 on the link elements the arm members 6, 6 ', the leg links 7, 7' and the backbone 3 of the mannequin transfer.
  • the simultaneous control generates in its implementation a flowing movement of the mannequin.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers, bei der die beweglichen Glieder der Gliederpuppe bei größerer Belastbarkeit eine höhere Standzeit aufweisen und einen geschmeidigen Bewegungsablauf realisieren. Es wird daher vorgeschlagen, dass das Servo (12) mit einem Übersetzungsgetriebe ausgerüstet ist. Derartige Gliederpuppen werden zur Präsentation von Bekleidung und Accessoires in Schaufenstern und Auslagen beispielsweise in Warenhäusern eingesetzt. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Gliederpuppen werden zur Präsentation von Bekleidung und Accessoires in Schaufenstern und Auslagen beispielsweise in Warenhäusern eingesetzt.
Die wachsende Produktvielfalt bei gleichzeitiger Verkürzung des Produktlebenszyklus der Produkte der Modebrache einerseits und der stetig wachsende Kostendruck andererseits stellt eine große Herausforderung für Hersteller und Verkäufer gleichermaßen dar. Mit einer verbesserten Präsentation der Produkte im Verkauf können potentielle Käufer effektiver angesprochen und zu einem Kauf der Ware motiviert werden. Der Entwicklung neuer Präsentationsmittel in der Modebranche kommt daher eine sehr große Bedeutung zu.
Bekannt sind zunächst einfache Schaufensterpuppen, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers, deren Körperhaltung unveränderbar vorgegeben ist. Nachteilig ist, dass derartige Schaufensterpuppen während der Präsentation starr in der vorgegebenen Körperhaltung verharren. Somit muss für jede gewünschte Körperhaltung jeweils eine Schaufensterpuppe vorgehalten werden.
   Weiterhin sind Gliederpuppen, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers, bekannt, deren Körperhaltung zumindest während des Auf- und Umbaus einer Schaufensterauslage von Hand veränderbar ist. Nachteilig bei der Verwendung derartiger Gliederpuppen ist, dass auch diese während der Präsentation starr in der zuvor eingestellten Körperhaltung verharren.
   Bekannt sind nun Gliederpuppen, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers, deren Körperhaltung durch angetriebene bewegliche Glieder während der Präsentation laufend veränderbar sind.
   Dabei weisen insbesondere die Antriebe der beweglichen Glieder Nachteile auf. Servomotore und Schrittmotore besitzen jeweils ein hohes Eigengewicht und sind nur mit einer aufwendigen Steuerungselektronik verwendbar. Auch Pneumatikzylinder müssen aufwendig angesteuert werden. Zudem stellt die Bereitstellung pneumatischer Energie weitere technische Anforderungen. Der Einsatz von Linearmotoren erfordert seinerseits aufwendige Steuerelektronik und zeichnet sich durch hohe Kosten nachteilig aus. Gliederpuppen mit derartigen Antriebselementen sind teuer und neigen auf Grund deren hohen Eigengewichtes zu starken Eigenschwingungen.
   In WO 94/01198 ist eine Gliederpuppe zur Nachbildung der Laufbewegung eines Läufers bekannt, bei der mittels eines Servos über mehrere Riemengetriebe die Rotationsbewegung des Servos auf verschieden Wellen, z. B. für Lagerung des Beinansatzes oder Armansatzes, übertragen und dort mittels Hebelgetriebe in Schwenkbewegungen umgesetzt werden.
   Nachteilig ist aber, dass im speziellen die Armhaltung fest vorgegeben und nicht frei bewegbar ist. Damit kann die Gliederpuppe nur zur Nachbildung der Laufbewegung eines Läufers eingesetzt werden. Andere Positionen der Gliederpuppe lassen sich so nicht realisieren. Außerdem lässt sich die Gliederpuppe durch die steife Armhaltung nur schwer aus- und anziehen, wodurch der Handhabung der Gliederpuppe erschwert wird.
Mit der US 6,459,227 B2 ist nun eine Gliederpuppe vorgestellt, deren Glieder von sogenannten Servos angetrieben werden. Das Servo ist eine sehr kompakte Antriebseinheit und umfasst einen Motor, ein Getriebe und eine entsprechende Steuerelektronik. Der Antrieb des Servos realisiert an seiner Abtriebswelle einen Drehwinkel von ±90 °. Die Gliederpuppe besitzt mehrere Glieder, die untereinander jeweils über mindestens ein Drehgelenk oder mindestens ein Scharniergelenk verbunden sind, wobei jedes dieser Gelenke mit einem Servo antreibbar ausgeführt ist.
   Zwei Gliedelemente eines Gliedes einer Gliederpuppe sind koaxial zueinander ausgerichtet und gelenkig mittels eines Gelenkverbinders verbunden. Sowohl das erste Gliedelement als auch das zweite Gliedelement verfügt jeweils über einen fest mit dem jeweiligen Gliedelement verbundenen Servo. Die Abtriebszapfen der Servos sind jeweils drehfest mit dem Gelenkverbinder verbunden. Dabei realisiert der eine Servo eine koaxiale Drehbewegung und der andere Servo eine Schwenkbewegung des einen Gliedelementes zu dem anderen Gliedelement des Gliedes der Gliederpuppe.
   Nachteilig bei den als Scharniergelenken ausgelegten Gelenken ist, dass alle auftretenden statischen und dynamischen Kräfte direkt sowohl in den Gelenkausleger als auch in die Abtriebswelle des Servos eingehen. Nachteilig bei den als Drehgelenken ausgelegten Gelenken ist, dass der Drehimpuls der Abtriebswelle der Servos direkt auf das jeweilige Gliedelement eines Gliedes übertragen wird. Dies betrifft alle radialen Drehgelenke der Gliederpuppe. Als besonders nachteilig ergeben sich ein hoher Verschleiß der Gelenke. Die Folge sind instabile Glieder der Gliederpuppe und ein unharmonischer Bewegungsablauf. Durch die direkte Verbindung von Servo und Glied gibt es keine Möglichkeit zur variablen Gestaltung des Bewegungs- und Kräfteverlaufs während der Bewegung der Glieder.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsmäßige Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers zu entwickeln, so dass die beweglichen Glieder der Gliederpuppe bei größerer Belastbarkeit eine höhere Standzeit aufweisen und einen geschmeidigen Bewegungsablauf realisieren.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7. Die erfindungsgemäße Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.
Vorteilhaft bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Gliederpuppe ist es, dass das Servo mit einem Übersetzungsgetriebe ausgerüstet ist und dadurch die Kraftübertragung und der Bewegungsablauf durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses variiert werden kann. Einerseits lässt sich dadurch der Gestaltungsspielraum der Animation vergrößern, bei dem die Winkelgeschwindigkeiten, aber auch die Drehmomente, über einen großen Bereich verändert werden können. Andererseits kann aber auch mit Hilfe des Übersetzungsverhältnisses die Einsatzbreite des Servos zwischen vordefinierte Grenzen eingeschränkt und damit das Servo optimiert werden. Sind mit den vordefinierten Grenzen kleinere Winkelgeschwindigkeiten und/oder Drehmomente zu realisieren, so kann das Servo auch leistungsärmer und damit auch kleiner ausgeführt werden. Außerdem erfolgt durch den Einsatz eines Übersetzungsgetriebes die Gewichtskraftaufnahme durch die Scharniere und die Drehmomentaufnahme durch die Servos. Dadurch erhöht sich die Stabilität der Gliederpuppe. Gleichzeitig werden die Belastung und der Verschleiß der Abtriebswelle der Servos deutlich gesenkt.
Von Vorteil ist auch, dass die Steckachse drehfest mit dem ersten Gliedelement und drehbar mit dem zweiten Gliedelement verbunden ist, da durch die Steckachse neben den Gewichtskräften so auch ein Anteil der dynamischen Kräfte aufgenommen werden und damit das Servo weiter entlastet wird.
Als Übersetzungsgetriebe kann beim Drehgelenk und beim Scharniergelenk ein Riemengetriebe eingesetzt werden. Dann wirken sich zusätzlich die elastischen Eigenschaften des Riemens positiv auf die Qualität der Animationen und auf die Lebensdauer der Servos aus. Durch die Riemengetriebe wird ein weicheres Anfahren erreicht, wodurch sich fließende Bewegungsabläufe realisieren lassen, die einer lebensechten Animation sehr nah kommen. Außerdem wird das Servo durch ein geringeres Anfahrmoment weniger beansprucht, weshalb sich seine Lebensdauer erhöht.
Von Vorteil ist auch, dass als Übersetzungsgetriebe beim Scharniergelenk ein Hebelgetriebe eingesetzt werden kann, womit große Kräfte übertragen und dadurch Lasten z.B. an dem Armglied der Gliederpuppe angehängt werden können. Die größere Gestaltungsvielfalt einer Animation mit dieser Gliederpuppe zeigt sich dann z.B. darin, dass ein an dem Armglied befestigter Koffer den Bewegungsablauf der Gliederpuppe mitläuft.
Ist bei Hebelgetriebe das Scharniergelenk eben und viergelenkig ausgeführt und befmdet sich zwischen einem Hebel und einer Verbindungsstange eine weitere Steckachse, so ist der Hebel und/oder die Verbindungsstange in seiner Länge verstellbar. Dann kann die Kraftübertragung sowie der Radius des Bewegungsweges ebenfalls variiert werden, woraus sich noch vielfältigere Anwendungsmöglichkeiten der Gliederpuppe ergeben.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Gliederpuppe, deren Glieder mittels Scharnier- und Drehgelenken beweglich ausgeführt sind,
Fig. 2
eine schematische Darstellung eines Scharniergelenks in einer ersten Ausführungsform in einer Seitenansicht,
Fig. 3
eine schematische Darstellung des Scharniergelenks der Fig. 2 in einer Draufsicht,
Fig. 4
eine schematische Darstellung eines Scharniergelenks in einer zweiten Ausführungsform in einer Seitenansicht,
Fig. 5
eine schematische Darstellung eines Drehgelenks in einer Vorderansicht,
Fig. 6
eine schematische Darstellung des Drehgelenks aus Fig. 5 in einer Seitenansicht,
Fig. 7
ein Schaubild zur Darstellung des Informationsflusses zur Ansteuerung der Antriebseinheiten der Gelenke der Glieder der Gliederpuppe.
Die erfindungsgemäße Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers besteht gemäß Fig. 1 aus einem Gerüst 1 und einem Kopf 2. Das Gerüst 1 ist in vereinfachender Weise dem menschlichen Knochengerüst nachgebildet und weist ein vertikal angeordnetes Rückgrat 3 auf, an dem ein Schulterausleger 4 und ein Hüftausleger 5 jeweils horizontal angebracht sind. Der Schulterausleger 4 ist dabei etwa in Höhe der Schulter und der Hüftausleger 5 etwa in Höhe der Hüfte der Gliederpuppe angeordnet. An den äußeren Enden des Schulterauslegers 4 sind jeweils ein rechtes Armglied 6 und ein linkes Armglied 6' befestigt. An den äußeren Enden des Hüftauslegers 5 sind jeweils ein rechtes Beinglied 7 und ein linkes Beinglied 7' angebracht. Dabei sind sowohl der Schulterausleger 4, der Hüftausleger 5, die Armglieder 6, 6' als auch die Beinglieder 7, 7' in weitere Gliedelemente unterteilt. Die Gliedelemente der Armglieder 6, 6' sind mittels Drehgelenken 8 und Scharniergelenken 9 zueinander bewegbar ausgeführt. Die Gliedelemente der Beinglieder 7, 7' sind ihrerseits mittels Drehgelenken 8 zueinander bewegbar ausgeführt. Sowohl oberhalb als auch unterhalb des Schulterauslegers 4 besitzt das Rückgrat 3 seinerseits mehrere Drehgelenke 8 und Scharniergelenke 9.
   Das Gerüst 1 der Gliederpuppe ist mit einer nicht dargestellten, einen menschlichen Körper nachbildenden Hülle umgeben. Die Größe des Gerüstes 1 und das Erscheinungsbild des Kopfes 2 und der Hülle sind entsprechend individueller Erfordernisse auslegbar.
In Fig. 2 und 3 ist ein Scharniergelenk 9 in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Dabei sind weitere Scharniergelenke 9 in gleicher Weise aufgebaut, so dass auf deren Darstellung und Erläuterung verzichtet wird. In dem Bereich des Scharniergelenkes 9 ist beispielsweise das Armglied 6 in ein erstes Gliedelement 10 und ein zweites Gliedelement 10' geteilt, die zueinander schwenkbar ausgeführt sind. Die Enden der Gliedelemente 10, 10' sind dazu mittels einer Steckachse 11 und um diese drehbar miteinander verbunden. Auf dem ersten Gliedelement 10 ist ein Servo 12 befestigt. Das Servo 12 ist mittels nicht dargestellter elektrischer Leitungen mit Daten und Energie versorgbar. Auf einer Abtriebswelle 13 des Servos 12 ist eine erste Riemenscheibe 14 drehfest befestigt. Die Steckachse 11 ist drehfest mit dem zweiten Gliedelement 10' und mit der zweite Riemenscheibe 14' verbunden. Auf beiden Riemenscheiben 14, 14' ist umlaufend ein Riemen 15 angeordnet. Die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 13 des Servos 12 ist dabei auf die Winkelgeschwindigkeit des Armgliedelementes 10' um die Steckachse 11 abgestimmt und wird durch das Verhältnis der Durchmesser der Riemenscheiben 14, 14' zueinander maßgeblich beeinflusst. Anstelle einer Übertragung mittels der Riemenscheiben 14, 14' und des Riemens 15 ist auch eine Übertragung mittels Zahnrädern, Zahnriemen oder Ketten vorstellbar.
In Fig. 4 ist das Scharniergelenk 9 in einer zweiten Ausführungsform wiederum beispielhaft an dem Armglied 6 dargestellt. Das Armglied 6 ist dazu wieder in zwei Gliedelemente 10, 10' geteilt. Diese sind gleichfalls schwenkbar zueinander ausgeführt und dazu mittels der Steckachse 11 verbunden. Auf dem ersten Gliedelement 10 ist mittels eines Halteelementes 16 das Servo 12 befestigt. Das Servo 12 ist wiederum mittels nicht dargestellter elektrischer Leitungen mit Daten und Energie versorgbar. Auf der Abtriebswelle 13 des Servos 12 ist ein Hebel 17 mit einem Ende zur Übertragung des Drehmomentes des Servos 12 drehfest angebracht. Das andere Ende des Hebels 17 ist mittels einer Steckachse 18 an einem Ende einer Verbindungsstange 19 drehbar befestigt, wobei das andere Ende der Verbindungsstange 19 wiederum mittels einer Steckachse 20 drehbar mit einem Halteelement 21 verbunden ist, das auf dem zweiten Gliedelement 10' befestigt ist. Sowohl die Länge des Hebels 17, als auch die der Verbindungsstange 19, ist in Grenzen veränderbar ausgeführt. Mittels dem Hebel 17 und der Verbindungsstange 19 lässt sich die Drehbewegung der Abtriebswelle 13 des Servos 12 auf dem ersten Gliedelement 10 in eine Schwenkbewegung des zweiten Armgliedelementes 10' um den Drehpunkt der Steckachse 11 übertragen. Die Achsenabstände zwischen der Abtriebswelle 13 des Servos 12 und der Steckachse 18, zwischen den Steckachsen 18 und 20, zwischen der Steckachse 20 und 11 sowie zwischen der Steckachse 11 und der Abtriebswelle 13 des Servos 12 bilden ein Viergelenkgetriebe. Dabei ist die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 13 des Servos 12 auf die Winkelgeschwindigkeit des zweiten Gliedelementes 10' um die Steckachse 11 abgestimmt und wird durch die Verhältnisse dieser Abstände zueinander maßgeblich bestimmt.
In den Fig. 5 und 6 ist exemplarisch eines der Drehgelenke 8 beispielsweise an dem Armglied 6 dargestellt. Dabei sind weitere Drehgelenke 8 in gleicher Weise aufgebaut, so dass auf deren Darstellung und Erläuterung verzichtet wird.
   In dem Bereich des Drehgelenkes 8 ist das Armglied 6 wiederum in das erste Gliedelement 10 und das zweite Gliedelement 10' geteilt und drehbar zueinander ausgeführt. Die Enden der Gliedelemente 10, 10' sind dazu koaxial zueinander ausgerichtet. Dabei weist das Ende des zweiten Gliedelementes 10' gegenüber dem ersten Gliedelement 10 einen kleineren Durchmesser auf, der damit die Steckachse 22 bildet. Diese Steckachse 22 dient als Träger einer äußeren Wälzlagerung 23 und ragt mitsamt der Wälzlagerung 23 in das entsprechend röhrenförmig gestaltete Ende des ersten Gliedelementes 10 hinein. Anstelle der Wälzlagerung 23 könnte auch eine Gleitlagerung vorgesehen sein. Auf dem ersten Armgliedelement 10 ist mittels eines Halteelementes 16' das Servo 12 befestigt. Das Servo 12 ist wieder mittels nicht dargestellter elektrischer Leitungen mit Daten und Energie versorgbar. Auf der Abtriebswelle 13 des Servos 12 ist eine erste Riemenscheibe 14 zur Übertragung des Drehmomentes des Servos 12 drehfest befestigt. Das zweite Gliedelement 10' verfügt seinerseits über eine zentrisch angeordnete zweite Riemenscheibe 14', die ihrerseits drehfest mit dem zweiten Gliedelement 10' verbunden ist. Die Riemenscheiben 14, 14' sind dabei so zueinander ausgerichtet, dass der Umlauf eines Riemens 15 zur Übertragung der Drehbewegung der Abtriebswelle 13 des Servos 12 des ersten Gliedelementes 10 auf das zweite Gliedelement 10' gewährleistet ist. Die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 13 des Servos 12 ist auf die Winkelgeschwindigkeit des Armgliedelementes 10' abgestimmt und wird durch das Verhältnis der Durchmesser der Riemenscheiben 14, 14' zueinander maßgeblich beeinflusst. Anstelle einer Übertragung mittels der Riemenscheiben 14, 14' und des Riemens 15 ist auch hier eine Übertragung mittels Zahnrädern, Zahnriemen oder Ketten vorstellbar.
Das in Fig. 7 dargestellte Schema zeigt, dass ein, mittels einer auf einem Personalcomputer installierten Software, vorprogrammierter Bewegungsablauf mittels eines Datenübertragungselementes auf eine Datenverarbeitungseinheit, die auf der Gliederpuppe installiert ist, übertragbar ist. Die Datenverarbeitungseinheit der Gliederpuppe besitzt einen Programmspeicher zur Speicherung der vorprogrammierten Bewegungsabläufe, einen Mikroprozessor als Controller zur Steuerung jedes der Servos 1...n der zugeordneten Drehgelenke 10 oder Scharniergelenke 11 der Glieder der Gliederpuppe. Die Steuerung der Servos 12 ist entsprechend des vorprogrammierten Bewegungsablaufs auf die Realisierung einer weichen fließenden Bewegung der Glieder der Gliederpuppe als eine lebensechte Animation ausgelegt.
Die Handhabung der Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers soll nun anhand einer Funktionsbeschreibung erläutert werden. Dazu ist von einer nicht dargestellten Person ein Bewegungsablauf auf einem Personalcomputer vorprogrammiert worden und danach beispielsweise per Datenkabel oder per Datenfernübertragung von dem Personalcomputer auf die Datenverarbeitungseinheit der Gliederpuppe überspielt worden. Die nicht dargestellte Person startet nun den in dem Programmspeicher der Datenverarbeitungseinheit der Gliederpuppe zwischengespeicherten vorprogrammierten Bewegungsablauf. Dabei erfolgt die Versorgung jedes der Servos 12 mit den entsprechenden Steuerbefehlen mittels des Mikroprozessorcontrollers. Die von den einzelnen Servos 12 umgesetzten Steuerbefehle werden jeweils entweder mittels der entsprechenden Drehgelenke 8 oder der entsprechenden Scharniergelenke 9 auf die Gliedelemente der Armglieder 6, 6', der Beinglieder 7, 7' und des Rückgrats 3 der Gliederpuppe übertragen. Die simultane Ansteuerung erzeugt dabei in ihrer Umsetzung einen fließenden Bewegungsablauf der Gliederpuppe.
Liste der Bezugszeichen
1
Gerüst
2
Kopf
3
Rückgrat
4
Schulterausleger
5
Hüftausleger
6, 6'
Armglied
7, 7'
Beinglied
8
Drehgelenk
9
Scharniergelenk
10, 10'
Gliedelement
11
Steckachse
12
Servo
13
Abtriebswelle des Servos
14, 14'
Riemenscheibe
15
Riemen
16, 16'
Halteelement
17
Hebel
18
Steckachse
19
Verbindungsstange
20
Steckachse
21
Halteelement
22
Steckachse
23
Wälzlagerung

Claims (7)

  1. Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers, bestehend aus mehreren Gliedelementen (10, 10'), die durch mehrere Drehgelenke (8) und/oder mehrere Scharniergelenke (9) miteinander verbunden sind, wobei jeweils zwei Gliedelemente (10, 10') durch einen Servo (12) antreibbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Servo (12) mit einem Übersetzungsgetriebe ausgerüstet ist.
  2. Gliederpuppe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe des Servos (12) beim Drehgelenk (8) und beim Scharniergelenk (9) ein Riemengetriebe ist.
  3. Gliederpuppe nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Riemengetriebe aus einer ersten Riemenscheibe (14), einer zweiten Riemenscheibe (14') und aus einem, über die Riemenscheiben (14, 14') umlaufenden Riemen (15) besteht, wobei die erste Riemenscheibe (14) koaxial und drehfest mit der Abtriebswelle (13) eines Servos (12) des ersten Gliedelementes (10) sowie die zweite Riemenscheibe (14') koaxial und drehfest mit der Steckachse (11, 22) verbunden ist.
  4. Gliederpuppe nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steckachse (11, 22) drehbar mit dem ersten Gliedelement (10) und drehfest mit dem zweiten Gliedelement (10') verbunden ist.
  5. Gliederpuppe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe des Servos (12) beim Scharniergelenk (9) ein Hebelgetriebe ist.
  6. Gliederpuppe nach Anspruch 5
    dadurch gekennzeichnet, dass das Scharniergelenk (9) eben und viergelenkig ausgeführt ist und sich zwischen einem Hebel (17) und einer Verbindungsstange (19) eine weitere Steckachse (18) befindet und dass der Hebel (17) und/oder die Verbindungsstange (19) in seiner Länge verstellbar ist.
  7. Gliederpuppe nach Anspruch 4 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Ausrichtung der Abtriebswelle (13) des Servos (12) beim Drehgelenk (8) parallel und beim Scharniergelenk (9) im rechten Winkel zur Längsachse des Gliedelementes (10, 10') ist.
EP04025124A 2003-10-24 2004-10-22 Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers Withdrawn EP1526495A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20316424U DE20316424U1 (de) 2003-10-24 2003-10-24 Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers
DE20316424U 2003-10-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1526495A2 true EP1526495A2 (de) 2005-04-27
EP1526495A3 EP1526495A3 (de) 2006-05-03

Family

ID=32010633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04025124A Withdrawn EP1526495A3 (de) 2003-10-24 2004-10-22 Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1526495A3 (de)
DE (1) DE20316424U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2425491A (en) * 2005-04-28 2006-11-01 Lee Mcdonald Articulated figure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003261773A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-19 Flower Robotics Inc. Mannequin having drive section

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3731426A (en) * 1971-10-13 1973-05-08 Mattel Inc Shape-changing figure toy
FR2656141B1 (fr) * 1989-12-19 1992-03-06 Chauvin Patrick Annonceur public.
AU4576693A (en) * 1992-07-14 1994-01-31 Darren Gareth Saunders Animated display
US6198247B1 (en) * 1999-04-20 2001-03-06 Steven Barr Servo-articulated modules and robotic assemblies incorporating them
JP2002166375A (ja) * 2000-11-29 2002-06-11 Iwahiro Shimizu 歩行型マネキン人形

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2425491A (en) * 2005-04-28 2006-11-01 Lee Mcdonald Articulated figure

Also Published As

Publication number Publication date
EP1526495A3 (de) 2006-05-03
DE20316424U1 (de) 2004-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1161357B1 (de) Elektromechanischer stabilisator für das fahrwerk eines fahrzeuges
DE69402405T2 (de) Industrieroboter mit integriertem Untersetzungsgetriebe
DE3038419A1 (de) Industrieller roboter in gelenkbauweise
DE602005004453T2 (de) Gelenkmechanismus mit zwei Aktuatoren für eine Roboterhand und dergleichen
EP0680869A2 (de) Raupenfahrwerk für Erntemaschinen
DE202014010682U1 (de) Übungsmaschine
DE2028087C2 (de) Gelenkkopf mit einer Zange für einen Fernbetätigungsmanipulator
DE3447701C2 (de)
EP3538227A1 (de) Omnidirektionales laufband
DE3716400A1 (de) Schrittloser uebersetzungsmechanismus
EP3400112A1 (de) Roboter mit mehreren koppelgetrieben in leichtbauweise
WO2003055359A1 (de) Möbelantrieb zum verstellen von teilen eines möbels relativ zueinander
DE202004012584U1 (de) Roboter
EP1526495A2 (de) Gliederpuppe, insbesondere in Form eines menschlichen Körpers
DE202006012056U1 (de) Trainingsgerät
DD217294A5 (de) Spielfrei einstellbarer schwenkantrieb fuer mindestens eine hauptachse von manipulatoren
DE10138025A1 (de) Möbelantrieb zum Verstellen von Teilen eines Möbels relativ zueinander
CN220924147U (zh) 牵引车
DE29911555U1 (de) Massagegerät
DE102010021676B4 (de) Betätigungsvorrichtung für einen Flugsimulator
DE10032098C2 (de) Roboterarm
DE202023107539U1 (de) Beinhebegerät mit magnetischem Widerstand
DE10208258A1 (de) Vorrichtung zur Profilveränderung bei einem in einer kryogenen Umgebung angeordneten Strömungskörper
WO2004090383A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung von pulsierenden bewegungen
DE69400035T2 (de) In drei Richtungen periodische Bewegungen reproduzierende Plattform, mit einer bevorzugten Richtung.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

17P Request for examination filed

Effective date: 20061016

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061227

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080503