一種仿生行走玩具的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種仿生行走玩具，包括橫梁、前支撐軸和后支撐軸，前支撐軸和后支撐軸的左右兩端分別鉸接有腿一、腿二、腿三和腿四，腿一、腿二、腿三和腿四的下端設有腳輪，腳輪上設有止退裝置，橫梁中部轉動連接有擺桿一，擺桿一上端和下端分別固定連接有與前支撐軸和后支撐軸平行的上擺桿軸和下擺桿軸，下擺桿軸左右兩端分別通過連桿一和連桿二與腿一和腿四鉸接連接，上擺桿軸左右兩端分別通過連桿三和連桿四與腿二和腿三鉸接連接，前支撐軸與擺桿一之間的橫梁上還轉動連接有擺桿二，擺桿二一端與擺桿一之間鉸接連接連桿五，擺桿二另一端固定連接有折臂，所述折臂上設有可驅動折臂上下擺動的驅動裝置。
【專利說明】一種仿生行走玩具
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種供騎乘用的玩具，特別涉及一種可模仿四肢動物行走的仿生行走玩具。
【背景技術】
[0002]現有技術中用于兒童娛樂的仿生動物行走的各類玩具的驅動方式基本分為兩種，一種是電動的，另一種是手動搖動。電動類的一般只能原地行走或起伏擺動，而且因內部需安裝驅動電機及傳動裝置等，不但結構復雜而且外形比較笨重，也不便于移動。手動搖動類的通過一定的傳動機構以騎行者手搖或腳踩的方式實現仿生動物四肢的前行，這類仿生玩具的傳動機構主要包括四肢、躺殼、躺殼內部設有傳動結構和驅動四肢動作的驅動機構。這類手動仿生玩具傳動機構和驅動機構零部件比較多，結構也比較復雜，為實現平穩前行，各零部件的加工配合精度要求比較高，制造成本也高，而且人力驅動費力，特別不適合兒童單獨騎行玩樂。

【發明內容】

[0003]本發明針對現有技術中仿生行走玩具存在的不足，提供一種傳動結構簡單、可靠，制作成本低，傳動平穩、操作輕 便的仿生行走玩具。
[0004]本發明的目的是這樣實現的，一種仿生行走玩具，包括水平設置的橫梁，所述橫梁的前端和后端分別固定有前支撐軸和后支撐軸，所述前支撐軸的左右兩端分別鉸接有腿一和腿二，所述后支撐軸的左右兩端分別鉸接有腿三和腿四，所述腿一、腿二、腿三和腿四的下端分別通過輪架連接有腳輪，所述腳輪上設有止退裝置，所述橫梁中部轉動連接有可前后擺動的擺桿一，所述擺桿一上端和下端分別固定連接有與前支撐軸和后支撐軸平行的上擺桿軸和下擺桿軸，所述下擺桿軸左端與腿一之間鉸接連接有連桿一，所述下擺桿軸右端與腿四之間鉸接連接連桿二，所述上擺桿軸右端與腿二之間鉸接連接有連桿三，所述上擺桿軸左端與腿三之間鉸接連接連桿四，所述前支撐軸與擺桿一之間的橫梁上還轉動連接有擺桿二，所述擺桿二一端與擺桿一之間鉸接連接有驅動擺桿一擺動的連桿五，所述擺桿二另一端固定連接有伸出橫梁前端的折臂，所述折臂上設有可驅動折臂上下擺動的手動驅動
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[0005]本發明的仿生行走玩具，向前行走時，通過手動驅動裝置驅動折臂和擺桿二擺動時，擺桿二通過連桿五拉動擺桿一擺動，擺桿一帶動兩端的上擺桿軸和下擺桿軸繞擺桿一的擺動中心前后平移擺動，當上擺桿軸分別通過連桿三和連桿四驅動腿二和腿三向前擺動時，通過相應腳輪帶動向前滾動，與此同時，下擺桿軸分別通過連桿一和連桿二驅動帶動腿一和腿四有向后擺動的趨勢，因腳輪上均裝有止退裝置，因此向后擺動趨勢的腿一和腿四在止退裝置的作用下原地不動并在擺動力的作用下推動整個裝置向前移動；如此反復通過擺桿一的前后擺動動作交替帶動腿一和腿四同步前行或腿二和腿三的同步前行實現整體裝置的連續前行。其行走方式是通過擺桿機構實現相對角的前后肢交替同步前行，行走及傳動平穩、可靠，結構簡單，制造成本低，使該結構的仿生行走玩具便于推廣。
[0006]為便于驅動四肢的擺動，所述腿一和腿二與前支撐軸鉸接點的上端分別固定有聯動桿一和聯動桿二，所述腿三和腿四與后支撐軸鉸接點的上端分別固定有聯動桿三和聯動桿四，所述聯動桿一端部與連桿一相應端鉸接連接以驅動腿一繞鉸接點擺動前進。
[0007]為便于控制折臂的擺動幅度，所述連桿五鉸接連接在橫梁下方的擺桿一和擺桿二的相應端，所述折臂的后端部與橫梁上方的擺桿二的相應端部固定連接，所述折臂上設有用于限位折臂擺動極限位置的可與橫梁分別相抵靠的調節螺栓一和調節螺栓二。本結構中，當折臂擺動至調節螺栓一下端抵靠橫梁上側時擺桿二順時針擺動至最大極限位置，當折臂擺動至調節螺栓二下端抵靠橫梁上側時，擺桿二逆時針擺動至極限位置。通過上述限位機構可以合理限制擺桿一和擺桿二的擺動輻度，從而合理控制四肢穩步前進的步伐，以防止四肢前近步伐過大而使傳動構件受力不均及傳動不平穩。
[0008]為進一步改進本發明，所述腳輪外圓周為彈性材料，并且腳輪通過輪軸與輪架轉動連接，所述止退裝置包括擺動連接在輪軸后上方輪架上的開口摩擦環，所述開口摩擦環的兩開口端與腳輪兩側的輪架轉動連接，并且開口摩擦環包圍腳輪外側，當開口摩擦環擺動至下死點時與腳輪的彈性外緣摩擦接觸阻止腳輪后退。本結構的開口摩擦環，相對腳輪輪軸偏心連接，當腳輪前行時，開口摩擦環與輪緣在重力及摩擦力的作用向上擺動，不影響腳輪正常前行，當腳輪欲向后退時，開口摩擦環在重力作用下下垂，并將腳輪卡住，阻止腳輪向后轉動，從而實現止退作用。本結構的止退裝置，結構簡單，輕便、構思巧妙，制造成本低。
[0009]為進一步改進開口摩擦環結構，所述開口摩擦環與輪緣摩擦接觸的尾部環段向上翹曲。
[0010]為便于騎行人手動驅動折臂，所述折臂伸出端向前上方伸出，所述驅動裝置包括固定設置在折臂伸出端并分別伸出折臂左右兩側的手柄。
[0011 ] 為提高騎行者的舒適度，靠近所述腳輪上方的腿一的左側和腿二的右側分別固定連接用于腳踩的踏板。
[0012]為進一步提高仿生玩具的美觀度，所述橫梁上還設有支架，所述支架外周包覆有動物軀體外殼，所述腿一、腿二、腿三和腿四外周包覆有動物四肢外殼，所述折臂前的伸出端包覆有動物頭部造型的外殼。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的仿生行走玩具的機構原理圖。
[0014]圖2為本發明的仿生行走玩具支除支架的結構示意圖。
[0015]圖3為圖2的主視圖。
[0016]圖4為圖3的俯視圖。
[0017]圖5為本發明的仿生行走玩具附支架的結構示意圖。
[0018]圖6為腳輪及止退機構的局部放大圖。
[0019]圖7為腳輪及止退機構的局部剖視圖。
[0020]其中，I折臂；2連桿三；3橫梁；4連桿五；5上擺桿軸；6擺桿一 ；7連桿二 ；8連桿四；9后支撐軸；10腿四；11腿三；12輪架；13腳輪；14下擺桿軸；15連桿一 ；16擺桿二 ；17腿二 ；18踏板；19腿一 ；20前支撐軸；21手柄；22調節螺栓一 ；23調節螺栓二 ；24支架；25開口摩擦環；26聯動桿一 ；27聯動桿二。
【具體實施方式】
[0021]如圖1一圖6所示為本發明的仿生行走玩具，包括水平設置的橫梁3，橫梁3的前端和后端分別固定有前支撐軸20和后支撐軸9，前支撐軸20的左右兩端分別鉸接有腿一18和腿二 17，后支撐軸9的左右兩端分別鉸接有腿三11和腿四10，腿一 18、腿二 17、腿三11和腿四10的下端分別通過輪架12連接有腳輪13，腳輪13上設有止退裝置，橫梁3中部轉動連接有可前后擺動的擺桿一 6，擺桿一 6上端和下端分別固定連接有與前支撐軸20和后支撐軸9平行的上擺桿軸5和下擺桿軸14，下擺桿軸14左端與腿一 18之間鉸接連接有連桿一 15，下擺桿軸14右端與腿四10之間鉸接連接連桿二 7，上擺桿軸5右端與腿二 17之間鉸接連接有連桿三2，上擺桿軸5左端與腿三11之間鉸接連接連桿四8，前支撐軸20與擺桿一 6之間的橫梁3上還轉動連接有擺桿二 16，擺桿二 16 —端與擺桿一 6之間鉸接連接有驅動擺桿一 6擺動的連桿五4，擺桿二 16另一端固定連接有伸出橫梁前端的折臂1，折臂I上設有可驅動折臂上下擺動的手動驅動裝置。
[0022]為便于驅動四肢的擺動，腿一 19和腿二 17與前支撐軸20鉸接點的上端分別固定有聯動桿一 26和聯動桿二 27，腿三11和腿四10與后支撐軸9鉸接點的上端分別固定有聯動桿三和聯動桿四，聯動桿一 26端部與連桿一 15相應端鉸接連接以驅動腿一 18繞鉸接點擺動前進，同理，其它四肢也同樣采用此鉸接結構。當然，也可以不設置與四肢同步動作的聯動桿結構與相應的連桿鉸接，而直接將相應的連桿鉸接在相應的肢腿上以實現連桿帶動相應支腿的動作。
[0023]為便于控制折臂I的擺動幅度，連桿五5鉸接連接在橫梁3下方的擺桿一 6和擺桿二 16的相應端，折臂I的后端部與橫梁3上方的擺桿二 16的相應端部固定連接，折臂I上設有用于限位折臂I擺動極限位置的可與橫梁3分別相抵靠的調節螺栓一 22和調節螺栓二 23。本結構中，當折臂3擺動至調節螺栓一 22下端抵靠橫梁3上側時擺桿二 16順時針擺動至最大極限位置，當折臂3擺動至調節螺栓二 23下端抵靠橫梁3上側時，擺桿二 16逆時針擺動至極限位置。通過上述限位機構可以合理限制擺桿一 6和擺桿二 16的擺輻度，從而合理控制四肢前進的步伐，以防止四肢前近步伐過大而使傳動構件受力不均及傳動不平穩。
[0024]為進一步改進本發明，腳輪13外圓周為彈性材料，并且腳輪13通過輪軸與輪架12轉動連接，止退裝置包括擺動連接在輪軸后上方輪架12上的開口摩擦環25，開口摩擦環25的兩開口端與腳輪13兩側的輪架12轉動連接，并且開口摩擦環25包圍腳輪外側，當開口摩擦環25擺動至下死點時與腳輪13的彈性外緣摩擦接觸阻止腳輪后退。本結構的開口摩擦環25，相對腳輪輪軸偏心連接，當腳輪13前行時，開口摩擦環25與輪緣在重力及摩擦力的作用向上擺動，不影響腳輪正常前行，當腳輪欲向后退時，開口摩擦環25在重力作用下下垂，并將腳輪13卡住，阻止腳輪13向后轉動，從而實現止退作用。本結構的止退裝置，結構簡單，輕便、構思巧妙，制造成本低，
為進一步改進開口摩擦環25結構，開口摩擦環25與輪緣摩擦接觸的尾部環段向上翹曲。[0025]為便于騎行人手動驅動折臂，折臂I伸出端向前上方伸出，驅動裝置包括固定設置在折臂I伸出端并分別伸出折臂I左右兩側的手柄21。
[0026]為提高騎行者的舒適度，靠近所述腳輪13上方的腿一 19的左側和腿二 17的右側分別固定連接用于腳踩的踏板18。
[0027]為進一步提高仿生玩具的美觀度，橫梁3上還設有支架24，支架24外周包覆有動物軀體外殼，腿一 19、腿二 17、腿三11和腿四10外周包覆有動物四肢外殼，折臂I前的伸出端包覆有動物頭部造型的外殼。
[0028]本發明的仿生行走玩具，向前行走時，操作者騎行在躺體上，兩手搖動手柄21前后擺動驅動折臂I和擺桿二 16擺動時，擺桿二 16通過連桿五4拉動擺桿一 6擺動，擺桿一6帶動兩端的上擺桿軸5和下擺桿軸14繞擺桿一 6的擺動中心前后平移擺動，當上擺桿軸5分別通過連桿三2和連桿四8驅動腿二 17和腿三10前向前擺動時，通過相應腳輪13帶動向前滾動，與此同時，下擺桿軸14分別通過連桿一 15和連桿二 7驅動帶動腿一 19和腿四10有向后擺動的趨勢，因腳輪13上均裝有止退裝置，因此向后擺動趨勢的腿一 19和腿四10在止退裝置的作用下原地不動并在擺動力的作用下推動整個裝置向前移動；如此反復通過擺桿一 6的前后擺動動作交替帶動腿一 19和腿四10同步前行或腿二 17和腿三11的同步前行實現整體裝置的連續前行。其行走方式是通過擺桿機構實現相對角的前后肢交替同步前行，行走及傳動平穩、可靠，結構簡單，制造成本低，使該結構的仿生行走玩具便于推廣。
[0029]本發明不局限于上述實施例，例如，上述擺桿機構還可以變形為上擺桿軸5分別通過連桿同步驅動腿一 19和腿四10，下擺桿軸11分別通過連桿同步驅動腿二 17和腿三11，此種變形與本實施例的工作原理相同，可以作為本發明的一種變形，另外，折臂I也可以變換成與擺桿二 16下端固定連接，而將連桿五4鉸接連接在擺桿二 16的上端，而連桿五4驅動擺桿一 6擺動的鉸接位置也可以在擺桿一 6上的其它位置有所變動，總之，凡是在本發明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發明保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種仿生行走玩具，包括水平設置的橫梁，所述橫梁的前端和后端分別固定有前支撐軸和后支撐軸，所述前支撐軸的左右兩端分別鉸接有腿一和腿二，所述后支撐軸的左右兩端分別鉸接有腿三和腿四，所述腿一、腿二、腿三和腿四的下端分別通過輪架連接有腳輪，其特征在于，所述腳輪上設有止退裝置，所述橫梁中部轉動連接有可前后擺動的擺桿一，所述擺桿一上端和下端分別固定連接有與前支撐軸和后支撐軸平行的上擺桿軸和下擺桿軸，所述下擺桿軸左端與腿一之間鉸接連接有連桿一，所述下擺桿軸右端與腿四之間鉸接連接連桿二，所述上擺桿軸右端與腿二之間鉸接連接有連桿三，所述上擺桿軸左端與腿三之間鉸接連接連桿四，所述前支撐軸與擺桿一之間的橫梁上還轉動連接有擺桿二，所述擺桿二一端與擺桿一之間鉸接連接有驅動擺桿一擺動的連桿五，所述擺桿二另一端固定連接有伸出橫梁前端的折臂，所述折臂上設有可驅動折臂上下擺動的驅動裝置。
2.根據權利要求1所述的仿生行走玩具，其特征在于，所述腿一和腿二與前支撐軸鉸接點的上端分別固定有聯動桿一和聯動桿二，所述腿三和腿四與后支撐軸鉸接點的上端分別固定有聯動桿三和聯動桿四，所述聯動桿一端部與連桿一相應端鉸接連接以驅動腿一繞鉸接點擺動前進。
3.根據權利要求1所述的仿生行走玩具，其特征在于，所述連桿五鉸接連接在橫梁下方的擺桿一和擺桿二的相應端，所述折臂的后端部與橫梁上方的擺桿二的相應端部固定連接，所述折臂上設有用于限位折臂擺動極限位置的可與橫梁分別相抵靠的調節螺栓一和調節螺栓二。
4.根據權利要求1所述的仿生行走玩具，其特征在于，所述腳輪外圓周為彈性材料，并且腳輪通過輪軸與輪架轉動連接，所述止退裝置包括擺動連接在輪軸后上方輪架上的開口摩擦環，所述開口摩擦環的兩開口端與腳輪兩側的輪架轉動連接，并且開口摩擦環包圍腳輪外側，當開口摩擦環擺動至下死點時與腳輪的彈性外緣摩擦接觸阻止腳輪后退。
5.根據權利要求4所述的仿生行走玩具，其特征在于，所述開口摩擦環與輪緣摩擦接觸的尾部環段向上翹曲。
6.根據權利要求1一5任一項所述的仿生行走玩具，其特征在于，所述折臂伸出端向前上方伸出，所述驅動裝置包括固定設置在折臂伸出端并分別伸出折臂左右兩側的手柄。
7.根據權利要求1一5任一項所述的仿生行走玩具，其特征在于，靠近所述腳輪上方的腿一的左側和腿二的右側分別固定連接用于腳踩的踏板。
8.根據權利要求1一5任一項所述的仿生行走玩具，其特征在于，所述橫梁上還設有支架，所述支架外周包覆有動物軀體外殼，所述腿一、腿二、腿三和腿四外周包覆有動物四肢外殼，所述折臂前的伸出端包覆有動物頭部造型的外殼。
【文檔編號】A63H13/02GK103623588SQ201310685484
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】高箭, 劉偉剛 申請人:高箭, 劉偉剛