專利名稱：人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變形玩具系列，具體為一種人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具。
背景技術(shù)：
:變形金剛是一種可變形玩具，題材取自于風(fēng)靡全球的美國電影《變形金剛》，電影中的“大黃蜂”等汽車機(jī)器人可以根據(jù)不同的場合需要在人形和車形兩種構(gòu)態(tài)間變形，此科幻般奇思妙想，吸引了觀眾特別是小朋友們的喜愛。為滿足(特別是)小朋友們的好奇心，培養(yǎng)想象能力和鍛煉動手能力，玩具制造商為小朋友們設(shè)計出了各種類型的變形玩具，如申請?zhí)枮?01120279804.1的《變形金剛玩具》實用新型專利，就是其中典型的代表。這類變形玩具的結(jié)構(gòu)特點是將金剛分解為頭部構(gòu)件、手臂構(gòu)件、身體構(gòu)件和腿部構(gòu)件等幾大部分，可隨意拆卸插接組裝，從而構(gòu)成不同的形態(tài)，有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)變換通常通過手動變形方式實現(xiàn)，還有部分產(chǎn)品通過簡單的結(jié)構(gòu)部件的疊加來實現(xiàn)人形和汽車構(gòu)態(tài)的變化。

發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明設(shè)計了一種人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)器玩具，該玩具可遙控實現(xiàn)人形和汽車形態(tài)之間的可逆變形，既可在車形狀態(tài)下遙控行駛，又能在人形狀態(tài)下行走和舞蹈，智能
化程度高。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)器玩具，包括頭盔狀頭部、車身狀軀干、手部、前車蓋狀胸殼、后箱蓋狀腿部，以及設(shè)于軀干肩部兩側(cè)的左、右前輪和設(shè)于腿部膝蓋兩側(cè)的左、右后輪，所不同的是所述頭部鉸裝于軀干頂部中間，所述胸殼鉸裝于頭部兩側(cè)的軀干頂部；所述腿部包括左、右大腿架和半個后箱蓋狀的左、右小腿殼，所述左、右大腿架鉸裝于軀干的底部(其位置相當(dāng)于人形的腰部)，左、右小腿殼分別與左、右大腿架鉸裝，軀干上設(shè)有轉(zhuǎn)動大腿架的伺服電機(jī)，大腿架上設(shè)有轉(zhuǎn)動小腿殼的伺服電機(jī)；所述手部包括車門狀左、右大臂桿和左、右小臂桿，所述左、右大臂桿分別鉸裝于軀干肩膀部位的兩側(cè)，所述左、右小臂桿分別與左、右大臂桿鉸裝，軀干上設(shè)有轉(zhuǎn)動大臂桿的伺服電機(jī)，大臂桿上設(shè)有轉(zhuǎn)動小臂桿的伺服電機(jī)；所述軀干上設(shè)有使胸殼與小腿殼在人形和車形兩種構(gòu)態(tài)之間變形的翻轉(zhuǎn)裝置；所述后輪為主動輪，所述主動輪通過減速機(jī)構(gòu)連接行走伺服電機(jī)。所述翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)于軀干前部，其一種結(jié)構(gòu)包括于上、下向設(shè)置且處于同一垂直平面的胸殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)和小腿殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，(胸殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)的)胸殼曲柄固連胸殼的鉸鏈軸，(小腿殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)的)小腿殼曲柄固連小腿殼的鉸鏈軸，(胸殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)的)胸殼滑桿和(小腿殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)的)小腿殼滑桿分別置于軀干上設(shè)置的上、下向?qū)蚧變?nèi)，所述胸殼滑桿的上端鉸連胸殼曲柄，所述小腿殼滑桿的下端鉸連小腿殼曲柄，胸殼滑桿下端和小腿殼滑桿上端之間設(shè)置可使兩者(根據(jù)使用場合)結(jié)合或分離的連接機(jī)構(gòu)。所述連接機(jī)構(gòu)的 一種結(jié)構(gòu)為吸附胸殼滑桿上和小腿殼滑桿的電磁鐵，所述電磁鐵設(shè)于胸殼滑桿下端或小腿殼滑桿上端。所述胸殼的鉸鏈軸與頭部的鉸鏈軸之間設(shè)有齒輪傳動機(jī)構(gòu)，可使頭部隨胸殼于人形和車形變化過程中完成抬頭和低頭動作。為更具形象化，還設(shè)有手指狀左、右夾環(huán)分別與左、右小臂桿鉸裝，左、右小臂桿上設(shè)有張合左、右夾環(huán)的伺服電機(jī)。所述各伺服電機(jī)通過各自的相關(guān)線路連接單片機(jī)和蓄電池，所述單片機(jī)和蓄電池設(shè)于軀干內(nèi)部。本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明人形和車構(gòu)態(tài)可變形機(jī)器玩具更具形象化、動作更逼真，在單片機(jī)的智能編程控制下(控制各伺服電機(jī)運行次序和運行時間)，可自如在人形和車形兩種構(gòu)態(tài)下變形，并可在車形狀態(tài)下行駛、在人形狀態(tài)下站立和交叉步行走，甚至進(jìn)行舞蹈等動作。


:圖1是本發(fā)明為車形的實施方式立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明為車形向人形變換時的實施方式結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明為人形的實施方式立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖1、圖2、圖3實施方式中翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖1、圖2、圖3實施方式中各伺服電機(jī)的位置分布圖。

圖號標(biāo)識:1、頭部；2、軀干；3、前輪；4、后輪；5、胸殼；6、大腿架；7、小腿殼；8、大臂桿；9、小臂桿；10、夾環(huán)；11、胸殼曲柄；12、小腿殼曲柄；13、胸殼滑桿；14、小腿殼滑桿；15、導(dǎo)向滑套；16、電磁鐵；17、齒輪傳動機(jī)構(gòu)。
具體實施方式
:下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。本發(fā)明人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具包括頭盔狀頭部1、車身狀軀干2、手部、后箱蓋狀腿部、前輪3、后輪4、前車蓋狀胸殼5、翻轉(zhuǎn)裝置和各類型伺服電機(jī)。所述頭部I通過鉸鏈軸設(shè)于軀干2的頂部中間，所述胸殼5于頭部I兩側(cè)通過鉸鏈軸安裝于軀干2的頂部，胸殼5上開設(shè)有避讓頭部I的避讓口，所述前輪3通過車軸設(shè)于軀干2肩膀部位的前方左、右兩側(cè)，左、右前輪3的寬度大于胸殼5，如圖3、圖4、圖5所示。所述手部分設(shè)于軀干2左、右兩側(cè)，包括左、右大臂桿8 (形狀類似車門)和左、右小臂桿9以及左、右夾環(huán)10 (手指狀)，所述左、右大臂桿8鉸裝于軀干2的肩膀部位兩側(cè)(也可鉸裝于前輪3的車軸上)，所述左、右小臂桿9分別與左、右大臂桿8鉸裝，所述左、右夾環(huán)10分別與左、右小臂桿9鉸裝，軀干2上設(shè)有轉(zhuǎn)動大臂桿8的伺服電機(jī)，大臂桿8上設(shè)有轉(zhuǎn)動小臂桿9的伺服電機(jī)，小臂桿9上設(shè)有轉(zhuǎn)動夾環(huán)10的伺服電機(jī)，如圖1、圖2、圖3、圖5所
/Jn ο所述腿部設(shè)于軀干2底部左、右兩側(cè)，包括左、右大腿架6和左、右小腿殼7 (形狀類似半個后箱蓋)，所述左、右大腿架6鉸裝于軀干6的底部(即人形腰部)，左、右小腿殼7分別與左、右大腿架6鉸裝，軀干2上設(shè)有轉(zhuǎn)動大腿架6的伺服電機(jī)，大腿架6上設(shè)有轉(zhuǎn)動小腿殼7的伺服電機(jī)；所述后輪4通過輪軸設(shè)于大腿架6的左、右兩側(cè)，所述左、右后輪4為主動輪，大腿架6上設(shè)有驅(qū)動左、右后輪4的行走伺服電機(jī)，所述行走伺服電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)連接左、右后輪4的輪軸，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示。所述翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)于軀干2前部，對應(yīng)于左、右腿部設(shè)置為兩套，包括于上、下向設(shè)置且處于同一垂直平面的胸殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)(由胸殼曲柄11和胸殼滑桿13相互鉸接構(gòu)成)和小腿殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)(由小腿殼曲柄12和小腿殼滑桿14相互鉸接構(gòu)成)；所述胸殼曲柄11固連胸殼5的鉸鏈軸,所述小腿殼曲柄12固連小腿殼7的鉸鏈軸,所述胸殼滑桿13和小腿殼滑桿14分別置于軀干2上設(shè)置的若干個上、下向?qū)蚧?5內(nèi)，所述胸殼滑桿13上端鉸連胸殼曲柄11，所述小腿殼滑桿14下端鉸連小腿殼曲柄12，胸殼滑桿13下端設(shè)有電磁鐵16,通電后的電磁鐵16可使胸殼滑桿13和小腿殼滑桿14吸合在一起聯(lián)動，電磁鐵16斷電后，胸殼滑桿13和小腿殼滑桿14分離各自運動；所述胸殼5的鉸鏈軸與頭部I的鉸鏈軸之間設(shè)有齒輪傳動機(jī)構(gòu)17，如圖3、圖4所示。所述各伺服電機(jī)通過各自的相關(guān)線路連接單片機(jī)和蓄電池，所述單片機(jī)和蓄電池設(shè)于軀干2內(nèi)部，所 述蓄電池還通過其他相關(guān)線路連接電磁鐵18以及設(shè)于相關(guān)部位(比如車門、前車蓋和后箱蓋)的車燈，用來增加視覺美觀性，比如變形、行走時閃爍不同顏色燈光,如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所不，其中圖5所不各伺服電機(jī)的位置用白色方塊表不。本發(fā)明的變形過程:如圖1所不為本發(fā)明的車形狀態(tài),此時胸殼5處于前車蓋位置,小腿殼7反罩在大腿架6上成為后箱蓋，小臂桿9收置于大臂桿8內(nèi)，大臂桿8處于車身的車門位置；該車形狀態(tài)下，本機(jī)械玩具靠后輪4提供動力可以行駛，并通過單片機(jī)控制(遙控技術(shù))兩個行走伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速不同而產(chǎn)生速度差，實現(xiàn)左、右轉(zhuǎn)彎。如圖2所示，本機(jī)械玩具從車形向人形轉(zhuǎn)換:大臂桿8、小臂桿9以及夾環(huán)10展開與車身底部垂直，將車身前端支起；大腿架6上的伺服電機(jī)動作，左、右小腿殼7向上向后翻轉(zhuǎn)120° (預(yù)留60°作為人形行走角度區(qū)域)于大腿架6下方，左、右小腿殼7的矩形齒狀腳部著地,左、右小腿殼7翻轉(zhuǎn)時電磁鐵16通電,胸殼滑桿13和小腿殼滑桿14相互吸合，胸殼5以鉸接軸為軸向車底方向轉(zhuǎn)180° (實際為160°，兩端各預(yù)留10°，防止機(jī)構(gòu)死點而難以轉(zhuǎn)動)貼緊在車身底部，成為人形的前胸，此過程中頭部I跟隨轉(zhuǎn)動抬起，隨后電磁鐵16斷電，胸殼滑桿13和小腿殼滑桿14分離；所述軀干2上(人形腰部)的伺服電機(jī)動作，與大腿架6上伺服電機(jī)的動作配合實現(xiàn)軀干2 (即人形上肢)的直立；在人形的直立狀態(tài)下，手部、腿部的各個伺服電機(jī)相互配合可實現(xiàn)機(jī)械玩具的行走和作不同動作的舞蹈。由于軀干兩邊都有變形機(jī)構(gòu)存在，因此本發(fā)明玩具不能如同現(xiàn)有產(chǎn)品那樣，通過調(diào)節(jié)上肢重心來實現(xiàn)行走。本發(fā)明玩具在人形狀態(tài)下的行走，是通過控制腰部和膝蓋處伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動，使單腳提起，另一只腳著地，整個玩具重心位于腳部中間位置，從而確保單腿直立不傾倒。人形行走時，小腿殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)起作用，小腿殼曲柄12的轉(zhuǎn)動即為小腿殼7的擺動，滑桿的上、下滑動對人形行走不起作用。當(dāng)從人形變?yōu)檐囆螘r，左、右小腿殼7向上向前翻轉(zhuǎn)，小腿殼滑桿14伸入胸殼滑桿13的導(dǎo)向滑套15內(nèi)推動胸殼滑桿13使胸殼曲柄11運動，帶動胸殼5轉(zhuǎn)變?yōu)榍败嚿w，頭部I低下。
權(quán)利要求
1.人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，包括頭盔狀頭部(1)、車身狀軀干(2)、前車蓋狀胸殼(5)、手部和后箱蓋狀腿部，以及設(shè)于軀干(2)肩部兩側(cè)的左、右前輪(3)和設(shè)于腿部膝蓋兩側(cè)的左、右后輪(4)，其特征在于:所述頭部(I)鉸裝于軀干(2)頂部中間，所述前車蓋狀胸殼(5)鉸裝于頭部(I)兩側(cè)的軀干(2)頂部；所述腿部包括左、右大腿架(6)和半個后車蓋狀左、右小腿殼(7)，所述左、右大腿架(6)鉸裝于軀干(2)底部，所述左、右小腿殼(7)分別與左、右大腿架(6)鉸裝，軀干(2)上設(shè)有轉(zhuǎn)動大腿架(6)的伺服電機(jī)，大腿架(6)上設(shè)有轉(zhuǎn)動小腿殼(7)的伺服電機(jī)；所述手部包括車門狀左、右大臂桿(8)和左、右小臂桿(9)，所述左、右大臂桿(9)分別鉸裝于軀干(2)肩膀部位的兩側(cè)，左、右小臂桿(9)分別與左、右大臂桿(8)鉸裝，軀干(2)上設(shè)有轉(zhuǎn)動大臂桿(8)的伺服電機(jī)，大臂桿(8)上設(shè)有轉(zhuǎn)動小臂桿(9)的伺服電機(jī)；所述軀干(2)上設(shè)有使胸殼(5)與小腿殼(7)在人形和車形兩種構(gòu)態(tài)之間變形的翻轉(zhuǎn)裝置；所述后輪(4)為主動輪，所述主動輪通過減速機(jī)構(gòu)連接行走伺服電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)于軀干(6)前部，包括于上、下向設(shè)置且處于同一垂直平面的胸殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)和小腿殼曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，胸殼曲柄(11)固連胸殼(5)的鉸鏈軸，小腿殼曲柄(12)固連小腿殼(7)的鉸鏈軸，胸殼滑桿(13)和小腿殼滑桿(14)分別置于軀干(2)上設(shè)置的上、下向?qū)蚧?15)內(nèi)，所述胸殼滑桿(13)的上端鉸連胸殼曲柄(11 )，所述小腿殼滑桿(14)的下端鉸連小腿殼曲柄(12)，胸殼滑桿(13)下端和小腿殼滑桿(14)上端之間設(shè)置可使兩者結(jié)合或分離的連接機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，其特征在于:所述連接機(jī)構(gòu)為吸附胸殼滑桿(13)上和小腿殼滑桿(14)的電磁鐵(16),所述電磁鐵(16)設(shè)于胸殼滑桿(13)下端或小腿殼滑桿(14)上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，其特征在于:所述胸殼(5)的鉸鏈軸與頭部(I)的鉸鏈軸之間設(shè)有齒輪傳動機(jī)構(gòu)(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，其特征在于:設(shè)有手指狀左、右夾環(huán)(10)分別與左、右小臂桿(9)鉸裝，左、右小臂桿(9)上設(shè)有張合左、右夾環(huán)(10)的伺服電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，其特征在于:所述各伺服電機(jī)通過各自的相關(guān)線路連接單片機(jī)和蓄電池，所述單片機(jī)和蓄電池設(shè)于軀干(6)內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種人形和車形構(gòu)態(tài)可變形機(jī)械玩具，包括頭部、軀干、手部、腿部、設(shè)于軀干肩部兩側(cè)的前輪和設(shè)于腿部膝蓋兩側(cè)的后輪，頭部設(shè)于軀干頂部中間，軀干頂部鉸裝前車蓋狀胸殼；腿部包括大腿架和小腿殼，大腿架鉸裝于軀干底部，小腿殼與大腿架鉸裝，軀干上設(shè)有大腿架轉(zhuǎn)動伺服電機(jī)，大腿架上設(shè)有小腿殼轉(zhuǎn)動伺服電機(jī)；手部包括大臂桿和小臂桿，大臂桿鉸裝于軀干肩膀部位，小臂桿與大臂桿鉸裝，軀干上設(shè)有大臂桿轉(zhuǎn)動伺服電機(jī)，大臂桿上設(shè)有小臂桿轉(zhuǎn)動伺服電機(jī)；軀干上設(shè)有在人形和車形兩種構(gòu)態(tài)之間變形的翻轉(zhuǎn)裝置。本發(fā)明在單片機(jī)的智能編程控制下可自如在人形和車形兩種構(gòu)態(tài)下變形，在車形狀態(tài)下行駛、在人形狀態(tài)下站立和行走。
文檔編號A63H3/04GK103239864SQ20131019914
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月24日
發(fā)明者孫亮波, 桂慧 申請人:武漢工業(yè)學(xué)院