专利名称：具有语言和步行功能的机械人玩具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械人玩具，尤其是一种具有语言和步行功能的机械人玩具。
目前一般机械人玩具在行走过程中，无平衡机构，不能曲膝，只能平移运动，其动作简单，另外也不具有语言功能趣味性较差。
本实用新型的目的是为了提供一种在行走过程中，能够摆臂和曲膝，并具有语言功能的仿真机械人玩具。
本实用新型主要由外壳、动力行走机构，平衡摆臂机构及电源电路组成，其特征在于1、外壳由头部1、躯体壳19，躯体壳盖39，前臂13，后臂4，大腿体16，大腿盖48，电池盒盖49，小腿体17，小腿盖50，电池盒盖49，双脚外罩18，连接体52组成，头部注塑成形，头部空腔下端内侧有一环形凹槽，与躯体颈部外表面环形突出部分相吻合，躯体颈部插入头部空腔内，使颈部突出部分嵌入头部凹槽，使头与躯体相连接，头部可任意转动，但不会脱出。见
图1，躯体分为躯体壳19和躯体壳盖39两部分，分别注塑成形，躯体壳19和躯体壳盖39通过五个螺钉固定连接，见图5。左右双臂各分为两部分，即前臂13，后臂4，前后臂之间由一金属销轴穿入各自的连接孔而连接，金属销轴两端铆制，防止脱出。前臂可相对后臂摆动，前臂与手注塑为一体，后臂与摆臂轴46摆臂杆47注塑为一体，见
图1。摆臂轴46上有一环形槽，双臂的摆臂轴46嵌入躯体壳19的双臂定位孔中，将躯体壳19与躯体壳盖39用螺钉固定，使双臂摆臂轴46的环形槽卡在定位孔内，使双臂与躯体连接，双臂可前后摆，但不会左右移动，见
图1，图5。双腿与躯体壳19由一轴45连接，轴45同时穿过左大腿连接孔、躯体壳19的大腿定位架40上的定位孔及右大腿连接孔，使双腿与躯体壳连接，轴45两端铆制，防止串出。大腿可相对躯体壳前后迈动，见
图1、图2。大腿由大腿体16，大腿盖48，电池盒盖49组成，见图7。小腿和大腿的一侧形成一内凹槽，该槽为电池盒，电池盒盖49与大腿体16采用倒刺嵌入紧配合固定，大腿上盖48与大腿体16由四个螺钉固定连接，见图7。小腿与大腿由一金属轴连接，该金属轴穿过大小腿连接孔，轴两头铆制，防止串出，小腿可相对大腿曲膝向后转动，见
图1，图2。小腿由小腿体17，小腿盖50，电池盒盖49组成，小腿电池盒盖与小腿体采用倒刺嵌入紧配合固定。小腿盖由4个螺钉与小腿体固定，见图7。小腿体17与双脚是由一金属轴连接，该轴穿过小腿体下端连接孔及脚部连接体支板53上的连接孔，使双脚与小腿体连接，金属轴两端铆制，以防轴串出。双脚可以金属轴为轴心上下摆动，行走中双脚在连杆组的作用下，可始终与地面保持平行，见
图1，图2。双脚由外罩18连接体52组成。外罩与连接体52紧配合连接，见图9。
2、动力行走机构包括动力部分和行走部分，其中动力部分由一个6V直流电机5、齿轮组(23、24、25、26、27)和箱体6组成，电机由箱体6上的卡瓦68和上卡瓦69通过螺钉固定在箱体6上，见图3。电机轴头紧配合连接的齿轮22与齿轮23啮合，齿轮23与齿轮24为同轴同步齿轮，通过轴54与箱体6连接，齿轮24与齿轮25啮合，齿轮25与齿轮26为同轴同步齿轮，由轴55与箱体6连接，齿轮26与27啮合，齿轮27由轴56与箱体6连接，齿轮27与曲轴齿轮28啮合，箱体6由四个螺钉与躯体壳19固定连接，见图2。另外，行走部分由曲轴体、拉杆14、支撑杆30、平衡杆33、连杆31、32、34、35组成，见
图1、图2、图8，曲轴体分为左右两半轴及齿轮28，由三个螺栓28连接为一整体，见图8。整个曲轴体由躯体壳19的上卡瓦12，下卡瓦60通过四个螺钉与躯体壳连接固定，见图5。拉杆14通过卡瓦29和两个螺钉与曲轴43段连接，见图2，拉杆14的下端通过一销轴与支撑杆30，连杆31、32的上端相连接，支撑杆30下端的孔被大小腿间的连接轴穿过，而被定位连接。连杆32的下端与连杆34上端及平衡杆33左端共同由销轴连接，连杆34下端与脚部连接体52上的支点37，由销轴连接，连杆35上端与平衡杆33左端由销轴连接，连杆35下端与脚部连接体52上的支点38由销轴连接，平衡杆33以轴36为支点可使左右端上下摆动，见图2。以上拉杆可注塑或由金属制做。
3、平衡摆臂机构由两块平衡滑杆支板7，平衡滑杆8，平衡块限位导向轮10组成。两块平衡滑杆支板7分别被4个限位导向轮，两两成对的夹住，限位导向轮分别由8个螺钉与躯体壳19定位连接，被定位的限位导向轮可以螺钉为轴任意转动，由于平衡滑杆支板受限位导向轮的限位作用，所以只可上下移动。平衡滑杆支板7下端有一曲轴滑槽，曲轴44段可在槽内前后滑动，随着曲轴的转动，在曲轴44段的作用下，平衡滑杆支板上下移动，见图6。平衡滑杆支板上端有一圆弧凹缺形导向槽，见图2、图6。摆臂杆47放在槽内，可在槽内上下移动，不能串出。平衡滑杆支板7与平衡滑杆8由销轴连接，见图6。在平衡块9上分别有两个限位导向轮通过两个螺钉与之连接定位，被连接定位的限位导向轮可以螺钉为轴心，任意转动。在安装时使由两限位导向轮将平衡滑杆夹在当中，使平衡块9与平衡滑杆8连接，在限位导向轮的限位作用下，平衡块9可沿平衡滑杆8左右滑动，但不会脱离，见图6。
4、电源电路及语言部分电源由4个1.5V电池组成，分置在大小腿中的四个电池盒中，见
图1、图2。四个电池的正极分别由四根导线连接，四个负极由另一条导线连接，使其正负极形成并联电路。电源正极输出线接入开关体21中的接点61，开关体21中的接点62与电机正极相连接，电机负极与电源负极64点相连，形成回路，开关体接点63与语言芯片3的正极连接，语言芯片3的输出端经导线与扬声器2的输入端相连，扬声器2的输出端与语言芯片输入端相连，语言芯片3的负极与电源负极接点64连接，见图4。语言芯片3由两个螺钉固定在芯片支架20上，支架20通过螺钉固定在躯体壳19上。扬声器2通过两个螺钉固定在躯体壳颈部，见
图1。开关体21由两个螺钉固定在躯体壳19上，见
图10。开关21由滑块65，开关座66，触点67组成。
以下结合附图对本实用新型的结构特征进一步说明
图1是本实用新型的主体主视图。
图2是
图1的侧视图。
图3是齿轮22至27与箱体6的连接结构剖视示意图。
图4是电路连接示意图。
图5是躯体壳19与躯体壳盖39的连接示意图。
图6是曲轴体11及平衡机构示意图；图7是大小腿的结构示意图。
图8是曲轴体11各部分的连接结构示意图。
图9是脚部外罩18的结构示意图。
图10是脚部连接体52的结构示意图。
图11是开关体21的装配结构示意图。
图12是
图11的左视图。
图13是图3的剖视左视图。
其中语言芯片3、扬声器2、直流电机、导线、电池、螺钉、螺栓销轴均为外购件，其余各件可参照附图及结构特征采用注塑成形。
本实用新型的动作过程如下当开关体21导通接点61、62时，直流电机被接通电源，形成回路，电机转动，电机齿轮22带动齿轮23，齿轮23与齿轮24是同轴同步齿轮，齿轮24也随之转动，齿轮24带动齿轮25，齿轮25与齿轮26为同轴同步齿轮，齿轮26也随之转动，齿轮26又带动齿轮27，齿轮27又与曲轴齿轮28啮合，从而带动曲轴体11旋转，见图3。经过齿轮22至28的传动，将电机的高转速低扭矩转变为曲轴体的低速大扭矩。曲轴体11的转动带动了各部位的连动，曲轴41段(见
图1、图6)的转动即在大腿滑槽内的滑动，拨动大腿以轴45为轴心前后迈动，由于曲轴41段在转动中，拨动大腿的位置距轴45的距离是个变量，使大腿前后移动的速度相差较大，为减小差异，对大腿滑槽采用了上小下大的结构(见图2)。增强了大腿在前后运动中的平稳性，曲轴42段为固定段，通过躯体壳19上的上卡瓦12与下卡瓦60，由两个螺钉将曲轴与躯体壳连接，曲轴左右两端固定方法相同，见
图1、图5。曲轴43段通过卡瓦29和拉杆14经两个螺钉的固定，将拉杆14与曲轴43段连接，当曲轴41段顺时转动至250度位置时，曲轴41段在大腿槽内拨动大腿以轴45为支点向前迈出，此时轴43段超前曲轴41段90度。曲轴43段转至160度位置时，曲轴43段带动拉杆14向上拉起，在支撑杆的作用下，拉动连杆31，连杆32，使连杆31下端的滑动轴沿滑槽上移至1位置，见图2，连杆32拉动平衡杆33，使平衡杆33以轴36为支点，保持水平，平衡杆33的左右两端又分别连动34、35，在连杆34、35的作用下拉动脚部支点37、38，使脚部保持水平。当曲轴41段转至190度时，轴41段使大腿迈至最高位置，同时曲轴43段拉动拉杆14，并连动连杆31、32、34、35使小腿绷直，脚部保持水平。当曲轴41段转至0度，拨动大腿，使大腿向后移至接近最高位置时，拉杆14被曲轴43段推动，向下移动，并推动连杆31，使之下端移至位置Ⅱ，曲轴继续转动使大腿向后移至最高位置并开始向前迈出时，拉杆14继续下压连杆31下端，推动小腿曲膝，使大腿顺利向前迈进，此时脚部在连杆组的作用下始终与地面保持平行，保证躯体的平衡运动，见图2。
当曲轴41段转动并拨动大腿，使左腿迈至最高位置时左侧曲轴44段转至最低点，使平衡滑杆支板下移至最低点，右侧平衡滑杆支板移至最高位置，使平衡滑杆左低右高，平衡块9沿平衡滑杆8滑至左端，重心移至左脚，由于平衡滑杆支板下移，平衡滑杆支板的上端压动摆臂杆，使摆臂轴顺时针转动，带动左臂向后摆动，右侧动作相反。当臂向前摆动时，摆出量大于向后摆，所以当向前摆臂至最高位时，使重心向前移动，保持了行走过程中的平衡。
语言部分当开关导通接61、62时。行走部分电源被接通开始工作，当开关导通接点61、62、63时，行走及语言部分电路都被导通，同时开始工作，电机开始转动，语言电路开始工作，电流通过开关传入语言芯片3，语言芯片将予制的语句或乐曲信号通过输出线路，传入扬声器，扬声器将信号转变为音响传出，达到语音效果。
本实用新型动作逼真，可仿人体摆臂、曲膝直立行走，并可发出予制的语言及音乐声响，增强了趣味性。除制成玩具外，还可以制成时装模特，增强广告宣传效果。
本实用新型还可制成遥控、声控、电动、机械等不同档次的仿真机器人玩具，其外形可制成外星人、恐龙、神话人物，京剧人物等形状。
权利要求一种具有语言和步行功能的机械人玩具，主要由外壳、动力行走机构，平衡摆臂机构及电源电路组成，其特征在于1、外壳由头部、躯体壳，躯体壳盖，前臂，后臂，大腿体，大腿盖，电池盒盖，小腿体，小腿盖，电池盒盖，双脚外罩，连接体组成，头部注塑成形，头部空腔下端内侧有一环形凹槽，与躯体颈部外表面环形突出部分相吻合，躯体颈部插入头部空腔内，使颈部突出部分嵌入头部凹槽，使头与躯体相连接，头部可任意转动，但不会脱出，躯体分为躯体壳和躯体壳盖两部分，分别注塑成形，躯体壳和躯体壳盖通过五个螺钉固定连接，左右双臂各分为两部分，即前臂，后臂，前后臂之间由一金属销轴穿入各自的连接孔而连接，金属销轴两端铆制，防止脱出，前臂可相对后臂摆动，前臂与手注塑为一体，后臂与摆臂轴摆臂杆注塑为一体，摆臂轴上有一环形槽，双臂的摆臂轴嵌入躯体壳的双臂定位孔中，将躯体壳与躯体盖用螺钉固定，使双臂摆臂轴的环形槽卡在定位孔内，使双臂与躯体连接，双臂可前后摆，但不会左右移动，双腿与躯体壳由一轴连接，该轴同时穿过左腿连接孔，躯体壳的大腿定位架上的定位孔及右腿连接孔，使双腿与躯体壳连接，轴两端铆制，防止串出，大腿可相对躯体壳前后迈动，大腿由大腿体，大腿，电池盒盖组成，小腿和大腿的一侧形成一内凹槽，该槽为电池盒，电池盒盖与大腿体采用倒刺嵌入紧配合固定，大腿上盖与大腿体由四个螺钉固定连接，小腿与大腿由一金属轴连接，该金属轴穿过大小腿连接孔，轴两头铆制，防止串出，小腿可相对大腿曲膝向后转动，小腿由小腿体，小腿盖，电池盒盖组成，小腿电池盒盖与小腿体采用倒刺嵌入紧配合固定。小腿盖由螺钉与小腿体固定，小腿体与双脚是由一金属轴连接，该轴穿过小腿体下端连接孔及脚部连接体支板上的连接孔，使双脚与小腿体连接，金属轴两端铆制，以防轴串出，双脚可以金属轴为轴心上下摆动，行走中双脚在连杆组的作用下，可始终与地面保持平行，双脚由外罩连接体组成。外罩与连接体紧配合连接；
2.动力行走机构包括动力部分和行走部分，其中动力部分由一个6V直流电机、齿轮组和箱体组成，电机由箱体上的卡瓦通过螺钉固定在箱体上，电机轴头紧配合连接的齿轮与齿轮组中的齿轮啮合，齿轮组通过轴与箱体连接，箱体由四个螺钉与躯体壳固定连接，行走部分由曲轴体、拉杆、支撑杆、平衡杆、连杆组成，曲轴体分为左右两半轴和一齿轮，由螺栓连接为一整体，整个曲轴体由躯体壳的上卡瓦，下卡瓦及螺钉与躯体壳连接固定，拉杆通过卡瓦和螺钉与曲轴一段连接，拉杆的下端通过一销轴与支撑杆、连杆的上端相连接，支撑杆下端的孔被大小腿间的连接轴穿过，而被定位连接，连杆的下端与另一连杆上端及平衡杆左端共同由销轴连接，另一连杆下端与脚部连接体上的支点，由销轴连接，拉杆上端与平衡杆左端由销轴连接，该连杆下端与脚部连接体上的另一支点由销轴连接，平衡杆以一轴为支点可使左右端上下摆动，以上拉杆可注塑或由金属制做；
3.平衡摆臂机构由两块平衡滑杆支板、平衡滑杆、平衡块、限位导向轮组成，两块平衡滑杆支板分别被限位导向轮，两两成对的夹住，限位导向轮分别由螺钉与躯体壳定位连接，被定位的限位导向轮可以螺钉为轴任意转动，由于平衡滑杆支板受限位导向轮的限位作用所以只可上下移动，平衡滑杆支板下端有一曲轴滑槽，曲轴一段可在槽内前后滑动，随着曲轴的转动，在该段的作用下平衡滑杆支板上下移动，平衡杆支板上端有一圆弧凹缺形导向槽，摆臂杆放在槽内，可在槽内上下移动，不能串出。平衡滑杆支板与平衡滑杆由销轴连接，在平衡块上分别有两个限位导向轮通过两个螺钉与之连接定位，被连接定位的限位导向轮可以螺钉为轴心，任意转动，在安装时使两限位导向轮将平衡滑杆夹在当中，使平衡块与平衡杆连接，在限位导向轮的限位作用下，平衡块可沿平衡滑杆8左右滑动，但不会脱离；
4.电源电路及语言部分电源由4个1.5V电池组成，分置在大小腿中的四个电池盒中，四个电池的正极分别由四根导线连接，四个负极由另一条导线连接，使其正负极形成并联电路，电源正极输出线接入开关体中的一个接点，开关体中的另一接点与电机正极相连接，电机负极与电源负极点相连形成回路，还有一开关体接点与语言芯片的正极连接，语言芯片的输出端经导线与扬声器的输入端相连，扬声器的输出端与语言芯片输入端相连，语言芯片的负极与电源负极接点连接，语言芯片由两个螺钉固定在芯片支架上，支架通过螺钉固定在躯体壳上，扬声器通过两个螺钉固定在躯体壳颈部，开关体由两个螺钉固定在躯体壳上，开关由滑块，开关座，触点组成。
专利摘要一种具有语言和步行功能的机械人玩具。主要由外壳、动力行走机构、平衡摆臂机构及电源电路组成。外壳由头部1、躯体壳、前后臂、大小腿体等件组成。动力行走机构由直流电机、齿轮组、拉杆、曲轴体等件组成。平衡摆臂机构由支板、平衡杆、平衡块等件组成。语言电路由电池、开关、语言芯片及扬声器组成，其动作逼真，可仿人体摆臂、曲膝直立行走，除制成玩具外，还可以制成时装模特。
文档编号A63H13/20GK2155925SQ93207840
公开日1994年2月16日 申请日期1993年3月31日 优先权日1993年3月31日
发明者侯永平 申请人:侯永平