一种变形机甲的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可载人并能够进行升降的变形机甲。
[0002]
【背景技术】
[0003]随着科技的发展，机器人技术的出现对人类的生产作业、娱乐等方面带来了极大的便利。在娱乐方面，现有的驾驶类娱乐游艺产品，主要以轮式小车、轨道车等为主，并没有变形能力，也无法操纵手臂;现有的机器人尤其是可变形机器人，如变形金刚等，主要表现为玩具。而能够乘坐于机器人类，并对机器人进行驾驶、操作机器人进行变形、以及控制机器人进行射击等动作的机器人，在电视上经常出现，但现实生活中，还没有相关机器人出现，因而人们无法真实地感受变形机器人带来的娱乐效果。虽然在载人机器人领域也逐渐开始出现，比如日本水道桥重工的产品和美国的megabot，但现有机器人的升降、操作等都采用了比较笨重且比较耗能的液压结构；更重要的是，这些机器人在变形时产生的高度变化都比较小;尤其在升降后，前轮的位置往往会发生变化，从而使得前轮转向轴无法与地面保持垂直，进而造成转向困难，使能耗更高;并且，驾驶舱在升降过程中无法保持水平，从而影响驾驶安全和驾驶舒适性以及操控；同时，现有的机器人手臂灵活性较差，也没有把双臂功能集成到一起，因此驾驶者无法体验到驾驶变形机甲的乐趣。
[0004]因此，如何提供一种能够载人，并能够根据驾驶员的操控进行相关动作的变形机器人，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于怎样提供一种变形机甲，能够载人，并能够根据驾驶员的操控进行相关动作，从而使人们能够真实地感受变形机器人带来的娱乐效果。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的:一种变形机甲，其特征在于:包括头部、驾驶舱、手臂、以及两前腿和两后腿，所述前腿的后端和后腿的前端通过转筒组件可转动相连，所述转筒组件包括外筒和内筒，其中，两前腿分别与外筒的两端固定连接，两后腿分别与内筒的两端固定连接，前腿和后腿能绕转筒组件的轴心线转动;在前腿的前端设有前轮，后腿的后端设有后轮，所述前轮与转向轴下端相连，在转向轴上套设有一套筒，所述套筒的相对两侧的上端分别与一 L形连接架相连，两L形连接架分别通过一转轴与前腿的两侧转动连接;所述转向轴与套筒可转动连接，其上端穿过套筒后与一转向从动齿轮相连，在套筒上安装有转向电机，该转向电机的电机轴与转向主动齿轮相连，该转向主动齿轮与转向从动齿轮相啮合，通过转向电机能够带动前轮转向；在后腿上设有驱动电机，所述驱动电机通过驱动齿轮及链条与后轮相连，并能够带动后轮转动；
在转筒组件的外筒上靠近其两端处分别设有一前腿撑杆，且前腿撑杆与前腿分别位于外筒相对的两侧;两前腿撑杆的前端与外筒相连，后端分别与一伸缩机构相连，同时，两伸缩机构分别与两后腿相连;两伸缩机构由一升降电机驱动，通过该升降电机驱动两伸缩机构能够改变前腿撑杆和后腿之间的夹角，从而改变前腿和后腿之间的夹角，进而改变机甲的整体高度；
所述驾驶舱位于前腿和后腿上方，所述头部与驾驶舱顶部固定连接，所述手臂为两条，通过条形安装板安装于驾驶舱顶部，并位于头部后方。
[0008]进一步地，所述伸缩机构包括蜗杆减速机、丝杆、丝杆套、推杆以及两拉杆，在前腿撑杆后端的相对两侧设有两连接板，两拉杆的下端分别与一连接板转动连接，上端分别通过一连接杆与蜗杆减速机壳体的两侧相连;所述丝杆和丝杆套配合相连在一起，其中，丝杆套的长度大于丝杆的长度;所述丝杆套的上端与蜗杆减速机的输出轴固定连接，所述推杆的上端与丝杆固定连接，下端通过连接支架与后腿相连，其中，该推杆与连接支架转动连接;所述升降电机的电机轴通过同步传动轴同时与两蜗杆减速机相连。
[0009]进一步地，在两拉杆之间还设有两气弹簧，两气弹簧的上端分别与一连接杆相线，下端与连接支架相连。
[0010]进一步地，所述驾驶舱底部设有自动调平机构，所述自动调平机构包括两托杆，两托杆位于两前腿及后腿之间，并分别靠近外筒的两端，所述托杆的中部通过连接组件与外筒转动连接;在托杆后部的上方设有第一直线导轨和第一滑块，两托杆上的第一滑块通过一调平连杆相连，所述调平连杆的两端分别通过上撑杆和下撑杆与前腿撑杆和后腿转动连接;所述驾驶舱与两托杆的前部固定连接。
[0011 ]进一步地，还包括前轮转向轴自动调直机构，所述前轮转向轴自动调直机构包括主动链轮、从动链轮、张紧链轮、以及链条;所述主动链轮与内筒固定连接，其轴心线与内筒的轴心线重合，并能随内筒同步转动;所述从动链轮与L形连接架和前腿之间的转轴固定连接，并能够带动该转轴及L形连接架同步转动;所述链条绕设在主动链轮和从动链轮上，并由张紧链轮张紧;所述张紧链轮通过张紧机构安装于前腿上，通过该张紧机构能够调节张紧链轮的位置。
[0012]进一步地，所述手臂包括大臂和小臂，在安装板上设有第二直线导轨和第二滑块，所述第二滑块与直线电机相连，在直线电机的带动下能够沿第二直线导轨移动;在第二滑块上设有肩关节电机，所述大臂的上端通过上连接块与肩关节电机相连，通过肩关节电机能够带动大臂前后摆动;在上连接块上设有大臂关节电机，所述大臂关节电机与大臂的上端相连，能够带动大臂内外摆动;在大臂的下端设有下连接块，在该下连接块上设有肘关节电机，所述小臂的上端与该肘关节电机相连，通过肘关节电机能够带动小臂前后摆动。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
1、结构简单，能够载人，并能够根据驾驶员的操控进行相关动作，并且操作方便，从而使人们能够真实地感受变形机器人带来的娱乐效果。
[0014]2、通过气弹簧配重和蜗轮蜗杆传动等方法，本机甲在变形时消耗的能量较小，适用电源驱动；同时当电机动力损坏时，蜗轮蜗杆可以自锁以防止驾驶室突然掉落。
[0015]3、通过驾驶舱自动调平机构，本机甲可以保证驾驶舱始终处于水平状态，保证驾驶者在驾驶过程中一直处于比较安全和舒适的姿态。
[0016]4、通过链条传动，将机甲变形角度和前轮转向轴与前腿的角度相关联，保证在变形的全过程中，前轮转向轴始终处于垂直向下状态，此时转向所需力矩最小，可以节省电源能量。
[0017]
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图2为图1的主视图。
[0020]图3为图1的侧视图。
[0021 ]图4为其中一条手臂的结构示意图。
[0022]图5为伸缩机构的结构示意图。
[0023]图6为自动调平机构的结构示意图。
[0024]图7为前轮转向轴自动调直机构的结构示意图。
[0025]图中:丨一头部，2一驾驶舱，3一手臂，31一条形安装板，32一大臂，33一小臂，34—第二直线导轨，35—第二滑块，36—直线电机，37—肩关节电机，38—大臂关节电机，39—肘关节电机，4 一前腿，5—后腿，6—转筒组件，7—前腿撑杆，8—伸缩机构，81 —蜗杆减速机，82—丝杆套，83—推杆，84—拉杆，85—连接板，86—连接支架，87—同步传动轴，88—气弹簧，9一自动调平机构，91一托杆，92—第一直线导轨，93—第一滑块，94 一上撑杆，95—下撑杆，96—加强杆，10一前轮转向轴自动调直机构，101一主动链轮，102一从动链轮，103一张紧链轮，104—链条，11 一升降电机。
[0026]
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0028]实施例:参见图1、图2以及图3，一种变形机甲，包括头部1、驾驶舱2、手臂3、以及两前腿4和两后腿5。所述前腿4的后端和后腿5的前端通过转筒组件6可转动相连，所述转筒组件6包括外筒和内筒，在外筒和内筒之间设有轴承，从而使转动过程中摩擦更小，转动更加顺畅。其中，两前腿4分别与外筒的两端固定连接，两后腿5分别与内筒的两端固定连接，前腿4和后腿5能绕转筒组件6的轴心线转动;具体实施时，所述外筒的两端具有缺口，所述后腿5从该缺口伸入后与内筒固定连接，且后腿5能在该缺口内转动一定距离。
[0029]在前腿4的前端设有前轮，后腿5的后端设有后轮。所述前轮与转向轴下端相连，在转向轴上套设有一套筒，所述套筒的相对两侧的上端分别与一 L形连接架相连，两L形连接架分别通过一转轴与前腿4的两侧转动连接;其中，L形连接架与转轴固定连接，转轴与前腿4可转动连接;这样，在机甲升降过程中，转向轴能够在竖直平面内转动。所述转向轴与套筒可转动连接，其上端穿过套筒后与一转向从动齿轮相连，在套筒上安装有转向电机，该转向电机的电机轴与转向主动齿轮相连，该转向主动齿轮与转向从动齿轮相啮合，通过转向电机能够带动前轮转向。在后腿5上设有驱动电机，所述驱动电机通过驱动齿轮及链条104与后轮相连，并能够带动后轮转动。
[0030]具体实施时，参见图7，还包括前轮转向轴自动调直机构10，所述前轮转向轴自动调直机构10包括主动链轮101、从动链轮102、张紧链轮103、以及链条104;所述主动链轮101与内筒固定连接，其轴心线与内筒的轴心线重合，并能随内筒同步转动;实际制作时，在内筒的两端设有圆板，该圆板的边缘与内筒的内壁固定连接，所述主动链轮101与圆板转动连接。所述从动链轮102与将L形连接架和前腿4相连的转轴的端部固定连接，并能够带动该转轴及L形连接架同步转动。所述主动链轮101与从动链轮102的齿数比需能确保变