一种机器植物的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可卷曲枝条的机器植物。

背景技术：

随着人类城市化进程的推进，人们的工作节奏不断加快，目前城市生活居住空间不断缩小，娱乐环境成本不断增加，且娱乐空间拓展极度有限。因此在科技馆环境中，实现虚拟现实的高逼真的自然仿生，增加现代人的休闲娱乐成为趋势。

现有的仿真植物，具有一可卷曲枝条，其包括带弹簧的主干及包裹在外面的仿真外皮，可供观赏娱乐。但此中仿真植物只有在用手或辅助工具去拨动的时候，才可实现枝条卷曲摇摆，而且当弹簧超过使用寿命之后便不再具有卷曲功能。

因此，现亟待设计一种可持续卷曲的仿真枝条，满足人们的娱乐需求。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型旨在提供一种可卷曲枝条的机器植物，可增加娱乐的趣味性。

在一实例中，一种机器植物，具有一可卷曲枝条，其特征在于，所述可卷曲枝条包括：一剪叉式连杆结构，包括多个以串联的方式依次铰接的剪叉单元，每一所述剪叉单元包括由长度相等且互相铰接的一第一连杆及一第二连杆组成的第一剪叉组，定义所述第一连杆与所述第二连杆互相铰接的位置为铰接点，所述铰接点将所述第一连杆分成第一段与大于所述第一段的第二段；所述铰接点将所述第二连杆分成第三段与大于所述第三段的第四段，所述第一段与所述第三段位于所述多个铰接点连线的同一侧且长度相等；一驱动装置，驱动所述剪叉式连杆结构作伸展和收缩运动。

在一实例中，每一所述剪叉单元还包括与所述第一剪叉组相同的第二剪叉组，所述第一剪叉组和所述第二剪叉组的所述第一连杆和所述第二连杆分别平行对应设置，且在所述铰接点处与第一转轴枢接。

在一实例中，所述第一转轴垂直于所述第一连杆和所述第二连杆。

在一实例中，每一所述第三段与相邻所述剪叉单元的所述第一段通过一第二转轴枢接，且形成位于所述第一铰接点连线的一侧的一第一枢接点，每一所述剪叉单元中的所述第一剪叉组和所述第二剪叉组中的两个所述第三段和两个所述第一段分别通过对应的所述第二转轴枢接；每一所述第二段与相邻所述剪叉单元的所述第四段通过一第三转轴枢接，且形成位于所述第一铰接点连线的另一侧的一第二枢接点，每一所述剪叉单元中的所述第一剪叉组和第二剪叉组中的两个第二段和两个第四段分别通过对应的所述第三转轴枢接。

在一实例中，多个所述第二转轴和所述第三转轴相互平行设置，且所述第二转轴和所述第三转轴垂直于所述第一连杆和所述第二连杆。

在一实例中，多个所述第一枢接点位于第一圆弧上，多个所述第二枢接点位于第二圆弧上，所述第一圆弧与所述第二圆弧具有同一个圆心。

在一实例中，所述驱动装置包括相对设置且彼此可靠近和远离的一第一限位块和一第二限位块，位于所述剪叉式连杆结构起始端的所述剪叉单元的所述第二转轴与所述第三转轴分别枢接于所述第一限位块和所述第二限位块。

在一实例中，所述驱动装置包括一螺纹杆及一底座，所述第一限位块与所述螺纹杆螺纹配合且可在所述螺纹杆转动时沿所述螺纹杆的轴线方向移动，所述第二限位块固定于所述底座。

在一实例中，所述驱动装置包括一螺纹杆及一底座，所述第二限位块与所述螺纹杆螺纹配合且可在所述螺纹杆转动时沿所述螺纹杆的轴线方向移动，所述第一限位块固定于所述底座。

在一实例中，所述驱动装置包括一螺纹杆及一底座，所述第一限位块及所述第二限位块均与所述螺纹杆螺纹配合且可在所述螺纹杆转动时沿所述螺纹杆的轴线方向相向或相背地移动。

在一实例中，所述驱动装置包括一电机，通过齿轮传动来驱动所述螺纹杆转动而使所述第一限位块和所述第二限位块相互靠近或远离。

在一实例中，所述驱动装置还包括一第一传动轴、一第二传动轴、相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、及相互啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮为锥齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮为直齿圆柱齿轮，所述第一传动轴竖直放置，所述第二传动轴水平放置，所述电机与所述第一齿轮分别设于所述第一传动轴的两端，所述第二齿轮与所述第三齿轮分别设于所述第二传动轴的两端，所述第四齿轮设于所述螺纹杆的一端。

本实用新型机器植物具有一可卷曲枝条，所述可卷曲枝条包括：一剪叉式连杆结构，包括多个以串联的方式依次铰接的剪叉单元，每一所述剪叉单元具有长度相等且互相铰接的一第一连杆及一第二连杆，定义所述第一连杆与所述第二连杆互相铰接的位置为铰接点，所述铰接点将所述第一连杆分成第一段与大于所述第一段的第二段；所述铰接点将所述第二连杆分成第三段与大于所述第三段的第四段，所述第一段与所述第三段位于多个所述铰接点连线的同一侧且长度相等；一驱动装置，驱动所述剪叉式连杆结构作伸展和收缩运动。由于所述第一连杆与所述第二连杆的铰接点偏离中心位置，因而所述剪叉式连杆结构朝向较短的所述第一段和所述第三段的一侧作伸缩往复运动，从而实现所述机器植物的枝条卷曲摆动，增加娱乐的趣味性。

附图说明

在结合以下附图阅读本实用新型公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。

图1是本实用新型机器植物可卷曲枝条的驱动装置的局部放大图。

图2是本实用新型机器植物的可卷曲枝条展开状态的立体图。

图3是本实用新型机器植物的可卷曲枝条展开状态的侧视图。

图4是本实用新型机器植物的可卷曲枝条收缩状态的侧视图。

驱动装置1 电机11 底座12 螺纹杆13 第一限位块131

第二限位块132 第一齿轮101 第二齿轮102 第三齿轮103

第四齿轮104 第一传动轴14 第二传动轴15 固定块16

壳体17 剪叉式连杆结构2 剪叉单元20 第一连杆21

第二连杆22 第一段201 第二段202 第三段203 第四段204

第一铰接点231 第二铰接点232 第一转轴241 第二转轴242

第三转轴243 第一枢接点251 第二枢接点252 第一圆弧261

第二圆弧262

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。另外，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

如图1所示，所述机器植物具有一可卷曲枝条，所述可卷曲枝条主要包括一驱动装置1及一剪叉式连杆结构2，实现所述机器植物的枝条卷曲伸展。

如图1所示，所述驱动装置1包括一电机11、一底座12、一传动系统(未标示)、一螺纹杆13及具有内螺纹的一第一限位块131。在本实施例中，所述底座12为圆形板状，所述电机11固定于所述底座12，在本实施例中，所述电机11固定于所述底座12的下侧。所述传动系统(未标示)包括一第一齿轮101、一第二齿轮102、一第三齿轮103、一第四齿轮104、一第一传动轴14、一第二传动轴15。所述第一齿轮101和所述第二齿轮102为锥齿轮且相互啮合，所述第三齿轮103和所述第四齿轮104为直齿圆柱齿轮且相互啮合。在其它实施例中，也可采用其它类型的齿轮啮合，当然也可采用链条、同步带等其它传动方式。所述第一传动轴14竖直方向设置，所述电机11连接于所述第一传动轴14的下端，所述第一传动轴14竖直设置并穿过所述底座12的中心，并在所述第一传动轴14的上端同轴安装所述第一齿轮101。所述第二传动轴15水平设置且两端分别固定于两个固定块16上且可相对于所述固定块16转动，所述固定块16设置于所述底座12，本实施例中，所述固定块16固定于所述底座12的上侧，所述第二齿轮102和所述第三齿轮103同轴装设于所述第二传动轴15，所述第四齿轮104同轴装设于所述螺纹杆13，由于所述第一齿轮101与所述第二齿轮102相互啮合，所述第三齿轮103与所述第四齿轮104互相啮合，因此所述第一传动轴14带动所述第二传动轴15转动，所述第二传动轴15带动所述螺纹杆13转动。由于所述第一传动轴14竖直设置，所述电机11位于所述第二传动轴15的下方，通过齿轮啮合的传动方式，因此在水平方向上可节省空间。

如图1、图2、图3及图4所示，所述螺纹杆13和所述第二传动轴15平行设置，并且所述螺纹杆13两端也固定于两个所述固定块16且可相对于所述固定块16转动。所述第一限位块131套设于所述螺纹杆13，互相形成螺纹配合从而使所述第一限位块131可在所述螺纹杆13转动时沿所述螺纹杆13的轴线方向移动。在本实施例中，如图3和图4所示，所述底座12上进一步设置一壳体17，所述壳体17将所述螺纹杆13及所述传动系统(未标示)等罩住，所述壳体17上固定设有一第二限位块132，与所述第一限位块131相对设置，并且所述第一限位块131与所述第二限位块132彼此可靠近和远离。在其它实施例中，也可以将所述第一限位块131固定于所述底座12，而所述第二限位块132与所述螺纹杆13螺纹配合且可在所述螺纹杆13转动时沿所述螺纹杆13的轴线方向移动。在其它可选的实施例中，所述第二限位块132可与所述第一限位块131相同，所述第一限位块131及所述第二限位块132均与所述螺纹杆13螺纹配合且所述第二限位块132也可在所述螺纹杆13转动时沿所述螺纹杆13的轴线方向移动，同样可实现所述第一限位块131与所述第二限位块132彼此靠近和远离，此时，所述螺纹杆13具有分别与所述第一限位块131和所述第二限位块132螺纹配合的两个螺纹段，且两个螺纹段的旋向相反。

如图1和图2所示，所述剪叉式连杆结构2与所述驱动装置1连接，且定义与所述驱动装置1连接的端部为所述剪叉式连杆结构2的起始端。所述剪叉式连杆结构2包括多个以串联方式依次铰接的剪叉单元20，每一所述剪叉单元20具有一第一连杆21及一第二连杆22，所述第一连杆21与所述第二连杆22长度相等且相互铰接组成剪叉组。定义所述第一连杆21与所述第二连杆22互相铰接的位置为铰接点，所述铰接点将所述第一连杆21分成第一段201与大于所述第一段201的第二段202；所述铰接点将所述第二连杆22分成第三段203与大于所述第三段203的第四段204，所述第一段201与所述第三段203位于所述多个铰接点连线的同一侧且长度相等。换个角度讲，所述铰接点是偏离所述第一连杆21或所述第二连杆22的中心位置的。每一所述剪叉单元20包括两个剪叉组，分别为第一剪叉组和第二剪叉组。在所述第一剪叉组和所述第二剪叉组上分别形成第一铰接点231和所述第二铰接点232，所述第一剪叉组和所述第二剪叉组的结构相同且互相平行，所述第一铰接点231和所述第二铰接点232的连线垂直所述第一连杆21和所述第二连杆22。进一步地，所述第一剪叉组和所述第二剪叉组的所述第一连杆21和所述第二连杆22分别平行对应设置，且通过一第一转轴241在所述第一铰接点231和所述第二铰接点232处枢接，且所述第一转轴241垂直于所述第一连杆21和所述第二连杆22。于其它实施例中，可省去所述第一转轴241，所述第一连杆21与所述第二连杆22之间仅通过轴承等部件进行铰接，并不以本实施例为限。

如图2和图3所示，除位于所述剪叉式连杆结构2起始端的所述剪叉单元20外，每一所述第三段203与相邻所述剪叉单元20的所述第一段201通过一第二转轴242枢接，且形成位于所述第一铰接点231连线的一侧的一第一枢接点251，每一所述剪叉单元20中的所述第一剪叉组和所述第二剪叉组中的两个所述第三段203和两个所述第一段201分别通过对应的所述第二转轴242枢接；每一所述第二段202与相邻所述剪叉单元20的所述第四段204通过一第三转轴243枢接，且形成位于所述第一铰接点231连线的另一侧的一第二枢接点252，每一所述剪叉单元20中的所述第一剪叉组和第二剪叉组中的两个第二段202和两个第四段204分别通过对应的所述第三转轴243枢接。如图3和图4所示，多个所述第一枢接点251位于一第一圆弧261上，多个所述第二枢接点252位于一第二圆弧262上，而且所述第一圆弧261与所述第二圆弧262具有同一个圆心。更进一步地，多个所述第二转轴242和所述第三转轴243相互平行设置，且所述第二转轴242和所述第三转轴243垂直于所述第一连杆21和所述第二连杆22。另外，位于所述剪叉式连杆结构2起始端的所述第一段201在所述第一枢接点251处与所述第二转轴242枢接，同时所述第四段204在第二枢接点252处与所述第二转轴242枢接。

如图2、图3和图4所示，在本实施例中，在所述第一限位块131上设有一第一定位孔(未图示)，同时在所述第二限位块132上设有一第二定位孔(未图示)，所述第一定位孔(未图示)与所述第二定位孔(未图示)的中心轴线互相平行。位于所述剪叉式连杆结构2起始端的所述剪叉单元20，所述第二转轴242穿过所述第一定位孔(未图示)，实现所述第二转轴242与所述第一限位块131的枢接，同时所述第三转轴243穿过所述第二定位孔(未图示)，实现所述第三转轴243与所述第二限位块132的枢接。当所述第一限位块131可相对于所述底座12作平移时，更优选的方案是在所述底座12上固定设有两个所述第二限位块132，两个所述第二定位孔(未图示)既能实现所述第三转轴243的枢转，也对整个结构起到稳固的效果。此时，所述电机11通过齿轮传动而带动所述螺纹杆13转动，由于所述第一限位块131的内螺纹与所述螺纹杆13形成螺纹配合，加上所述螺纹杆13的两端有两个所述固定块16进行限位固定，因此所述第一限位块131可靠近或远离所述第二限位块132。

在其它实施例中，位于所述剪叉式连杆结构2起始端的所述第二转轴242可枢接于所述第二限位块132，而所述第三转轴243枢接于所述第一限位块131，同样可通过所述第一限位块131和所述第二限位块132彼此靠近和远离而带动所述第二转轴242与所述第三转轴243的相对运动。当然所述第二限位块132与所述第一限位块131具有相同的结构，同样螺纹配合于所述螺纹杆13，所述剪叉式连杆结构2起始端的所述第二转轴242和所述第三转轴243分别枢接于所述第一限位块131和所述第二限位块132，也能通过所述第一限位块131和所述第二限位块132彼此靠近和远离而带动所述第二转轴242与所述第三转轴243的相对运动，并不以本实施例为限。

如图3和图4所示，在本实施例中，由于所述第一段201和所述第三段203的长度小于所述第二段202和所述第四段204的长度，也就是所述第一连杆21与所述第二连杆22的铰接点不在其中点位置，因此当所述第一限位块131和所述第二限位块132彼此靠近时，所述第二转轴242也顺势靠近所述第三转轴243，驱使所述剪叉式连杆结构2朝向较短的所述第一段201和所述第三段203的一侧作伸展运动，实现所述可卷曲枝条展开呈卷曲的状态。当所述第一限位块131和所述第二限位块132彼此远离时，所述第二转轴242也远离所述第三转轴243，驱使所述剪叉式连杆结构2作收缩运动，实现所述可卷曲枝条收缩趋向竖直的状态。由于所述第一连杆21与所述第二连杆22的铰接点偏离中心位置，所以整个枝条不能达到完全伸直的状态。从所述可卷曲枝条的收缩转头到伸展的过程中，通过矩阵位移法计算可知所述剪叉式连杆结构2不仅会有长度的伸展，同时所述第一圆弧261和所述第二圆弧262的半径在不断缩小，整个运动可以看作是一个弯曲加伸展的动作，从而实现枝条卷曲的仿真性。

本实用新型实施例的技术效果如下：

(1)所述铰接点将所述第一连杆21分成第一段201与大于所述第一段201的第二段202；所述铰接点将所述第二连杆22分成第三段203与大于所述第三段203的第四段204，所述第一段201与所述第三段203位于多个所述铰接点连线的同一侧且长度相等，驱动所述剪叉式连杆结构2作伸展和收缩运动。由于所述第一连杆21与所述第二连杆22的铰接点偏离中心位置，因而所述剪叉式连杆结构2朝向较短的所述第一段201和所述第三段203的一侧作伸缩往复运动，从而实现所述机器植物的枝条卷曲摆动，可增加娱乐的趣味性。

(2)由于所述第一传动轴14竖直设置，所述电机11位于所述第二传动轴15的下方，通过齿轮啮合的传动方式，因此在水平方向上可节省空间。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。