专利名称：机械的动物模型的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的机械的动物模型，尤其是机器狗。
已知一种机械的动物模型(DE-GM29702068.4)，在这种动物模型中至少一条后腿支承在一第二回转中心上，其中这条后腿的第一和第二回转中心的旋转轴相互倾斜一规定的角度，并设有一第二驱动机构，它可选择地使后腿绕第二回转中心运动。由此用机械的动物模型可以模拟或仿效真动物，例如狗的行为，其中突出的优点是，通过后腿上两个相互倾斜的旋转轴可以模仿连带相应的动物小便的“小腿上抬”，例如在有其住所的气味时。
由DE-PS13951已知一种玩具，它具有一个头和颈之间的关节模型，其中通过头部的升降可以吸入液体，由此可以模仿动物的饮水。一根管子穿过颈部和头部，通过这个管子抽吸液体。但是饮水的游戏性模仿只能非常麻烦和不真实地实现，因为山羊的不同零件，如头、颈和腿，必须手动操作。这种结构不能适应按照当今的要求的动物饮水的逼真的模仿。
本发明的目的是，这样地改进上述这种类型的机械的动物模型，使得通过更多的、可以自动化的附加功能提高其游戏价值。
按照本发明这个目的通过权利要求1中列出的特征来实现。它们的优良的结构在其他权利要求中说明。
本发明带来这样的优点，可以用机械的动物模型真实地模拟或仿效真的动物或狗实现的动作。其中按本发明的机械的动物模型具有一种附加功能，它能从外部容器，例如碗中吸取液体，例如水，由此得到一种附加的游戏可能性，并从而得到更高的游戏价值。这里使用者可以将例如盛着水的容器这样地接近机械的动物模型，或者使机械的动物模型这样地接近盛着水的容器，使得带有第一开口的舌尖插入水中。于是通过开动抽吸装置将水从容器中通过第一开口、通道和第二开口吸入机械的动物模型的液体容器，使得产生这样的印象，机械的动物模型咂咂地饮水，以解渴。
带有第一开口的舌尖的自动插入通过这样的方法达到，使舌头可运动地安装在头部并和一操纵装置这样地连接，使操纵装置可选择地使舌头从头部中伸出地运动。
在一种优选的实施形式中为了驱动操纵装置以及为了驱动抽吸装置分别设有一电力驱动的机械驱动装置。这两个驱动装置可以做成一个共同的机械驱动装置。
为了可选择地开动抽吸装置以及操纵装置适宜于分别设置一可手动操作的开关。这里两个开关做成一共同的开关特别适合。由此可一起开动抽吸液体的功能和操纵舌头使之向要吸入的液体伸出。为了方便和舒适的操作，同时为了用按本发明的动物模型带来欢乐地游戏设有一带一由操作者操作的选择装置的操作装置，它将对于操纵抽吸装置和/或操纵装置的请求传送给动物模型。
为了通过吸水跟踪过程尽可能接近真实性进一步提高游戏价值，设有一声响装置，它在开动抽吸装置的同时发出模仿动物在饮水时咂咂饮水的饮水声的声响。
设置一与液体容器相连的管道，它通向动物模型躯干后部的一个开口，其次其中设有一用来可选择地将液体容器中的液体通过管道向外输送的水泵装置，通过这样的方法可以模拟或仿效所谓的动物模型小便，其中液体容器事先不必手动灌水，而是通过按本发明的吸水功能通过舌头灌水。用这种方法机械动物模型的游戏程序可特别真实或接近真实地进行，并由此在游戏价值方面可以实现高的价值。
在一种可供选择的实施形式中舌头具有一第二通道，并在液体容器上装一通风装置和排气装置，其中设有一软管连接装置，它使舌头的第二通道与液体容器的通风和排气装置相连。
通过这样的方法达到一种特别简单和稳固的结构，即设一自支承框架，其中安装第一和第二传动单元以及其各个驱动电机，抽吸装置和水箱。除此之外水泵装置也适宜于装在这个自支承框架内。
下面借助于附图对本发明作较详细的说明。它们表示
图1按本发明的机器狗形式的机械动物模型的纵剖面，和图2局部剖开的俯视图，图3狗舌头的俯视图，图4沿图3中A-A线的纵剖面，和图5沿图3中C-C线的横截面，图6动物模型的一种可供选择的实施形式的左侧视图，图7俯视图，图8右侧视图，和图9底视图。
在图1和2中看到的机器狗包括在外壳或躯干32内或上的第一驱动机构18、第二驱动机构30、前腿10和11、后腿12和13、头部62和供水系统，后者有液体容器88、液体软管90、带活塞102的水泵94和出口134。
第一驱动机构18有一个作为驱动装置的电动机，它通过一未画出的传动装置根据选择驱动前腿11或操纵件54。在这种情况下，前腿11通过第一驱动轴22(图2)和偏心支点78驱动，此外它们可转动和可沿前腿11的轴线移动地支承在第三支点76上。因此，在前腿11通过电机24借助于第一驱动机构18驱动时，由于偏心支点78，使前腿11轮流地抬起和重新放下。处于相对位置的前腿10(图2)则相应地反向抬起和放下。通过同时在第三支点76中支承和导引，附加地使前腿10和11前后运动。因此，此机器狗获得一种步行式的机械推进。
同样由驱动机构18驱动操纵件54。在这种情况下由电机24通过第一驱动机构18，或驱动操纵件54，或驱动前腿10、11。在图示的实施形式中，操纵件54是一个带凸起64的盘，在盘54绕第二驱动轴52旋转时凸起64相继与头部杆56的一个端头66配合工作。此头部杆56绕一支点旋转并与此同时操纵一机械舌58和一个风箱60。风箱60首先被压缩，接着当凸起64与头部杆56的端头66由于盘54旋转而脱离接触时急速放开。在这种情况下空气通过发声体108和发声器110吸入，所以机器狗与舌部运动的同时发出适当的声音或发出由发声体108预先决定的声响。发声体108最好模拟狗吠声。
第一驱动机构18还包括一个带有轴106的传动单元20，后面参见图4和5还要详细说明传动单元20。
前腿10和11通过杠杆80与在后面的后腿12和13连接。杠杆80的一端夹紧在前腿11的偏心支点78内，杠杆80的另一端82通过铰接点112与第二杠杆84配合作用，杠杆84通过后腿13的支点14与后腿13铰接。因此，在前腿10、11通过偏心驱动装置78运动时，通过杠杆80使后腿12、13与前腿10、11同时但与前腿反向地绕支点14转动。
此外，如图1和2所示，机器狗在其后部有第二驱动机构30。此第二驱动机构30按选择或驱动水泵94，或通过带有在图1和2中看不到的凸轮槽的盘38驱动后腿13。为此，后腿13除支点14外还可绕旋转轴28转动地支承在支点26上。如由图2可特别清楚地看出的那样，后腿13的支点14和26的旋转轴16和28基本上互相垂直。这意味着，在机器狗正常地行走时后腿13借助于杠杆80通过铰接装置绕支点14前后摆动。但除此之外后腿13还可以被第二驱动机构30通过盘38驱动绕旋转轴28从机器狗侧向摆开。此摆动运动最好在其余的腿10、11和12不运动的时候进行，亦即在机器狗不存在向前行走的动作时进行。这种“小腿抬起”模拟真狗的动作，此时它例如在树干处小便。因此，例如狗为其所在区域作气味标记的这种典型特性，借助于按本发明的机器狗的这种功能便可以模拟和仿效。当后腿13绕旋转轴28相应地抬起时，第二驱动机构30操纵水泵94的活塞102，并将液体从容器88经由液体软管90输送到在机器狗尾部92处的软管90的出口134，此机器狗逼真地演示一只正在小便的狗的动作。
在这里可有选择地实施由第一驱动机构18造成的向前行走的动作和由第二驱动机构30驱动的小便的狗的功能，也就是说或驱动机构18或驱动机构30处于工作中。
在未画出的操作元件处操作人员可相应地通过操纵选择器对所希望的狗的功能，即前行或小便，提出要求。若机器狗处于前行功能之中以及通过操作者转接操纵件立即触发“小便狗”的功能，则可能发生前腿10、11和后腿12处于一个不利的位置，即在后腿13抬起时此机器狗会翻倒。为防止发生这种情况，只有在腿10、11和12处于规定位置时才触发小便狗的功能。这些腿的最佳位置应该是，与抬起的后腿13处于对角相对位置的那条前腿10在驱动轴22与地面之间的间距小于其余的腿11和12。在这一状态此机器狗按稳定的三条腿的位置站立。
在图2表示的实施形式中这样来实现在稳定的三腿位置下触发小便狗的功能，即，设一开关74，它由在前腿10和后腿12之间的杠杆80上的操纵件86操纵。由图2可见，只有在杠杆80并因而前腿10处于其最靠前位置，而与此同时腿11和12摆动到后部位置时操纵件86才操纵开关74。因此腿11和12相对于驱动轴22而言有一个比前腿10大的离地面的垂直距离，所以机器狗支承在前腿10上。
因此在向前行走时要求小便狗的功能时，狗仍继续走一小段，直至腿10、11和12调整到适当的位置和操纵件86操纵开关74为止。于是开关74触发第二驱动机构30和停止第一驱动机构18的工作。操作装置和在操作装置上的选择器与驱动机构18和30以及与开关74连接成，只有在由操作人员在操作装置处通过选择器提出转接要求时才进行转接。如果不是这种情况，尽管在向前行走时持续地操纵开关74，但是基于相应的电路设计，所以仍不会导致触发第二驱动机构30。
若现在反过来在具有抬起后腿13的小便狗功能期间操作人员重新要求向前行走的功能，则同样不能突然从驱动机构30转换到驱动机构18，而是确切地说要在盘38的一个规定的位置操纵另一个图中没有进一步表示的开关。盘38的这一位置最好选择为使后腿13完全着地，所以可以在机器狗没有翻倒的危险时实施前行的功能。从驱动机构30到驱动机构18的延迟转换，仍通过操作装置与驱动机构18、30和相应的开关之间适当的电路设计来实现。
由图1和2还可看出，根据后腿13的附加功能后腿12和13的固定基本上互不相同。如图2所示，后腿12可绕轴16旋转地借助于螺钉114固定，而后腿13却有两根旋转轴16和28。为保证后腿13既有绕轴16也有绕轴28的转动自由度，必须适当地设计第二杠杆84。如图1所示，第二杠杆84马蹄铁形地围绕着支点14固定，并在马蹄铁的开口端构成附加的旋转轴28。
两个驱动机构18和30刚性地和彼此不能相对运动地装在外壳32内。其中第二驱动机构30例如用螺钉104固定在躯干32的一个外壳部分上。
特别地由图3至5可见，舌头58有一可沿箭头方向212运动地安装在头部62上的舌头部分210。该舌头部分210通过一开口214和一伸入开口214的铰接杆216与一操纵装置218连接，它使舌头部分210可有选择地沿箭头212方向从头部中伸出或缩回，这例如通过铰接杆216活塞状的运动实现。
舌头部分210有一通道220，它在舌尖222处通入第一开口224，在与舌头相对的末端处通道通入第二开口226。
如由图1所见，第二开口226与一液体软管228和一抽吸装置230连接。液体软管228通入液体容器88。抽吸装置230可通过一未画出的驱动机构驱动，以通过舌头部分210抽吸液体。
图1表示舌头部分210缩回的状态，其中液体软管228以圆弧232的形式从第二开口226处向外伸展。如果操纵装置218使舌头部分210伸出，那么液体软管228便具有相应的空隙，使得在舌头部分210伸出时圆弧232伸长。
在游戏时操作者操作一开关，它不仅触发操纵装置218，也触发抽吸装置230。因此操纵装置使舌头部分210伸出，使得在相应地配置机械动物模型相对于一带有例如水的外部容器时带有舌尖222和第一开口224的舌头部分210伸入容器内的水中。在第一开口224插入水中后通过起动抽吸装置230经过第一开口224，通道220，第二开口226和液体软管228从外部液体容器中抽吸液体，并输入动物模型的内部液体容器88中，使它渐渐灌满。同时外部容器渐渐抽空，使得从外部产生这样的印象，为了解渴机械动物模型吸水或饮水。与此同时通过一未画出的发声装置产生模仿狗吸水(咂咂饮水)声的声响。
在用这种方式用液体，例如水至少部分灌满液体容器88后，可以通过重新操作开关关闭抽吸装置230，并这样地控制操纵装置218，使带有通道220的舌头部分210重新缩回。
在进一步操纵动物模型，使它通过前腿10，11或后腿12，13的运动向前移动后，可以触发前面提到的动物的小便功能，因此现在在液体容器88内存在用于这个功能的足够的液体。同时得到一变得特别接近于真实的整个游戏进程，因为动物模型在小便时正好排出它先前通过舌头部分210和通道220吸入的那些液体。
由图5可见，舌头210例如配备两条平行分布的，相互分开的通道220。这有利地提高液体流过舌头210的流量。
按图6至9的略有不同的实施形式包括一自支承框架254，前腿10，11和后腿12，13铰接在它上面。此外在该自支承框架内设有以下部件一第一传动单元20，一第二传动单元34，一用于第一传动单元20的电机24，一用于第二传动单元34的第二电机36，一抽吸装置230，一水泵94以及液体容器88。在自支承框架254的前部区域上装有一操纵装置218，如由图8所见。它包括一与舌头210固定连接的第一杠杆244，它以其背向舌头210的末端可旋转地支承在一支点248上，并与一第二杠杆臂246不可旋转地连接，第二杠杆臂背向支承248的一端与一操纵杆250连接。这里操纵杆背向第二杠杆臂246的末端偏心地铰接在一得到驱动的转盘252上。得到驱动的转盘252由第一传动单元20驱动。第一传动单元做成这样，使得在用于第一传动单元20的第一电机24的一个旋转方向将电机力传递到前腿10，11和后腿12，13上，以产生动物模型的行走运动，而在相反的旋转方向电机力通过转盘252传递到操纵装置218上。这里一相应的限位开关256记录第一杠杆臂244的摆幅，使它只摆动一定的角度，以使舌头210缩回和伸出。一旦舌头210从自支承框架254的前部伸出一定的行程，便自动开动抽吸装置230，它通过舌头210和液体软管228将液体，例如水输送到液体容器88内，如果舌头210的舌尖伸入相应的液体内的话。为了使液体容器88容易装灌，同时有一通风和排气装置240通过软管连接与舌头210的一第二通道240相连，一旦由一未画出的，通过一电缆258与机器动物模型连接的操作装置发出一停止抽吸液体的相应指令，抽吸装置230便停止，舌头210借助于转盘252相应的旋转重新缩回。
其次液体箱88通过一软管90在水泵94连接，水泵又通过另一液体软管90与出口134相连。在从未画出的操作装置得到一相应指令以后开动水泵94，因此它将液体从容器88中通过软管90输送到出口134。这时带有软管242的通风和排气装置240同样支持液体容器88的排空，因为空气可以通过舌头210的第二通道和软管242通过通风和排气装置240跟随流入液体容器88中。
不管是水泵94还是后腿13都由带第二电机36和第二传动单元34驱动。这里第二传动单元34做成这样，使它在操作时通过电机36首先使前腿10，11和后腿12进入稳定的三腿站立位置，接着使后腿13向侧上方摆动。在此以后才起动水泵94并将液体从容器88中通过连接软管90输送到出口134处，最后输送的液体从这里作为细的水束排出。一旦通过未画出的操作装置得到停止从液体容器88中抽出液体的指令，泵94便停止，第二传动单元34将后腿13摆回，并重新使前腿10，11以及后腿12回到行走位置。作为另一种选择前腿10，11和后腿12摆动到稳定的三腿站立位置由第一传动单元20在第一电机24的作用下实现，其中在到达稳定的三腿站立位置后操作一限位开关，它使第一电机24，从而也使第一传动单元20停止，代之以起动第二电机36和第二传动单元34，以使后腿13外摆，并借助于泵94输送液体。
此外由图6-9可见，在自支承框架254的前部装一头罩260，它带有一电子发声装置262以及一扩音器264。
在带有相应构件的自支承框架254周围两侧设有两个未画出的躯体外壳，它们-至少局部包围框架254地-相互可拆卸地连接，并形成机器动物模型的躯体。在这个躯体外壳，头罩260、前腿10，11以及后腿12、13上套上和缝上一皮毛，它额外地具有一头部模型。皮毛完全覆盖前腿10、11；后腿12、13，躯体外壳和头罩260，因此从外面不再能看到这些零件。只有舌头210，电缆258和出口134伸出皮毛之外。
权利要求
1.机械的动物模型，特别是机器狗，具有一头部(62)和一装在它上面的舌头(58，210)，其特征为舌头(210)至少具有一条通道(220)，它在舌尖(222)区域内通入至少一个第一开口(224)并在舌头(210)的背向舌尖(222)的末端处通入至少一个第二开口(226)，第二开口与一液体容器(88)和一可有选择地操纵的用来通过第一开口(224)和通道(220)抽吸液体的抽吸装置(230)相连，其中舌头(210)可运动地支承在头部(62)上，并与一操纵装置(218)这样地连接，使操纵装置(218)可选择地使舌头(210)从头部(62)中伸出或缩回。
2.按权利要求1的动物模型，其特征为为了驱动操纵装置(218)设有一电力驱动的第一机械驱动装置。
3.按权利要求1或2的动物模型，其特征为为了了驱动抽吸装置(230)设有一电力驱动的第二机械驱动装置。
4.按权利要求2和3的动物模型，其特征为第一和第二机械驱动装置做成一共同的机械驱动装置。
5.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为为了可选择地开动抽吸装置(230)设有一可手动操作的第一开关。
6.按权利要求2至5之任一项的动物模型，其特征为为了可选择地开动操纵装置(218)设有一可手动操作的第二开关。
7.按权利要求5和6的动物模型，其特征为第一和第二开关做成一共同的开关。
8.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为设有一带有可由操作者操纵的选择器的操作装置，选择器将操纵抽吸装置的请求传递给动物模型。
9.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为设有一带有可由操作者操纵的选择器的操作装置，选择器将操纵操纵装置的请求传递给动物模型。
10.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为设有一发声装置，它在开动抽吸装置(230)的同时发出声响，它模仿动物在饮水时的咂咂饮水声。
11.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为设有一与液体容器(88)连接的管道(90)，它通入动物模型躯体(32)后部上的一开口(134)内，并设有一泵装置(94)，以将液体容器(88)内含有的液体通过管道(90)可选择地向外输送。
12.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为舌头具有一第二通道(230)，液体容器(88)有一通气和排气装置(240)，其中设有一连接软管(242)，它将舌头的第二通道(220)与液体容器的通风和排气装置(240)连通。
13.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为操纵装置(218)具有一与舌头(210)固定连接的第一杠杆(244)，它以其背向舌头(210)的一端可旋转地支承在一支点(248)上，并与一第二杠杆臂(246)不可相对旋转地连接，其背向支点(248)的一端与一操纵杆(250)连接，其中操纵杆的背向第二杠杆臂(246)的末端偏心地铰接在一受到驱动的转盘(252)上。
14.按上述权利要求之任一项的动物模型，其特征为它有一自支承框架(254)，在它里面安装着第一和第二传动单元(20，34)以及它们各自的驱动电机(24，36)，抽吸装置(230)和液体箱(88)。
15.按权利要求11和14的动物模型，其特征为在自支承框架(254)内装有一泵装置(94)。
全文摘要
本发明涉及一种机器动物模型,特别是机器狗,具有一头部(62)和安装在它上面的舌头(58,210),其中这样地设置,舌头(210)至少具有一个通道(220),它在舌尖(222)区域内通入至少一个第一开口(224),并在舌头(210)的背向舌尖(222)的一端处通入至少一个第二开口(226),它与一液体容器(88)和一可选择地操作的用来通过第一开口(224)和通道(220)抽吸液体的抽吸装置(230)连接,其中舌头(210)可运动地支承在头部(62)上并与一操纵装置(218)这样地连接,使得操纵装置(218)可选择地使舌头(210)从头部(62)中伸出或缩回。
文档编号A63H3/00GK1338963SQ00803443
公开日2002年3月6日 申请日期2000年1月27日 优先权日1999年2月4日
发明者安德烈亚斯·施塔德鲍尔 申请人:安德烈亚斯·施塔德鲍尔