专利名称：一种可以自动书画的玩具机器人的制作方法
—种可以自动书画的玩具机器人
技术领域：
本发明涉及一种玩具，特别是一种适用于可以进行书写动作的玩具机器人。
背景技术：
目前可以写字的机器人结构多为微机控制多个电动减速马达驱动，例如2004年11月10日授权的，授权公告号为CN 2654293Y的发明专利《写字机器人》，利用微机控制步进电机和谐波减速器来达到书写的目的，该种结构控制部分需要比较繁琐的语言数据编程和比较大的系统内存，各种线路模块，造成机器人体积比较大，成本高昂，使其较难进入普通玩具行业。另一种机构如2005年I月5日授权的，授权公告号为CN 2668203Y的发明专利《写字娃娃》，包括身体、毛笔、纸、桌子以及在娃娃身体内部装置的运行机构；所述的运 行机构由驱动和传动两大部分组成；驱动部分由电机、减速箱、减速大齿轮和三个特殊齿型的齿轮组成，传动部分由活动上身架、固定下身架、活动连杆，写字手臂及手臂活动连接轴等组成。该种结构脱离了微机控制，降低了制作成本，但是尚存在以下不足之处①由于桌面大小和手臂活动幅度的限制，致使每次仅能书写一两个字，需要书写多个字的时候只能人工换纸张；②所用的传动结构大多为连杆、连杆套，利用多个关节和杠杆传动才能完成动作，结构复杂；③虽然设定了手臂的上下左右运动，但是前后运动确实必须通过身体前后运动才能完成，导致动作设定不灵敏，笔顺不连贯。
发明内容本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种可以自动走纸、结构简单、笔顺连贯的可以自动书画的玩具机器人。本发明解决其技术问题的技术方案是一种可以自动书画的玩具机器人，包括人形形象、框架、驱动装置、动作机构和桌子，所述的人形形象的手臂包括上臂、前臂和手，手中握有书写笔，上臂和动作机构相连，动作机构由所述的驱动装置驱动，其特征在于桌子包括桌面和走纸装置，走纸装置与所述的动作机构连接；所述的动作机构包含控制辊、控制条、拉线；控制辊上分布有凸块，控制辊由驱动装置驱动转动；控制条包括左向控制条、右向控制条、抬放控制条、前后控制条和走纸控制条；框架内有横轴穿过所述的控制条的支点，控制条一端能够接触到控制辊上的凸块，控制条另一端连接有拉线；所述的人形形象上臂上部向内有前导向杆、中杆、后导向杆，左向控制条连接左向拉线，左向拉线经由后导向杆连接到中杆上；右向控制条连接右向拉线，右向拉线经由前导向杆连接到中杆上；所述的框架上有与控制条平行的纵导向杆，上臂内侧有导向环；抬放控制条连接抬放拉线，抬放拉线经由纵导向杆变向，穿过上臂内侧导向环，连接到前臂上；框架上有架杆，架杆的横杆通过框架上的穿孔固定连接到上臂上部，架杆的纵杆一端通过前后拉线连接前后控制条，另一端通过弹力复位装置连接到框架上；走纸控制条、走纸拉线、桌子内的走纸装置顺序连接。上述的书写笔包括笔头和笔体，笔体内有多个储液管，储液管有加液口，每个储液管都有开ロ在笔头上。上述的驱动装置为电动马达，或者手动小型摇把，或者上弦蓄カ弹簧驱动器，或者同时具有电动和手动驱动装置。上述的控制辊上的凸块与控制辊为活动连接，控制辊上分布有点阵排布插孔，凸块插入插孔中。上述架杆纵杆连接前后拉线的一端上方有限位装置。上述的前导向杆、后导向杆、纵导向杆与拉线接触部位的结构为滑轮或者滑辊结构。上述的动作机构还包括眨眼控制条，通过拉线连接人形形象头部上的眼皮；所述的动作机构还包括动头控制条，通过拉线连接人形形象头部。 上述的走纸装置包括安装在固定架上的主动转盘、被动转盘、转轴和纸架；所述的纸架暴露于桌面表面；所述的主动转盘面对被动转盘的一面有拨片，主动转盘边缘上有连接杆，连接杆的与走纸拉线和复位弹簧相连；所述的被动转盘有多个棘齿，主动转盘拨片与棘齿崁顿，被动转盘和纸架通过转轴同轴安装，转轴和纸架的横断面均为等边多边形。上述的桌面上有凹形插ロ。上述的走纸装置，包括走纸电机、压条和压带轮，桌面上对应压带轮的位置有缝隙，使压带轮的一部分暴露于桌面上，走纸电机驱动压带轮转动，走纸拉线连接走纸电机开关。与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果I、本发明设置有自动走纸装置，所以可以一次性书写多个字，自动化程度高；2、结构更为简单，调试方便，成本低；3、本发明赋予仿真形象、柔性玩具动物或者玩具娃娃手臂运动，由此产生ー种自然书写的效果，尤其是，手臂带动书写笔完成提笔、落笔，确定落笔后的笔尖行走路径；4、本发明只用一个电动減速马达，或者不用电动减速马达在预留的安装口上安装上人工手摇摇把，或上弦蓄カ驱动即可做出相应的书写动作；5、可以通过増加控制条和拉线使之完成更多动作，例如抬头、低头、转头、眨眼、播
放音频等。
图I是本发明实施例I的后视局部结构示意图。图2是本发明实施例I的俯视局部结构示意图。图3是本发明实施例I的走纸装置侧视结构示意图。图4是本发明实施例I的走纸装置正视结构示意图。图5是图4的B向视图。图6是图4的C向截面视图。图7是本发明实施例I的桌子立体结构示意图。图8是本发明实施例2的走纸装置俯视结构示意图。图9是本发明实施例2的走纸装置侧视结构示意图。图10是图9的A向截面视图。
图11是图9的B向截面视图。图12是本发明外观示意图。
具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。为了便于叙述和参考(但是不是受此限制)，将本发明人形形象面向的方向为前，背向的方向为后，人形形象左手方向为左，右手方向为右。如图I至7，图12所示，本发明实施例I包括人形形象I、框架2、驱动装置3、动作机构和桌子。
如图1、2所示，所述的人形形象I包括头部、上身、左手臂和右手臂。上身内固定有框架2。上身和右手臂活动连接，右手臂包括上臂11、前臂12和手，上臂11和前臂12活动连接，右手握书写笔。右上臂11和设在人形形象I内部的动作机构相连。作为优选方案，所述的书写笔包括笔头和笔体，笔体内有多个储液管，储液管可以有加液口，每个储液管都有开口在笔头上，以上结构可以达到一笔写出多种颜色的目的。所述的驱动装置3与动作机构相连接，为动作机构提供初始动力。驱动装置3可以为电动马达，或者手动小型摇把，或者上弦蓄力弹簧驱动器，或者同时具有电动和手动驱动装置。所述的动作机构包含控制辊4、凸块5、控制条6和拉线7。控制辊4为圆柱形，控制辊4上布满长短不一、高低不等、间隔距离不同的凸块5，凸块5的多少、高低、长短是根据写字的内容、字的多少、难易程度和机器人的其它若干动作决定。控制辊4由驱动装置3驱动转动。作为优选方案，控制辊4上的凸块5与控制辊4可以为活动连接，具体为控制辊4上分布有点阵排布插孔，可以根据要书画的情况，插入大小不同的凸块5。其目的在于，可以根据需求随时设计更改要写的字或者画。控制条6位于框架2内部，为多条，用于完成不同的动作，可以根据其各种需求设置多根控制条6和拉线7从而达到各种娱乐目的。本实施例中的控制条6有5条，分别为左向控制条61、右向控制条62、抬放控制条63、前后控制条64和走纸控制条65。框架2下部有一横轴21，所述的横轴21穿过各个控制条6的支点60,各个控制条6并列排布安装。控制条6 —端为动力端,可以接触到控制棍4上的凸块5,而控制条6另一端为阻力端，阻力端连接有拉线7。控制条6的数量与控制辊4上凸块5的列数相等，位置相对应。所述的上臂11上部向内有三个横杆，分别为前导向杆22、中杆23、后导向杆24,三个横杆在同一水平面上。左向控制条61阻力端连接左向拉线71，左向拉线71经由后导向杆24变向连接到中杆23上。当凸块5触及左向控制条61动力端，左向控制条61动力端抬起，左向控制条61阻力端下降，牵动左向拉线71，中杆23 —端向后位移，带动上臂11内旋，书写笔产生向左的位移。反之，由于右向拉线72的张力牵拉而回复原位。所述的右向控制条62连接右向拉线72，右向拉线72经由前导向杆22变向连接到中杆23上。凸块5触及右向控制条62动力端，右向控制条62动力端抬起，右向控制条62阻力端下降，牵动右向拉线72，中杆23 —端向前位移，带动上臂11顺时针旋转，书写笔产生向右的位移。反之，由于左向拉线71的张力牵拉而回复原位。所述的框架2上有一与控制条6平行的纵导向杆25，上臂11内侧有一导向环13。抬放控制条63阻力端连接抬放拉线73，抬放拉线73经由纵导向杆25变向，穿过上臂11内侧导向环13，沿上臂11下行，连接到前臂12上。凸块5触及抬放控制条63动カ端，抬放控制条63动カ端抬起,抬放控制条63阻力端下降,牵动抬放拉线73,抬放拉线73带动前臂12上抬，从而完成每ー个抬起的动作。反之，则由于前臂12重力作用回复原位。所述的框架2上有一架杆，架杆包括横杆26和纵杆。架杆的横杆26通过框架2上的穿孔固定连接到右上臂11上部，架杆的纵杆主动端272连接前后拉线74，复位端271通过弹カ复位装置28连接到框架2上。本实施例所用的弹カ复位装置28为弹簧。作为优选方案，架杆的纵杆主动端272上方还有ー个限位装置29，为控制上臂11往前活动的幅度。前后控制条64连接前后拉线74，前后拉线74连接架杆的纵杆主动端272。凸块5触及前后控制条64动カ端，如后控制条64动カ端抬起，如后控制条64阻力端下降，牵动如后拉线
74，前后拉线74向下牵动架杆的纵杆主动端272，架杆的横杆26产生向前的旋转，书写笔产生向后的位移。反之，由于弹簧回縮，向下牵动架杆的纵杆复位端271，架杆的横杆26产生向后的旋转，书写笔产生向前的位移。所述的走纸控制条65连接走纸拉线75,走纸拉线75连接桌子内的走纸装置，以完成走纸功能。作为优选方案，上述的前导向杆22、后导向杆24、纵导向杆25与拉线接触部位的结构为滑轮或者滑辊结构，以减少摩擦。如图:Γ7所示，实施例I中的桌子可以根据设定自动翻转写字页面，所述的桌子包括桌体、桌面和走纸装置。如图3飞所示，实施例I的走纸装置，包括固定架81、主动转盘82、被动转盘83、转轴84、纸架85。如图3、4所示，所述的主动转盘82的一面通过轴安装在固定架81上，另一面上有拨片86，主动转盘82边缘上有一连接杆87，连接杆87的另一端与走纸拉线75和复位弹簧88相连。如图5所示，所述的被动转盘83有若干个棘齿，主动转盘82拨片86可以卡住棘齿，保障被动转盘83只能随着主动转盘82单向旋转，逆向不动。被动转盘83和纸架85通过转轴84同轴安装，转轴84和纸架85的横断面均为等边多边形。如图6所示，实施例I中的转轴84横断面为正方形。如图7所示，所述的纸架85上可以放置纸张，且暴露于桌面表面。所述的桌面上有凹形插ロ 89，以供安装和更换纸架85。作为优选方案，转轴84和纸架85的横断面的边数，以及棘齿的数量，均等于走纸控制条65所对应的控制辊4上该列的凸块5数目。当凸块5触及走纸控制条65动カ端,走纸控制条65动カ端抬起,走纸控制条65阻力端下降,牵动走纸拉线75,走纸拉线75牵动主动转盘82上的连接杆87,带动主动转盘82旋转，主动转盘82上的拨片86崁顿被动转盘83上的棘齿，带动被动转盘83旋转,从而通过转轴84带动纸架85旋转,达到走纸的目的。凸块5走过,走纸控制条65动カ端回落，走纸拉线75张カ降低，复位弹簧88的弾力带动主动转盘82复位，拨片86滑过棘齿，被动转盘83不动。如图8 11所示，实施例2的走纸装置，包括走纸电机91、压条92和压带轮93，桌面上对应压带轮93的位置有缝隙，使压带轮93的一部分暴露于桌面上，压条92和压带轮93之间有能通过纸张的缝隙,走纸电机91驱动压带轮93转动,走纸拉线75连接走纸电机91开关。当凸块5触及走纸控制条65动カ端,走纸控制条65动カ端抬起,走纸控制条65阻力端下降，牵动走纸拉线75,走纸拉线75触发走纸电机91开关,走纸电机91启动,驱动压带轮93转动，纸张位于压条92和压带轮93之间，利用纸张与压带轮93之间的摩擦力达到纸张行走的目的。凸块5走过，走纸控制条65动力端回落，走纸拉线75张力降低，走纸电机91开关关闭。实施例3中，其他结构与实施例1、2相同，作为优化，所述的头部与上身活动连接，头部可以活动，所述的动作机构还包括动头控制条连接动头控制拉线，动头控制拉线连接头部，控制机器人头部运动的功能。所述的头部上设有可以眨动的眼皮，所述的动作机构还包括眨眼控制条连接眨眼拉线，眨眼拉线连接头部上的眼皮，控制机器人眨眼的功能。需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领 域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可以自动书画的玩具机器人，包括人形形象、框架、驱动装置、动作机构和桌子，所述的人形形象的手臂包括上臂、前臂和手，手中握有书写笔，上臂和动作机构相连，动作机构由所述的驱动装置驱动，其特征在于桌子包括桌面和走纸装置，走纸装置与所述的动作机构连接；所述的动作机构包含控制辊、控制条、拉线；控制辊上分布有凸块，控制辊由驱动装置驱动转动；控制条包括左向控制条、右向控制条、抬放控制条、前后控制条和走纸控制条；框架内有横轴穿过所述的控制条的支点，控制条一端能够接触到控制辊上的凸块，控制条另一端连接有拉线；所述的人形形象上臂上部向内有前导向杆、中杆、后导向杆，左向控制条连接左向拉线，左向拉线经由后导向杆连接到中杆上；右向控制条连接右向拉线，右向拉线经由前导向杆连接到中杆上；所述的框架上有与控制条平行的纵导向杆，上臂内 侧有导向环；抬放控制条连接抬放拉线，抬放拉线经由纵导向杆变向，穿过上臂内侧导向环，连接到前臂上；框架上有架杆，架杆的横杆通过框架上的穿孔固定连接到上臂上部，架杆的纵杆一端通过前后拉线连接前后控制条，另一端通过弹力复位装置连接到框架上；走纸控制条、走纸拉线、桌子内的走纸装置顺序连接。
2.根据权利要求I所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的书写笔包括笔头和笔体，笔体内有多个储液管，储液管有加液口，每个储液管都有开口在笔头上。
3.根据权利要求I所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的驱动装置为电动马达，或者手动小型摇把，或者上弦蓄力弹簧驱动器，或者同时具有电动和手动驱动装置。
4.根据权利要求I所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的控制辊上的凸块与控制辊为活动连接，控制辊上分布有点阵排布插孔，凸块插入插孔中。
5.根据权利要求I所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述架杆纵杆连接前后拉线的一端上方有限位装置。
6.根据权利要求I所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的前导向杆、后导向杆、纵导向杆与拉线接触部位的结构为滑轮或者滑辊结构。
7.根据权利要求I所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的动作机构还包括眨眼控制条，通过拉线连接人形形象头部上的眼皮；所述的动作机构还包括动头控制条，通过拉线连接人形形象头部。
8.根据权利要求I至7所述的任意一种可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的走纸装置包括安装在固定架上的主动转盘、被动转盘、转轴和纸架；所述的纸架暴露于桌面表面；所述的主动转盘面对被动转盘的一面有拨片，主动转盘边缘上有连接杆，连接杆的与走纸拉线和复位弹簧相连；所述的被动转盘有多个棘齿，主动转盘拨片与棘齿崁顿，被动转盘和纸架通过转轴同轴安装，转轴和纸架的横断面均为等边多边形。
9.根据权利要求8所述的可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的桌面上有凹形插口。
10.根据权利要求I至7所述的任意一种可以自动书画的玩具机器人，其特征在于所述的走纸装置，包括走纸电机、压条和压带轮，桌面上对应压带轮的位置有缝隙，使压带轮的一部分暴露于桌面上，走纸电机驱动压带轮转动，走纸拉线连接走纸电机开关。
全文摘要
本发明公开了一种可以自动书画的玩具机器人，包括人形形象、框架、驱动装置、动作机构和桌子，其特征在于桌子包括桌面和走纸装置，走纸装置与所述的动作机构连接；所述的动作机构包含控制辊、控制条、拉线；控制辊上分布有凸块，控制辊由驱动装置驱动转动；控制条包括左向控制条、右向控制条、抬放控制条、前后控制条和走纸控制条；框架内有横轴穿过所述的控制条的支点；所述的人形形象上臂上部向内有前导向杆、中杆、后导向杆；所述的框架上有与控制条平行的纵导向杆，上臂内侧有导向环；走纸控制条、走纸拉线、桌子内的走纸装置顺序连接。与现有技术相比较具有自动化程度高、结构简单的特点。
文档编号A63H29/22GK102671387SQ201210188658
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者丁召辉 申请人:丁召辉