模型的制作方法

模型的制作方法
【专利摘要】本公开涉及生物或物体比如有生命的和无生命的物体的模型象征物。有生命的物体包括生物比如人类、动物、植物。这样的模型可以包括金属丝框架，该金属丝框架由与三路关节、双路关节和单路关节可移动地连接的体节形成。框架可以利用另外的金属丝缠绕。关节还可包括多轴关节。
【专利说明】模型
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年9月25日提交的待审的美国临时申请61/705，461、2012年5月16日提交的待审的美国申请13/473，073和2011年11月I日提交的待审的美国申请13/286, 866以及2011年12月28日提交的待审的中国申请201110461199.4的优先权，所有这些申请通过弓I用并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及生物或物体的模型，比如人或动物。更具体地，本公开涉及包括框架和关节的模型象征物。本公开还涉及包括带有金属丝体节的框架的模型象征物，该金属丝体节与允许绕一个或更多个轴线移动的关节可移动地连接。
【背景技术】
[0004]能够广泛获得多种形状、款式和颜色的模型以表现全尺寸的物体和/或活的生物。人类模型通常被艺术家和学艺术的学生使用。艺术家和学艺术的学生经常使用人类模型辅助绘制各种各样的姿势的基本人类形状。艺术家常用的模型由代表被对于最终用户不可见的内部弹性带或内部金属丝保持在一起的人体节的木质件制成。然而，这样的模型通常不能够自身站立。这种模型典型地利用杆和连接到躯干的基部或利用连接到足部的基部而支撑在站立位置。可替代地，这种模型可以通过头顶上的支撑结构而支撑在竖直位置。这样的支撑件可防止模型实现各种位置比如坐位。而且，艺术家或学艺术的学生必须在智力上删除这些支撑件从而绘制人类形状。此外，木质节是固体的且不透明的，阻止了艺术家看到相对侧并阻止了艺术家观察模型的三维形状。木质模型还具有不能够握住物品的简单的木质手。模型可能以一些姿势保持静止，且模型不能够取决于木质节相对于彼此的位置以其它姿势保持静止。此外，弹性带可能缺乏耐久性且可能在较短的寿命之后断裂。艺术家和学艺术的学生还可能使用木质动物模型，比如，马。这些模型具有类似的缺点。
[0005]模型还可以用作装饰、桌附件及用于其它目的。然而，当今可利用的这些模型中的许多具有与艺术模型相同的限制。例如，可利用的模型中的许多不能够独立地在站立位置摆姿势。此外，许多模型仅具有有限的或单向的肢体移动。因此，限制了它们能够实现的姿势种类以及减小这些姿势的逼真度。
[0006]人或动物的金属丝模型也是可利用的且可能具有很多缺陷，比如需要锁定和解锁分离的关节以使模型摆姿势。这可能是耗时的且阻止了各种位置中容易的姿势。某些动物金属丝模型可能包括在不对应于逼真的位置或不模仿逼真的功能的位置处的关节，这样的关节用于类似折叠以进行运输的功能。某些金属丝模型可能仅包括单轴关节，因此具有有限的操纵性。另外，某些模型可能具有不能够将模型保持在合适位置的关节。
[0007]因而，存在对具有可移动的节的模型的需要。还存在对可容易地布置在各种位置且保持在各种位置(包括未支撑的直立/站立和坐位)的模型的需要。还存在对于能够从所有方向观察其三维形状的模型的需要。
【发明内容】

[0008]本公开涉及生物比如人类或动物以及无生命的物体的模型。本公开还涉及具有由第一金属丝形成的内部框架构件、由第二金属丝缠绕的外部框架或金属丝和实现内部框架构件的移动的关节的模型。
[0009]此外，公开的模型是轻质的、独立的模型，其能够在没有被用户或如基部或杆的支撑结构辅助的各种姿势中保持静止。公开的模型能够实现的某些未受协助的姿势包括站立、坐、手倒立和从物体悬挂。模型的操纵性的宽范围涉及能够是单路关节、双路关节和/或三路关节的关节。模型的未受协助的定位涉及在提供关节的部分之间的缓冲和/或提供关节内的阻力的关节内的弹簧元件或间隔件。因此，提高了体节维持姿势的能力。公开的关节还是未锁定的使得它们实现或总是允许移动。模型可以包括能够握持物体的手。模型还可以包括能够弯曲的四肢，比如手或尾巴。这进一步通过允许这些四肢传达和/或被终端用户个性化而提高模型的操纵性。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]在形成本说明书的一部分且结合其阅读的附图中，仅举例示出且没有限制，其中相同的参考数字表示相同的元件，在附图中:
[0011]图1是具有双路敞开关节的金属丝模型的第一实施例的前透视图；
[0012]图2是图1的体节的部分和双路敞开关节的近景透视图；
[0013]图3是图2的关节和体节的分解透视图；
[0014]图4是图1的金属丝模型的下部的侧视图；
[0015]图5A-?是图1的金属丝模型的上部的前透视图，其中头节移动到各种位置；
[0016]图6是在未受协助的站立位置中显示的图1的金属丝模型的前透视图；
[0017]图7是在未受协助的就坐位置显示的且包括第一可替代的手节的图1的金属丝模型的前透视图。
[0018]图8A-8I显示了图1的金属丝模型在各种位置中的示意图；
[0019]图9是体节的部分和双路封闭关节的近景透视图；
[0020]图10是图9的关节和体节的分解图；
[0021]图11是带有双路敞开关节和金属丝缠绕的框架的第二实施例的前透视图；
[0022]图1lA是图11的金属丝模型在倾斜位置中的透视图；
[0023]图12是图11的金属丝模型的下部的侧视图；
[0024]图13是具有双路敞开关节、金属丝缠绕的框架和金属丝缠绕的关节的金属丝模型的第三实施例的前透视图；
[0025]图14是带有双路和三路敞开关节的金属丝模型的第四实施例的前透视图；
[0026]图15是图14的体节的部分和三路敞开关节的近景透视图；
[0027]图16是图15的关节和体节的分解透视图；
[0028]图17A-17H是图14的金属丝模型的各种节的分解透视图。
[0029]图171是图14的金属丝模型的手节的透视图；
[0030]图18A-18D是图14的金属丝模型的下部的透视图，显示了移动到各种位置的足节;
[0031]图19是体节的第一可替代的三路关节和部分的分解透视图；
[0032]图20是体节的第二可替代的三路关节和部分的分解透视图；
[0033]图21是带有双路关节和三路敞开关节以及金属丝缠绕的框架的金属丝模型的第五实施例的前透视图；
[0034]图22A-22D是图1和22的金属丝模型在各种位置的透视图；
[0035]图23A-23C显示了图22的金属丝模型或其部分在各种位置中的示意图；
[0036]图24是第一可替代的多轴接头的透视图；
[0037]图25是第二可替代的多轴关节的透视图；
[0038]图26-28是体节的可替代的多轴关节和部分的透视图；
[0039]图29是体节的部分和可替代双路关节的透视图；
[0040]图30A-30D是第三至第六可替代的手节的近景透视图；
[0041]图31A是第七可替代的手节的近景透视图；
[0042]图31B和31C分别是图31A的手节的第一和第二金属丝件的透视图；
[0043]图31D和31E分别是图31A的手节在缠绕第二金属丝件之前和之后的组装透视图；
[0044]图32是以狗的形状的金属丝模型的第六实施例的侧透视图，包括第一金属丝的框架、单路和双路关节和绕框架缠绕的第二金属丝；
[0045]图33是图32的金属丝模型的框架的侧透视图；
[0046]图34-36分别是形成图32的金属丝模型的头、躯干和腿节的金属丝件的顶示意图；
[0047]图37A-37C是在各种位置中的图32的金属丝模型的示意图；
[0048]图38是可替代的单路关节的透视图；
[0049]图39是以女人的形状的金属丝模型的第七实施例的示意图；
[0050]图40是以树的形状的金属丝模型的第八实施例的示意图；并且
[0051]图41是以推土机的形状的金属丝模型的第九实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0052]参考图1，显示了活的生物的示范性第一金属丝模型10。第一金属丝模型10包括框架12，框架12为第一模型10提供结构且包括头体节14、胸体节16、骨盆体节18、两个上臂体节20、两个前臂或下臂体节22、两个大腿体节24、两个小腿体节26、两个足部体节28和两个手体节30。体节14-30中的每一个代表活的生物比如人的体节或本体部位。体节14-30由包括金属丝件的第一金属丝形成，如下面详细描述的。
[0053]头体节14可由限定加大的/敞开的部分36和相邻的连接端38的两个金属丝件32和34形成。金属丝件32可以以环形成且绕金属丝件34设置使得金属丝件32、34成角度地偏移。因此，头体节14是“敞开的”。本文使用的“敞开的”意味着元件具有中央敞开空间。体节还可以是“看透的”，其在本文中使用意味着元件允许观察者看穿元件并从所有方向观察元件三维形状。体节可以是“敞开的”但不是“看透的”，如下面详细地描述的。金属丝件32和34例如可以通过焊接进行连接。体节16-28可以相似地构造。[0054]在可替代的实施例中，头体节14可以形成为包括一个或更多个面部特征，比如，例如，眼、鼻、耳、嘴和头发。这样的面部特征可以由可弯曲的金属丝形成使得最终用户可以定制头体节14的位置且因此外观。因此，模型10是可由最终用户定制的。
[0055]金属丝件34包括嵌套在金属丝件32内的环34a、一体的交叉区段34b和一体的连接端38。连接端38包括一对同轴环40 (关于图3最佳显示和描述)。因此，环34a、交叉区段34b和同轴环40由单个金属丝件34形成。交叉区段34b(参见图2)是可选的且增加头体节14(图1中显示)的结构刚性。
[0056]胸体节16可以由多个金属丝件42形成，所述多个金属丝件42成角度地偏移使得胸体节16是敞开的，与头体节14相似。金属丝件42包括一体的连接端44。连接端44位于颈部、肩部和腰部处以形成关节(如下面论述的)。连接端44包括一对同轴环46(图3中最佳显示)。
[0057]再次参考图1，骨盆体节18可以由多个金属丝件48形成，与头节14相似，使得骨盆体节18是敞开的。金属丝件48包括一体的连接端50，该一体的连接端50包括同轴环52。连接端50位于胸部和臀部处以形成关节(如下面论述的)。
[0058]下臂体节22都由单独的金属丝件54、56形成,该单独的金属丝件54、56成角度地偏移使得下臂体节24是敞开的。金属丝件54包括一体的环54a和一体的连接端58。金属丝件56也包括一体的环56a和连接端60。环54a可以嵌套在环56a内。连接端58、60包括同轴环58a、60a(图3中最佳显示，相对于连接端38和44)。上臂体节20、大腿体节24和小腿体节26与下臂体节22相似地形成。
[0059]参考图1和4，足部体节28都由单独的金属丝件62、64、66形成。金属丝件62包括形状像足部的一体的环62a和一体的连接端68。与连接端38(图2中显示)相似，一体的连接端68包括一对同轴环68a。金属丝件62可以嵌套在成环的金属丝件64和66内。足部体节28进一步包括下表面或底部70，其可以是平的以使得模型10(参见图1)能够在没有额外支撑的情况下站立在平表面上。
[0060]再次参考图1，手体节30都由单个金属丝件70形成。金属丝件70形成一体的单独手指72和与连接端38(图3显示)类似的连接端74。连接端74位于手腕处以形成关节(如下面论述的)。手指72使得手节30能够握持小的物体(如图23D中显示的)。
[0061]框架体节14-30中的每一个是作为“骨架”且为第一模型10提供其基本形状的支撑结构。每一个框架体节14-30还提供类似于连接端38、44(如图3中显示的)的一体的连接端，其允许体节14-30相对于彼此进行相对移动，如下面论述的。然而，与实际的人骨架不同，框架12不是由在其正支撑的本体部位的中央中的骨骼制成。而是，每一个框架节14-30被模制或形成为其代表的本体部位的敞开的一般形状。例如，如图1和4中看到的，框架足部体节28被模制或形成为具有中央敞开空间75的足部的一般形状。同样，框架下臂节22被模制或形成为具有中央敞开空间75的前臂的一般形状，且框架头节14被模制或形成为具有中央敞开空间75的头的一般形状。
[0062]参考图1，可替代地，模型10可包括一件式躯干节而不是包括胸体节16和骨盆体节18 (如所示)的两件式躯干体节。另外，模型10可以包括一件式肢体体节(S卩，臂和腿)。然而，这种一件式体节减小模型10在多部分式体节上的操纵性。
[0063]框架12可以由能够支撑模型10并整体地形成环和连接端的任何材料制成，比如金属丝32(图1中显示)。在一个实施例中，框架12可以仅由金属丝形成。“金属丝”在这里定义为是“具有与长度成比例小的横截面积的金属材料”。金属丝不限于圆形横截面形状且可以是任何形状，比如，例如矩形、正方形、六边形等。举例来说，框架12可以由金属(比如，例如，不锈钢、铁、铜、铝、涂覆环氧树脂的钢、涂覆乙烯树脂的钢、具有阳极化抛光的钢)、塑料、复合材料(比如碳纤维)或任何其它合适材料制成。框架12可以保持下面材料的颜色或框架12可以通过涂漆、染色、涂覆或能够改变颜色的任何其它方式而被改变成另一种颜色。
[0064]再次参考图1，模型10还包括颈部关节76、腰关节78、两个肩部关节80、两个肘部关节82、两个腕关节84、两个髋关节86、两个膝关节88和两个踝关节90。颈部关节76将头节14可移动地联接到胸节16。腰关节78将胸节16可移动地联接到骨盆节18。肩部关节80将每一个上臂节20可移动地联接到胸节16。肘部关节82将每一个上臂节20可移动地联接到每一个对应的下臂节22。腕关节84将每一个下臂节22可移动地联接到每一个对应的手节30。髋关节86将骨盆节18可移动地联接到每一个大腿节23。膝关节88将每一个大腿节24可移动地联接到对应的小腿节26。踝关节90将每一个小腿节26可移动地联接到每一个对应的足部节28。关节76-90对应于类似的人关节，除“腰关节78”是代替活人的脊柱或脊椎所允许的移动的单个关节。关节76-90可以是在尺寸上均匀的。
[0065]参考图1-3，关节76-90可以是允许绕两个轴线比如X轴线和Y轴线移动的双路关节。关节76包括限定X轴线和Y轴线的双轴元件，使得X轴线和Y轴线彼此偏移90度。双轴元件包括托架92、第一铰链或紧固件94和第二铰链或紧固件96。紧固件94形成第一铰链对且紧固件96形成第二铰链对。托架92限定成对开口 98和99。开口 98连同紧固件94限定Y轴线。开口 99连同紧固件96限定X轴线。第一铰链对或紧固件94经由同轴环46将连接端44可移动地联接到托架92以允许连接端44和一体的胸节16 (参见图1)绕Y轴线移动。第二铰链对或紧固件96经由同轴环40将连接端38可移动地联接到托架92以允许连接端38和一体的头节14 (参见图1)相对于胸节16绕X轴线移动。当连接到托架92时，同轴环40、46限定X和Y轴线且因此可以成角度地偏移约90度。紧固件94、96还可以在安装时彼此成约90度定位。
[0066]参考图3，托架92可以大体成正方形形状以限定中央敞开空间C。可替代地，托架92可以是沿必要的取向提供支撑紧固件94、96的必要功能的任何形状。示范性托架形状包括矩形、圆形、椭圆形、U形、C形、一对U形托架或一对C形托架。关节76-90可以是“敞开”关节，因为托架92具有中央敞开空间C。在该实施例中，关节还可以是“看透的”。托架92可以由适合于保持紧固件94、96的任何材料制成。举例来说，托架92可以由金属或片金属(比如，例如，不锈钢、铁、铜、铝、涂覆环氧树脂的钢、涂覆乙烯树脂的钢、具有阳极化抛光的钢)、塑料或能够保持紧固件94、96的任何其它材料制成。
[0067]在图2和图3显示的示例中，每一个紧固件94、96可以是分别在框架体节14和16(参见图1)的连接端38、44上安装在正方形托架92上的铆钉。一个或更多个可替代的机械紧固件可以代替铆钉比如例如螺钉或螺母和螺栓来使用。
[0068]紧固件94、96可以由适合于安装在正方形托架92上的任何材料制成。举例来说，紧固件94、96可以是金属(比如，例如，铝、不锈钢、铁、铜、铝、涂覆环氧树脂的钢、涂覆乙烯树脂的钢、具有阳极化抛光的钢)、塑料(比如，例如聚丙烯和ABS)或任何其它合适材料。[0069]当紧固件94、96是铆钉时，铆钉可以是所有实心铆钉、所有盲铆钉或实心铆钉和盲铆钉的组合的任何组合。该构造将框架体节14、16固定到托架92，从而可移动地联接体节14、16。模型10的体节18-30类似地可移动地联接。
[0070]再次参考图2-3，每一个铆钉94的工厂头(factory head) 94a可以定位在金属丝同轴环46的外侧，并且每一个铆钉94的车间头(shop head) 94b可以定位在正方形托架92的内侧。每一个铆钉96的工厂头96a可以定位在金属丝同轴环40的外侧，并且每一个铆钉96的车间头96b可定位在正方形托架92的内侧。
[0071]关节76还包括分别位于紧固件94、96的工厂头94a、96a和框架金属丝同轴环46和40之间的弹簧元件或成对间隔件100。间隔件100分别提供了紧固件工厂头94a、96a和金属丝同轴环46和40之间的缓冲。间隔件100辅助抵抗金属丝同轴环46、40和托架92之间的移动，因而提高体节14、16(参见图1)维持姿势诸如未受协助的站立位置的能力。阻力的量可以由间隔件100的材料性能和尺寸来决定。
[0072]间隔件100可以由能够缓冲或提供关节76内的阻力的任何材料制成。缓冲装置间隔件抵抗关节处的移动。弹簧元件或间隔件100提供作用在环46、40上的摩擦力和弹簧力S(参见图2)以抵抗在关节76处的移动。举例来说，间隔件100可以由金属(比如，例如，不锈钢、弹簧金属、铁、铜、铝、涂覆环氧树脂的钢、涂覆乙烯树脂的钢、具有阳极化抛光的钢)、塑料(比如，例如，醋酸酯或聚氯乙烯)或任何其它合适材料制成。间隔件100可以是环形的(如图2和3所示的)，或者能够缓冲或提供关节76内的阻力的任何其它形状。
[0073]参考图1-3，关节76为模型10中的关节78-90的示范。因此，关节78-90形成有托架92、紧固件94和96、间隔件100和连接端(类似连接部分或端38和44)。
[0074]参考图1，因为模型10是人，所以假定比例可识别为人，则模型10可以是任何尺寸。而且，如图1和5A所示，模型10体节的尺寸(即，宽度W、高度H和深度D)可以修改成使得模型10的体格变化以代表例如较瘦的、较大的或更运动型的人。可选地，足部节28可以大于与其它体节14-26和30的正常比例以增加模型10的基部对于未受协助的站立位置的稳定性。
[0075]参考图5A-5D，现在将讨论经由双路颈部关节76的移动产生的头节14相对于胸节16的移动。双路颈部关节76是所有双路敞开关节78-90(参见图1)的示范且被显示和描述以示出所有双路关节78-90的功能。参考图2和5A，当头节14绕X轴线在向前方向F上移动时，连接端38 (参见图3)和一体的头节14绕紧固件96向前旋转。同时，正方形托架92 (参见图2)和胸连接端44保持静止。
[0076]参考图2和5B，当头节14绕X轴线在向后方向上移动时，连接端38 (参见图3)和一体的头节14向后旋转。同时，正方形托架92和连接端44(参见图2)保持静止。
[0077]参考图2和5C，当头节14绕Y轴线在右侧方向R上移动时，托架92相对于胸连接端44绕紧固件96旋转，胸连接端44保持静止。同时，连接端38也保持静止。可替代地，胸节16可以绕Y轴线向右移动使得头节14和托架92保持静止且连接端44相对于Y轴线移动。
[0078]参考图2和当头节14绕Y轴线在左侧方向L上移动时，托架92相对于胸连接端44绕紧固件96旋转，胸连接端44相对于托架92保持静止。同时，连接端38也相对于托架92保持静止。可替代地，胸节16能够绕Y轴线向左移动使得头节14和托架92保持静止且连接端44相对于Y轴线移动。
[0079]参考图1、5A、5C，双路颈部关节76和双路关节78-90都能够在四个方向(向前F、向后B、右侧R和左侧L)绕两个轴线(X轴线和Y轴线)移动。复合移动也是可能的，其中在关节处的相对移动绕两个轴线连续地发生。例如，头节14可以绕X轴线在向前方向旋转，且随后绕Y轴线旋转，因此增加可以由模型10产生的姿势的数目。在可替代的示例中，模型10可以包括在颈部关节76处的三路关节。
[0080]参考图1和图3，关节76-90的这种移动范围和由间隔件100产生的阻力允许每一体节14-30定位在很多位置，使得模型10能够以各种各样的类似人的姿势而被构造。图1和图6显示了模型10在未受协助的站立位置。在未受协助的站立位置中，模型10自身未支撑地站立且模型能够保持在站立位置。在图1中，模型10的每一个臂在不同位置。一个臂通常是直的，且另一个臂通常是在肘关节82处弯曲的。
[0081]在图6中，模型10摆姿势在未受协助的站立位置中，使得臂节20、22和手节30对准且靠近胸节16和骨盆节18。模型10还具有对准的大腿节24和小腿节26。在该姿势中，可以理解，腰关节78具有足够的阻力以支撑包括胸节16、头节14、上臂节20和下臂节22和手节30的上体节的重量。在该姿势中，可以理解，踝关节28具有足够的阻力以在其上支撑模型10的重量。膝关节88和髋关节86类似地在其上支撑模型10的部分。
[0082]在图7中，模型10摆姿势使得模型10在表面S上的未受协助的直立就坐位置。模型10具有在交叉位置中的大腿节24。在图7中，第一可替代的框架手节30’被修改使得手节30’形成为更一般的连指手套形状而不是具有手指72 (参见图1)。
[0083]参考图8A-8I，显示了在各种示范性姿势中的模型10的示意图。图8A显示了在交叉腿就坐姿势中的模型10。图SB显示了在表面S上一个腿站立姿势的模型10。肩部关节80、肘关节82和腕关节84具有足够的阻力以在头顶位置中支撑臂的重量。踝关节90具有足够的阻力以在其上支撑模型10的重量，且本体部位可以被调整以在一个足部上平衡模型10。
[0084]模型10的操纵性的宽范围在图8C-8I中进一步显示。图8C显示了模型10在跳跃姿势。图8D显示了模型10在分开腿姿势。图SE显示了模型10在挥手姿势。图8F模型10在向前弯曲姿势。图SG显示了模型10在向后弯曲姿势。腕关节84和踝关节90具有足够的阻力以支撑模型10的重量。具有带有在其间的腰关节78的分开的胸节16和骨盆节18的模型10的构造允许图SG中显示的操纵性。图8H显示了模型10’在就坐的弯曲腿位置，其中一个臂向下且另一个臂向上。模型10’可包括由非金属材料诸如比如塑料、木材等形成的头节14’。这种非金属材料可以以本领域技术人员已知的任何方式形成在金属丝框架上或连接到金属丝框架。图81显示了模型10”在就坐的直腿向前伸中。模型10”可包括由非金属材料(诸如比如塑料、木材等)形成的足部节28”。这种非金属材料可以形成在金属丝框架上或可以以本领域技术人员已知的任何方法连接到金属丝框架。
[0085]为了将模型10从一个姿势改变为另一个姿势，用户不需要解锁模型10的任何元件，因为所有关节都被解锁且总是能够移动。为了将模型10放置在某些姿势中，比如图SB的一个腿站立位置，用户可能需要通过反复试验来平衡模型10，直到体节被定位成使得模型在一个足部上平衡。该重复的反复试验过程由于关节被解锁而是较容易的。因为关节由于间隔件100(参见图3)而提供移动阻力，这允许在重复过程中的每一个试验姿势被未受协助的模型保持或维持。
[0086]参考图9和图10，显示了双路闭合式关节76’。双路闭合式关节76’与图2和图3的关节76相似，除了关节76，的托架92’是实心的且因此缺乏关节76的敞开空间C。关节76’也缺乏间隔件100 (图3显示的)，但是如果需要的话，间隔件100可以用于关节76’。关节76’可以供模型10使用。关节76’的功能类似于关节76以允许绕X和Y轴线移动，如之前论述的。托架92’可以由片金属形成或由被公开用于形成托架92的任何其它材料形成。
[0087]参考图11，显示了第二示范性金属丝模型110。模型110与图1的模型10相似。模型110显示在腿是直的、一个臂是直的和一个臂的弯曲的未受协助的站立位置。模型110能够以各种各样的逼真位置中摆姿势，如关于模型10论述的。图1lA显示了模型110斜靠着装置D，比如计算机监测器。
[0088]再次参考图11，模型110包括具有形成体节114-130的第一金属丝的框架112。然而，模型110进一步包括绕体节114-128设置的第二金属丝131。
[0089]第二金属丝131可以以如下方式绕每一个框架体节114-128缠绕，所述方式使得每一个框架体节114-128提供生物(比如人类)的对应本体部位的一般外观。例如，如图12显示的，金属丝131以如下方式绕框架小腿节126缠绕，所述方式使得所得到的小腿节126大体类似于人的小腿形状。类似地，金属丝131以如下方式绕框架足部节128缠绕，所述方式使得所得到的足部节128大体类似于人的足部形状。另外，金属丝131可以按可以在金属丝131之间存在间隙“g”来缠绕，且因此体节114-128和模型110是“看透的”。在可替代的实施例中，第二金属丝131可以被缠绕以最小化或消除间隙“g”，使得体节114-128中的一些或全部不再是“看透的”。
[0090]此外，模型10可进一步以包括在体节118-130和/或关节上的覆盖物使得一个或两者不再是“看透的”。这种覆盖物可以被缠绕纱线、塑料或复合材料的丝、塑料模拟的皮肤或例如织物的布。
[0091]参考图12，第二金属丝131被以如下方式绕每一个框架足部节128缠绕，所述方式使得底表面170保持平，从而使得模型110 (参见图11)能够在没有额外支撑的情况下站立在平表面上。如图11显示的，框架手节130保持没有第二金属丝131以允许手指172握持小的物体(如下面论述的)。关节176-190没有用第二金属丝131缠绕。
[0092]金属丝131可以通过能够将金属丝131绕其周围设置的任何方式来绕框架体节114-128缠绕。举例来说，第二金属丝131可以通过手或通过机器或通过两者的组合来进行缠绕。
[0093]第二金属丝131可以包括很多金属丝节。例如，第二金属丝131可以是绕所有体节114-128缠绕的一个连续金属丝。第二金属丝131可以包括多个金属丝节，所述多个金属丝节中的每一个绕分开的内部框架体节114-128缠绕。第二金属丝131还可以是多个金属丝节且多于一个金属丝节可以绕每一体节114-128缠绕。第二金属丝131可以通过例如将第二金属丝131焊接到框架112而连接到框架112的第一金属丝。
[0094]如图11所示，形成框架112的第一金属丝，比如,示范性的第一金属丝132、142和154，比第二缠绕金属丝131粗。结果是，框架112提供结构支撑，并且金属丝131可以比第一金属丝132、142和154容易弯曲。[0095]第二金属丝131可以由能够绕框架112缠绕的任何材料制成。举例来说，第二金属丝131可以由金属(比如，例如，不锈钢、铁、铜、铝、涂覆环氧树脂的钢、涂覆乙烯树脂的金属丝)、塑料或任何其它合适的材料制成。第二金属丝131能够保持下面的材料的颜色或者其可以通过涂漆、染色、涂覆或能够改变颜色的任何其它方式来改变为另一种颜色。
[0096]参考图13，第三示范性金属丝模型210被显示。模型210与图1的模型110类似。模型210显示在类似模型110的未受协助的站立位置。模型210能够摆姿势在各种各样的逼真位置，如关于模型10论述的。
[0097]模型210与模型110类似，除模型210包括绕关节276-290设置的第二金属丝231。第二金属丝231可通过与关于第二金属丝131 (图11显示的)论述的相同方法和相同材料形成。
[0098]参考图14，显示了第四示范性金属丝模型310。模型310与图1的模型10类似，且包括在颈部关节376、肩关节380、髋关节386和膝关节388处的双路关节。双路关节376、380、386和388以之前关于模型10论述地进行构造且起作用。模型310与图1的模型10不同，因为模型310包括位于腰关节378、肘关节382、腕关节384和踝关节390处的三路敞开关节。三路关节378、382、384、390允许绕三个轴线(例如，X、Y和Z轴线)的移动。
[0099]参考图14和15-16，将关于踝关节390详细地论述三路关节378、382、384和390。三路踝关节390与双路关节76 (在图2-3中显示)相似，除连接端338已经被修改且第二托架301已经被添加之外。关节390包括第一托架392、第二托架301、连接端338 (图14中的小腿节326的)、第一紧固件394和第二紧固件396。
[0100]第二托架301可以是U形的或马蹄形的且限定垂直于开口 398和399的开口 303。开口 303限定Z轴线。第二托架301还限定与X轴线和开口 399 (当组装时)同轴的开口304。小腿节326的连接端338可以弯曲使得环338也与Z轴线同轴。另外的枢轴或第三紧固件305将小腿节338可移动地联接到第二托架301。关节390还包括设置在紧固件305和连接端338之间的间隔件306。间隔件306可与间隔件100 (图3)类似且以相同的方式起作用以提供维持姿势的阻力。间隔件306可以由之前关于间隔件100(图1)论述的任何材料制成。
[0101]紧固件305可以是铆钉或之前关于紧固件94、96(图3)论述的其它紧固件。紧固件305还可以如之前关于紧固件94、96(图3)论述的进行安装。第二托架301可以由关于托架92 (图3)论述的相同材料制成。
[0102]参考图14，三路腰关节378与踝关节390相似。然而，腰关节378可以在模型310中取向成使得第二托架301’在正方形托架392的下方，然而，也可以使用相反的取向。三路肘关节382和腕关节384可以在模型310中类似于踝关节390取向。
[0103]参考图14和图17Α-17Ι，模型310的框架312已经被修改为除了别的之外最小化金属丝或金属丝弯曲，增加在髋关节386处的运动范围，且适应三路关节378、382、384和390。现将详细讨论模型310的修改的框架312。框架312可以构造成包括“敞开的”体节314、316、318、320、324、326、328 和 330。
[0104]框架头体节314包括两个金属丝件332和334。金属丝件334包括形成颈部关节376的一部分的一体的连接端338，如之前关于金属丝件34(图1)论述的。金属丝件332可以在金属丝件334的外部。[0105]参考图14和17B，框架胸节316可以包括五个金属丝件342a、342b、342c、342d和342e。金属丝件342a可以是环。金属丝件342b可以是弯曲的以包括形成肩部关节380的一部分的两个一体的连接端342b’和342b”。金属丝件342c可以包括一体的环和一体的连接端340。连接端340可以形成颈部关节376的一部分。金属丝件342d可以是弯曲的以包括可以分别形成肩部关节380和腰关节378的一部分的一体的连接端342d’和342d”。连接端342b’和342d”交叉以形成肩部关节380的一部分。金属丝件342e可以弯曲以包括可以分别形成肩部关节380和腰关节378的一部分的一体的连接端342e’和342e”。连接端342b’和342e’交叉以形成肩部关节380的一部分。连接端342d”和342e”交叉以形成腰关节378的一部分。
[0106]参考图14和17C，框架小腿节326可包括两个金属丝件326a和326b。金属丝件326a与在前臂节22(图1)中的金属丝54相似并包括与之前关于前臂节22论述的一体的连接端326a’。然而，金属丝件326a还可以包括构造成避免为三路踝关节390的一部分的紧固件305 (图15中最佳地显示)的带凹口的区段326a”。此外，金属丝件326b可包括与Z轴线同轴的一体的同轴环340 (参见图16)以连接到三路踝关节390 (如之前关于图15-16论述的)。金属丝件326b的上端可被嵌套以在连接端326a’的内部。包括带凹口的区段326a”的金属丝件326a的下端可被嵌套以在同轴环340的内部。
[0107]参考图17D和17E，上臂节320和下臂节322可都由与之前关于图17C论述的小腿件326a和326b相似的两个金属丝件地形成。
[0108]参考图17F，大腿节324可类似于之前关于图1论述的前臂节22地形成。大腿节324可以由两个金属丝件324a和324b形成。金属丝件324a包括一体的连接端324a’和弯曲端324a”。金属丝件324b包括一体的连接端324b’和弯曲端324b”。弯曲端324b”可被嵌套从而在连接端324a’的内部，且弯曲端324a”可被嵌套从而在连接端324b’的内部。
[0109]参考图14和17G，骨盆节318可以类似于骨盆节18(图1中显示)地形成，除第一金属丝件348a包括与小腿金属丝件326a”类似的带凹口的区段348a’，以避免腰关节378的紧固件305’之外。另外，第二金属丝件348b已经被改进以具有更椭圆的形状以允许更小的对腿经由髋关节386 (参见图14)的运动范围的干涉。第二金属丝件348b进一步被改进以包括具有同轴环348b’的连接端，从而允许绕Z轴线的移动(如之前论述的)。第三金属丝件348c可以是类似于骨盆18中的金属丝48(图1)。连接端348a”和348c”形成髋关节386的一部分。
[0110]参考图14和图17H，足部节328可由与金属丝件62、64和66(参见图1)类似的三个金属丝件362、364和366形成。金属丝件362可以包括平节362a且金属丝件366可以包括平节366a。平节362a和366a允许实现足部节的平底部。参考图171，手节330可以类似于图1的手节30地形成。
[0111]参考图18A-D，现在将论述足部节328经由三路踝关节390的移动引起的相对于小腿节326的移动。参考图16和18A，当足部节328绕X轴线在向前方向F上移动时，托架392和连接端344连同连接的足部节328绕紧固件396向前旋转。同时，第二托架301和连接端338保持静止。
[0112]参考图16和18B，当足部节328绕X轴线在向后方向上移动时，托架392、连接端334连同一体的足部节328绕紧固件396向后旋转。同时，第二托架301和连接端338保持静止。
[0113]参考图16和18C，当足部节328绕Y轴线在右侧方向R或左侧方向L上移动时，连接端334连同一体的足部节328绕紧固件394向后旋转。同时，第二托架301和连接端338保持静止。
[0114]参考图16和17D，当足部节328绕Z轴线在内侧方向Cl或外侧方向C2上旋转时，第二托架301连同联接的第一托架392和足部节328绕紧固件305旋转。托架301和392连同联接的足部节328 —起能够在内侧方向Cl或外侧方向C2上(绕Z轴线)旋转360度或更多。基本上，足部节328能够绕枢轴305 (第三或Z轴线)连续地旋转且在360度旋转内或超过360度旋转的任何点处停止。因此，三路踝关节390能够在六个方向(向前F、向后B、右侧R、左侧L、内侧Cl和外侧C2)绕三个轴线X、Y和Z移动。
[0115]复合移动也是可能的，其中在关节处的相对移动绕多于一个轴线连续地发生。例如，足部节328能够绕X轴线在向前方向F上旋转，且然后绕Z轴线旋转，因此增加由模型310产生的姿势的数目。
[0116]参考图14-16，三路踝关节390代表三路敞开关节378、382和384的所有。因此，关节378、382和384可以类似于之前描述的关节390来构造和起作用。
[0117]这样的三路移动允许模型310定位在如之前关于模型10论述的很多人似的位置以及下面描述的利用绕Z轴线的移动的另外姿势。
[0118]参考图19，第二示范性三路腰关节378a被显示。三路关节378a与图15和16的关节390相似且包括第一托架392a和第二托架301a。然而，在关节378a中，(图16的)环形间隔件300已经被波浪形间隔件300a取代。关节378a还缺乏(图16的)另外的间隔件306。在另一示例中，另外的波浪形间隔件300a可以定位在同轴环338a和铆钉305a之间。关节378a可以用于模型310。波浪形间隔件300a与(图16的)间隔件100的功能相似，除间隔件300a提供可以抵抗成千上万次的关节移动的阻力。波浪形间隔件300a可以由关于图16的间隔件100公开的材料形成。波浪形间隔件300a可以是能够在压力下保持其形状的任何柔性材料，比如，例如，弹簧金属或弹簧钢(不锈钢或电镀的)、塑料或复合塑料。每一个波浪形间隔件300a可以展现出超过800MPa或更具体地840MPa至860MPa的强度。特定关节所需要的抗拉强度的量可以取决于很多因素，包括但不限于关节上的负载、间隔件的材料和构造以及关节中使用的间隔件的数目。
[0119]波浪形间隔件或垫片300a具有卸载状态和加载状态。在当垫片300a类似于图15中安装所示的间隔件100安装时发生的加载状态下，垫片300a的安装厚度小于其卸载厚度，但是垫片300a在安装时没有完全变平。结果是，在安装状态，垫片300a被压缩并对相邻的结构施加弹簧力以限制绕X和Y轴线的移动。波浪形垫片300a是对称的使得其可以以表面300a’或300b’邻近铆钉394a或396a安装。
[0120]参考图20，显示了第三示范性三路腰关节378b。三路关节378b与图19的关节378a相似，除波浪形间隔件300a被圆锥形间隔件300b取代。在另一示例中，另外的圆锥形间隔件300b可以定位在同轴环338b和铆钉305b之间。关节378b用于模型310。圆锥形间隔件300b与波浪形间隔件300a类似地起作用且在关节378a处施加弹簧力以抵抗移动。圆锥形间隔件300b是不对称的且可以安装成使得垫片300b的较宽基部300b’邻近正方形托架392b。圆锥形间隔件300b可以由关于图16的间隔件100或图19的波浪形间隔件300a公开的材料形成。
[0121]三路腰关节378b相对于体节的尺寸的尺寸可以根据在关节处需要的强度而增加或减小。此外，模型310(图14)中的所有关节可以是相同的尺寸或一些关节(比如腰关节378)可以比其它关节大以提供关节中的另外的阻力。
[0122]参考图21，第五示范性金属丝模型410被显示。模型410与图14的模型310相似，除模型410利用与第二金属丝131类似的第二金属丝431缠绕，如之前关于模型110 (参见图11)论述的。模型410显示在腿是直的、一个臂是直的且一个臂是弯曲的未受协助的站立位置中。模型410可被进一步改进以包括利用第二金属丝431缠绕的关节，如之前关于图13的模型210论述的。
[0123]参考图1、11、13_14和21，模型310和410可与模型10、110和210类似地摆姿势。然而，模型310和410可以由于三路关节378、382、384和390而以另外的姿势放置。图22A显示了模型410摆在未受协助的站立位置，其中足部节428与踝关节490相关地绕Z轴线(在图18D中)向内旋转。
[0124]图22B显示了模型310在表面S上的未支撑的就坐位置，其中足部节328与踝关节390相关地绕Z轴线(图18D中显示)向外旋转。此外，胸节316和骨盆节318与腰关节378相关地绕Z轴线(图18D中显示)相对于彼此旋转。
[0125]图22C显示了与模型310 (如图22B中显示的)相似地摆姿势的模型410a，其中在腰关节478a和踝关节490a处具有相对旋转。模型410a包括连指手套形手节430a，如之前关于图7论述的。
[0126]图22D显示了模型410在表面S上的倾斜坐位。模型410能够维持坐位。模型410以手430绕其相关的Z轴线旋转且足部428绕其相关的Z轴线旋转而向后弯曲。在模型410中，一个手430在手指472之间握持一张纸P。手指472能够握持任何小物体，比如纸、邮票、名片、贺卡、小册子或任何其它合适的物体。手指也可以是弯曲的以握持笔和其它物体。具有形成的分开的手指的模型10 (在图1和6中)、模型110 (图11)、模型210 (图13)、模型310 (图14和23B)和模型410 (图21和22A)可以相似地握持小物体。
[0127]图23A显示了在表面S上的未支撑的手倒立中的模型410的示意图。在该姿势中，可以理解，腰关节478具有足够的阻力以支撑包括骨盆P、腿L和足部F的下体节的重量和相关关节的重量。在该姿势中，可以理解，腕关节484和肘关节482和肩部关节480具有足够的阻力以在其上支撑模型410的重量。在手倒立中的模型410在手430上平衡。第一托架492的平边缘(与图16中显示的托架392的表面392’类似)可以提供额外的表面以在未受协助的手倒立中平衡模型410。模型410具有在关节中的足够阻力从而也摆姿势在未支撑或未受协助的一个臂手倒立中。模型410还可以头倒立以摆姿势，其中头节414接触表面S且一个或两个手可以辅助在头倒立中的平衡模型410。
[0128]图23B显示了以一个手从表面S悬挂的位置的模型410摆姿势的示意图。腰关节484具有足够的阻力以在其下方支撑模型410的重量而手430没有相对于下臂422移动造成模型410掉落。模型410在腕关节484中具有足够的阻力以摆姿势在两手悬挂位置中。模型410在肘关节482中具有足够的阻力以摆姿势在一个或两个臂从前臂悬挂的位置，其可以模拟攀登。模型410在肩部关节480中具有足够的阻力从而摆姿势在一个或两个臂从臂悬挂的位置。模型410在踝关节490中具有足够的阻力从而摆姿势在一个或两个足部悬挂的位置。模型410在膝关节488中具有足够的阻力从而摆姿势在一个或两个腿悬挂的位置同时膝盖弯曲。模型410在髋关节486中具有足够的阻力从而摆姿势在一个或两个腿悬挂的位置。模型410还可以摆姿势使得模型10的上部或下部从表面S悬挂同时在腰关节378处具有弯曲。模型410还可以定位在躺下或跪下位置中。
[0129]图23C显示了利用在手430之间的小物体0(比如笔)摆姿势的图23B的模型410的下臂位置422的示意图。物体O可以与表面S间隔开，但是也可以接触表面S。图24B的肘关节483也具有足够的强度以握持小物体诸如纸、笔等，在手430或前臂422上水平平衡。
[0130]参考图24，显示了示范性三路关节578。三路关节578与关节390 (图16)相似，在于其提供绕包括X轴线的三个轴线的移动。然而，关节578可以包括与托架301类似的第一和第二 U形托架501a和501b。托架501a和501b通过与紧固件396 (参见图16)相似的紧固件596可移动地联接。托架501a和501b可以包括用于接收与紧固件396 (图16)相似的紧固件596的开口(未显示)。体节的与连接端338 (图16中显示)相似的连接端(未显示)设置在间隙G中，关节578还可以包括与紧固件596接触的间隔件500b、500d，用于提供托架501a和501b绕X轴线的相对移动的阻力。关节578还可以包括间隔件501a和501b，用于提供连接端(未显示)和相关的体节(未显示)绕轴线Zl和Z2的相对移动的阻力。间隔件500a、500b、500c、500d是类似于(图19的)波浪形间隔件378a的波浪形间隔件，但是如之前论述的，也可以使用环形和圆锥形间隔件。因为存在绕X轴线、Zl轴线和Z2轴线的移动，所以关节578是三路关节且可以在希望这种移动的模型10、110、210、310和410中使用。托架501a和501b可以由与第二托架301 (参见图16)相同的材料形成。
[0131]图25显示了与关节578 (参见图24)相似的示范性三路关节678，除关节678包括片弹簧600a之外。片弹簧600a可以提供允许之前论述的定位模型和承受成千上万次的关节移动循环的阻力。片弹簧可以设计成提供与之前论述的波浪形垫片、圆锥形垫片和环形垫片相比大的阻力。片弹簧600a可以被调节以增加或减小摩擦的量。例如，摩擦可以在用作腰关节比如腰关节378 (参见图14)时比用于其余关节时增加，使得腰关节378可以支撑模型310的上部。片弹簧600a可以类似于(图19的)波浪形垫片300a起作用且优选地由关于图16的间隔件100公开的材料形成。
[0132]参考图26，显示了第一示范性多轴关节728。多轴关节728被示出为图14的模型310的肘关节，但是多轴关节728可以替代期望由关节728提供移动的任何关节376、378、380、384、388、390。关节728允许上臂节720和下臂节722绕至少轴线X、Y和Z按由方向箭头D1、D2和D3显示的移动。多轴关节728的几何形状还允许环形移动，其中上臂节720或下臂节722相对于彼此移动，勾画出圆或圆锥。上臂节720包括类似于体节20 (图1)的敞开体节720a且包括支柱702b和球720c。体节720a、支柱702b和球702c可以整体地形成或借助于诸如焊接的方式联接。下臂节722包括类似于体节22(图1)的敞开体节722a且包括支柱722b和插口 722c。球720c优选地由钢形成且U形插口 722c可由片金属形成且构造成使得插口 722c在球720c上施加弹簧力。插口 722c限定同轴开口 722d(—个被显示)以将球720c保持在适当位置。插口 722c允许关节728的运动，但是也允许阻力使得关节728辅助相关模型的摆姿势。
[0133]可替代地，球720c和插口 722c可以由之前公开的材料形成。例如，体节720a和722a可以由金属、金属丝等形成，插口 722c可以由金属形成。可替代地，体节720a和722a可以由金属形成且球720和插口 722c可以由塑料利用本领域技术人员已知的模制技术形成。插口 722c的形状可以被改变，例如，是球形的；然而，一些其它形状也可以被采用。下臂节722可以进一步被改进使得插口 722c与支柱722b分开且通过允许插口 722c绕其移动的紧固件可移动地联接到其，因而允许关节728另外的操纵性。
[0134]参考图27，显示了第二示范性多轴关节828。多轴关节828与关节728类似，除上臂节820包括U形框架820a，该U形框架820a包括整体形成的同轴连接端820b、支柱820c、球820d和腔820e。下臂节822类似地构造。因此，上臂节和下臂节可以具有敞开的框架构造。节820和822可以具有相同特征且可以由金属诸如钢形成。连接端822a构造成绕球820d施加弹簧力以将球820d保持在适当位置且允许与图26的关节728类似的关节828的运动。螺旋弹簧800设置在节822的腔822b内以增加抵抗球820d的弹簧力或阻力以限制关节828的移动并辅助相关模型的摆姿势。
[0135]在所示示例中，弹簧800具有长度L且是较细的。弹簧800的长度L可以被减小使得弹簧800是较短的。这种较短的弹簧800可以由具有增加直径的金属丝形成以增加弹簧力。这种较小的弹簧800可以更靠近球820d定位。这种较小的较厚的弹簧可以尤其适合于但是不限于模型310 (图14显示的)腰关节378。
[0136]参考图28，第三示范性多轴关节928被显示。多轴关节928与关节828类似，除(图27的)螺旋弹簧800已经被靠近球920d安装的圆柱形弹簧901和铆钉900取代。圆柱形弹簧901被成形为当安装时在球920d上施加一致的弹簧力。弹簧901增加抵抗球920d的弹簧力或阻力以限制关节928的移动并辅助相关模型的摆姿势。
[0137]参考图29，显示了示范性的双路关节1028。关节1028允许上臂节1020和下臂节1022绕至少两个轴线X和Z移动，如移动Xl和Zl显示的。上臂节1020可以包括具有用于接收轴1020b的同轴开口(未显示)的框架1020a。连接器1021设置在节1020和1022之间且可以是与图16的托架301类似的U形托架。连接器1021包括用于接收轴1020b以绕X轴线移动的同轴开口(未显示)。连接器1021还包括用于接收与(图16的)紧固件305相似的紧固件1023以用于绕Z轴线的移动的开口 1021b。关节1078还可以包括焊接或夹紧到节1022的轴1022b和紧固件1023的螺旋弹簧1000以限制节1020和1022的相对旋转移动Zl。
[0138]参考图1，手节30可被改进，如下面详细论述的。参考图30A，显示了手节2030的第三示范性构造。手节2030与(图1的)手节30相似且联接到与(图16显示的)三路关节390相似的三路腰关节2084。然而，手节2030b包括能够独立地弯曲的手指2072a、2072b。手指2072a显示在示范性直的位置中，且手指2072b显示了示范性弯曲位置。
[0139]可弯曲的手指2072b允许模型由终端用户定制且可以握持物体、非口头地交流或具有独特的外观。可以被弯曲的手指2072b握持的示范性物体包括书写用具。示范性非口头交流可以是符号语言或其它有意义的手指位置(下面论述)。因而，具有可弯曲的特征的模型，比如图1的模型10，增加模型10的操纵性且可以允许模型10由终端用户个性化。
[0140]在一个示例中，参考图30A和1，形成手节的金属丝件2030可以由比构成头节314、胸节316、骨盆节318、臂节320、322、腿节324、326和足部节328的金属丝的材料细的材料制成。手节2030的较细材料能够弯曲，且允许单独的手指2072a、2972b独立于彼此弯曲。
[0141]较细材料可以是能够弯曲的任何材料。例如，较细材料可以是不锈钢或铝。较细材料可以被选择成允许手指由用户单次弯曲或重复地弯曲到不同位置。当使用较细材料时，关节2084处的阻力可以需要被减小使得终端用户可以抓紧手指2072a、2072b并在没有扭曲手指2072a、2072b的情况下旋转腕关节2084。
[0142]图30B显示了与手节2030类似的第四示范性可弯曲手节3030。手节3030具有被弯曲以非口头地交流(即，“安静”手位置)的手指3072a。而且，手节3030包括与腕关节3084相邻的交叉区段3030a。这种构造提供另外的刚性使得较细的手节3030能够容易相对于下臂体节(未显示)移动，而没有扭曲形成手节3030的较细金属丝。
[0143]图30C显示了与手节3030相似的第五示范性可弯曲的手节4030。手节4030具有弯曲成非口头交流(即，“我爱你”手位置)的手指3072a。而且，手节4030可以由通过卷曲件4030c联接的两个金属丝件4030a、4030b形成。金属丝件4030a可以是可弯曲的且包括可弯曲的手指4070。在其它示例中，金属丝件4030a、4030b可以通过另一装置而被联接。金属丝件4030b包括一体的连接端4030d以将金属丝件4030a经由卷曲件4030c可移动地联接到腕关节4084。这种构造可以辅助防止较细的手节4030在相对于下臂节(未显示)移动时的扭曲。
[0144]参考图30C和30D，第六示范性手节5030与手节4030相似，除金属丝件4030b已经由与U形托架301 (图16中显示)的U形托架5030b取代。此外，手节5030包括可弯曲的金属丝件5030a。在该示例中，U形托架5030b可以借助于铆钉5030c通过由金属丝件5030a整体地形成的连接端5030d而被联接到金属丝件5030a。因此，金属丝件5030a可移动地联接到腕关节5084使得金属丝件5030a能够绕轴线Z旋转。之前论述的间隔件可以被包括在连接端5030d和铆钉5030c之间以提供绕Z轴线移动的阻力。在关节5084处的阻力可能需要被调节使得终端用户可以抓紧手5030并在没有扭曲手指的情况下旋转腕关节 5084。
[0145]在其它示例中，可以使用其它机械紧固件而不是铆钉5030c。这种构造可以辅助较细的手节4030在相对于下臂节(未显示)移动时扭曲。
[0146]参考图31A，显示了与(图30A的)手节2030类似的第七示范性手节6030。然而，手节6030由两个金属丝件6032、6034形成。如图31B中显示的，柔顺的金属丝件6032是可弯曲的。件6032的第一端6032a可以弯曲以形成四个手指6036和拇指6038。件6032的第二端6032b绕第二金属丝件6034(参见图31A)缠绕，如下面论述的。如图31C显示的金属丝件6034是腕连接器且限定开口 6040，并包括一体的连接端6042，用于将金属丝件6034可移动地联接到腕关节2084(图31中显示的)。金属丝件6034还可以包括用于增加刚性的可选的交叉区段6043。
[0147]参考图31B-D，为了构造手节6030，将四个手指6036穿过开口 6040插入，并且拇指6038搁置在开口 6040的外侧。一旦金属丝件6032和6034被连接，如图31D所示，则将第一金属丝件6032的第二端6032b绕第二金属丝件6034的下部缠绕，在开口 6040下方至交叉区段6034下方，且缠绕的金属丝形成手掌表面6044和相反的背侧表面(未显示)。因此，手节6030被缠绕从而部分地不再是“看透的”，但是手指6036保持是“看透的”。在所示示例中，第二金属丝6034比第一金属丝6032细，从而方便手指6036和拇指6038弯曲(参见图32E)，同时维持手的形状。该构造允许手节6030移动而不会扭曲较细的第一金属丝6032。可替代地,第二金属丝6034可以比第一金属丝6032细或第一和第二金属丝6032、6034可以是相同粗度。
[0148]参考图32，显示了生物的第六示范性金属丝模型7010。模型7010与图1的模型10相似。框架7012可以包括头体节7014、躯干体节7016、尾巴体节7018、大腿体节7020、小腿体节7022、前足体节7024和后足体节7026。框架7012与模型10的框架12 (参见图1)相比被修改使得框架7012模拟狗。下面将详细论述对框架7012的修改。
[0149]参考图32和图1，模型7010还类似于模型10且包括双路关节。在模型7010中，双路关节设置在颈部关节7027、髋关节7028和尾巴关节7030处。双路关节7027-7030可以如之前关于模型10论述的进行构造和起作用。然而，模型7010是动物，且更具体地是狗。为了模拟狗的移动，金属丝模型7010进一步包括设置在肩部关节7032、肘关节7033、后膝关节或膝关节7034、腕关节7037和跗骨或踝关节7038处的单路关节。
[0150]参考图32和图33，现将讨论模型7010的修改的框架7012。框架7012可以构造成包括“敞开的”体节7012-7026。框架头体节7014可以包括两个金属丝件7014a和7014b。金属丝件7014a增加头节7014的尺寸且可以在金属丝件7014b的内部。金属丝件7014b可以包括形成颈部关节7027的一部分的一体的连接端7040，如之前关于金属丝件34 (参见图1)论述的。参考图33和34，金属丝件7014b可以弯曲从而也整体地包括狗头特征，比如耳朵7042、眼7044、鼻子7046、鼻孔7048和嘴7050。可替代地，模型7010可以包括这些特征中的一些而不是全部。
[0151]参考图35，框架躯干节7016可包括六个金属丝件7052、7054(参见图33)、7056、7058,7060和7062。金属丝件7052可大体上在躯干的上表面上从前到后延伸且可以包括一体的连接环7052a和7052b。参考图33，金属丝件7054 (参见图32)可以大体上在躯干的下表面上从前到后延伸并可包括一体的连接环7054a和7054b (图35中显示)。参考图33，金属丝件7052可以与金属丝件7054交叉，从而形成颈部关节7027和尾巴关节7030 (图32中显不)的一部分。
[0152]参考图35，金属丝件7056可以弯曲以沿躯干7016的左侧从一体的连接环7056a向后延伸、横跨到躯干的右侧并向前到连接环7056b。金属丝件7058可以是闭合的成环元件，其弯曲以大体上在宽度方向上横跨躯干7016延伸以连接躯干7016的右侧和左侧。金属丝件7060在躯干7016的后部大体上从右向左延伸。金属丝件7060可以弯曲以包括一体的连接环7060a和7060b。金属丝件7061可以是被弯曲以包括两个一体的连接环7061a和7061b的成环的元件，且大体上在宽度方向上横跨躯干7016延伸以连接躯干7016的右侧和左侧。连接环7061a和7060b以及连接环7061b和7060a形成髋关节7028(参见图33)的一部分。
[0153]参考图35，在躯干7016的前部处，金属丝件7062可以大体上从右向左延伸。金属丝件7062可以弯曲以包括一体的连接环7062a和7062b。连接环7062a和7056a以及连接环7062b和7056b形成肩部关节(参见图33)的一部分。
[0154]参考图33和36，框架大腿节7020可包括三个金属丝件7064、7065和7066。金属丝件7064可以弯曲以包括取向成与X轴线同轴并形成肩部关节7032和肘关节7033的一部分的两个一体的连接端7064a。金属丝件7065可以弯曲以包括取向成与X轴线同轴并形成肩部关节7032和肘关节7033的一部分的两个一体的连接端7065a。金属丝件7066可以是环绕金属丝7064和7065的中央部分的环。紧固件7067将大腿7020可移动地联接到躯干7016的连接端7056a和7062a (参见图34)使得腿节7020相对于躯干7016绕X轴线移动。紧固件7068将大腿7020可移动地联接到小腿7022使得腿节7020和7022相对于彼此绕X轴线移动。
[0155]参考图36，框架小腿节7022可以与大腿节7020类似地形成并经由腕关节7037处的紧固件7069联接到足部节7047使得小腿节7022和足部节7074相对于彼此绕X轴线移动。关节7032、7033和7037可以包括间隔件S(如之前论述的)，用于限制节的移动，使得模型7010的姿势能够保持静止。它们的构造可以通过在关节7032、7033和7037处期望的阻力来要求。参考图34，模型7010的其它腿可以类似地形成。形成模型10的肢体的材料和方法可以类似地用于形成狗模型7010的肢体。
[0156]参考图32-33和36，框架足部节7024、7026可以都由单个金属丝件形成以包括一体的趾节7070、前足部分7072、相邻的后足部分7074和同轴的连接环7076。
[0157]参考图33，框架尾巴节7018可以包括第一金属丝件7018a和连接到第一金属丝件的第二金属丝件7018b。第一金属丝件包括一体的同轴连接环7018c。这允许第一金属丝件7018a和第二金属丝件7018b由不同规格的金属丝形成。第一件7018a可以比第二件7018b强使得第二件7018b是可弯曲的。可替代地，尾巴节7018可以由单个金属丝件或多于两个金属丝件形成。结果是，尾巴节7018可弯曲到多个不同位置。因此，允许模型7010表示情感或情绪且允许终端用户定制模型7010。尾巴节环7018c可移动地联接到躯干环7052b和7054b (参见图35)以形成双路尾巴关节7030 (参见图32)。
[0158]参考图32，模型7010还类似于(图11的)模型110，在于体节7014-7024可以包括设置在体节7014和7024周围的外部第二金属丝7082，如关于图11的第二金属丝131描述的。第二金属丝7082可以以一系列螺旋环绕尾巴节7018致密地缠绕使得框架尾巴节7018b (参见图33)通过第二金属丝7082是不可见的。然而，该缠绕可以是不太致密的或可以不包括螺旋环。
[0159]在图32中，模型7010显示在未受协助的站立姿势。模型7010是能够摆姿势在各种各样逼真位置中的，如关于模型10论述的。模型7010可以定位成呈现各种各样典型的狗位置，比如，后腿抬起(如图37A中显示的)。在该位置，抬起的后腿利用了由双路髋关节7028引起的绕Y轴线的移动。可替代地，前腿可以以“摆手”姿势或指向姿势抬起。模型7010可以在三条腿上平衡。
[0160]模型7010可以定位在利用双路关节7028进行其后腿绕X轴线的移动的坐姿(图37B中显示的)。模型7010还可以定位在追踪或蹲伏姿势(图37C中显示的)，其利用腿节7020和7024由于膝关节7034而绕X轴线的移动。模型7010还显示了尾巴节7018弯曲的情况。模型7010还可以呈现多个另外的姿势，比如，在两条后腿上的未受协助的站立、以一个或两个前爪进行头倒立、在前爪上的手倒立、通过更多个爪之一来悬挂、通过尾巴悬挂。这些姿态能够借助于如之前论述的关节和间隔件获得。
[0161]参考图32，金属丝模型7010还可以包括在肩部关节7032、膝关节7034和踝关节7072中的一个或更多个处的双路关节，用于增加操纵性。可替代地，金属丝模型7010还可以包括在一个或更多个位置中的三路或多轴关节。[0162]参考图38，显示了可替代的单路关节8000。单路关节8000可以包括两个连接区段8002、8004，其都具有多个手指8002a、8004a，用于在关节8000中产生多个摩擦表面。手指8002a、8004a限定用于接收紧固件8006的开口(未显示)，从而可移动地联接区段8002、8004用于绕X轴线移动。关节8000可以形成为使得手指8002a、8004a在彼此上施加弹簧力。因而，如果需要的话，关节8000可以包括可选的间隔件，如之前论述的，用于额外的阻力。将连接区段8002、8004连接到模型7010的体节的方式依赖于为这些部件选择的材料，并且可以使用常规手段比如焊接、粘合剂、注射模制或铸造。
[0163]参考图39，显示了金属丝模型8110的第七示例。模型8110与图1的模型10类似，除模型8110为女人之外。模型8110具有已经被修改以包括模拟头发的金属丝缠绕882a的头节8114。模型8110具有胸节8116，其框架8116a包括偏移的金属丝件和支撑在该金属丝件上的金属丝缠绕件8116b以模仿女性胸部。骨盆节8118已经被修改为比模型10 (图1)大且圆，从而模拟女性骨盆。模型8110被显示在未受协助的站立位置。模型8110能够摆姿势在各种各样的逼真位置，如之前关于模型10论述的。
[0164]参考图40，显示了树形状的物体或生物的第八示范性金属丝模型8410。模型8410与图1的模型10的概念类似。模型8410可包括形成为类似于树的对应部分的体节比如树干节8412、树枝节8414和树叶节8416。树干节8412、树枝节8414和树叶节8416可以由内部框架和绕其缠绕的外部缠绕形成，如之前论述的。树干节8412、树枝节8414和树叶节8416通过关节8416可移动地联接。节8412、8414和8416形成为敞开的框架使得它们具有连接端从而利用阻力在关节8146中操作，如之前论述的。此外，节诸如树叶节8416可以由可弯曲的金属丝形成使得它们可以被定制。模型8410可摆姿势在各种各样的逼真位置，包括未受协助的直立位置。
[0165]参考图41，显示了建造设备(即推土机)的形状的非生物的或非动物的物体的第九示范性金属丝模型8510。模型8510与图1的模型10的概念相似。模型8510可包括形成为类似于推土机的对应部分的很多体节，包括底盘节8512、轮子节8514、两个前臂节(一个前臂节8516被显示)、前铲斗节8518、后臂节8520a_c和后铲斗节8524。这样的节8511-8522可以由内部框架和绕该内部框架的外部缠绕件形成，如之前论述的。这样的节8511-8522通过单路关节8525、双路关节8526和三路关节8528可移动地联接。然而，关节8525、8526、8528可以被修改以具有关节类型的不同组合。节8511-8522形成为敞开的框架使得它们具有连接端以利用阻力在关节8525-8528中操作，如之前论述的。此外，节(比如天线节8530)可由类似于图33的尾巴7018的可弯曲的金属丝形成使得模型8510可以由终端用户定制。模型8510可定位在或可摆姿势在各种各样的逼真位置，包括前臂节8516、前铲斗节8518、后臂节8520a-c和后铲斗节8522的各种升高或延伸的未受协助的位置。
[0166]任何模型10、10’、10”、110、210、310、410、7010、8110、8410、8510 可以具有单路关节、双路关节、三路关节、多轴关节、敞开关节和闭合关节的组合。在人模型中，限制单路关节的数目允许更大的操纵性和逼真姿势。在其它示例中，模型可以具有仅双路关节、仅双路敞开关节、仅三路关节或仅三路敞开关节。
[0167]参考图10，闭合托架92’可以并入任何三路关节，从而取代(图16的)托架392、(图19的)托架392a和(图20的)托架392b。特定的关节可以没有弹簧元件/间隔件、取决于期望的阻力可具有一种类型的弹簧元件/间隔件、或具有(图3的)弹簧元件/间隔件100、(图16的)300、(图19的)300a、(图20的)300b、(图26的)600a中的两种或更多种的组合。显示的特定的组件仅为示出目的且不旨在限制权利要求的范围。
[0168]各种手节，比如(图1的)手节30、(图7的)30’、(图30A的)2030、(图30B的)3030、(图30C的)4030、(图30D的)5030、(图31A的)6030可用于任何模型。模型
还可以包括利用第二金属丝缠绕的节和未缠绕的节。
[0169]尽管框架体节被显示为包括特定构造的特定数目的金属丝，但是可以使用允许框架的支撑功能、允许代表合适的本体部位并允许与关节相关的操作的具有不同数目的金属丝的另一构造。而且，体节可以分成比显示的那些多或少的节。例如，躯干可以被分为两个或更多个节。类似地，骨盆、臂、腿、手和足部可以被分为比显示的那些多的节。
[0170]尽管显示了人和狗的模型，但是模型也可包括其它生物，比如，其它脊椎动物如哺乳动物(比如，例如，猫、大象、长颈鹿、马)、鸟、鱼、两栖动物和爬行动物；或者无脊椎动物如蠕虫和昆虫(比如，例如，蝴蝶、苍蝇、蜻蜓)。另外,模型还可以包括灭绝的、虚构的或幻想的生物，比如独角兽、龙、恐龙等。另外，模型可以包括如植物生命的生物，比如，例如，花和树。此外,模型可以包括非生命的物体，比如建筑物、车辆、机器比如例如小汽车等。这种模型将具有代表由关节利用阻力可移动地联接的这种物体的部分的节。模型可以被修改以包括特征或附属物(如男性或女性的上衣)。模型还可以被修改以代表婴儿或年轻的生物，比如，例如小孩。模型可以被修改以包括可弯曲的特征，用于进一步定制。
[0171]本领域技术人员将理解，本公开所基于的概念可以容易用作设计其它产品的基础。因此，权利要求不限于本文描述的特定示例。例如，上面公开的一个示例的特征可以与另一示例的特征一起使用。因而，上面描述的示例中阐述的这些部件的细节不应限制权利要求的范围。
[0172]而且，摘要的目的是使美国专利和商标局以及一般的公众且尤其是不熟悉专利或法律术语或用语的领域的科学家、工程师和执业者通过粗略地查看而快速确定本申请的技术公开的本质和主旨。摘要不是旨在限定本申请的权利要求也不是旨在以任何方式限制权利要求。
【权利要求】
1.象征物的模型，包括: 第一体节，所述第一体节由金属丝制成并代表所述象征物的部分；以及 第一关节，所述第一关节可移动地联接所述第一体节，用于绕至少两个不同的轴线的移动，且用于所述第一体节在第一姿势和第二姿势之间的移动，所述第一关节进一步包括用于将所述第一体节维持在所述第一姿势和所述第二姿势中的第一阻力元件， 所述第一关节不被锁定，由此，在不对所述第一关节进行调节的情况下，所述模型能够在所述第一姿势和所述第二姿势之间移动和维持所述第一姿势和所述第二姿势。
2.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一姿势是未受协助的站立。
3.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一姿势是坐。
4.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节中的每一个第一体节限定中央敞开空间。
5.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一关节进一步包括用于限定所述两个不同的轴线的托架。
6.根据权利要求1所述的模型，进一步包括多个所述第一关节，其中所述第一关节是双路关节，并且所述第一关节在所述模型中的第一位置处。
7.根据权利要求 5所述的模型，其中所述第一关节进一步包括第一铰链和第二铰链；所述第一体节中的一个第一体节进一步包括第一连接部分，并且所述第一体节中的另一个第一体节包括第二连接部分；所述第一铰链穿过所述第一连接部分设置，以将所述第一连接部分可移动地联接到所述托架，用于绕所述轴线中的一个轴线的移动；并且 所述第二铰链穿过所述第二连接部分设置，以将所述第二连接部分可移动地联接到所述托架，用于绕所述轴线中的另一个轴线的移动。
8.根据权利要求7所述的模型，其中所述第一连接部分与所述第二连接部分偏移约90度，并且所述第一铰链与所述第二铰链偏移约90度。
9.根据权利要求7所述的模型，其中所述第一铰链包括第一铰链对；所述第二铰链包括第二铰链对，并且所述第一阻力元件包括第一对间隔件和第二对间隔件，所述第一对间隔件位于所述第一铰链对所述第一连接部分之间，并且第二对间隔件位于所述第二铰链对和所述第二连接部分之间。
10.根据权利要求9所述的模型，其中所述第一连接部分是一对第一环，并且所述第二连接部分是一对第二环。
11.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一阻力元件是间隔件。
12.根据权利要求6所述的模型，其中所述第一位置包括颈部位置和髋位置。
13.根据权利要求11所述的模型，其中所述象征物是人。
14.根据权利要求6所述的模型，其中所述第一位置进一步包括肩部位置和膝位置。
15.根据权利要求6所述的模型，其中所述象征物是动物。
16.根据权利要求15所述的模型，其中所述第一位置包括颈部位置、髋位置和尾巴位置。
17.根据权利要求16所述的模型，进一步包括由金属丝制成并代表所述象征物的部分的第二体节，并且所述模型进一步包括位于所述模型中的第二位置处的第二关节，所述第二关节可移动地联接所述第二体节，使得所述第二体节相对于彼此绕仅一个轴线移动。
18.根据权利要求17所述的模型，进一步包括位于多个第二位置处的多个所述第二关节，其中所述第二位置包括肩部位置、膝位置和踝位置。
19.根据权利要求1所述的模型，其中所述象征物是非生命的物体。
20.根据权利要求6所述的模型，进一步包括由金属丝制成并代表所述象征物的部分的第二体节，其中所述至少两个不同的轴线包括第一轴线和第二轴线，并且所述模型进一步包括第二关节，所述第二关节可移动地联接所述第二体节，用于绕第三轴线、第四轴线和第五轴线的移动，且用于所述第二体节在第三姿势和第四姿势之间的移动，所述第二关节位于所述模型内的第二位置处，并且所述第二关节进一步包括第二阻力元件，用于将所述第二体节维持在所述第三姿势和所述第四姿势中； 其中在不对所述第二关节进行进一步调节的情况下，所述模型能够在所述第三姿势和所述第四姿势之间移动和维持所述第三姿势和所述第四姿势。
21.根据权利要求20所述的模型，进一步包括在多个第二位置处的多个所述第二关节。
22.根据权利要求21所述的模型，其中所述第一位置是颈部位置、肩部位置、膝位置和髋位置，并且所述第二位置是腰位置、肘位置、腕位置和踝位置。
23.根据权利要求20所述的金属丝模型，其中所述第二关节进一步包括第二托架、第三托架、第三铰链、第四铰链和第五铰链，所述第三铰链将所述第二体节中的一个第二体节可移动地联接到所述第二托架，用于绕所述第三轴线的移动，所述第四铰链将所述第三托架可移动地联接到所述第二托架，用于绕所述第四轴线的移动，并且所述第五铰链将另一个所述第二体节可移动地联接到所述第三托架，用于绕所述第五轴线的移动。
24.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节包括一对足部节，所述足部节中的每一个足部节包括平底部。
25.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节包括一对手节，所述手节中的每一个手节包括能够握持物体的手指。
26.根据权利要求1所述的模型，进一步包括绕所述第一体节中的至少一个第一体节设置的外部金属丝。
27.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节和所述第一关节由金属形成。
28.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节中的一个第一体节是由塑料形成的头体节。
29.根据权利要求25所述的模型，其中所述第一体节进一步包括被所述第一关节可移动地联接的胸体节和骨盆体节。
30.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节包括一对足部体节，所述足部体节中的每一个足部体节由塑料形成。
31.根据权利要求4所述的模型，其中所述第一体节由包括第一金属丝件和分开的第二金属丝件的第一金属丝形成，所述第一金属丝件包括一体的第一连接端，并且所述第二金属丝件包括一体的第二连接端，所述第一金属丝件和所述第二金属丝件成角度地偏移，以限定所述中央敞开空间。
32.根据权利要求1所述的金属丝模型，其中所述第一阻力元件选自包括环形间隔件、圆锥形间隔件和波浪形间隔件的组。
33.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一阻力元件选自包括金属、弹簧金属、塑料、醋酸酯或不锈钢的组。
34.根据权利要求1所述的模型，其中所述第一体节中的一个第一体节是可弯曲的。
35.能够定位在各种静止姿势的象征物的模型，包括: 第一体节，所述第一体节由金属丝制成并代表所述象征物的不同的体部；以及第一关节，所述第一关节可移动地联接所述第一体节，用于绕至少两个不同的轴线在第一静止姿势和第二静止姿势之间的移动，所述第一关节进一步包括第一阻力元件，用于将所述第一体节维持在所述第一静止姿势和所述第二静止姿势； 所述第一关节不被锁定，以在不对所述第一关节进行调节的情况下允许所述象征物在所述第一静止姿势和所述第二静止姿势之间移动并维持所述第一静止姿势和所述第二静止 姿势。
【文档编号】A63H3/04GK104040608SQ201280065752
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2011年11月1日
【发明者】克里斯多佛·T·哈迪, 张克英 申请人:设计思想公司