[实用新型]一种仿生机械恐龙的前肢转向机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及仿生机械恐龙领域，具体涉及一种仿生机械恐龙的前肢转向机构。

背景技术

仿生机械恐龙是根据远古流传下来的恐龙化石记录，再加上今年来科学家的最新研究发现来制作的，皮肤弹性、关节活动方式以及摆动的模式等特征，都是一一量身定制，仿真程度达到90%。除了能发出令人惊悚的叫声，它们的脖子、头及嘴巴还能自如地活动，这是因为恐龙的肚子跟头部安装了大大小小的电机和减速器。另外，采用大量的钢材作为恐龙的骨架，并用钢材固定在地上，恐龙皮肤采用硅胶材质，与生物皮肤高度相似，这些仿生机械恐龙身上的部件可超过千个，组装过程非常繁复，为了保证每一个动作都如此自然流畅，制作一头机械恐龙要花费几个月时间。

目前，虽然现有的仿生机械恐龙基本能够实现脖子、尾巴以及嘴巴的自由运动，四肢也能够实现一些简单的行走，但是整体感觉很僵硬，尤其是恐龙的行走，一般只能实现直来直往，不能在行进过程中实现转弯，从而与真实的恐龙行进轨迹存在一定的差距，导致仿生机械恐龙在视觉上无法满足观众的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仿生机械恐龙的前肢转向机构，解决目前的仿生机械恐龙无法在行进中实现任意角度的转向，致使仿生机械恐龙只能直来直往，影响恐龙对观众的视觉冲击，进而无法满足观众的感观需求。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种仿生机械恐龙的前肢转向机构，包括一个支撑架、一根中心转轴、两个曲柄套、两个万向节、两个曲柄和传动单元，所述两个曲柄套活动固定在支撑架上，且两个曲柄套能够实现水平转动；

所述两个万向节分别固定在中心转轴的两端，两个万向节分别连接一个曲柄，两个曲柄外分别套接一个曲柄套；

所述传动单元包括一个转向电机、一个输出齿轮、一个减速齿轮、一根转向拉杆和一根转向连杆，所述输出齿轮与转向电机的转轴联动，输出齿轮与减速齿轮啮合，所述减速齿轮上偏心设置有一个第二轴承，所述转向拉杆的一端与第二轴承固定连接，另一端与其中一个曲柄套采用万向连接，所述转向连杆的两端分别与两个曲柄套实现万向连接。

在本方案中，支撑架用于固定整个转向机构，支撑架可以是仿生机械恐龙骨架的一部分，也可以是独立的支撑结构；中心转轴主要用于带动两端的曲柄转动，由于中心轴与曲柄之间连接有万向节，即使当曲柄套转动，使得曲柄与中心转轴不在一条直线上，也不影响曲柄的转动，曲柄的输出端（远离万向节的一端）连接恐龙前肢，随着曲柄的转动，实现恐龙前肢的抬腿和落腿；整个转向机构的核心部分是转向电机、输出齿轮、减速齿轮、转向拉杆和转向连杆，转向连杆将两个曲柄套固定，由于第二轴承采用偏心设置，随着减速齿轮的转动，在转向拉杆的作用下，两个曲柄套在水平方向发生转动，且转动方向和转动角度相同，转动曲柄套实质就是转动恐龙的前肢，从而实现了仿真机械恐龙在行进中的转向运动，使恐龙行走状态更逼真，给观众的视觉冲击更强。本方案中提到的万向节、曲柄、曲柄套均为现有技术，且比较常见，比如万向节在汽车结构中常用到，曲柄在自行车结构中也有用到，像脚蹬部分，因此，在此就不再对万向节、曲柄、曲柄套的具体结构做详细介绍。

进一步地，作为优选方案，所述支撑架上设有两个轴承组，每个轴承组包括两个上下设置的第一轴承，两个曲柄套分别安装在两个轴承组上，每个曲柄套能够以同组的两个第一轴承的连线为中心轴实现转动。两组轴承组既起到支撑曲柄套的作用，同时为曲柄套提供转动条件，当转向拉杆受减速齿轮的作用拉动曲柄套转动时，由于转向连杆将两个曲柄套连接，使得两个曲柄套同时转动，恐龙的两只前肢同时转动，从而使恐龙在行进中实现转向，转动的角度和速度可通过转向电机来控制。

进一步地，作为优选方案，所述转向连杆与中心转轴位于同一水平高度。由于两个曲柄套与中心转轴通过万向节实现间接连接，两个曲柄套通过转向连杆实现连接，当转向连杆与中心转轴位于同一水平高度，能使曲柄套在转动过程中平稳受力，使恐龙在行进中转向更稳定，同时也提高整个转向结构的使用寿命。

进一步地，作为优选方案，所述转向电机为步进电机。步进电机更利于控制恐龙的转向幅度和转向节奏，使恐龙在行进中转向更稳定、可靠；另一方面，采用步进电机可实现较为精确的控制，使恐龙的转向更逼真。

进一步地，作为优选方案，所述减速齿轮的直径长度为转向连杆的长度的1/4~1/8。通过控制减速齿轮的直径与转向连杆的长度比，能够获得较好的恐龙前肢转向幅度和转向的最大角度，便于更好地控制恐龙转向。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：