一种可踢边腿的机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可踢边腿的机器人，包括有机器人偶，机器人偶包括有固定腿和摆动腿，固定腿设于机器人偶的下部，固定腿内设有第一腔壳，摆动腿与机器人偶的上半身刚性固定；机器人还包括有旋转轴，旋转轴轴向贯穿第一腔壳，旋转轴与水平面之间形成第一斜角；机器人还包括有动力输出机构，旋转轴下端与动力输出机构联接，旋转轴上端与机器人偶的上半身联接；动力输出机构输出动力以驱动旋转轴旋转，进而驱动机器人偶的身体绕固定腿做旋转运动；摆动腿与旋转轴之间形成第二斜角。本发明采用简单的斜轴旋转的机械传动结构替代复杂的传统传动机构，以实现踢边腿功能，极具娱乐性和观赏性，并且有利于降低制造成本。
【专利说明】
一种可踢边腿的机器人
技术领域
[0001 ]本发明属于机器人玩具技术领域，特别涉及一种可踢边腿的机器人。
【背景技术】
[0002]对于现有的仿人形机器人，大多数只能将作业部位置于上肢上，而下肢一般仅起到支撑及移动作用，其原因在于:基于仿人形机器人自身的人形结构，需要设计一系列复杂的传动结构以实现水平旋转、垂直旋转等复合运动，进而实现腿部运动(如踢边腿等)动作。换言之，现有的仿人形机器人若要实现腿部运动，则需要设计非常复杂的传动结构，而且需要耗费巨大的制造成本。因此，在当今市场，对于具备踢边腿功能的机器人产品的设计开发存在较大的阻碍。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种可踢边腿的机器人，极具娱乐性和观赏性，其采用斜轴旋转的机械传动结构替代复杂的传统传动机构，结构简单，有利于降低制造成本。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]—种可踢边腿的机器人，包括有机器人偶，其特征在于:
[0006]所述机器人偶包括有固定腿和摆动腿，所述固定腿设于所述机器人偶的下部，所述固定腿内设有第一腔壳，所述摆动腿与所述机器人偶的上半身刚性固定；
[0007]所述机器人还包括有旋转轴，所述旋转轴轴向贯穿所述第一腔壳，所述旋转轴与水平面之间形成第一斜角；
[0008]所述机器人还包括有动力输出机构，所述旋转轴下端与所述动力输出机构联接，所述旋转轴上端与所述机器人偶的上半身联接;所述动力输出机构输出动力以驱动所述旋转轴旋转，进而驱动所述机器人偶的身体绕所述固定腿做旋转运动。
[0009]进一步的，所述摆动腿与所述旋转轴之间形成第二斜角。
[0010]进一步的，所述旋转轴下端与所述动力输出机构联接、以及所述旋转轴上端与所述机器人偶的上半身联接的具体结构包括:
[0011 ]所述旋转轴包括有从下往上依次设置的一级传动轴和二级传动轴，所述一级传动轴和所述二级传动轴通过万向节机构进行联接；
[0012]所述机器人偶的上半身从上往下固定设有供所述二级传动轴穿过的上限位壁和下限位壁，所述二级传动轴与所述上限位壁、所述下限位壁之间均为松配；
[0013]所述固定腿上端设有供所述二级传动轴穿过的腿根孔，所述腿根孔位于所述下限位壁下方，所述腿根孔和所述二级传动轴之间为松配；
[0014]所述固定腿下端固定设有供所述一级传动轴穿过的足底轴承，所述一级传动轴的下端套接有输入齿轮，所述输入齿轮位于所述第一腔壳外，所述输入齿轮与所述动力输出机构联接，从而使得所述旋转轴下端与所述动力输出机构联接；
[0015]所述二级传动轴从上往下依次套接有第一轴套和第二轴套，所述第一轴套和所述二级传动轴之间为松配，所述第二轴套和所述二级传动轴之间为紧配;所述第一轴套、所述第二轴套均位于所述上限位壁和所述下限位壁之间；所述第一轴套设有第一台阶，所述第二轴套设有第二台阶，所述第二台阶的外侧端面与所述下限位壁的内侧端面贴合，且所述第一台阶和所述第二台阶之间设有呈压缩状态的第一弹簧，以使得所述第一台阶的外侧端面与所述上限位壁的内侧端面贴合，从而使得所述旋转轴上端与所述机器人偶的上半身联接。
[0016]进一步的，所述一级传动轴和所述二级传动轴二者之间形成的角度不小于140°。
[0017]进一步的，所述机器人偶的上半身由前身壳体和后身壳体扣合而成，所述前身壳体设在所述机器人的前部，所述后身壳体设在所述机器人的后部；
[0018]所述机器人偶还包括有随所述机器人偶的身体旋转的左臂和右臂，所述左臂和所述右臂均连接于所述前身壳体和所述后身壳体之间，所述左臂和所述机器人偶的左肩部铰接，所述右臂和所述机器人偶的右肩部铰接；
[0019]所述左臂的上臂和所述左臂的下臂铰接，所述右臂的上臂和所述右臂的下臂铰接。
[0020]进一步的，所述左臂和所述机器人偶的左肩部铰接、以及所述右臂和所述机器人偶的右肩部铰接的具体结构包括:
[0021]所述左肩部对应的所述前身壳体上固定设有呈水平状态的第一前身锁片，所述左臂的上臂的第一端部固定设有可以发生弹性变形的第一上臂弹片；当所述第一上臂弹片位于所述第一前身锁片的下方时，所述第一前身锁片限制所述第一上臂弹片转动，以使所述左臂锁定在水平方向上；当所述第一上臂弹片位于所述第一前身锁片的上方时，所述第一前身锁片可自由转动，使得所述左臂可以自由摆动；
[0022]所述右肩部对应的所述前身壳体上固定设有呈水平状态的第二前身锁片，所述右臂的上臂的第二端部固定设有可以发生弹性变形的第二上臂弹片；当所述第二上臂弹片位于所述第二前身锁片的下方时，所述第二前身锁片限制所述第二上臂弹片转动，以使所述右臂锁定在水平方向上；当所述第二上臂弹片位于所述第二前身锁片的上方时，所述第二前身锁片可自由转动，使得所述右臂可以自由摆动。
[0023]进一步的，所述左臂的上臂和所述左臂的下臂铰接、以及所述右臂的上臂和所述右臂的下臂铰接的具体结构包括:
[0024]所述左臂的上臂的第三端部设有第一棘线，所述左臂的下臂一端固定设有可以发生弹性变形的第一下臂弹片，所述第一棘线上的各凹槽均能与所述第一下臂弹片配合以限制所述左臂的下臂转动；
[0025]所述右臂的上臂的第四端部设有第二棘线，所述右臂的下臂一端固定设有可以发生弹性变形的第二下臂弹片，所述第二棘线上的各凹槽均能与所述第二下臂弹片配合以限制所述右臂的下臂转动。
[0026]进一步的，所述机器人还包括有位于所述机器人偶下方的底座，所述底座包括有底座顶壳和底座底壳，所述固定腿与所述底座顶壳刚性固定，所述底座顶壳和所述底座底壳上下扣合形成第二腔壳；
[0027]所述第一腔壳和所述第二腔壳连通，所述动力输出机构和所述输入齿轮均位于所述第二腔壳内，所述第二腔壳内还设有提供动力能源的内置电池；
[0028]所述底座上设有控制所述动力输出机构工作的电路板，所述底座的底部后方还设有辅助所述机器人实现动作的支撑轮组件。
[0029]进一步的，所述动力输出机构包括有动作驱动组件和第一齿轮组，所述电路板与所述动作驱动组件呈电性连接;所述动作驱动组件的齿轮端与所述第一齿轮组啮合，所述第一齿轮组的末级齿轮与所述输入齿轮嗤合。
[0030]进一步的，所述底座上还包括有与所述电路板呈电性连接的移动驱动组件、与所述移动驱动组件啮合的第二齿轮组、前轮轴、左车轮、左车轮盖、第一前轮轴套、第二弹簧、第二前轮轴套、第一单向齿轮和右车轮；
[0031]所述左车轮、所述第一前轮轴套、所述第二弹簧、所述第二齿轮组的末级齿轮、所述第二前轮轴套和所述右车轮从左到右依次套设在所述前轮轴上，所述第一齿轮组的末级齿轮活动套设于所述前轮轴上且位于所述第二前轮轴套和所述右车轮之间；
[0032]所述第一前轮轴套、所述第二前轮轴套、所述右车轮与所述前轮轴之间均为紧配，所述第二弹簧、所述第二齿轮组的末级齿轮与所述前轮轴之间均为松配，所述第二弹簧呈压缩状态以使所述第二齿轮组的末级齿轮的右端面与所述第二前轮轴套的左端面贴合；
[0033]所述左车轮的右端面上设有位于所述左车轮中心的第一空腔、以及分别位于所述第一空腔两侧的第二空腔和第三空腔，所述第一空腔、所述第二空腔和所述第三空腔相互连通；
[0034]所述左车轮盖与所述左车轮的右端面扣合，所述左车轮盖的端面上设有第二单向齿轮，所述第二单向齿轮固定套设于所述前轮轴上且位于所述第一空腔内；所述第一单向齿轮的数量为两个，两个所述第一单向齿轮分别置于所述第二空腔和所述第三空腔内且均与所述第二单向齿轮啮合;所述第一空腔的一对角设置有第一切入圆角和第二切入圆角，所述第一空腔的另一对角设置有第一止动直角和第二止动直角，从而控制所述底座直行、或者所述底座旋转。
[0035]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0036](I)本发明提供的一种可踢边腿的机器人，巧妙地采用斜轴旋转的机械传动结构替代复杂的传统传动机构，对踢腿动作(包含起腿、踢腿、收腿等一系列连贯动作)所需的水平旋转、垂直旋转等复合运动进行简化。具体来说，本发明设置有与机器人偶的身体联接且与水平面形成一定角度的旋转轴，使得机器人偶的身体可以绕固定腿(具体是旋转轴)旋转并形成一个圆锥面的轨迹，从而使得该机器人很好地实现起腿、踢腿、收腿等动作，其踢腿动作的实用性及动作流畅度得到有效的提高，极具娱乐性和观赏性。
[0037](2)本发明提供的一种可踢边腿的机器人，由于摆动腿与旋转轴形成一定的角度，而摆动腿与机器人偶的上半身刚性固定，因此，当机器人偶的身体进行旋转时，摆动腿相应地绕固定腿进行旋转，则摆动腿与水平面的之间夹角不断发生大幅度的周期性变化，从而使得该机器人的旋转部分(包括机器人偶的上半身和摆动腿)的重心最大程度地接近旋转轴心，进而在最大程度上减少该机器人旋转时造成的震动。
[0038]综上所述，本发明提供的一种机器人，其用于实现踢边腿功能的斜轴式传动结构非常简单，有利于降低制造成本。因此，本发明在电子玩具技术领域中具有广阔的市场前景。
【附图说明】
[0039]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0040]图1是本发明所述一种可踢边腿的机器人的整体结构示意图；
[0041]图2是本发明所述的机器人偶的结构示意图(未体现固定腿)；
[0042]图3是本发明所述的机器人偶的分解结构示意图；
[0043]图4是本发明所述的旋转轴与机器人偶的上半身联接的结构示意图；
[0044]图5是本发明所述的一种万向节机构的结构示意图；
[0045]图6是本发明所述的第二种万向节机构的结构示意图；
[0046]图7是本发明所述的第三种万向节机构的结构示意图；
[0047]图8是本发明所述的左臂和左肩部铰接、右臂和右肩部铰接的结构示意图；
[0048]图9是本发明所述的左(右)臂的上臂和左(右)臂的下臂铰接的结构示意图；
[0049]图10是本发明所述的设于底座的动力输出的整体结构示意图；
[ΟΟδΟ]图11是本发明所述的底座的分解结构不意图；
[0051]图12是本发明所述的左车轮的内部结构示意图；
[0052]图13是本发明所述的底座的整体结构的一种局部示意图(部分零件未体现)；
[0053]图14是本发明所述的支撑轮组件的一种工作状态示意图；
[0054]图15是本发明所述的支撑轮组件的另一种工作状态示意图；
[0055]图16是本发明所述一种可踢边腿的机器人的动作过程的示意图。
[0056]附图标记说明:
[0057]1、机器人偶；11、固定腿；111、第一腔壳；112、腿根孔；113、足底轴承；114、输入齿轮；12、摆动腿；13、上限位壁；14、下限位壁；15、前身壳体；151、第一前身锁片；152、第二前身锁片；16、后身壳体；17、左臂；171、左臂的上臂；1711、第一端部；1712、第一上臂弹片；1713、第三端部；1714、第一棘线；172、左臂的下臂；1721、第一下臂弹片；18、右臂；181、右臂的上臂；1811、第二端部；1812、第二上臂弹片；1813、第四端部；1814、第二棘线；182、右臂的下臂；1821、第二下臂弹片；19、左肩部；110、右肩部;2、旋转轴;21、一级传动轴;22、二级传动轴;221、第一轴套;2211、第一台阶;222、第二轴套;2221、第二台阶;223、第一弹簧;3、第一斜角;4、动力输出机构;41、动作驱动组件;42、第一齿轮组;5、第二斜角;6、万向节机构；61、多边形套;611、多边形窝；62、多边形轴;621、多边形球头;63、滑槽套;631、凹槽;6311、卡槽;64、Τ形轴;641、卡轴;65、输入轴;651、第一通孔;66、十字轴;661、轴棒;67、输出轴；671、第二通孔;7、底座;71、底座顶壳;72、底座底壳;73、第二腔壳;74、移动驱动组件;75、第二齿轮组;76、前轮轴；77、左车轮;771、第一空腔;7711、第一切入圆角；7712、第二切入圆角;7713、第一止动直角;7714、第二止动直角;772、第二空腔;773、第三空腔;78、左车轮盖；781、第二单向齿轮;79、第一前轮轴套;710、第二弹簧;711、第二前轮轴套;712、第一单向齿轮;713、右车轮;714、左车轮皮;715、右车轮皮;8、内置电池；9、电路板；10、支撑轮组件；101、支撑轮；102、滑槽；1021、直线段；1022、弧形段。
【具体实施方式】
[0058]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0059]本发明公开了一种可踢边腿的机器人，如图1?图16所示，包括有机器人偶I，其中:
[0060]机器人偶I包括有固定腿11和摆动腿12，固定腿11设于机器人偶I的下部，固定腿11内设有第一腔壳111，摆动腿12与机器人偶I的上半身刚性固定；
[0061]该机器人还包括有旋转轴2，旋转轴2轴向贯穿所述第一腔壳111，旋转轴2与水平面之间形成第一斜角3;
[0062]该机器人还包括有动力输出机构4，旋转轴2下端与动力输出机构4联接，旋转轴2上端与机器人偶I的上半身联接;动力输出机构4输出动力以驱动旋转轴2旋转，进而驱动机器人偶I的身体绕固定腿11做旋转运动。
[0063]作为一种实施例，如图2所示，摆动腿12与旋转轴2之间形成第二斜角5。基于此，又由于摆动腿12与机器人偶I的上半身刚性固定，因此摆动腿12可以跟随机器人偶I的身体旋转，其运动轨迹不断发生周期性变化，使得该机器人的旋转部分的重心尽可能接近旋转轴心，有利于减少该机器人旋转产生的震动。
[0064]在上述实施例中，如图2?图4、图8所示，旋转轴2下端与动力输出机构4联接、以及旋转轴2上端与机器人偶I的上半身联接的具体结构包括:
[0005]旋转轴2包括有从下往上依次设置的一级传动轴21和二级传动轴22，一级传动轴21和二级传动轴22通过万向节机构6进行联接，以便于改变一级传动轴21和二级传动轴22二者之间形成的角度，从而便于改变传动角度，使得该机器人的踢腿动作更加灵活；
[0066]机器人偶I的上半身从上往下固定设有供二级传动轴22穿过的上限位壁13和下限位壁14，二级传动轴22与上限位壁13、下限位壁14之间均为松配；
[0067]固定腿11上端设有供二级传动轴22穿过的腿根孔112，腿根孔112位于下限位壁14下方，腿根孔112和二级传动轴22之间为松配；
[0068]固定腿11下端固定设有供一级传动轴21穿过的足底轴承113，一级传动轴21的下端套接有输入齿轮114，输入齿轮114位于所述第一腔壳111外，输入齿轮114与动力输出机构4联接，从而使得旋转轴2下端与动力输出机构4联接；
[0069]二级传动轴22从上往下依次套接有第一轴套221和第二轴套222，第一轴套221和二级传动轴22之间为松配，使得第一轴套221可以沿二级传动轴22轴向窜动，对二级传动轴22起到很好的保护作用，第二轴套222和二级传动轴22之间为紧配;第一轴套221、第二轴套222均位于上限位壁13和下限位壁14之间；第一轴套221设有第一台阶2211，第二轴套222设有第二台阶2221，第二台阶2221的外侧端面与下限位壁14的内侧端面贴合，且第一台阶2211和第二台阶2221之间设有呈压缩状态的第一弹簧223，使得第一台阶2211的外侧端面与上限位壁13的内侧端面贴合，第一轴套221和第二轴套222之间的距离可以通过第一弹簧223进行调节。
[0070]由于第一弹簧223被压缩，第一轴套221和第二轴套222之间的距离呈增大趋势，则第一台阶2211的外侧端面与上限位壁13的内侧端面之间的摩擦力、第二台阶2221的外侧端面与下限位壁14的内侧端面之间的摩擦力均得到增强。通过摩擦力的作用，旋转轴2上端(具体是二级传动轴22)与机器人偶I的上半身得以同轴联接，从而带动机器人偶I实现同步转动。
[0071]当机器人偶I受到强大的外力时，第一台阶2211的外侧端面与上限位壁13的内侧端面之间的摩擦力、第二台阶2221的外侧端面与下限位壁14的内侧端面之间的摩擦力均被克服，则上限位壁13与第一台阶2211之间、下限位壁14与第二台阶2221之间产生打滑现象，从而避免了因卡死或逆传动而导致内部传动机构受冲击进而受损，有效地保护该机器人的旋转传动结构，极大保证了该机器人的产品质量。
[0072]基于上述结构设计，腿根孔112成为二级传动轴22的旋转支点，其不仅可以限制二级传动轴22只能在腿根孔112这一小范围内径向摆动，而且，由于腿根孔112位于下限位壁14下方，则二级传动轴22在腿根孔112内的轴向窜动可以得到很好地限制，有利于保证传动结构的紧凑。
[0073]在上述实施例中，万向节机构6的具体结构如下:
[0074]如图5所示，万向节机构6包括有多边形套61和多边形轴62，多边形套61固定套设在一级传动轴21的上端，多边形轴62固定套设在二级传动轴22的下端，多边形套61上设有多边形窝611，相应地，多边形轴62上设有多边形球头621;多边形球头621置于多边形窝611中，多边形球头621的多边形曲面与多边形窝611的多边形曲面相匹配。
[0075]基于上述的万向节机构6的结构，通过多边形曲面的约束作用，一级传动轴21和二级传动轴22完成联接，使得一级传动轴21与二级传动轴22同步转动。当二级传动轴22与一级传动轴21 二者之间形成的角度进行一定改变时，多边形球头621与多边形窝611在一级传动轴21上的轴向投影截面依然相匹配，不影响同步传动。此外，该万向节机构6的结构具有良好的强度，可以很好地保证动力传动质量。
[0076]需要注意的是，在本发明中，万向节机构6的结构包括但不限于上述的结构形式，其还可以设为其它结构形式，比如T形轴配滑槽套结构形式或者十字轴联接结构形式等，诸如这些万向节机构6的结构形式均属于本发明的等效保护范围。
[0077]其中，T形轴配滑槽套结构形式的万向节机构6的具体结构如下:
[0078]如图6所示，万向节机构6包括有滑槽套63和T形轴64，滑槽套63固定套设在一级传动轴21的上端，T形轴64固定套设在二级传动轴22的下端，滑槽套63上设有凹槽631，凹槽631上对立设置有两个卡槽6311，相应地，T形轴64上对立设置有两个卡轴641 ;T形轴64置于凹槽631中，两个卡轴641分别与两个卡槽6311相配合。
[0079]其中，十字轴联接结构形式的万向节机构6的具体结构如下:
[0080]如图7所示，万向节机构6包括有输入轴65、十字轴66和输出轴67，输入轴65固定套设在一级传动轴21的上端，输出轴67固定套设在二级传动轴22的下端，输入轴65上对立设置有两个第一通孔651，相应地，输出轴67上对立设置有两个第二通孔671;十字轴66的分别处于四个方向的四个轴棒661分别与两个第一通孔651、两个第二通孔671相配合。
[0081]在上述实施例中，一级传动轴21和二级传动轴22二者之间形成的角度不小于140°，以保证传动结构零件强度、以及传动的平稳。
[0082]在上述实施例中，如图3、图8所示，机器人偶I的上半身由前身壳体15和后身壳体16扣合而成，前身壳体15设在机器人的前部，后身壳体16设在所述机器人的后部;而且，如图8所示，上限位壁13设成两个半圆的结构并在前身壳体15和后身壳体16上对称设置，下限位壁14也设成两个半圆的结构并在前身壳体15和后身壳体16上对称设置，以保证该机器人转动的稳定性。
[0083]如图1、图2、图8以及图9所示，机器人偶I还包括有随机器人偶I的身体旋转的左臂17和右臂18，左臂17和右臂18均连接于前身壳体15和后身壳体146之间，左臂17和机器人偶I的左肩部19铰接，右臂18和机器人偶I的右肩部110铰接;左臂17的上臂171和左臂17的下臂172铰接，右臂18的上臂181和右臂18的下臂182铰接。
[0084]在上述实施例中，如图8所示，左臂17和机器人偶I的左肩部19铰接、以及右臂18和机器人偶I的右肩部110铰接的具体结构包括:
[0085]左肩部19对应的前身壳体15上固定设有呈水平状态的第一前身锁片151，左臂17的上臂171的第一端部1711固定设有可以发生弹性变形的第一上臂弹片1712;当第一上臂弹片1712位于第一前身锁片151的下方时，第一前身锁片151限制第一上臂弹片1712转动，以使左臂17锁定在水平方向上；当第一上臂弹片1712位于第一前身锁片151的上方时，第一前身锁片151可自由转动，使得左臂17可以自由摆动；
[0086]右肩部110对应的前身壳体15上固定设有呈水平状态的第二前身锁片152，右臂18的上臂181的第二端部1811固定设有可以发生弹性变形的第二上臂弹片1812;当第二上臂弹片1812位于第二前身锁片152的下方时，第二前身锁片152限制第二上臂弹片1812转动，以使右臂18锁定在水平方向上；当第二上臂弹片1812位于第二前身锁片152的上方时，第二前身锁片152可自由转动，使得右臂18可以自由摆动。
[0087]参见图1、图2和图8，基于上述的左臂17和机器人偶I的左肩部19铰接、以及右臂18和机器人偶I的右肩部110铰接的具体结构，比如:手动扳动左臂17的上臂171，使得位于第一前身锁片151上方的第一上臂弹片1712向下移动，当第一上臂弹片1712到达第一前身锁片151的位置时，由于第一上臂弹片1712能够发生弹性变形，其强顶第一前身锁片151时二者会相互交错，从而使得第一上臂弹片1712通过第一前身锁片151，此时第一前身锁片151对第一上臂弹片1712的上翘起到限制作用，从而将左臂17锁定在相对于身体的水平方向上;手动扳动左臂17的上臂171，使得位于第一前身锁片151下方的第一上臂弹片1712向上移动，当第一上臂弹片1712到达第一前身锁片151的位置时，其强顶第一前身锁片151时二者会相互交错，从而使得第一上臂弹片1712通过第一前身锁片151，则左臂17摆脱了第一前身锁片151相对于身体的水平方向的限制，此时左臂17可以自由摆动，即左臂17在静态及重力作用下下垂。同理，右臂18的结构原理与左臂17—致，在此不再赘述。
[0088]在上述实施例中，如图9所示，左臂17的上臂171和左臂17的下臂172铰接、以及右臂18的上臂181和右臂18的下臂182铰接的具体结构包括:
[0089]手臂(包括左臂17、右臂18)的上臂、下臂的铰接位置在手臂的肘部；
[0090]左臂17的上臂171的第三端部1713设有第一棘线1714，左臂17的下臂172—端固定设有可以发生弹性变形的第一下臂弹片1721，第一棘线1714上的各凹槽均能与第一下臂弹片1721配合以限制左臂17的下臂172转动；
[0091]右臂18的上臂181的第四端部1813设有第二棘线1814，右臂18的下臂182—端固定设有可以发生弹性变形的第二下臂弹片1821，第二棘线1814上的各凹槽均能与第二下臂弹片1821配合以限制右臂18的下臂182转动。
[0092]基于上述的手臂和肩部的铰接结构、以及手臂的上下臂的铰接结构，手臂和肩部可以通过手动调节以设定二者之间的初始角度，手臂的上下臂之间的角度可以进行有级调节，因此，本发明可以手动调节机器人的姿势及动作轨迹，还可以通过调节两臂关节以改变该机器人的重心与旋转轴心的距离，使得使用者可以在格斗动作的攻击力与平稳性之间进行选择，在格斗过程中手臂产生的碰撞会改变各关节的初始角度，改变初始调节的相关属性，使得该机器人具有极强的娱乐性和观赏性。比如，在左臂17被锁定在水平方向且上臂181和下臂182初始调节成一定角度、右臂18可以自由摆动的状态下，当机器人偶I的身体旋转时，右臂18因产生离心作用而甩开，左臂17则实现勾拳格斗动作，如图1所示。
[0093]在上述实施例中，如图10?图15所示，该机器人还包括有位于机器人偶I下方的底座7，底座7包括有底座顶壳71和底座底壳72，具体的，固定腿11与底座顶壳71刚性固定，底座顶壳71上还包括有齿轮箱盖和灯罩，底座顶壳71和底座底壳72上下扣合形成第二腔壳73。
[0094]第一腔壳111和第二腔壳73连通，动力输出机构4和输入齿轮114均位于第二腔壳73内，第二腔壳73内还设有提供动力能源的内置电池8，底座7上设有控制动力输出机构4工作的电路板9。
[0095]在上述实施例中，如图10、图11和图13所示，动力输出机构4包括有动作驱动组件41和第一齿轮组42，内置电池8和动作驱动组件41呈电性连接，电路板9与动作驱动组件41呈电性连接;动作驱动组件41的齿轮端与第一齿轮组42啮合，第一齿轮组42的末级齿轮与输入齿轮114啮合，使得动作驱动组件41输出的动力可以传递到输入齿轮114上，进而再通过旋转轴2传递到机器人偶I的身体上，使得该机器人可以发生旋转。因此，通过遥控的方式，电路板9控制动作驱动组件41的电机正转或者反转，从而使得机器人实现前踢腿或者后踢腿工作。
[0096]在上述实施例中，如图10、图11和图13所示，底座7上还包括有与电路板9呈电性连接的移动驱动组件74、与移动驱动组件74啮合的第二齿轮组75、前轮轴76、左车轮77、左车轮盖78、第一前轮轴套79、第二弹簧710、第二前轮轴套711、第一单向齿轮712、右车轮713、左车轮皮714和右车轮皮715。
[0097]左车轮皮714套在左车轮77外围以增加车轮与地面之间的摩擦力，右车轮皮715套在右车轮713外围以增加车轮与地面之间的摩擦力；左车轮77、第一前轮轴套79、第二弹簧710、第二齿轮组75的末级齿轮、第二前轮轴套711和右车轮713从左到右依次套设在前轮轴76上，第一齿轮组42的末级齿轮活动套设于前轮轴76上且位于第二前轮轴套711和右车轮713之间，有效地节省整个传动机构的结构空间。
[0098]第一前轮轴套79、第二前轮轴套711、右车轮713与前轮轴76之间均为紧配，第二弹簧710、第二齿轮组75的末级齿轮与前轮轴76之间均为松配，第二弹簧710呈压缩状态以使第二齿轮组75的末级齿轮的右端面与第二前轮轴套711的左端面贴合并产生摩擦力，通过该摩擦力的作用驱动前轮轴76与第二齿轮组75的末级齿轮同步转动；当前轮轴76受到强大阻力或逆传动作用力时，第二齿轮组75的末级齿轮与第二前轮轴套711之间摩擦力被克服并产生打滑现象，从而避免因卡死或逆传动而导致移动驱动组件74受冲击进而受损，即该结构对移动驱动组件74形成离合保护作用。作为优选，为了增强第二齿轮组75的末级齿轮与第二前轮轴套711之间的摩擦，第二齿轮组75的末级齿轮的右端面设有凸块，第二前轮轴套711的左端面设有与该凸块匹配的凹槽，当第二齿轮组75的末级齿轮的右端面与第二前轮轴套711的左端面贴合时，凸块和凹槽可以相互配合，从而起到提高离合功能触发的作用。
[0099]如图12所示，左车轮77(具体是车轮毂)的右端面上设有位于左车轮77中心的第一空腔771、以及分别位于第一空腔771两侧的第二空腔772和第三空腔773，第一空腔771、第二空腔772和第三空腔773相互连通。
[0100]左车轮盖78与左车轮77(具体是车轮毂)的右端面扣合，左车轮盖78的端面上设有第二单向齿轮781，第二单向齿轮781固定套设于前轮轴76上且位于第一空腔771内；第一单向齿轮712的数量为两个，两个第一单向齿轮712分别置于第二空腔772和第三空腔773内且均与第二单向齿轮781啮合;第一空腔771的一对角设置有第一切入圆角7711和第二切入圆角7712，第一空腔771的另一对角设置有第一止动直角7713和第二止动直角7714。
[0101]因此，当移动驱动组件74的电机转动以驱动第二齿轮组75的末级齿轮转动，并带动第二单向齿轮781逆时针转动时，两个第一单向齿轮712在第二单向齿轮781切向力的作用下均向逆时针方向移位，然后分别与第一止动直角7713、第二止动直角7714接触并被卡死而进行公转，此时第二单向齿轮781可以带动左车轮77与右车轮713同步转动，即底座7直行移动；当移动驱动组件74的电机转动以驱动第二齿轮组75的末级齿轮转动，并带动第二单向齿轮781顺时针转动时，两个第一单向齿轮712在第二单向齿轮781切向力的作用下均向顺时针方向移位，然后分别与第一切入圆角7711、第二切入圆角7712接触，则两个第一单向齿轮712均在圆柱面壁中进行自转，此时左车轮77不随前轮轴76同步转动，即左车轮77与右车轮713产生差速，即底座7向后方向作小半径旋转。
[0102]基于上述结构的设计，通过遥控的方式，电路板9控制移动驱动组件74的电机正转或者反转，带动第二齿轮组75的末级齿轮正转或反转，从而控制左车轮77和右车轮713同步转动、或者左车轮77与右车轮713产生差速，使得机器人整体呈现出直走前行或者转圈的效果，极具娱乐性和观赏性。
[0103]在上述实施例中，如图14、图15所示，底座7的底部后方还设有辅助该机器人实现动作的支撑轮组件10，支撑轮组件1同时辅助支撑整个产品。在本实施例中，支撑轮组件1采用摆动轮结构，包括有支撑轮101和滑槽102，滑槽102设有位于滑槽102后方的直线段1021、以及位于滑槽102前方的弧形段1022，支撑轮101置于滑槽102中。当底座7前行时，支撑轮101被拖拽至滑槽102的直线段1021处，支撑轮101的角度朝向与底座7的前行方向平行，从而确保底座7前行的直线度，见图14所示；当底座7后退时，底座7以右车轮713的着地点为圆心旋转，支撑轮101被拖拽至滑槽102的弧形段1022处，支撑轮101的角度朝向与底座7的后退方向产生偏摆，以配合底座7的旋转运动，见图15所示。
[0104]图16显示了上述实施例所述的可踢边腿的机器人起腿、踢腿、收腿动作(同时附带挥拳动作)的整个过程，非常具有娱乐性和观赏性。
[0105]本发明仅提供了较佳的具体实施例，但本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。
【主权项】
1.一种可踢边腿的机器人，包括有机器人偶，其特征在于: 所述机器人偶包括有固定腿和摆动腿，所述固定腿设于所述机器人偶的下部，所述固定腿内设有第一腔壳，所述摆动腿与所述机器人偶的上半身刚性固定； 所述机器人还包括有旋转轴，所述旋转轴轴向贯穿所述第一腔壳，所述旋转轴与水平面之间形成第一斜角； 所述机器人还包括有动力输出机构，所述旋转轴下端与所述动力输出机构联接，所述旋转轴上端与所述机器人偶的上半身联接;所述动力输出机构输出动力以驱动所述旋转轴旋转，进而驱动所述机器人偶的身体绕所述固定腿做旋转运动。2.根据权利要求1所述的可踢边腿的机器人，其特征在于:所述摆动腿与所述旋转轴之间形成第二斜角。3.根据权利要求1或2所述的可踢边腿的机器人，其特征在于，所述旋转轴下端与所述动力输出机构联接、以及所述旋转轴上端与所述机器人偶的上半身联接的具体结构包括: 所述旋转轴包括有从下往上依次设置的一级传动轴和二级传动轴，所述一级传动轴和所述二级传动轴通过万向节机构进行联接； 所述机器人偶的上半身从上往下固定设有供所述二级传动轴穿过的上限位壁和下限位壁，所述二级传动轴与所述上限位壁、所述下限位壁之间均为松配； 所述固定腿上端设有供所述二级传动轴穿过的腿根孔，所述腿根孔位于所述下限位壁下方，所述腿根孔和所述二级传动轴之间为松配； 所述固定腿下端固定设有供所述一级传动轴穿过的足底轴承，所述一级传动轴的下端套接有输入齿轮，所述输入齿轮位于所述第一腔壳外，所述输入齿轮与所述动力输出机构联接，从而使得所述旋转轴下端与所述动力输出机构联接； 所述二级传动轴从上往下依次套接有第一轴套和第二轴套，所述第一轴套和所述二级传动轴之间为松配，所述第二轴套和所述二级传动轴之间为紧配;所述第一轴套、所述第二轴套均位于所述上限位壁和所述下限位壁之间；所述第一轴套设有第一台阶，所述第二轴套设有第二台阶，所述第二台阶的外侧端面与所述下限位壁的内侧端面贴合，且所述第一台阶和所述第二台阶之间设有呈压缩状态的第一弹簧，以使得所述第一台阶的外侧端面与所述上限位壁的内侧端面贴合，从而使得所述旋转轴上端与所述机器人偶的上半身联接。4.根据权利要求3所述的可踢边腿的机器人，其特征在于:所述一级传动轴和所述二级传动轴二者之间形成的角度不小于140°。5.根据权利要求1或2所述的可踢边腿的机器人，其特征在于: 所述机器人偶的上半身由前身壳体和后身壳体扣合而成，所述前身壳体设在所述机器人的前部，所述后身壳体设在所述机器人的后部； 所述机器人偶还包括有随所述机器人偶的身体旋转的左臂和右臂，所述左臂和所述右臂均连接于所述前身壳体和所述后身壳体之间，所述左臂和所述机器人偶的左肩部铰接，所述右臂和所述机器人偶的右肩部铰接； 所述左臂的上臂和所述左臂的下臂铰接，所述右臂的上臂和所述右臂的下臂铰接。6.根据权利要求5所述的可踢边腿的机器人，其特征在于，所述左臂和所述机器人偶的左肩部铰接、以及所述右臂和所述机器人偶的右肩部铰接的具体结构包括: 所述左肩部对应的所述前身壳体上固定设有呈水平状态的第一前身锁片，所述左臂的上臂的第一端部固定设有可以发生弹性变形的第一上臂弹片；当所述第一上臂弹片位于所述第一前身锁片的下方时，所述第一前身锁片限制所述第一上臂弹片转动，以使所述左臂锁定在水平方向上；当所述第一上臂弹片位于所述第一前身锁片的上方时，所述第一前身锁片可自由转动，使得所述左臂可以自由摆动； 所述右肩部对应的所述前身壳体上固定设有呈水平状态的第二前身锁片，所述右臂的上臂的第二端部固定设有可以发生弹性变形的第二上臂弹片；当所述第二上臂弹片位于所述第二前身锁片的下方时，所述第二前身锁片限制所述第二上臂弹片转动，以使所述右臂锁定在水平方向上；当所述第二上臂弹片位于所述第二前身锁片的上方时，所述第二前身锁片可自由转动，使得所述右臂可以自由摆动。7.根据权利要求5所述的可踢边腿的机器人，其特征在于，所述左臂的上臂和所述左臂的下臂铰接、以及所述右臂的上臂和所述右臂的下臂铰接的具体结构包括: 所述左臂的上臂的第三端部设有第一棘线，所述左臂的下臂一端固定设有可以发生弹性变形的第一下臂弹片，所述第一棘线上的各凹槽均能与所述第一下臂弹片配合以限制所述左臂的下臂转动； 所述右臂的上臂的第四端部设有第二棘线，所述右臂的下臂一端固定设有可以发生弹性变形的第二下臂弹片，所述第二棘线上的各凹槽均能与所述第二下臂弹片配合以限制所述右臂的下臂转动。8.根据权利要求3所述的可踢边腿的机器人，其特征在于: 所述机器人还包括有位于所述机器人偶下方的底座，所述底座包括有底座顶壳和底座底壳，所述固定腿与所述底座顶壳刚性固定，所述底座顶壳和所述底座底壳上下扣合形成第二腔壳； 所述第一腔壳和所述第二腔壳连通，所述动力输出机构和所述输入齿轮均位于所述第二腔壳内，所述第二腔壳内还设有提供动力能源的内置电池； 所述底座上设有控制所述动力输出机构工作的电路板，所述底座的底部后方还设有辅助所述机器人实现动作的支撑轮组件。9.根据权利要求8所述的可踢边腿的机器人，其特征在于:所述动力输出机构包括有动作驱动组件和第一齿轮组，所述电路板与所述动作驱动组件呈电性连接;所述动作驱动组件的齿轮端与所述第一齿轮组嗤合，所述第一齿轮组的末级齿轮与所述输入齿轮嗤合。10.根据权利要求9所述的可踢边腿的机器人，其特征在于: 所述底座上还包括有与所述电路板呈电性连接的移动驱动组件、与所述移动驱动组件啮合的第二齿轮组、前轮轴、左车轮、左车轮盖、第一前轮轴套、第二弹簧、第二前轮轴套、第一单向齿轮和右车轮； 所述左车轮、所述第一前轮轴套、所述第二弹簧、所述第二齿轮组的末级齿轮、所述第二前轮轴套和所述右车轮从左到右依次套设在所述前轮轴上，所述第一齿轮组的末级齿轮活动套设于所述前轮轴上且位于所述第二前轮轴套和所述右车轮之间； 所述第一前轮轴套、所述第二前轮轴套、所述右车轮与所述前轮轴之间均为紧配，所述第二弹簧、所述第二齿轮组的末级齿轮与所述前轮轴之间均为松配，所述第二弹簧呈压缩状态以使所述第二齿轮组的末级齿轮的右端面与所述第二前轮轴套的左端面贴合； 所述左车轮的右端面上设有位于所述左车轮中心的第一空腔、以及分别位于所述第一空腔两侧的第二空腔和第三空腔，所述第一空腔、所述第二空腔和所述第三空腔相互连通；所述左车轮盖与所述左车轮的右端面扣合，所述左车轮盖的端面上设有第二单向齿轮，所述第二单向齿轮固定套设于所述前轮轴上且位于所述第一空腔内；所述第一单向齿轮的数量为两个，两个所述第一单向齿轮分别置于所述第二空腔和所述第三空腔内且均与所述第二单向齿轮啮合;所述第一空腔的一对角设置有第一切入圆角和第二切入圆角，所述第一空腔的另一对角设置有第一止动直角和第二止动直角，从而控制所述底座直行、或者所述底座旋转。
【文档编号】A63H13/04GK106039726SQ201610617545
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】邱良生, 麻真标
【申请人】骅星科技发展有限公司