园林娱乐机械牛的制作方法

1.本技术涉及机械牛，特别是涉及园林娱乐机械牛。


背景技术：

2.现有的仿生动物，具有多个自由度，少则4个，多则十几个。现有的多自由度机器狗具有15个自由度，即有15个伺服电机驱动，其中四条腿，每条都有3个伺服电机，很多都是在关节处采用齿轮和电机驱动，导致步行时能量耗费很大，机器人的大部分能量并没有完全为步行运动做功，而是转换为热能损耗了。


技术实现要素：

3.基于此，本技术的目的在于，提供园林娱乐机械牛，其具有节能环保且步行稳定的优点。
4.本技术的一方面，提供一种园林娱乐机械牛，包括躯壳、驱动组件、左凸轮、右凸轮、左偏心轴、右偏心轴、左前脚组件、左后脚组件、右前脚组件以及右后脚组件；
5.所述驱动组件包括驱动轴，所述驱动轴横向贯通所述躯壳，并且所述左凸轮和所述右凸轮分别安装在所述驱动轴的两端；
6.所述左凸轮与所述右凸轮截面形状相同，且相互交错设置在所述驱动轴的两端；
7.所述左偏心轴固定在所述左凸轮上，并与所述驱动轴交错设置；所述右偏心轴固定在所述右凸轮上，并与所述驱动轴交错设置；
8.所述左前脚组件的中部铰接在所述躯壳的左侧前端，其一端铰接在所述左偏心轴上；
9.所述左后脚组件的中部铰接在所述躯壳的左侧后端，其一端铰接在所述左偏心轴上；
10.所述右前脚组件的中部铰接在所述躯壳的右侧前端，其一端铰接在所述右偏心轴上；
11.所述右后脚组件的中部铰接在所述躯壳的右侧后端，其一端铰接在所述右偏心轴上。
12.本技术所述的园林娱乐机械牛，通过设置左凸轮和右凸轮，并且左前脚组件和左后脚组件分别与左偏心轴铰接，从而左偏心轴分别带动左前脚组件和左后脚组件摆动，右前脚组件以及右后脚组件分别与右偏心轴铰接，从而右偏心轴分别带动右前脚组件以及右后脚组件摆动；而且，左偏心轴与驱动轴交错设置，右偏心轴与驱动轴交错设置，使得躯壳左侧的部件的动作与躯壳右侧的部件的动作交错，并且形成前后交错步，从而使得步调交错前进，达到模仿四脚动物的步行姿态和运动状态。
13.进一步地，所述左偏心轴与所述右偏心轴交错设置。左偏心轴与右偏心轴交错设置，从而躯壳左侧的部件和右侧的部件摆动的状态交错，形成类似动物行走的错步前进的状态。
14.进一步地，所述左前脚组件包括左前铰接柱、左前三角板、左上前连杆、左下前连杆、左第一前腿杆、左第二前腿杆以及左前脚杆；
15.所述左前铰接柱固定在所述躯壳的左侧，并位于所述驱动轴的前端；所述左前三角板的一端和所述左第二前腿杆的一端分别铰接在所述左前铰接柱上；所述左上前连杆的一端和所述左第一前腿杆的一端分别铰接在所述左前三角板的另外两端；所述左第一前腿杆的另一端和所述左第二前腿杆的另一端分别铰接在所述左前脚杆的同一端的两侧；所述左上前连杆的另一端铰接在所述左偏心轴上；所述左下前连杆的一端铰接在所述左偏心轴上，其另一端铰接在所述左第二前腿杆的另一端。
16.进一步地，所述右前脚组件包括右前铰接柱、右前三角板、右上前连杆、右下前连杆、右第一前腿杆、右第二前腿杆以及右前脚杆；
17.所述右前铰接柱固定在所述躯壳的右侧，并位于所述驱动轴的前端；所述右前三角板的一端和所述右第二前腿杆的一端分别铰接在所述右前铰接柱上；所述右上前连杆的一端和所述右第一前腿杆的一端分别铰接在所述右前三角板的另外两端；所述右第一前腿杆的另一端和所述右第二前腿杆的另一端分别铰接在所述右前脚杆的同一端的两侧；所述右上前连杆的另一端铰接在所述右偏心轴上；所述右下前连杆的一端铰接在所述右偏心轴上，其另一端铰接在所述右第二前腿杆的另一端。
18.进一步地，所述左后脚组件包括左后铰接柱、左后三角板、左上后连杆、左下后连杆、左第一后腿杆、左第二后腿杆以及左后脚杆；
19.所述左后铰接柱固定在所述躯壳的左侧，并置于所述驱动轴的后端；所述左后三角板的一端和所述左第一后腿杆的一端分别铰接在所述左后铰接柱上；所述左上后连杆的一端和所述左第二后腿杆的一端分别铰接在所述左后三角板的另两端；所述左第一后腿杆的另一端和所述左第二后腿杆的另一端分别铰接在所述左后脚杆的同一端的两侧；所述左上后连杆的另一端与所述左偏心轴铰接；所述左下后连杆的一端与所述左偏心轴铰接，其另一端铰接在所述左第一后腿杆的另一端。
20.进一步地，所述右后脚组件包括右后铰接柱、右后三角板、右上后连杆、右下后连杆、右第一后腿杆、右第二后腿杆以及右后脚杆；
21.所述右后铰接柱固定在所述躯壳的右侧，并置于所述驱动轴的后端；所述右后三角板的一端和所述右第一后腿杆的一端分别铰接在所述右后铰接柱上；所述右上后连杆的一端和所述右第二后腿杆的一端分别铰接在所述右后三角板的另两端；所述右第一后腿杆的另一端和所述右第二后腿杆的另一端分别铰接在所述右后脚杆的同一端的两侧；所述右上后连杆的另一端与所述右偏心轴铰接；所述右下后连杆的一端与所述右偏心轴铰接，其另一端铰接在所述右第一后腿杆的另一端。
22.进一步地，所述驱动组件还包括驱动器和传动齿轮，该驱动器通过所述传动齿轮驱动所述驱动轴转动。
23.进一步地，所述躯壳包括头部、躯干以及尾部；所述头部和所述尾部分别安装在所述躯干的两端；所述躯干内形成有空腔，所述驱动器和所述传动齿轮分别安装在该空腔内，所述驱动轴贯穿所述躯干。
24.进一步地，还包括电池，该电池与所述驱动器电连接；所述电池放置在所述躯壳内。
25.进一步地，所述左凸轮和所述右凸轮分别呈雨滴形；所述左前三角板、所述左后三角板、所述右前三角板以及所述右后三角板分别呈“t”字形结构。
26.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。
附图说明
27.图1为本技术示例性的园林娱乐机械牛的主视图；
28.图2为本技术示例性的园林娱乐机械牛的立体结构示意图；
29.图3为本技术示例性的左凸轮、右凸轮、左偏心轴、右偏心轴以及驱动轴的装配结构的立体结构示意图；
30.图4为本技术示例性的左凸轮、左偏心轴、左前脚组件以及左后脚组件的装配结构的立体结构示意图；
31.图5为本技术示例性的园林娱乐机械牛(移除躯壳)的立体结构示意图。
具体实施方式
32.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.图1为本技术示例性的园林娱乐机械牛的主视图；图2为本技术示例性的园林娱乐机械牛的立体结构示意图；图3为本技术示例性的左凸轮、右凸轮、左偏心轴、右偏心轴以及驱动轴的装配结构的立体结构示意图；图4为本技术示例性的左凸轮、左偏心轴、左前脚组件以及左后脚组件的装配结构的立体结构示意图；图5为本技术示例性的园林娱乐机械牛(移除躯壳)的立体结构示意图。
34.请参阅图1
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图5，本技术示例性的一种园林娱乐机械牛，包括躯壳10、驱动组件、左凸轮21、右凸轮31、左偏心轴22、右偏心轴32、左前脚组件50、左后脚组件60、右前脚组件70以及右后脚组件80；
35.所述驱动组件包括驱动轴40，所述驱动轴40横向贯通所述躯壳10，并且所述左凸轮21和所述右凸轮31分别安装在所述驱动轴40的两端；
36.所述左凸轮21与所述右凸轮31截面形状相同，且相互交错设置在所述驱动轴40的两端；
37.所述左偏心轴22固定在所述左凸轮21上，并与所述驱动轴40交错设置；所述右偏心轴32固定在所述右凸轮31上，并与所述驱动轴40交错设置；
38.所述左前脚组件50的中部铰接在所述躯壳10的左侧前端，其一端铰接在所述左偏心轴22上；
39.所述左后脚组件60的中部铰接在所述躯壳10的左侧后端，其一端铰接在所述左偏心轴22上；
40.所述右前脚组件70的中部铰接在所述躯壳10的右侧前端，其一端铰接在所述右偏心轴32上；
41.所述右后脚组件80的中部铰接在所述躯壳10的右侧后端，其一端铰接在所述右偏心轴32上。
42.本技术所述的园林娱乐机械牛，通过设置左凸轮21和右凸轮31，并且左前脚组件50和左后脚组件60分别与左偏心轴22铰接，从而左偏心轴22分别带动左前脚组件50和左后脚组件60摆动，右前脚组件70以及右后脚组件80分别与右偏心轴32铰接，从而右偏心轴32分别带动右前脚组件70以及右后脚组件80摆动；
43.进一步的，本技术所指“交错”主要用于轴与轴之间的描述，是指两个轴的轴线平行并且轴线之间具有一定的间距，同时，轴线不重合。这样，其中一者转动时，另一者相对其做圆周运动，或者离心运动。
44.在一些优选实施例中，所述左偏心轴22与所述右偏心轴32交错设置。左偏心轴22与右偏心轴32交错设置，从而躯壳10左侧的部件和右侧的部件摆动的状态交错，形成类似动物行走的错步前进的状态，以达到仿生的状态。
45.在一些优选实施例中，所述左前脚组件50包括左前铰接柱51、左前三角板52、左上前连杆53、左下前连杆54、左第一前腿杆55、左第二前腿杆56以及左前脚杆57；
46.在一些优选实施例中，所述右前脚组件70包括右前铰接柱、右前三角板、右上前连杆、右下前连杆、右第一前腿杆、右第二前腿杆以及右前脚杆；
47.所述左前铰接柱51固定在所述躯壳10的左侧，并位于所述驱动轴40的前端；所述左前三角板52的一端和所述左第二前腿杆56的一端分别铰接在所述左前铰接柱51上；所述左上前连杆53的一端和所述左第一前腿杆55的一端分别铰接在所述左前三角板52的另外两端；所述左第一前腿杆55的另一端和所述左第二前腿杆56的另一端分别铰接在所述左前脚杆57的同一端的两侧；所述左上前连杆53的另一端铰接在所述左偏心轴22上；所述左下前连杆54的一端铰接在所述左偏心轴22上，其另一端铰接在所述左第二前腿杆56的另一端；
48.所述右前铰接柱固定在所述躯壳10的右侧，并位于所述驱动轴40的前端；所述右前三角板的一端和所述右第二前腿杆的一端分别铰接在所述右前铰接柱上；所述右上前连杆的一端和所述右第一前腿杆的一端分别铰接在所述右前三角板的另外两端；所述右第一前腿杆的另一端和所述右第二前腿杆的另一端分别铰接在所述右前脚杆的同一端的两侧；所述右上前连杆的另一端铰接在所述右偏心轴32上；所述右下前连杆的一端铰接在所述右偏心轴32上，其另一端铰接在所述右第二前腿杆的另一端。
49.左前脚组件50、左偏心轴22以及左凸轮构成一组曲柄连杆机构，并且左前脚组件50绕着自身的左前铰接柱51转动；左后脚组件60、左偏心轴22以及左凸轮构成一组曲柄连杆机构，并且左后脚组件60绕着自身的左后铰接柱61转动；右前脚组件70、右偏心轴32以及右凸轮构成一组曲柄连杆机构，并且右前脚组件70绕着自身的右前铰接柱转动；右后脚组件80、右偏心轴32以及右凸轮构成一组曲柄连杆机构，并且右后脚组件80绕着自身的右后铰接柱转动。
50.在一些优选实施例中，所述左后脚组件60包括左后铰接柱61、左后三角板62、左上后连杆63、左下后连杆64、左第一后腿杆65、左第二后腿杆66以及左后脚杆67；
51.在一些优选实施例中，所述右后脚组件80包括右后铰接柱、右后三角板、右上后连杆、右下后连杆、右第一后腿杆、右第二后腿杆以及右后脚杆；
52.所述左后铰接柱61固定在所述躯壳10的左侧，并置于所述驱动轴40的后端；所述左后三角板62的一端和所述左第一后腿杆65的一端分别铰接在所述左后铰接柱61上；所述左上后连杆63的一端和所述左第二后腿杆66的一端分别铰接在所述左后三角板62的另两端；所述左第一后腿杆65的另一端和所述左第二后腿杆66的另一端分别铰接在所述左后脚杆67的同一端的两侧；所述左上后连杆63的另一端与所述左偏心轴22铰接；所述左下后连杆64的一端与所述左偏心轴22铰接，其另一端铰接在所述左第一后腿杆65的另一端；
53.所述右后铰接柱固定在所述躯壳10的右侧，并置于所述驱动轴40的后端；所述右后三角板的一端和所述右第一后腿杆的一端分别铰接在所述右后铰接柱上；所述右上后连杆的一端和所述右第二后腿杆的一端分别铰接在所述右后三角板的另两端；所述右第一后腿杆的另一端和所述右第二后腿杆的另一端分别铰接在所述右后脚杆的同一端的两侧；所述右上后连杆的另一端与所述右偏心轴32铰接；所述右下后连杆的一端与所述右偏心轴32铰接，其另一端铰接在所述右第一后腿杆的另一端。
54.进一步的，左前三角板52、左第一前腿杆55、左第二前腿杆56以及左前脚杆57形成平行四边形铰接机架；右前三角板、右第一前腿杆、右第二前腿杆以及右前脚杆形成另一平行四边形铰接机架。左后三角板62、左第一后腿杆65、左第二后腿杆66以及左后脚杆67形成又一平行四边形铰接机架；右后三角板、右第一后腿杆、右第二后腿杆以及右后脚杆形成再一平行四边形铰接机架。
55.左前脚组件50一端与左偏心轴22铰接，并且左前脚组件50的中部铰接在左前铰接柱51上，左后脚组件60一端与左偏心轴22铰接，并且左后脚组件60的中部铰接在左后铰接柱61上；右前脚组件70一端与右偏心轴32铰接，并且右前脚组件70的中部铰接在右前铰接柱上，右后脚组件80一端与右偏心轴32铰接，并且右后脚组件80的中部铰接在右后铰接柱上；行走状态下，左偏心轴22和右偏心轴32分别交错绕着驱动轴40圆周转动，同时在连杆的连接和传动作用下，带动左前脚组件50、右前脚组件70、左后脚组件60以及右后脚组件80摆动。
56.在一些优选实施例中，所述驱动组件还包括驱动器和传动齿轮，该驱动器通过所述传动齿轮驱动所述驱动轴40转动。设置多个传动齿轮，多个传动齿轮形成齿轮组，驱动器通过齿轮组带动驱动轴40转动。齿轮组还可以具有减速器的作用。
57.在一些优选实施例中，所述躯壳10包括头部11、躯干12以及尾部13；所述头部11和所述尾部13分别安装在所述躯干12的两端；所述躯干12内形成有空腔，所述驱动器和所述传动齿轮分别安装在该空腔内，所述驱动轴40贯穿所述躯干12。甚至，头部11可以是牛的头的形状，使得整体更像牛，更真实。
58.在一些优选实施例中，躯干12的顶面的中部还形成有卡槽。该卡槽内可以放置置物框，例如牛鞍，以便在躯干12的上方载物。
59.在一些优选实施例中，还包括电池，该电池与所述驱动器电连接；所述电池放置在所述躯壳10内。
60.在一些优选实施例中，所述左凸轮21和所述右凸轮31分别呈雨滴形；所述左前三角板52、所述左后三角板62、所述右前三角板以及所述右后三角板分别呈“t”字形结构。
61.进一步的，左前脚组件50、左后脚组件60、右前脚组件70以及右后脚组件80分别形成平面连杆机构。
62.在一些优选实施例中，还包括转向装置，该转向装置设置在所述躯干12内，并与所述驱动轴40转动连接。
63.在一些优选实施例中，左前脚组件50和右前脚组件70是对称结构，左后脚组件60和右后脚组件80是对称结构。
64.本技术示例性的园林娱乐机械牛的工作原理：
65.本园林娱乐机械牛的机械部分是机械牛所有控制及运动的载体，其结构特点直接决定了机器牛的运动学特征。其中，腿部结构形式是园林娱乐机械牛的机械结构中重要的组成部分，也是机械设计的关键之一。腿部机构的特点有以下的方面：实现给定的运动要求；具有一定的承载能力；方便控制。
66.本园林娱乐机械牛是一种具有独创性的成果，本园林娱乐机械牛在运动过程中，形成三足支撑状态，(多个)平行四边形铰接机架可以灵活地调节机械牛在行进过程中的机身重心，保证机体重心落在三足支撑点构成的三角形区域内，确保行进过程中机械牛的平稳。平面连杆机构作为本园林娱乐机械牛的腿部结构，可以提高跨步能力，使机械牛结构紧凑，环境适应能力强。动力传动采用多级塑料齿轮组合，多级塑料齿轮组合对直流电机减速传动，结构简单紧凑，传动准确可靠。采用凸轮来对腿部实现传动和运动控制，结构简单紧凑，性能可靠，并且成本低廉，具有很强的实际应用性。凸轮控制腿脚步行运动，凸轮驱动竖直方向的连杆，实现小腿的抬升和着地；凸轮驱动水平方向的连杆，实现小腿的前跨和后收。平面连杆机构具有缩放性，可以将凸轮较小的竖直和水平方向的距离差，转化为较大距离的小腿运动，从而实现园林娱乐机械牛的前进和后退，实现了给定的运动要求。转向装置采用链轮机构，功能稳定，实现运动中的左右转弯。
67.本园林娱乐机械牛利用直流电机对传动机构驱动，来实现园林娱乐机械牛四条腿脚的步行前进、后退等功能。
68.本园林娱乐机械牛是一种新型儿童益智玩具，对于儿童而言，这是一种很好的玩具车，在安全和作用两大方面上，能够满足父母的期望；其外形和腿部运行步态形象逼真，且易于操作玩耍，可以很好的启发儿童天生的想象力、创造力、动手能力。
69.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。