專利名稱：機械的動物模型的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求1前序部分的機械的動物模型，尤其是機器狗。
已知一種機械的動物模型(DE-GM29702068.4)，在這種動物模型中至少一條后腿支承在一第二回轉中心上，其中這條后腿的第一和第二回轉中心的旋轉軸相互傾斜一規(guī)定的角度，并設有一第二驅動機構，它可選擇地使后腿繞第二回轉中心運動。由此用機械的動物模型可以模擬或仿效真動物，例如狗的行為，其中突出的優(yōu)點是，通過后腿上兩個相互傾斜的旋轉軸可以模仿連帶相應的動物小便的“小腿上抬”，例如在有其住所的氣味時。
由DE-PS13951已知一種玩具，它具有一個頭和頸之間的關節(jié)模型，其中通過頭部的升降可以吸入液體，由此可以模仿動物的飲水。一根管子穿過頸部和頭部，通過這個管子抽吸液體。但是飲水的游戲性模仿只能非常麻煩和不真實地實現(xiàn)，因為山羊的不同零件，如頭、頸和腿，必須手動操作。這種結構不能適應按照當今的要求的動物飲水的逼真的模仿。
本發(fā)明的目的是，這樣地改進上述這種類型的機械的動物模型，使得通過更多的、可以自動化的附加功能提高其游戲價值。
按照本發(fā)明這個目的通過權利要求1中列出的特征來實現(xiàn)。它們的優(yōu)良的結構在其他權利要求中說明。
本發(fā)明帶來這樣的優(yōu)點，可以用機械的動物模型真實地模擬或仿效真的動物或狗實現(xiàn)的動作。其中按本發(fā)明的機械的動物模型具有一種附加功能，它能從外部容器，例如碗中吸取液體，例如水，由此得到一種附加的游戲可能性，并從而得到更高的游戲價值。這里使用者可以將例如盛著水的容器這樣地接近機械的動物模型，或者使機械的動物模型這樣地接近盛著水的容器，使得帶有第一開口的舌尖插入水中。于是通過開動抽吸裝置將水從容器中通過第一開口、通道和第二開口吸入機械的動物模型的液體容器，使得產(chǎn)生這樣的印象，機械的動物模型咂咂地飲水，以解渴。
帶有第一開口的舌尖的自動插入通過這樣的方法達到，使舌頭可運動地安裝在頭部并和一操縱裝置這樣地連接，使操縱裝置可選擇地使舌頭從頭部中伸出地運動。
在一種優(yōu)選的實施形式中為了驅動操縱裝置以及為了驅動抽吸裝置分別設有一電力驅動的機械驅動裝置。這兩個驅動裝置可以做成一個共同的機械驅動裝置。
為了可選擇地開動抽吸裝置以及操縱裝置適宜于分別設置一可手動操作的開關。這里兩個開關做成一共同的開關特別適合。由此可一起開動抽吸液體的功能和操縱舌頭使之向要吸入的液體伸出。為了方便和舒適的操作，同時為了用按本發(fā)明的動物模型帶來歡樂地游戲設有一帶一由操作者操作的選擇裝置的操作裝置，它將對于操縱抽吸裝置和/或操縱裝置的請求傳送給動物模型。
為了通過吸水跟蹤過程盡可能接近真實性進一步提高游戲價值，設有一聲響裝置，它在開動抽吸裝置的同時發(fā)出模仿動物在飲水時咂咂飲水的飲水聲的聲響。
設置一與液體容器相連的管道，它通向動物模型軀干后部的一個開口，其次其中設有一用來可選擇地將液體容器中的液體通過管道向外輸送的水泵裝置，通過這樣的方法可以模擬或仿效所謂的動物模型小便，其中液體容器事先不必手動灌水，而是通過按本發(fā)明的吸水功能通過舌頭灌水。用這種方法機械動物模型的游戲程序可特別真實或接近真實地進行，并由此在游戲價值方面可以實現(xiàn)高的價值。
在一種可供選擇的實施形式中舌頭具有一第二通道，并在液體容器上裝一通風裝置和排氣裝置，其中設有一軟管連接裝置，它使舌頭的第二通道與液體容器的通風和排氣裝置相連。
通過這樣的方法達到一種特別簡單和穩(wěn)固的結構，即設一自支承框架，其中安裝第一和第二傳動單元以及其各個驅動電機，抽吸裝置和水箱。除此之外水泵裝置也適宜于裝在這個自支承框架內(nèi)。
下面借助于附圖對本發(fā)明作較詳細的說明。它們表示

圖1按本發(fā)明的機器狗形式的機械動物模型的縱剖面，和圖2局部剖開的俯視圖，圖3狗舌頭的俯視圖，圖4沿圖3中A-A線的縱剖面，和圖5沿圖3中C-C線的橫截面，圖6動物模型的一種可供選擇的實施形式的左側視圖，圖7俯視圖，圖8右側視圖，和圖9底視圖。
在圖1和2中看到的機器狗包括在外殼或軀干32內(nèi)或上的第一驅動機構18、第二驅動機構30、前腿10和11、后腿12和13、頭部62和供水系統(tǒng)，后者有液體容器88、液體軟管90、帶活塞102的水泵94和出口134。
第一驅動機構18有一個作為驅動裝置的電動機，它通過一未畫出的傳動裝置根據(jù)選擇驅動前腿11或操縱件54。在這種情況下，前腿11通過第一驅動軸22(圖2)和偏心支點78驅動，此外它們可轉動和可沿前腿11的軸線移動地支承在第三支點76上。因此，在前腿11通過電機24借助于第一驅動機構18驅動時，由于偏心支點78，使前腿11輪流地抬起和重新放下。處于相對位置的前腿10(圖2)則相應地反向抬起和放下。通過同時在第三支點76中支承和導引，附加地使前腿10和11前后運動。因此，此機器狗獲得一種步行式的機械推進。
同樣由驅動機構18驅動操縱件54。在這種情況下由電機24通過第一驅動機構18，或驅動操縱件54，或驅動前腿10、11。在圖示的實施形式中，操縱件54是一個帶凸起64的盤，在盤54繞第二驅動軸52旋轉時凸起64相繼與頭部桿56的一個端頭66配合工作。此頭部桿56繞一支點旋轉并與此同時操縱一機械舌58和一個風箱60。風箱60首先被壓縮，接著當凸起64與頭部桿56的端頭66由于盤54旋轉而脫離接觸時急速放開。在這種情況下空氣通過發(fā)聲體108和發(fā)聲器110吸入，所以機器狗與舌部運動的同時發(fā)出適當?shù)穆曇艋虬l(fā)出由發(fā)聲體108預先決定的聲響。發(fā)聲體108最好模擬狗吠聲。
第一驅動機構18還包括一個帶有軸106的傳動單元20，后面參見圖4和5還要詳細說明傳動單元20。
前腿10和11通過杠桿80與在后面的后腿12和13連接。杠桿80的一端夾緊在前腿11的偏心支點78內(nèi)，杠桿80的另一端82通過鉸接點112與第二杠桿84配合作用，杠桿84通過后腿13的支點14與后腿13鉸接。因此，在前腿10、11通過偏心驅動裝置78運動時，通過杠桿80使后腿12、13與前腿10、11同時但與前腿反向地繞支點14轉動。
此外，如圖1和2所示，機器狗在其后部有第二驅動機構30。此第二驅動機構30按選擇或驅動水泵94，或通過帶有在圖1和2中看不到的凸輪槽的盤38驅動后腿13。為此，后腿13除支點14外還可繞旋轉軸28轉動地支承在支點26上。如由圖2可特別清楚地看出的那樣，后腿13的支點14和26的旋轉軸16和28基本上互相垂直。這意味著，在機器狗正常地行走時后腿13借助于杠桿80通過鉸接裝置繞支點14前后擺動。但除此之外后腿13還可以被第二驅動機構30通過盤38驅動繞旋轉軸28從機器狗側向擺開。此擺動運動最好在其余的腿10、11和12不運動的時候進行，亦即在機器狗不存在向前行走的動作時進行。這種“小腿抬起”模擬真狗的動作，此時它例如在樹干處小便。因此，例如狗為其所在區(qū)域作氣味標記的這種典型特性，借助于按本發(fā)明的機器狗的這種功能便可以模擬和仿效。當后腿13繞旋轉軸28相應地抬起時，第二驅動機構30操縱水泵94的活塞102，并將液體從容器88經(jīng)由液體軟管90輸送到在機器狗尾部92處的軟管90的出口134，此機器狗逼真地演示一只正在小便的狗的動作。
在這里可有選擇地實施由第一驅動機構18造成的向前行走的動作和由第二驅動機構30驅動的小便的狗的功能，也就是說或驅動機構18或驅動機構30處于工作中。
在未畫出的操作元件處操作人員可相應地通過操縱選擇器對所希望的狗的功能，即前行或小便，提出要求。若機器狗處于前行功能之中以及通過操作者轉接操縱件立即觸發(fā)“小便狗”的功能，則可能發(fā)生前腿10、11和后腿12處于一個不利的位置，即在后腿13抬起時此機器狗會翻倒。為防止發(fā)生這種情況，只有在腿10、11和12處于規(guī)定位置時才觸發(fā)小便狗的功能。這些腿的最佳位置應該是，與抬起的后腿13處于對角相對位置的那條前腿10在驅動軸22與地面之間的間距小于其余的腿11和12。在這一狀態(tài)此機器狗按穩(wěn)定的三條腿的位置站立。
在圖2表示的實施形式中這樣來實現(xiàn)在穩(wěn)定的三腿位置下觸發(fā)小便狗的功能，即，設一開關74，它由在前腿10和后腿12之間的杠桿80上的操縱件86操縱。由圖2可見，只有在杠桿80并因而前腿10處于其最靠前位置，而與此同時腿11和12擺動到后部位置時操縱件86才操縱開關74。因此腿11和12相對于驅動軸22而言有一個比前腿10大的離地面的垂直距離，所以機器狗支承在前腿10上。
因此在向前行走時要求小便狗的功能時，狗仍繼續(xù)走一小段，直至腿10、11和12調(diào)整到適當?shù)奈恢煤筒倏v件86操縱開關74為止。于是開關74觸發(fā)第二驅動機構30和停止第一驅動機構18的工作。操作裝置和在操作裝置上的選擇器與驅動機構18和30以及與開關74連接成，只有在由操作人員在操作裝置處通過選擇器提出轉接要求時才進行轉接。如果不是這種情況，盡管在向前行走時持續(xù)地操縱開關74，但是基于相應的電路設計，所以仍不會導致觸發(fā)第二驅動機構30。
若現(xiàn)在反過來在具有抬起后腿13的小便狗功能期間操作人員重新要求向前行走的功能，則同樣不能突然從驅動機構30轉換到驅動機構18，而是確切地說要在盤38的一個規(guī)定的位置操縱另一個圖中沒有進一步表示的開關。盤38的這一位置最好選擇為使后腿13完全著地，所以可以在機器狗沒有翻倒的危險時實施前行的功能。從驅動機構30到驅動機構18的延遲轉換，仍通過操作裝置與驅動機構18、30和相應的開關之間適當?shù)碾娐吩O計來實現(xiàn)。
由圖1和2還可看出，根據(jù)后腿13的附加功能后腿12和13的固定基本上互不相同。如圖2所示，后腿12可繞軸16旋轉地借助于螺釘114固定，而后腿13卻有兩根旋轉軸16和28。為保證后腿13既有繞軸16也有繞軸28的轉動自由度，必須適當?shù)卦O計第二杠桿84。如圖1所示，第二杠桿84馬蹄鐵形地圍繞著支點14固定，并在馬蹄鐵的開口端構成附加的旋轉軸28。
兩個驅動機構18和30剛性地和彼此不能相對運動地裝在外殼32內(nèi)。其中第二驅動機構30例如用螺釘104固定在軀干32的一個外殼部分上。
特別地由圖3至5可見，舌頭58有一可沿箭頭方向212運動地安裝在頭部62上的舌頭部分210。該舌頭部分210通過一開口214和一伸入開口214的鉸接桿216與一操縱裝置218連接，它使舌頭部分210可有選擇地沿箭頭212方向從頭部中伸出或縮回，這例如通過鉸接桿216活塞狀的運動實現(xiàn)。
舌頭部分210有一通道220，它在舌尖222處通入第一開口224，在與舌頭相對的末端處通道通入第二開口226。
如由圖1所見，第二開口226與一液體軟管228和一抽吸裝置230連接。液體軟管228通入液體容器88。抽吸裝置230可通過一未畫出的驅動機構驅動，以通過舌頭部分210抽吸液體。
圖1表示舌頭部分210縮回的狀態(tài)，其中液體軟管228以圓弧232的形式從第二開口226處向外伸展。如果操縱裝置218使舌頭部分210伸出，那么液體軟管228便具有相應的空隙，使得在舌頭部分210伸出時圓弧232伸長。
在游戲時操作者操作一開關，它不僅觸發(fā)操縱裝置218，也觸發(fā)抽吸裝置230。因此操縱裝置使舌頭部分210伸出，使得在相應地配置機械動物模型相對于一帶有例如水的外部容器時帶有舌尖222和第一開口224的舌頭部分210伸入容器內(nèi)的水中。在第一開口224插入水中后通過起動抽吸裝置230經(jīng)過第一開口224，通道220，第二開口226和液體軟管228從外部液體容器中抽吸液體，并輸入動物模型的內(nèi)部液體容器88中，使它漸漸灌滿。同時外部容器漸漸抽空，使得從外部產(chǎn)生這樣的印象，為了解渴機械動物模型吸水或飲水。與此同時通過一未畫出的發(fā)聲裝置產(chǎn)生模仿狗吸水(咂咂飲水)聲的聲響。
在用這種方式用液體，例如水至少部分灌滿液體容器88后，可以通過重新操作開關關閉抽吸裝置230，并這樣地控制操縱裝置218，使帶有通道220的舌頭部分210重新縮回。
在進一步操縱動物模型，使它通過前腿10，11或后腿12，13的運動向前移動后，可以觸發(fā)前面提到的動物的小便功能，因此現(xiàn)在在液體容器88內(nèi)存在用于這個功能的足夠的液體。同時得到一變得特別接近于真實的整個游戲進程，因為動物模型在小便時正好排出它先前通過舌頭部分210和通道220吸入的那些液體。
由圖5可見，舌頭210例如配備兩條平行分布的，相互分開的通道220。這有利地提高液體流過舌頭210的流量。
按圖6至9的略有不同的實施形式包括一自支承框架254，前腿10，11和后腿12，13鉸接在它上面。此外在該自支承框架內(nèi)設有以下部件一第一傳動單元20，一第二傳動單元34，一用于第一傳動單元20的電機24，一用于第二傳動單元34的第二電機36，一抽吸裝置230，一水泵94以及液體容器88。在自支承框架254的前部區(qū)域上裝有一操縱裝置218，如由圖8所見。它包括一與舌頭210固定連接的第一杠桿244，它以其背向舌頭210的末端可旋轉地支承在一支點248上，并與一第二杠桿臂246不可旋轉地連接，第二杠桿臂背向支承248的一端與一操縱桿250連接。這里操縱桿背向第二杠桿臂246的末端偏心地鉸接在一得到驅動的轉盤252上。得到驅動的轉盤252由第一傳動單元20驅動。第一傳動單元做成這樣，使得在用于第一傳動單元20的第一電機24的一個旋轉方向將電機力傳遞到前腿10，11和后腿12，13上，以產(chǎn)生動物模型的行走運動，而在相反的旋轉方向電機力通過轉盤252傳遞到操縱裝置218上。這里一相應的限位開關256記錄第一杠桿臂244的擺幅，使它只擺動一定的角度，以使舌頭210縮回和伸出。一旦舌頭210從自支承框架254的前部伸出一定的行程，便自動開動抽吸裝置230，它通過舌頭210和液體軟管228將液體，例如水輸送到液體容器88內(nèi)，如果舌頭210的舌尖伸入相應的液體內(nèi)的話。為了使液體容器88容易裝灌，同時有一通風和排氣裝置240通過軟管連接與舌頭210的一第二通道240相連，一旦由一未畫出的，通過一電纜258與機器動物模型連接的操作裝置發(fā)出一停止抽吸液體的相應指令，抽吸裝置230便停止，舌頭210借助于轉盤252相應的旋轉重新縮回。
其次液體箱88通過一軟管90在水泵94連接，水泵又通過另一液體軟管90與出口134相連。在從未畫出的操作裝置得到一相應指令以后開動水泵94，因此它將液體從容器88中通過軟管90輸送到出口134。這時帶有軟管242的通風和排氣裝置240同樣支持液體容器88的排空，因為空氣可以通過舌頭210的第二通道和軟管242通過通風和排氣裝置240跟隨流入液體容器88中。
不管是水泵94還是后腿13都由帶第二電機36和第二傳動單元34驅動。這里第二傳動單元34做成這樣，使它在操作時通過電機36首先使前腿10，11和后腿12進入穩(wěn)定的三腿站立位置，接著使后腿13向側上方擺動。在此以后才起動水泵94并將液體從容器88中通過連接軟管90輸送到出口134處，最后輸送的液體從這里作為細的水束排出。一旦通過未畫出的操作裝置得到停止從液體容器88中抽出液體的指令，泵94便停止，第二傳動單元34將后腿13擺回，并重新使前腿10，11以及后腿12回到行走位置。作為另一種選擇前腿10，11和后腿12擺動到穩(wěn)定的三腿站立位置由第一傳動單元20在第一電機24的作用下實現(xiàn)，其中在到達穩(wěn)定的三腿站立位置后操作一限位開關，它使第一電機24，從而也使第一傳動單元20停止，代之以起動第二電機36和第二傳動單元34，以使后腿13外擺，并借助于泵94輸送液體。
此外由圖6-9可見，在自支承框架254的前部裝一頭罩260，它帶有一電子發(fā)聲裝置262以及一擴音器264。
在帶有相應構件的自支承框架254周圍兩側設有兩個未畫出的軀體外殼，它們-至少局部包圍框架254地-相互可拆卸地連接，并形成機器動物模型的軀體。在這個軀體外殼，頭罩260、前腿10，11以及后腿12、13上套上和縫上一皮毛，它額外地具有一頭部模型。皮毛完全覆蓋前腿10、11；后腿12、13，軀體外殼和頭罩260，因此從外面不再能看到這些零件。只有舌頭210，電纜258和出口134伸出皮毛之外。
權利要求
1.機械的動物模型，特別是機器狗，具有一頭部(62)和一裝在它上面的舌頭(58，210)，其特征為舌頭(210)至少具有一條通道(220)，它在舌尖(222)區(qū)域內(nèi)通入至少一個第一開口(224)并在舌頭(210)的背向舌尖(222)的末端處通入至少一個第二開口(226)，第二開口與一液體容器(88)和一可有選擇地操縱的用來通過第一開口(224)和通道(220)抽吸液體的抽吸裝置(230)相連，其中舌頭(210)可運動地支承在頭部(62)上，并與一操縱裝置(218)這樣地連接，使操縱裝置(218)可選擇地使舌頭(210)從頭部(62)中伸出或縮回。
2.按權利要求1的動物模型，其特征為為了驅動操縱裝置(218)設有一電力驅動的第一機械驅動裝置。
3.按權利要求1或2的動物模型，其特征為為了了驅動抽吸裝置(230)設有一電力驅動的第二機械驅動裝置。
4.按權利要求2和3的動物模型，其特征為第一和第二機械驅動裝置做成一共同的機械驅動裝置。
5.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為為了可選擇地開動抽吸裝置(230)設有一可手動操作的第一開關。
6.按權利要求2至5之任一項的動物模型，其特征為為了可選擇地開動操縱裝置(218)設有一可手動操作的第二開關。
7.按權利要求5和6的動物模型，其特征為第一和第二開關做成一共同的開關。
8.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為設有一帶有可由操作者操縱的選擇器的操作裝置，選擇器將操縱抽吸裝置的請求傳遞給動物模型。
9.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為設有一帶有可由操作者操縱的選擇器的操作裝置，選擇器將操縱操縱裝置的請求傳遞給動物模型。
10.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為設有一發(fā)聲裝置，它在開動抽吸裝置(230)的同時發(fā)出聲響，它模仿動物在飲水時的咂咂飲水聲。
11.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為設有一與液體容器(88)連接的管道(90)，它通入動物模型軀體(32)后部上的一開口(134)內(nèi)，并設有一泵裝置(94)，以將液體容器(88)內(nèi)含有的液體通過管道(90)可選擇地向外輸送。
12.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為舌頭具有一第二通道(230)，液體容器(88)有一通氣和排氣裝置(240)，其中設有一連接軟管(242)，它將舌頭的第二通道(220)與液體容器的通風和排氣裝置(240)連通。
13.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為操縱裝置(218)具有一與舌頭(210)固定連接的第一杠桿(244)，它以其背向舌頭(210)的一端可旋轉地支承在一支點(248)上，并與一第二杠桿臂(246)不可相對旋轉地連接，其背向支點(248)的一端與一操縱桿(250)連接，其中操縱桿的背向第二杠桿臂(246)的末端偏心地鉸接在一受到驅動的轉盤(252)上。
14.按上述權利要求之任一項的動物模型，其特征為它有一自支承框架(254)，在它里面安裝著第一和第二傳動單元(20，34)以及它們各自的驅動電機(24，36)，抽吸裝置(230)和液體箱(88)。
15.按權利要求11和14的動物模型，其特征為在自支承框架(254)內(nèi)裝有一泵裝置(94)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機器動物模型,特別是機器狗,具有一頭部(62)和安裝在它上面的舌頭(58,210),其中這樣地設置,舌頭(210)至少具有一個通道(220),它在舌尖(222)區(qū)域內(nèi)通入至少一個第一開口(224),并在舌頭(210)的背向舌尖(222)的一端處通入至少一個第二開口(226),它與一液體容器(88)和一可選擇地操作的用來通過第一開口(224)和通道(220)抽吸液體的抽吸裝置(230)連接,其中舌頭(210)可運動地支承在頭部(62)上并與一操縱裝置(218)這樣地連接,使得操縱裝置(218)可選擇地使舌頭(210)從頭部(62)中伸出或縮回。
文檔編號A63H3/00GK1338963SQ00803443
公開日2002年3月6日 申請日期2000年1月27日 優(yōu)先權日1999年2月4日
發(fā)明者安德烈亞斯·施塔德鮑爾 申請人:安德烈亞斯·施塔德鮑爾