行走机器人玩具模型设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - I - 行走机器人玩具设计 摘 要 目前市场上比较热销的玩具是动漫玩具，但这类玩具大多数都以模型为主，因此，行走类动漫玩具有比较大的市场潜力。 本 次 设计采用了新的设计思路，把行走机器人玩具跟热播动漫结合起来，针对特定群体进行设计。 在综 合考虑了安全性，流行性，制作容易等方面的情况下，本设计选取了动漫 七龙珠里边的 布欧作为原型；同时 我 对 玩具 的运动机 构进行了设计，使其具有了平稳行走 以及碰到大块障碍物时能够自动转弯的功能； 最后，在布欧的内部结构上， 我 对玩具内部机构的一些尺寸进行了精确计算，进而对 各个部件 的位置进行了合理定位 ，使得各 个部件 能够 有机 地 结合起来， 从而 实现预期功能。 关键字 ： 机器人 玩具 ； 动漫玩具 ；布欧 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - ow in of so a I a I at to I of uu is as a s so I of to so 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 目录 . 1 课题的研究内容 . 1 课题研究的历史和现状 . 1 课题研究的意义 . 1 . 2 计流程 . 2 计工具选择 . 2 案设计 . 2 . 4 走机构设计 . 4 衡机构设计 . 6 弯机构设计 . 6 动与控制系统 . 7 具的动力 . 7 具的驱动电源 . 8 速箱的设计 . 9 动比计算 . 9 速箱结构设计 . 9 轮参数及减速箱尺寸计算 . 10 速箱三维实体绘制 . 11 . 14 见的动漫造型 . 14 次设计的原型 . 15 具的外部造型 . 16 . 18 部基本结构 . 18 部主要结构的尺寸计算 . 19 定环的尺寸计算 . 20 形槽的尺寸计算 . 20 他结构 . 21 管 . 21 杆 . 22 . 23 速箱的装配 . 23 个玩具的装配 . 25 设计小结 . 28 致谢 . 28 参考文 献 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 课题的研究内容 玩具就是 用于 “玩 ”的器具 。经过多年的发展，当今的玩具已从单纯的娱乐性向多功能性转化。因此，玩具设计不仅要考虑玩具自身的因素，也要注重相关要素间的 相互作用和联系，玩具产品的设计应该包括其外延的整体设计 1。 本课题希望在对现有行走 机器人 玩具进行较详细研究的基础上 ，充分发挥自己的主动性和想象力， 在某一方面有所 突破 ，设计出自主创新的产品。 主要的设计内容包括 ： （ 1） 玩具 机器人 外部造型的设计 （ 2） 玩具机器人运动机构以及 机芯的设计 （ 3） 玩具机器人 驱动和控制系统的设计 （ 4） 玩具各个部分的 位置设计及装配 课题研究的历史和现状 早在 20世纪 30年代，行走机器人玩具就已经面世，早期的玩具机器人并不单单会走路，它们有的会发光，有的带有齿轮或是泵气活塞。 40 年代末出现 了 电动以及 50 年代初出现 了 遥控技术 ， 机器人玩具变得能够发光、旋转、发射光线枪并带有声音效果，甚至从嘴里喷出烟雾。随着塑料以及后来的压铸金属成为普遍可见的材料，机器人玩具的设计变得更加多彩、复杂和精细了。 20 世纪 80 年代以来，随着微处理器和小型电子普及，不少机器人玩具都成了带有电脑技术的复杂机械，它们当中不少机器人装有传感器、数码摄像头和语音识别装置，能对主人作出反应 2。 近年来，随着动漫产业的兴 起 ，衍生了一种动漫玩具，所谓动漫玩具就是指原漫画或动画衍生的玩具产品，是玩具和动漫结合后形成的新产业链，现代动漫玩具设计 已发展出静态、动态、拼装以及游戏互动的各种形态 3。动漫玩具是动漫产业链中的一个重要组成部分，在动漫产业的开发环节，玩具占有很大比重。近两年来，传统的毛绒玩具和电动玩具销售情况不容乐观，但各种热播动漫的玩具热销势头却一直不减，由此可见动漫玩具在未来有很大的市场。 课题研究的意义 玩具是人们日常生活中的一种娱乐工具，它具有庞大的市场。现代的玩具不仅种类越来越多，设计也越来越复杂，同时又加入了越来越多的高科技因素 4。就行走类机器人玩具而言，大量的高智能机器人好像雨后春笋般冒出来，其功能也是越来越多 ，但是它们的价格对大多数人来说都比较高，特别是在一些发展中国家情况更是如次。而一些价格比较低廉的传统电动玩具和毛绒玩具近几年的市场又比较萧条，同时经济危机对玩具行业的巨大冲击使得传统玩具的销售情况变得严峻。因此希望通过本课题的研究可以开发出一种简买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 单好玩而且价格又可以让大多数人接受的玩具。 计 总体规划 计流程 本次设计的流程如下： 图 2程图 计工具选择 件作为设计工具， 与其他同类三维软件相比， 同之处在于以下几点： （ 1） 可以 利用每次个别建构区块的方式构建模型。设计者根据每个加工过程，在模型上构建一个单独特征。特征是最小的建构区块，若以简单的特征建构模型，在修改模型时，更有弹性。 （ 2）通过创建零件、装配、绘图等方式，可利用 证模型。由于各功能模块之间是相互关联的，如果改变装配中的某一零件，系统将会自动地在该装配中的其他零件与绘图上反映该变化。 （ 3） 特征之间存在相互关系 ，使得某一特征的修改会同时牵动其他特征的变更，以满足设计者的要求。 （ 4） 根据已建好的实体模型，在装配中，利用其特征（平面，曲面或轴线）为基准，直接构建新的实体模型。这样建立的模型便于装配，在系统默认状态下 可以 完成装配 5。 案设计 方案一：如图 2示，设计一个四足爬行的时髦 的 电动猪，给 它 配一副墨镜，让它实现走几步停下来拱一下嘴和摆一下尾巴然后继续走 的功能 ， 同时设计它 碰到大块障碍物买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 时能自动转弯。 图 2 方案二：如图 2示设计一个双足行走外形凶猛的蓝色霸王龙，让它实现 抬腿走这个动作。 图 2王龙 方案比较： （ 1） 方案一比较新颖而且平衡比较容易控制，但要实现行走对机构要求比较高，行进当中要停顿几秒再继续前进以及碰到大块障碍物自动转弯实现起来也比较困难； （ 2） 方案二的优点在于要实现 行 走 功能比较容易，同时外形比较 吸引人， 而它的 缺点在于不够新颖以及控制平衡没有方案一容易。 （ 3） 此外，两个方案都有一个相同的缺点，按照两个方案设计的玩具不管是电动玩具还是遥控玩具现在的市场前景都不容乐观。现在结合方案一和二的优点提出最终方案。 最终方案：以动漫人物 作 为原型，设计一 款 新颖的动漫玩具，鉴于动漫人物常常是两足行走 的 ，所以 玩具设计成 两足行走 玩具 ， 同时 让它 具有 抬腿走这个 功能 以及碰到大块障碍物自动转弯避开 的功能 。如图 2示。 最终方案优点：行走和转弯容易控制；虽然最终做出来的玩具也是电动玩具的一种，但是 我 利用动漫行业现在兴旺发达的机会，以动漫人物为原型设计的玩具具有巨大的市场潜力 6。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 图 2欧 走机构设计 行走类玩具，顾名思义要能实现行走，电动玩具要实现行走也有比较多的方法 ，从行走方式来说常见的有两种： （ 1） 有真正在走路的足，能够作出逼真的行走动作。 （ 2） 没有真正在走路的足，只有轮子和模拟足，简单的说就是模拟足并没有着地，真正带动玩具前进的是轮子 7。 根据此次设计的需要可知必须采用前一种方式。具体的机构设计见图 3 3走机构 具体设计要求： （ 1） 中间部分是减速箱，减速箱的 输出轴两端上下弯曲做成曲轴，曲轴 带动 带动左右两腿实现迈步动作 。 （ 2） 腿部不仅有向前的运动，还有上下的运动，因此在 减速箱中间装有两个固定销，两腿上方开有滑槽， 两腿滑槽沿固定销的滑动改变腿上下位置 。 （ 3） 考虑到运 动的平稳性，行走速度不能过快而且迈步的幅度不能过大，所以选择买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 控制曲轴转速在 30r/右，曲轴弯曲的长度为 5 为了能够直观表达，我用以下一组图来展现行走过程： 图 3走示意图一 图 3走示意图二 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 衡机构设计 如何保持行走平衡是两足行走玩具的关键，解决平衡问题的方法也有很多，其中最简单的一种方法是使玩具其中一条腿抬起来的时候，整个玩具的重心投影还能够落在支撑脚的脚面范围之内 8。在本次设计中我也是采用这种方法，并且 采取两个措施来解决平衡的问题 ： （ 1） 重心偏移，具体做法 是使脚平面与腿平面之间的夹角略小于 90，这样在一条腿着地时，整个玩具重心能向这条腿移动 9。 （ 2） 配重平衡，如图 3 3衡机构 导轨两边略向内凹，因为电机是装在两腿之间的，整个玩具的重心也基本在中轴线上，而此装置的作用在于其中一条腿抬起来的时候，导轨里面的铁珠就会滚向另外一边，这样整个重心也移向支撑腿，当两腿都着地的时候，因为导轨略向内凹，铁珠也就滚到导轨中间。 以上 两种方法的使用是相互配合的，也是有先后顺序的， 重心偏移后才开始配重。因为 脚平面与腿之间的夹角也不能过小，太小就不能保证行走当 中的稳定性，也就是 说 重心的偏移是极其有限的，为了保证重心投影能够完全控制在脚平面范围内就需要 通过配重来使玩具重心继续向支撑腿靠拢。 弯机构 设计 如图 3示 图 3弯机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 转弯功能其实只是当玩具碰到大块障碍物的时候能够转个弯继续行走，不至于停下，这样设计的好处是使得 该 玩具在狭小的空间中也能够玩，同时这也提高了玩具的趣味性。 其原理很简单，两手略向外张开一个角度 (这样可以使得转弯更彻底，避免转弯后玩具仍然与障碍物摩擦 )，当 一只手碰到障碍物的时候 会 向内缩， 此时 利用杠杆作用，迫使机芯向另外一个方向转动（脚装在 减速箱 上）从而达到避开障碍物的目的，当转向以后手不再接触障碍物时，回位弹簧使 减速箱 回到原来位置 ， 此时玩具就 继续向前走 。右手应该比左手长一点，这样当玩具正面碰上障碍物的时候也能顺利转向。为了减少摩擦，还可以在手和脚上装上轮子，使其转弯更方便。 具的动力 玩具的动力由微型电机提供，现在市场的的玩具马达很多，但不同的玩具有不同的要求，在本次设计中要求玩具的行走速度不能过快以及所需的扭矩也 不需要很 大，同时，由于要考虑平衡问题，所选的电机的重量不能太重。 通过综合比较，我选择了揭阳市伟华微型电机厂生产的 机参数及结构如下 10： 图 4机参数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 图 4数曲线图 具的驱动电源 参考同类产品经验，本次设计的玩具可以由电机直接控制，不需要遥控。从成本方面考虑，可以选择常见的电池。而 的电机的驱动电压是 3V，所以选择我选择两个 恒邦 池作 为电源 11。见图 4 图 4池 恒邦 12： 表 4类电池比较 恒邦 镍镉充电电池 镍氢充电电池 一次性碱性电 池 容量 (2300000018006001800电保存期（室内） 3不可以 不可以 可以 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 续表 4邦 镍镉充电电池 镍氢充电电池 一次性碱性电 池 即买即用 可以 不可以 不可以 可以 记忆效应 无 有 低 无 电压 否可充电 可以 可以 可以 不可以 对电器伤害 无 有 有 无 对环境危害 无 有 无 无 通用性 100% 部分替代 部分替代 100% 速箱的设计 动比计算 1r 4500r/ （ 4 由前面可知曲轴的输出转速是 2r 30r/ （ 4 总传动比115030450021 4 传动比过大，所以采用三级传动。 取三级传动的传动比分别为 6： 1、 5： 1、 5： 1 速箱结构设计 按照电机放置方 向的不同，减速箱有两种不同的设计方案： 方案一：电机输出轴跟齿轮轴平行，如图 4 4速箱方案一 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 方案二 ：电机输出轴跟齿轮轴垂直，如图 4 4速箱方案二 方案比较：方案一传动方向不变而方案二传动方向改变，从控制的角度来说，方案一要优于方案二；但是方案一也有缺点，如果电机按照方案一放置，那么玩具的重心就不会落在两腿的中轴线上，这对平衡控制很不利；此外，方案一所需要的空间明显比方案二要大；考虑到玩具的传动精度要求不是很高，改变传动方向就变得不太困难了，因此决定采用方案二。 轮参数及减速箱尺寸计算 根据同类产品经验选择齿轮模数 m=z=20 则第一级传动齿轮的尺寸和参数见下表： 表 4轮参数一 名称 计算公式 小齿轮 大齿轮 模数 m/数 z 20 120 分度圆 直径 d/ 齿顶高ah/1*21 高fh/( *21 * h/ 标准中心距a/42/)12020( 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 第二级和第三级传动齿轮的尺寸和参数见下表： 表 4轮参数二 名称 计算公式 小齿轮 大齿轮 模数 m/数 z 20 100 分度圆 直径 d/ 齿顶高ah/1*2 1 高fh/( *2 1 * h/1 标准中心距a/22/)10020( 21 取减速箱的壁厚 取所有小齿轮厚度 小取所有大齿轮厚度 大则减速箱的长 82)(2 大小（ 4 减速箱的宽 8222422 （ 4 减速箱的高 92382/2 2 2 （ 4 考虑到减速箱的长宽高的方向上都要留一定余量，所以最后取减速箱尺寸 5 2 速箱三维实体绘制 减速箱从构成零部件的包容程度上看可以分为整体式、分布式和混合式 3种 13。在本次设计中采用的是整体式设计。 如图 4要有以下的几部分组成： （ 1） 标号 1的部分是固定销， 它的 作用是限制机器人腿部的活动范围。 （ 2） 标号 2的部分是直径 3它 跟 减速箱另外一半上面的销配合起固定作用兼定位作用。 （ 3） 标号 3的部分是一个凹槽， 它 的作用是放置微型电机。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - （ 4） 标号 4的部分是一个延伸体， 它 的表面是一个圆弧面，作用是跟杠杆配合使用， 保证 杠杆始终跟减速箱接触。 （ 5） 标号 5的部分是挡板， 它主要 用于电机的纵向定位。 图 4速箱内部结构 图 4图 4轮轴一 在设计过程中作了以下处理： （ 1） 因为所用的小齿轮尺寸比较小， 所以设计成齿轮跟轴同体。 （ 2） 本次设计的第一级传动不仅仅有减速的作用，还有改变运动方向的作用 。 考虑到玩具的传动精度要求不高、齿轮承载能力可以比较小以及成本要求低廉，所以我在设买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 计过程中没有使用蜗轮蜗杆传动，而是采用了在玩具中应用很广的简易啮合齿轮传动，因此齿轮轴 1 中的大齿轮设计成圆盘状，齿分布在圆盘的边缘 14。 （ 3） 考虑到横向定位问题， 我在轴的两端 设计了轴肩。 （ 4） 因为大齿轮的齿是横向的，为了不让第一级传动跟第二级传动产生干涉，轴上的大齿轮跟小齿轮之间留有一段距离。 图 4计中作了以下处理： （ 1）所需的第三级传动小齿轮比较小，所以设计成齿轮跟轴同体。 （ 2）为了节省横向空间，设计成小齿轮和大齿轮连在一起。 （ 3）考虑到横向定位问题，设计了轴肩。 （ 4）因为要跟齿轮轴 1 中的小齿轮配合，齿轮两边的轴设计成不同长度。 图 4轮轴二 图 4，也是减速箱的输出轴 图 4轮轴三 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 在设计过程中作了以下处理： （ 1）通过前面的讨论我们知道，减速箱输出轴跟腿配合完成行走动作。所以输出轴设计成曲轴。 （ 2）齿轮跟轴设计成同体，如果不这样设计，则会造成装配困难。 （ 3）为了最终装配的时候曲轴伸出减速箱的部分不会跟其他部分产生干涉，我把曲轴弯曲部分的横向距离设计得比较长。 （ 4）跟齿轮轴 2一样，齿轮两边轴的长度设计成长度不相同。 见的动漫造型 外部造型设 计一直是玩具设计过程中非常重要的一个环节，好的造型 可以提高产品的附加值，增强产品的市场竞争力 15。 现在市面上流行的动漫玩具造型 千奇百怪，而且大多数玩具的造型都比较好地反映出动漫原型的特点，总的来说玩具造型常见的有 以下三大类： （ 1） 威猛型：这一类玩具选择的人物常常是一些孔武有力的肌肉男或者是一些机械化人物，比如变形金刚 ，这一类的玩具造型往往也会比较复杂，设计制造都有一定的难度。 图 5形金刚 （ 2） 可爱型：这一类玩具造型通常都比变形金刚之类的机械化动漫玩具简单，玩具的原型在日本动漫里面经常出现，常常是一些可爱的动物或者是女孩。见图 5比卡买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 丘。 图 5卡丘 （ 3） Q 版动漫玩具：指的是按照 正常人的比例缩小，但是头很大，基本上头和身体各占一半 的造型 。 见图 5 5 版玩具 次设计的原型 在本次设计中，通过比较我选择了动漫七龙珠里面的可爱人物布欧作为原型进行外部设计，见图 5文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 图 5欧 选择它作为我的设计原型主要有以下几个原因： （ 1） 它能很好的满足我的设计要求，前面提到在本次设计中会使用到减速箱，而减速箱的体积比较大，再看看布欧，它身体比较臃肿，完全可以容纳 体积 比较大的减速箱；另外一个方面布欧在动漫里面是一个懂得魔法的人物，身体可以随意扭曲变形，因此在设计中我会有比较大的发挥空间。 （ 2） 作为一个动漫玩具，选择设计布欧玩具有比较大的市场前景。七龙珠这部动漫已经流行了十几年，在“ 80 后”及“ 90 后”中有较大的影 响力，而其中布欧这个人物以其可爱的外表，天真无邪的性格以及不可思议的魔法吸引了大批的动漫迷。 （ 3） 选择布欧作为玩具的原型，制作玩具会比较容易。相比其他动漫人物，布欧外形简单加上他有随意变形的特性，有些造型复杂的地方我们可以把它简单化，这样处理又不会破坏布欧在动漫迷中的形象。 （ 4） 以布欧为原型设计的玩具符合安全性的原则。我们可以看到，这个布欧浑身上下都没有棱角之类尖锐的地方，所以以它作为原型设计的玩具对小朋友也不会有什么伤害。 具的外部造型 如图 5要做了以下几部分工 作： （ 1）为了能比较准确地勾画出原型的轮廓，在设计过程中使用了大量的曲面设的技巧，希望达到让人一眼就能认出该玩具的原型的效果。 （ 2）由于设计的需要，有些地方我做了一些改变。因为本次设计的玩具要求实现转弯功能，从前面的讨论我们知道，玩具的两只手需要抬起来，而且其中一只手要比另一只手长才能顺利实现转弯，如果把两只手直接抬起来动作看起来会比较僵硬，而且手一长一短感觉不协调，所以我把它设计成好像在练拳的样子，一只手打出去，而买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 另外一只手收回来，这样处理既能实现预期的要求，又不至于让人产生不协调的感觉。 （ 3）它的 披风和裤子我选择使用布作为材料，如果把它的披风和裤子都设计成塑料会让整个玩具看起来比较死板。 （ 4）它的马甲和腰带则采用画的方式。这两部分如果采用常规设计会增加制造的成本，而且这会带来装配上的困难。 图 5面造型 图 5面造型 如图 5示是玩具的手，在本次设计中，我并没有把它设计成普通手的模样，只是把它设计成 球形。 图 5 这样设计有几个好处： （ 1） 符合转弯机构的需要，通过前面的讨论我们知道玩具转弯的前提是手碰到了障碍物，所以转弯过程不可避免会有摩擦，而把它设计成球形就是为了减小摩擦，让转弯更顺利。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - （ 2） 减小了制造的困难，降低了生产成本。 （ 3） 可以反应出动漫原型的特性。动漫当中的布欧是一个可以随意变化身体形态的魔人，因此把它的手设计成球形并不会让人感觉到别扭。 图 5 如图 5示是玩具的脚。设计中，主要做了以下几部分工作： （ 1） 我有意把脚板设计的比较大 ，这样做不仅提高玩具行走过程中的稳定性，而且对解决玩具的平衡问题有很大的帮助。 （ 2） 脚的基本形状还是根据原型来设计，设计成船型。这样设计不仅造型优美，而且制造起来比较方便。 （ 3） 腿部分为两个部分：下面那部分是露在外面的部分，设计成圆柱体；而上面部分设计成长方体，因为这部分需要与减速箱配合共同完成行走的动作，所以这样设计的优点是可以让腿更容易装配在减速箱上。 玩具 的内部结构设计也是玩具设计中不可缺少的重要组成部分，这部分的主要工作是设计各个部件在玩具内部的位置以及如何定位等问题。只有正确地设计各 个部件在玩具中的位置，让各个部件 能够 有机地联系起来，才能化腐朽为神奇，确保玩具 顺利实现 预期的功能 16。在本次设计中，我主要解决的问题是确定减速箱、平衡机构、转弯机构的位置以及计算一些内部尺寸。 部基本结构 玩具内部基本结构如图 6买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 图 6具内部结构 各部分结构的功能： （ 1） 标号 1的部分是一个凹槽，作用是为减速箱和腿提供足够大的空间，它底面是平面的而两边是圆弧面，长度比减速箱略大。 （ 2） 标号 2的部分是的部分和标号 5的部分是用来配合杠杆动作而专门开的两条槽，提供杠杆运动所需的空间。 （ 3） 标号 3的部分是弧形的槽，在本次设计中解决平衡问题我采用的其中一种方案是配重，需要通过腿的上下运动来推动导管，从而使得里面的铁珠滚动来实现，这个槽就是连接腿跟导管的通道，之所以设计成弧形，是因为腿有时候会跟着减速箱一起转动，腿转动的运动轨迹就是一个圆弧。 （ 4） 标号 4的部分是一个尺寸比导管大的槽，它的作用就是用来放置导管以及为导管上下运动提供足够的空间。 （ 5） 标号 6的部分是圆形的固定环，主要作用是限制减速箱的活动范围，设计成圆形不仅可以约束减速箱在平行地面方向上的运动，又不会对减速箱的转动造成影响。 （ 6） 标号 7的部分也是一 个弧形的槽，作用是为腿的在垂直地面方向上的活动提供足够的空间。尺寸跟标号 3的槽相同。 （ 7） 标号 8的部分是一个方形槽，作用是用来放置电池。上面还有一个上盖，上盖与躯体的连接方式 采用 玩具中常用的嵌入式连接。 部主要结构的尺寸计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - 定环的尺寸计算 要使 减速箱在固定环内能够转动，而且在平行于地面方向上不可以移动，就要求减速箱内切于固定环。图 6 图 6减速箱放进固定环示意图 在这里需要计算两个长度 。 L 则决定了减速箱输出轴，即曲轴弯曲部分的长度。 由勾股定理得： 2 环 （ 6 长度 环（ 6 取固定环的厚度 环因此，为了不产生干涉，必须使曲轴弯曲部分的长度 环曲（ 6 考虑到要留一定的余量，最后选取 0形槽的尺寸计算 要计算弧形槽的尺寸，我们必须先知道腿在开槽位置的最大位移是多少。 图 6照减速箱的设计已知： （ 1）减速箱输出轴跟限位销（示意图上的节点处）的距离是 60 2）而开槽位置跟限位销之间的距离是 73 （ 3）减速箱输出轴弯曲程度 是 5 由此我们可以算出腿在开槽位置的最大位移： （ 6 腿在开槽位置的活动范围： （ 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 图 6行走示意图 槽由两段弧形组成，我们可以按照下面的方法来计算槽的尺寸，如图 6 6尺寸计算示意图 已知：腿的上半部分宽度 加上腿的活动范围就是 减速箱的长度加上两段弯曲部分长度大约 腿的上半部分厚度是 由勾股定理得： 22 （ 6 考虑到腿部有时候需要转动，所以必须留一定的余量，最后确定槽的两段弧的半径分别为261 他结构 管 图 6有以下几点要求： （ 1） 两边略向内凹 ，作用是当腿没有推动导管时，铁珠可以 自动回到原始位置，但是内买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22 - 凹的角度不能太大，否则这个机构就失去了作用。 （ 2） 为了使它在转弯的时候也起作用，设计了两个“翅膀”，尺寸跟玩具躯体上的弧形槽的尺寸相同。 （ 3） 导管工作的时候是一头为支点，另一头绕支点转动，所以整个导管的长度比躯体上的方形槽的长度略小，为了防止铁珠滚出导管，导管的长度也不能过短。 图 6管 杆 图 6图 6杠杆 这样设计有几个特点 （ 1） 杠杆的支点跟杠杆与减速箱的接触点不在同一个平面上，这样设计一方面是受玩具本身造型的限制，另一个方面这样 设计比较容易装配。 （ 2） 杠杆前端设计成圆弧形，这样设计的好处是在转弯的时候杠杆能跟减速箱始终接触在一起。 （ 3） 图中标号 1的部分是防止杠杆跟腿产生干涉而专门设计的。 与长手臂配合使用的杠杆前半部分的设计跟与短手臂配合的杠杆的设计是一样的，但是后半部分多了一个转折，这是因为不管是在与地面平行还是与地面垂直的方向上，长手臂跟减速箱的延伸体都处在不同平面内，具体三维实体图见图 6文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970