專利名稱：斜面行走裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及教學(xué)用具及玩具領(lǐng)域，具體而言，涉及一種斜面行走裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品在教學(xué)中的應(yīng)用非常普遍，學(xué)生的知識(shí)面隨之也越來越廣，但現(xiàn)在教學(xué)還是存在如下的問題:1、課堂枯燥無味，無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；2、灌輸式教學(xué)，學(xué)生不能較好的理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)；3、動(dòng)手能力差，無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。玩具在孩子們的童年里扮演了很重要的角色，現(xiàn)在的家長都十分注重孩子的早期教育，很多家長就想買一些玩具來幫助孩子在游戲中獲得知識(shí)，但是現(xiàn)在大部分的玩具存在如下問題:1、具備娛樂功能，但孩子從中學(xué)不到知識(shí)；2、能從中學(xué)到知識(shí)，但是枯燥無味，提不起孩子的興趣；3、一般玩具買回來都是組裝好的，無法提高孩子的動(dòng)手能力。為此，需要 設(shè)計(jì)一些既能用作教學(xué)用具，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，增加學(xué)習(xí)興趣，且淺顯易懂，又能當(dāng)作玩具來玩，讓孩子在游戲中學(xué)到知識(shí)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種斜面行走機(jī)構(gòu)，可用作教學(xué)用具，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，增加學(xué)習(xí)興趣，且淺顯易懂，又能當(dāng)作玩具來玩，讓孩子在游戲中學(xué)到知識(shí)。有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種斜面行走裝置，可在傾斜角為5° ^20°的斜面上行走，包括半圓柱體形的本體和兩一起聯(lián)動(dòng)的支腿，所述本體的柱面朝下放置，兩所述支腿可自由擺動(dòng)地樞接在所述本體的兩半圓形端面上，兩半圓形端面所在圓的半徑為R，則，所述支腿的樞接點(diǎn)位于以0.1R為半徑、在所述本體水平放置時(shí)以所述半圓形端面的圓心正下方0.2R處的點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)；所述斜面行走裝置的重心位于以0.1R為半徑、在所述本體水平放置時(shí)以所述本體軸線中點(diǎn)的正下方0.4R處的點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，且該圓形區(qū)域所在的面與所述半圓形端面平行；所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離為L1，所述支腿的長度為L2，且R-L1 < L2,即所述半圓形端面的半徑R與所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離的差小于所述支腿的長度。在該技術(shù)方案中，斜面行走裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，加工成本低，不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，當(dāng)裝置在斜面上受一短暫的外力時(shí)，會(huì)引發(fā)其以前后搖擺的形式沿斜面往下行走。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，L2- (R-L1) =0.05R,即所述支腿的長度比所述半圓形端面的半徑R與所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離的差大0.05R。在該技術(shù)方案中，斜面行走裝置在運(yùn)動(dòng)過程中，支腿抵到斜面上支撐著裝置整體離開斜面一段距離，使裝置沿斜面向下“跳動(dòng)”的方式前進(jìn)一段距離。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述本體水平放置時(shí)，所述支腿的樞接點(diǎn)位于所述半圓形端面的圓心正下方0.2R處；在所述本體水平放置時(shí)，所述斜面行走裝置的重心位于所述本體軸線中點(diǎn)的正下方0.4R處；所述支腿的長度為0.85R。在該技術(shù)方案中，上述斜面行走裝置的所有參數(shù)為最佳參數(shù)，能達(dá)到最好的技術(shù)效果。在上任一述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，半圓柱體形的所述本體為中空框體機(jī)構(gòu)，包括矩形的頂板和兩半圓形的端面板，兩半圓形的所述端面板通過所述頂板連接在一起，兩所述端面板均垂直于所述頂板。在該技術(shù)方案中，半圓柱體形的本體為中空框體機(jī)構(gòu)，能滿足斜面行走裝置的行走要求,且節(jié)省材料,降低了生產(chǎn)成本。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述頂板的兩邊和兩所述端面板的直邊通過榫槽結(jié)構(gòu)相連接。在該技術(shù)方案中，榫槽結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，連接穩(wěn)定，且能滿足頂板與兩端面板的連接強(qiáng)度要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括至少一個(gè)連接橫梁，所述連接橫梁的兩端分別與兩半圓形的所述端面板連接。在該技術(shù)方案中，連接橫梁可增加兩端面板的連接強(qiáng)度，同時(shí)防止了兩端面板的變形。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述連接橫梁的兩端設(shè)置有榫，兩所述端面板上設(shè)置有槽，所述榫插入所述槽中，將兩所述端面板連接在所述連接橫梁的兩端。在該技術(shù)方案中，榫槽結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，連接穩(wěn)定，且能滿足連接橫梁與兩端面板的連接強(qiáng)度要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括配重體，所述配重體設(shè)置在兩所述端面板上。在該技術(shù)方案中，配重體設(shè)置在兩所述端面板上，不影響斜面行走裝置的整體美觀，且能滿足配重的要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述配重體為對(duì)稱設(shè)置在兩所述端面板上的螺栓和/或配重塊。在該技術(shù)方案中，配重體為螺栓和/或配重塊，簡單易行，且能有效的達(dá)到配重的要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述斜面行走裝置的所述頂板上設(shè)置有裝飾物，構(gòu)成玩具。在該技術(shù)方案中，頂板上的有裝飾物，可增加裝置的美感，更容易的吸引孩子的注意力。綜上所述，本實(shí)用新型提供的斜面行走裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，加工成本低，當(dāng)裝置在斜面上受一短暫的外力時(shí)，會(huì)引發(fā)其以前后搖擺的形式沿斜面往下行走；該裝置可用作教學(xué)用具，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，增加學(xué)習(xí)興趣，且淺顯易懂，又能當(dāng)作玩具來玩，讓孩子在游戲中學(xué)到知識(shí)。
圖1是本實(shí)用新型所述斜面行走裝置一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中端面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中連接橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是頂板、端面板和連接橫梁的組裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖1中裝飾物的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A和圖7B是所述斜面行走裝置初始狀態(tài)的受力圖；圖7C、圖7D和圖7E是所述斜面行走裝置運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置的狀態(tài)圖。其中，圖1至圖7E中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:I支腿,2頂板,3端面板,4連接橫梁,5配重體,6裝飾物,7斜面。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí) 施例的限制。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種斜面行走裝置，可在傾斜角為5° ^20°的斜面7上行走，包括半圓柱體形的本體和兩一起聯(lián)動(dòng)的支腿1，所述本體的柱面朝下放置，兩所述支腿I可自由擺動(dòng)地樞接在所述本體的兩半圓形端面上，兩半圓形端面所在圓的半徑為R，則，所述支腿I的樞接點(diǎn)位于以0.1R為半徑、在所述本體水平放置時(shí)以所述半圓形端面的圓心正下方0.2R處的點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)；所述斜面行走裝置的重心位于以0.1R為半徑、在所述本體水平放置時(shí)以所述本體軸線中點(diǎn)的正下方0.4R處的點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，且該圓形區(qū)域所在的面與所述半圓形端面平行；所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離為L1,所述支腿I的長度為L2,且R-L1 < L2,即所述半圓形端面的半徑R與所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離的差小于所述支腿I的長度。在該技術(shù)方案中，斜面行走裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，加工成本低，當(dāng)在斜面上受一短暫的外力時(shí)，會(huì)引發(fā)裝置以前后搖擺的形式沿斜面往下行走。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，L2- (R-L1) =0.05R,即所述支腿I的長度比所述半圓形端面的半徑R與所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離的差大0.05R。在該技術(shù)方案中，在斜面行走裝置的運(yùn)動(dòng)過程中，支腿抵到斜面上支撐著裝置整體離開斜面一段距離，使裝置沿斜面向下“跳動(dòng)”的方式前進(jìn)一段距離。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述本體水平放置時(shí)，所述支腿I的樞接點(diǎn)位于所述半圓形端面的圓心正下方0.2R處；在所述本體水平放置時(shí)，所述斜面行走裝置的重心位于所述本體軸線中點(diǎn)的正下方0.4R處；所述支腿I的長度為0.85R。在該技術(shù)方案中，上述斜面行走裝置的所有參數(shù)為最佳參數(shù)，能達(dá)到最好的技術(shù)效果。在上任一述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，半圓柱體形的所述本體為中空框體機(jī)構(gòu)，包括矩形的頂板2和兩半圓形的端面板3，兩半圓形的所述端面板3通過所述頂板2連接在一起，兩所述端面板3均垂直于所述頂板2。在該技術(shù)方案中，半圓柱體形的本體為中空框體機(jī)構(gòu)，能滿足斜面行走裝置的行走要求,且節(jié)省材料,降低了生產(chǎn)成本。如圖2、圖3和圖5所示，所述頂板2的兩邊和兩所述端面板3的直邊通過榫槽結(jié)構(gòu)相連接。在該技術(shù)方案中，榫槽結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，連接穩(wěn)定，且能滿足頂板與兩端面板的連接強(qiáng)度要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括至少一個(gè)連接橫梁4，所述連接橫梁4的兩端分別與兩半圓形的所述端面板3連接。在該技術(shù)方案中，連接橫梁可增加兩端面板的連接強(qiáng)度，同時(shí)防止了兩端面板的變形。如圖3、圖4和圖5所示，所述連接橫梁4的兩端設(shè)置有榫，兩所述端面板3上設(shè)置有槽，所述榫插入所述槽中，將兩所述端面板3連接在所述連接橫梁4的兩端。在該技術(shù)方案中，榫槽結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，連接穩(wěn)定，且能滿足連接橫梁與兩端面板的連接強(qiáng)度要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括配重體5，所述配重體5設(shè)置在兩所述端面板3上。在該技術(shù)方案中，配重體設(shè)置在兩所述端面板上，不影響斜面行走裝置的整體美觀，且能滿足配重體的要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述配重體5為對(duì)稱設(shè)置在兩所述端面板3上的螺栓和/或配重塊。在該技術(shù)方案中，配重體為螺栓和/或配重塊，簡單易行，且能有效的達(dá)到配重的要求。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述斜面行走裝置的所述頂板2上設(shè)置有裝飾物
6,構(gòu)成玩具。在該技術(shù)方案中，如圖6所示，頂板上的裝飾物為鴨形裝飾物，包括鴨頭和鴨尾，斜面行走裝置整體呈現(xiàn)鴨形態(tài)；裝飾物的種類很多，可根據(jù)具體情況使的斜面行走裝置呈現(xiàn)所需要的形態(tài)。上述實(shí)施例給出的斜面行走裝置在斜面上行走的過程如圖7C至圖7E所示，其行走過程和原理為:斜面行走裝置的各個(gè)參數(shù)調(diào)整好后,將其放置在傾斜角度為10°斜面7上,然后給裝置一個(gè)力F如圖7A，使其處在如圖7B所示的狀態(tài)，力F消失后裝置在重力的作用下，沿斜面7向前擺動(dòng)，當(dāng)裝置擺動(dòng)到如圖7C所示的極限狀態(tài)時(shí)，由于慣性的作用，裝置沿斜面7往后擺動(dòng)，在往后擺動(dòng)的過程中，經(jīng)過了如圖7D所示的狀態(tài)，支腿I抵到斜面7上支撐著裝置整體離開斜面一段距離，并且在重力的作用下，裝置沿斜面7向下“跳動(dòng)”的方式前進(jìn)一段距尚，運(yùn)動(dòng)到如圖7E所不的狀態(tài)，再次由圖7C —圖7D —圖7E —圖7C如此往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，使得該裝置以前后搖擺的方式沿斜面7向下行走。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，為了更容易描述和理解斜面行走裝置的運(yùn)動(dòng)過程，在上述的運(yùn)動(dòng)過程中，忽略了能量的損失等不利因素。綜上所述，本實(shí)用新型提供的斜面行走裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，加工成本低，當(dāng)裝置在斜面上受一短暫的外力時(shí)，會(huì)引發(fā)其以前后搖擺的形式沿斜面往下行走；該裝置可用作教學(xué)用具，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，增加學(xué)習(xí)興趣，且淺顯易懂，又能當(dāng)作玩具來玩，讓孩子在游戲中學(xué)到知識(shí)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種斜面行走裝置，可在傾斜角為5° ^20°的斜面(7)上行走，其特征在于，包括半圓柱體形的本體和兩一起聯(lián)動(dòng)的支腿(1)，所述本體的柱面朝下放置，兩所述支腿(I)可自由擺動(dòng)地樞接在所述本體的兩半圓形端面上，兩半圓形端面所在圓的半徑為R，則， 所述支腿(1)的樞接點(diǎn)位于以0.1R為半徑、在所述本體水平放置時(shí)以所述半圓形端面的圓心正下方0.2R處的點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)； 所述斜面行走裝置的重心位于以0.1R為半徑、在所述本體水平放置時(shí)以所述本體軸線中點(diǎn)的正下方0.4R處的點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，且該圓形區(qū)域所在的面與所述半圓形端面平行； 所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離為L1，所述支腿(1)的長度為L2，且R-L1 < L2,即所述半圓形端面的半徑R與所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離的差小于所述支腿(I)的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜面行走裝置，其特征在于，L2-(R-L1)=0.05R,即所述支腿(O的長度比所述半圓形端面的半徑R與所述圓心和樞接點(diǎn)之間距離的差大0.05R。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜面行走裝置，其特征在于， 在所述本體水平放置時(shí)，所述支腿(1)的樞接點(diǎn)位于所述半圓形端面的圓心正下方0.2R 處； 在所述本體水平放置時(shí)，所述斜面行走裝置的重心位于所述本體軸線中點(diǎn)的正下方0.4R 處； 所述支腿(I)的長度為0.85R。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的斜面行走裝置，其特征在于，半圓柱體形的所述本體為中空框體機(jī)構(gòu)，包括矩形的頂板(2)和兩半圓形的端面板(3)，兩半圓形的所述端面板(3)通過所述頂板(2)連接在一起，兩所述端面板(3)均垂直于所述頂板(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜面行走裝置，其特征在于，所述頂板(2)的兩邊和兩所述端面板(3)的直邊通過榫槽結(jié)構(gòu)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜面行走裝置，其特征在于，還包括至少一個(gè)連接橫梁(4)，所述連接橫梁(4)的兩端分別與兩半圓形的所述端面板(3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜面行走裝置，其特征在于，所述連接橫梁(4)的兩端設(shè)置有榫，兩所述端面板(3)上設(shè)置有槽，所述榫插入所述槽中，將兩所述端面板(3)連接在所述連接橫梁(4)的兩端。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜面行走裝置，其特征在于，還包括配重體(5)，所述配重體(5)設(shè)置在兩所述端面板(3)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的斜面行走裝置，其特征在于，所述配重體(5)為對(duì)稱設(shè)置在兩所述端面板(3)上的螺栓和/或配重塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜面行走裝置，其特征在于，在所述斜面行走裝置的所述頂板(2 )上設(shè)置有裝飾物(6 )，構(gòu)成玩具。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種斜面行走裝置，可在傾斜角為5°~20°的斜面上行走，包括半圓柱體形的本體和兩一起聯(lián)動(dòng)的支腿，本體的柱面朝下放置，兩支腿可自由擺動(dòng)地樞接在本體的兩半圓形端面上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，加工成本低，當(dāng)裝置在斜面上受一短暫的外力時(shí)，會(huì)引發(fā)其以前后搖擺的形式沿斜面往下行走；該裝置可用作教學(xué)用具，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，增加學(xué)習(xí)興趣，且淺顯易懂，又能當(dāng)作玩具來玩，讓孩子在游戲中學(xué)到知識(shí)。
文檔編號(hào)G09B19/22GK203001950SQ201220602459
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者高云峰 申請(qǐng)人:高云峰