專利名稱：翻書機器人的制作方法
翻書機器人
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的是指一種多功能的翻書機器人。背景技術(shù)：
書是人們獲取知識的重要途徑。但是，對那些雙手殘疾，或是手部活動 有障礙的人來說，他們無法像正常人一樣用手翻書，因為看書——拿書、翻 書對他們來說并不是容易的事情，他們必須借助腳的幫助，或借助他人的幫 助才能進行閱讀，而要這樣做，是會遇到許多制約因素的。隨著社會的進步 和科學技術(shù)的發(fā)展，人們對弱勢群體給予的重視和關(guān)愛越來越多不僅關(guān)注 殘疾人的物質(zhì)生活，也關(guān)注他們精神文化上的需求。因此，為這些殘疾對象 設(shè)計一種可方便他們閱讀的工具應(yīng)該是非常有意義的一件事情。
目前，國內(nèi)外在翻書設(shè)備方面已有的技術(shù)方案主要是采用電為動力源 的機電混合技術(shù)，通過伺服控制系統(tǒng)來輔助實施。它們有許多好的地方，并 在一定程度上方便了殘疾人的閱讀；但是，其也有不足之處 一是，設(shè)備的 零件復雜，生產(chǎn)成本比較高；二是，零件多為非標的特殊型號，使維修及保 養(yǎng)不方便；三是，須依靠電力工作，在無電源的情況下不能工作，這會影響
翻書設(shè)備的使用范圍。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種純機械動力、無任何 電機輔助、具備夾書翻書功能、方便雙手殘疾人閱讀的平臺——多功能的翻 書機器人。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明翻書機器人含有踏板、擺桿、機架、連架、滑 輪、限位機構(gòu)、機架板、外套管、上端蓋、連接機構(gòu)，所述的機架下連踏板、上連機架板形成桌式結(jié)構(gòu)，其特征是，還包括粘書手臂、夾書裝置和翻書裝
置；所述的夾書裝置包括支座、連桿和壓頭；所述的翻書裝置包括正弦架、 翻書手臂、滑塊和搖桿；所述的擺桿包括第一擺桿、第二擺桿；所述的滑輪 包括第一滑輪和第二滑輪；所述的機架由兩個側(cè)架通過底部橫桿及連架的底 腳聯(lián)成一體，并通過側(cè)架與連架銷接；所述的踏板后端銷接在機架的底部橫 桿上，在踏板下底部橫桿上設(shè)有復位彈簧，其使踏板的前端翹起；在連架底 部第一橫桿上設(shè)有第二擺桿，第二擺桿的前端壓在踏板翹起的前端下；在連 架底部第二橫桿中間設(shè)有第一擺桿，第一擺桿的前端擱在踏板翹起的前端上; 連接機構(gòu)由鋼絲組成，將擺桿、滑輪、搖桿、壓書裝置連接起來；所述的機 架板為一塊帶有通孔、槽和螺紋孔的面板，夾書裝置通過支座連接在機架板 上，連桿上設(shè)有復位拉簧，其一端與連桿連接，另一端與底座連接；在機架 板上共設(shè)有兩個夾書裝置，左右各設(shè)一個；所述的翻書裝置通過搖桿與連架 連接，并通過正弦架、外套管、上端蓋與機架板在通孔處連接；翻書手臂通 過滑塊連接在正弦架上，滑塊可在正弦架構(gòu)成的導軌中來回滑動并帶動翻書 手臂一起滑動；粘書手臂直接連接在正弦架上，在粘書手臂的前端設(shè)置有粘 性物質(zhì)；搖桿的上端通過滑塊與翻書手臂連接，搖桿的下端通過限位凸起槽 III與連架連接，在搖桿與連架的連接處設(shè)有搖桿復位彈簧；在機架底部設(shè)有 限位機構(gòu)和第一滑輪，在連架上端設(shè)有第二滑輪；連接機構(gòu)由鋼絲組成，將 擺桿、滑輪、搖桿、壓書裝置連接起來。
在所述的連架底部第一橫桿上設(shè)有限位凸起槽II ，第二擺桿設(shè)置在限 位凸起槽II內(nèi)。
在所述的連架底部第二橫桿上設(shè)有限位凸起槽I ，第一擺桿設(shè)置在限位 凸起槽I內(nèi)。
所述的機架板為帶有一個通孔、三個槽及螺紋孔的面板，其中，通孔中 設(shè)置正弦架，第一槽中擱置翻書手臂，第二槽、第三槽用來穿過連接夾書裝 置的鋼絲。本發(fā)明翻書機器人的機械連動過程為
第一擺桿在初始位置時是前端高(前端擱在踏板的上方)后端低，第一 擺桿的后端連接有鋼絲，鋼絲直接與夾書裝置相連接，通過鋼絲連接使夾書 裝置處于受拉繃緊的狀態(tài)，使連桿上的復位鈕簧處在受壓狀態(tài)；當踏板向下 踩動時，第一擺桿的后端上揚，處于擺桿尾端的鋼絲不受拉，由于無鋼絲連 接的牽拉限制，夾書裝置連桿上的復位鈕簧慢慢張開，帶動夾書裝置一起張 開；當踏板碰到踏板下方的限位機構(gòu)時，便不再向下運動。
當使用者踩動踏板之后，連在踏板前端下方的第二擺桿受力后前端被下 壓，由于第二橫桿的支撐作用，使第二擺桿的后端向上翹起，通過第一滑輪、 以及第二滑輪傳遞動力，最終施加給搖桿一個橫向的拉力，使搖桿受到拉力 后帶動滑塊及翻書手臂旋轉(zhuǎn)一定的角度；當搖桿逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度時，同 時也帶動了正弦架在垂直方向的向上移動，帶動粘書手臂一起向上移動；當 踏板慢慢下踩時，粘書手臂通過粘性物質(zhì)粘起書頁逐漸向上移動，當上升一 段距離之后，翻書手臂正好轉(zhuǎn)過一定的角度過來帶動書頁翻過去；此時松開 踏板，夾書裝置會將書頁夾緊，翻書手臂和粘書手臂回到初始位置，翻書過 程結(jié)束。
當使用者松開踏板后，踏板在復位鈕簧的作用下回復到初始位置，由于 第二擺桿的反向作用，使連接搖桿的鋼絲松弛，搖桿在搖桿復位彈簧的作用 下回復到初始位置；由于第一擺桿的反向作用，使夾書裝置由于連接鋼絲重 新拉緊而再度將書夾緊。
只要重復踏板的上下運動，就可以穩(wěn)定地將書一頁一頁地翻過去。
本發(fā)明翻書機器人的優(yōu)點是 (1)采用純機械運動模式，無需使用電作為動力源，符合制造業(yè)的綠色 化趨勢。(2)所選材料為常用材料，且零件多為標準件或加工簡單的零件， 使生產(chǎn)成本大大降低。(3)可以翻閱不同大小、不同厚度的書。(4)結(jié)構(gòu)簡 單，穩(wěn)定性較好。(5)適用性更強，使用范圍更廣。

附圖1為本發(fā)明翻書機器人的結(jié)構(gòu)示意附圖2為翻書裝置的結(jié)構(gòu)示意附圖3為踏板及傳動部分的結(jié)構(gòu)示意附圖4為夾書裝置的結(jié)構(gòu)示意附圖5為粘書手臂的結(jié)構(gòu)示意附圖6為翻書手臂的結(jié)構(gòu)示意附圖7為機架板的結(jié)構(gòu)示意附圖8為連架的結(jié)構(gòu)示意附圖9為正弦架的結(jié)構(gòu)示意附圖10為本發(fā)明翻書機器人的結(jié)構(gòu)示意后視圖。 圖中的標號分別為
1、踏板，2、第一擺桿，3、第二擺桿，4、機架，5、連架，6、第一滑 輪，7、第二滑輪，8、限位機構(gòu)，9、支座，10、連桿，11、壓頭，12、正弦 架，13、翻書手臂，14、滑塊，15、粘書手臂，16、機架板，17、搖桿，18、 外套管，19、上端蓋；21、底部橫桿，22、底腳，23、第一橫桿，24、第二 橫桿，25、搖桿復位彈簧，26、通孔，27、第一槽，28、第二槽，29、第三 槽，30、限位凸起槽I， 31、限位凸起槽II， 32、限位凸起槽III。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明翻書機器人的具體實施方式
。 參見附圖l、附圖IO。本發(fā)明翻書機器人含有踏板l、擺桿、機架4、連 架5、滑輪、限位機構(gòu)8、機架板16、外套管18、上端蓋19、連接機構(gòu)，以 及粘書手臂15、夾書裝置和翻書裝置，所述的夾書裝置包括支座9、連桿IO 和壓頭ll，在連桿10上設(shè)有復位鈕簧；所述的翻書裝置包括正弦架12、翻 書手臂13、滑塊14和搖桿17;擺桿包括第一擺桿2、第二擺桿3;滑輪包括 第一滑輪6和第二滑輪7。機架4由兩個側(cè)架通過底部橫桿21與連架5 (參見附圖8)的底腳22聯(lián) 成一體，并通過側(cè)架與連架5銷接；在機架4的底部設(shè)置踏板1，踏板1的后 端銷接在機架4的底部橫桿21上，在踏板1下底部橫桿21上設(shè)有復位鈕簧 (圖中未示)，其使踏板l的前端翹起；在連架5底部第一橫桿23上設(shè)置兩 個凸起構(gòu)成限位凸起槽II 31,在限位凸起槽II 31內(nèi)設(shè)置第二擺桿3，這樣， 第二擺桿3就不會左右擺動，第二擺桿3的前端壓在踏板1翹起的前端下； 在連架5底部第二橫桿24中間同樣設(shè)置兩個凸起構(gòu)成限位凸起槽I 30，在限 位凸起槽I 30內(nèi)設(shè)置第一擺桿2，這樣，第一擺桿2也不會左右擺動，第一 擺桿2的前端擱在踏板1翹起的前端上；連接結(jié)構(gòu)由鋼絲、滑輪組成，其中 鋼絲與第一擺桿2、第二擺桿3、連桿IO、搖桿17相連接(參見附圖3)機 架4的頂端與機架板16連接，形成桌形結(jié)構(gòu)。
參見附圖7。所述的機架板16為一塊帶有一個通孔26、三個槽(第一槽 27、第二槽28、第三槽29)和若干螺紋孔的面板，其中，通孔26用來設(shè)置 正弦架12，第一槽27中擱置翻書手臂13，第二槽28、第三槽29用來穿過連 接夾書裝置的鋼絲(參見附圖4)。
參見附圖2、附圖4、附圖6。所述的夾書裝置通過支座9連接在機架板 16上，支座9由連桿10連接壓頭11，連桿10上設(shè)有穿接鋼絲(復位鈕簧) 的孔(參見附圖4);在機架板16上共設(shè)有兩個夾書裝置，左右各設(shè)一個，采 取機械力鎖合方式夾持書本。
翻書裝置通過搖桿17與連架5連接，并通過正弦架12 (參見附圖9)、 外套管18、上端蓋19與機架板16在通孔26處連接(參見附圖2、 10);翻 書手臂13通過滑塊14連接在正弦架12上，滑塊14可在正弦架12構(gòu)成的導 軌中來回滑動并帶動翻書手臂13 —起滑動；粘書手臂15直接連接在正弦架 12上(參見附圖2、 5)，在粘書手臂15的前端置有粘性貼片(圖中未示)。
正弦架12與外套管18相連接，可以在其中上下滑動(參見附圖10);
搖桿17的上端通過滑塊14與翻書手臂13連接，并可通過滑塊14沿正 弦架12構(gòu)成的導軌滑動；搖桿17的下端通過限位凸起槽III 32與連架5連接(參見附圖10)，在搖桿17與連架5的連接處設(shè)有搖桿復位彈簧25，當無 外力作用時，搖桿17在搖桿復位彈簧25的作用下能自動復位。
機架4的底部設(shè)有兩處限位機構(gòu)8 (參見附圖l)和第一滑輪6，連架5 的上端設(shè)有第二滑輪7 (參見附圖10);與滑輪共同作用的連接機構(gòu)由鋼絲、 滑輪6組成，其中鋼絲與第一擺桿2，第二擺桿3，連桿IO，搖桿17相連接。
第一擺桿2在初始位置時是前端高(前端擱在踏板1的上方)后端低， 擺桿的后端連接有鋼絲，鋼絲直接與夾書裝置相連接，通過鋼絲連接使夾書 裝置處于受拉繃緊的狀態(tài)，使連桿10上的復位鈕簧處在受壓狀態(tài)；當踏板1 向下踩動時，第一擺桿的后端上揚，處于擺桿尾端的鋼絲不受拉，由于無鋼 絲連接的牽拉限制，夾書裝置連桿10上的復位鈕簧慢慢張開，帶動夾書裝置 一起張開；當踏板1碰到踏板1下方的限位機構(gòu)8時，便不再向下運動。
當使用者踩動踏板1之后，連在踏板1下方的第二擺桿3受力后前端被 下壓，由于第二橫桿24的支撐作用，使其后端向上翹起，通過第一滑輪6傳 遞動力，以及第二滑輪傳遞動力，最終施加給搖桿一個橫向的拉力，使搖桿 17受到拉力后帶動滑塊14及翻書手臂13旋轉(zhuǎn)一定的角度；當搖桿17逆時針 旋轉(zhuǎn)一定角度時，同時也帶動了正弦架12在垂直方向向上移動，并帶動粘書 手臂15—起向上移動；當踏板l慢慢下踩時，粘書手臂15粘起書頁逐漸向 上移動，當上升一段距離之后，翻書手臂13正好轉(zhuǎn)過一定的角度過來帶動書 頁翻過去；此時松開踏板l，夾書裝置將書頁夾緊，翻書手臂13和粘書手臂 15回到初始位置，翻書過程結(jié)束。
當使用者松開踏板l后，踏板l在復位彈簧的作用下回復到初始位置，由 于第二擺桿3的反向作用，使連接搖桿17的鋼絲松弛，搖桿17在搖桿復位 彈簧25 (參見附圖3)的作用下回復到初始位置；由于第一擺桿2的反向作 用，使夾書裝置由于連接鋼絲重新拉緊而再度將書夾緊。
只要重復踏板1的上下運動，就可以穩(wěn)定地將書一頁一頁地翻過去。
權(quán)利要求
1、一種翻書機器人，含有踏板、擺桿、機架、連架、滑輪、限位機構(gòu)、機架板、外套管、上端蓋、連接機構(gòu)，所述的機架下連踏板、上連機架板形成桌式結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括粘書手臂、夾書裝置和翻書裝置；所述的夾書裝置包括支座、連桿和壓頭；所述的翻書裝置包括正弦架、翻書手臂、滑塊和搖桿；所述的擺桿包括第一擺桿、第二擺桿；所述的滑輪包括第一滑輪和第二滑輪；所述的機架由兩個側(cè)架通過底部橫桿及連架的底腳聯(lián)成一體，并通過側(cè)架與連架銷接；所述的踏板后端銷接在機架的底部橫桿上，在踏板下底部橫桿上設(shè)有復位彈簧，其使踏板的前端翹起；在連架底部第一橫桿上設(shè)有第二擺桿，第二擺桿的前端壓在踏板翹起的前端下；在連架底部第二橫桿中間設(shè)有第一擺桿，第一擺桿的前端擱在踏板翹起的前端上；連接機構(gòu)由鋼絲組成，將擺桿、滑輪、搖桿、壓書裝置連接起來；所述的機架板為一塊帶有通孔、槽和螺紋孔的面板，夾書裝置通過支座連接在機架板上，連桿上設(shè)有復位拉簧，其一端與連桿連接，另一端與底座連接；在機架板上共設(shè)有兩個夾書裝置，左右各設(shè)一個；所述的翻書裝置通過搖桿與連架連接，并通過正弦架、外套管、上端蓋與機架板在通孔處連接；翻書手臂通過滑塊連接在正弦架上，滑塊可在正弦架構(gòu)成的導軌中來回滑動并帶動翻書手臂一起滑動；粘書手臂直接連接在正弦架上，在粘書手臂的前端設(shè)置有粘性物質(zhì)；搖桿的上端通過滑塊與翻書手臂連接，搖桿的下端通過限位凸起槽III與連架連接，在搖桿與連架的連接處設(shè)有搖桿復位彈簧；在機架底部設(shè)有限位機構(gòu)和第一滑輪，在連架上端設(shè)有第二滑輪；連接機構(gòu)由鋼絲組成，將擺桿、滑輪、搖桿、壓書裝置連接起來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翻書機器人，其特征在于，在所述的連架底部 第一橫桿上設(shè)有限位凸起槽II ，第二擺桿設(shè)置在限位凸起槽II內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翻書機器人，其特征在于，在所述的連架底部 第二橫桿上設(shè)有限位凸起槽I ，第一擺桿設(shè)置在限位凸起槽I內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翻書機器人，其特征在于，所述的機架板為帶有 一個通孔、三個槽及螺紋孔的面板，其中，通孔中設(shè)置正弦架，第一槽中擱置 翻書手臂，第二槽、第三槽用來穿過連接夾書裝置的鋼絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及機械制造技術(shù)領(lǐng)域，是一種多功能的翻書機器人，它含有踏板、擺桿、機架、連架、滑輪、限位機構(gòu)、機架板、以及粘書手臂、夾書裝置和翻書裝置等；在機架的底部設(shè)有踏板，機架板上設(shè)有夾書裝置和翻書裝置，當使用者踩下踏板后，通過擺桿和滑輪傳遞動力，使搖桿和翻書手臂旋轉(zhuǎn)，同時帶動正弦架和粘書手臂——粘起書頁一同上移，翻書手臂轉(zhuǎn)過來將書頁翻過去；若松開踏板，翻書和粘書手臂則到初始位置，夾書裝置將書頁夾緊，翻書過程結(jié)束；只要重復踏板的上下運動，就可穩(wěn)定地翻書。本發(fā)明的積極效果是純機械運行，無需電源；采用通材和標準件，加工簡便，成本低；可翻閱不同大小、不同厚度的書；使用范圍更廣，穩(wěn)定性較好。
文檔編號B42D9/04GK101428515SQ20071004786
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者俊 徐, 政 梅, 胡申順, 辛紹杰 申請人:上海電機學院