CN106345117A - 一种人类模拟鸟飞翔的装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置包括支撑体、动力部、模拟翅膀，其中模拟翅膀用于安装在人体的双臂上，支撑体用于支撑动力部以及安装有模拟翅膀的人体，动力部用于使人体进行位移。通过该装置可以实现人类在特定的空间内像鸟一样用自己的翅膀飞翔起来。

Description

一种人类模拟鸟飞翔的装置及其应用
技术领域
本发明涉及游乐器具装置，特别提供一种人类模拟鸟飞翔的装置及其应用，该装置可应用在游乐场作为一个游戏或新的竞技项目。
背景技术
人类虽然发明了飞机、飞船等飞行器，却没有发明一种装置可以真正满足人类特别是儿童的飞行梦想，即人类可以煽动安装在人体双臂上的模拟翅膀象鸟一样在空中飞翔，为此要发明一种装置，来实现这个飞行的梦想。
发明内容
本发明提供一种装置，人只要煽动安装在人体双臂上的模拟翅膀，就可以在特定的空间内像鸟一样用自己的翅膀飞翔起来。
设计理念:
本发明所述装置利用特定的设计，可克服试飞人的重力，并在试飞人煽动模拟翅膀的时候，相应的动力部分产生定向的飞翔动力，实现人类像鸟一样在空中飞翔的梦想。
根据这个理念，可以设计制作人类模拟鸟飞翔的装置，本发明所述装置的关键要素是：
1)、具有托起人重力的任何向上的力；2)、煽动翅膀产生的动力。
基于以上设计理念，本发明提供一种人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置包括支撑体、动力部、模拟翅膀3，其中模拟翅膀3可以安装在人体的双臂上，支撑体用于支撑动力部以及安装有模拟翅膀3的人体，动力部用于使人体进行位移。
具体地，所述支撑体能够划分为支撑部和连接装置；动力部包括传感器和拉力控制装置；
其中连接装置用于连接安装有模拟翅膀3的人体和支撑部；传感器设置于连接装置或模拟翅膀3上，用于测量连接装置承受的拉力和/或翅膀3的移动速度及频率，并将所得数据传递给拉力控制装置；拉力控制装置与连接装置相连，并根据接收到的数据来控制连接装置的拉动(拉紧)或释放。当人煽动模拟翅膀3时，会产生向上的力，传感器所测连接装置的拉力或人体的移动速度会有变化，传感器将该变化的信号传递给拉力控制装置，进而控制连接装置的拉动或释放，实现人体在三维空间的模拟飞翔。
以下几种装置只是本发明设计理念的表现形式之一：
天平式人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置的支撑体为一T型支撑架110，包括平衡梁111和支撑立柱112，支撑立柱112垂直于地面设置，用于支撑平衡梁111，平衡梁111架在支撑立柱112上；动力部由砝码120和连接绳121组成，平衡梁111两端各设有一条连接绳121，一条连接绳121与砝码120相连，另一条用于连接安装有模拟翅膀3的人体。
其中，在平衡梁111和支撑立柱112的结合处还可设有以支撑立柱112为中心的转动电机113，可以带动人体围绕支撑立柱112上下飞翔。
足球门型人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置的支撑体为一足球门型框架210，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221以及绳索222组成；其中拉力控制装置220设在足球门型框架210的横梁211上，并通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，绳索222上设有拉力传感器221；使用时，安装有模拟翅膀3的人体吊挂在绳索222上，当人煽动模拟翅膀3时，会产生向上的力，拉力传感器221所测的拉力会减小，拉力传感器221将拉力变化的信号传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220以不同的速度拉动或释放绳索222。
其中，所述拉力控制装置220上还可安装有水平移动电机223，用于带动拉力控制装置220在横梁211上进行水平运动。另外，所述横梁211的部分或全部可用弯曲导轨2110替代，通过水平移动电机223带动拉力控制装置220在弯曲导轨2110上进行运动，可以使人在三维空间内感受到飞翔的乐趣。
足球门型人类模拟鸟飞翔的装置之二，其特征在于：所述装置的支撑体为一足球门型框架210，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221以及绳索222组成；其中两个拉力控制装置220分别设在足球门型框架210横梁211的两端，并分别通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，每条绳索222上设有拉力传感器221；使用时，当人煽动模拟翅膀3时，会产生向上的力，拉力传感器221所测的拉力会有变化，拉力传感器221将拉力变化的信号传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220以不同的速度拉动或释放绳索222，实现前后和上下的两维飞翔。
三角形人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置的支撑体为三个相互平行的立柱310，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221以及绳索222组成；其中每个立柱310上各设有一个拉力控制装置220，拉力控制装置220分别通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，每条绳索222上设有拉力传感器221；使用时，当人煽动模拟翅膀3时，会产生向上的力，三个拉力传感器221所测的拉力会有变化，三个拉力传感器221将拉力变化信号分别传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220以不同的速度拉动或释放绳索222，实现前后、左右和上下的三维飞翔。
双导轨型人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置的支撑体为两条平行设置的导轨410，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221、绳索222以及水平移动电机223组成；其中每条导轨410上各设有一个拉力控制装置220，水平移动电机223设置在拉力控制装置220上，拉力控制装置220分别通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，每条绳索222上设有拉力传感器221；使用时，安装有模拟翅膀3的人体吊挂在绳索222上，两个水平移动电机223带动拉力控制装置220沿导轨410进行水平运动，当人煽动模拟翅膀3时，会产生向上的力，两个拉力传感器221所测的拉力会有变化，每个拉力传感器221将拉力变化信号分别传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220以不同的速度拉动或释放绳索222。
以上各种实现方式均可通过继电器控制飞翔的范围。
另外，在室内吊装可以替代所有的立柱安装，如在室内体育馆中用墙壁固定横梁等方式。
以上方案也可以将传感器安装在翅膀上，测出煽动翅膀时翅膀上下的压力变化以及翅膀煽动的速度和频率，通过无线信号传给绳索控制器，进而控制拉动或释放绳索。
为了使飞翔的感觉更逼真，模拟飞翔的人也可带上特殊的电子显示眼镜，该电子显示眼镜中显示各种空中背景的图案或动态视频，就像在天空飞翔一样；或者在模拟飞翔的区域放置一台电子屏幕，用于播放天空背景图案或动态视频以模拟飞翔的情景，使飞翔的感觉更加逼真。
本发明所述装置可以作为游乐设施或应用于竞技项目比赛中。
本发明设计理念是通过任何外力将人的体重减轻到足够轻，进而使人体能够通过装置模拟飞翔。
附图说明
图1天平式模拟鸟飞翔装置结构示意图。
图2足球门型模拟鸟飞翔装置I结构示意图。
图3足球门型模拟鸟飞翔装置II结构示意图。
图4三角形模拟鸟飞翔装置结构示意图。
图5双导轨型模拟鸟飞翔装置结构示意图。
图6弯曲导轨型模拟鸟飞翔装置结构示意图。
具体实施方式
实施例1
天平式模拟鸟飞翔装置
如图1所示，所述装置由T型支撑架110、砝码120、连接绳121以及模拟翅膀3组成；T型支撑架110包括支撑立柱112,平衡梁111，支撑立柱112垂直于地面设置，用于支撑平衡梁111，平衡梁111架在支撑立柱112上；支撑立柱112端各设有一条连接绳121，其中一条连接绳121与砝码120相连，另一条用于连接安装有模拟翅膀3的人体；在支撑立柱112和平衡梁111的结合处设有以支撑立柱112为中心的转动电机113。
使用前，准确称量安装有模拟翅膀3的人体重量，使砝码120的重量与其相等，并将人体和砝码120分别吊于T型支撑架110两端，此时平衡梁111处于平衡状态，人体在某一个位置上静止不动，如图1(a)所示。当使砝码120减轻1～5kg这样等级的重量时，平衡梁111两侧的重量有了差别，会向相对重的(人体)一侧倾斜，如图1(b)所示。如人体扇动模拟翅膀3，并产生向上的力足以抵消或超过人与砝码的重量差，这时平衡梁111就会向砝码120一侧倾斜，人体上升，如图1(c)所示，停止扇动模拟翅膀3后人体下降，这样反复升降使人体验到用自己的翅膀飞翔的感觉，即上下的(1维)飞翔。
当转动电机113开动，带动平衡梁111以支撑立柱112为轴心匀速转动，人体扇动翅膀就可以在以支撑立柱112为圆心转动的同时，上下飞舞，就更有飞翔的感觉了。
实施例2
足球门型模拟鸟飞翔装置
如图2所示，所述装置为足球门型装置，其中支撑体为一足球门型框架210，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221、绳索222以及水平移动电机223组成；其中拉力控制装置220设在足球门型框架210的横梁211上，拉力控制装置220选用通过步进电机带动的卷扬机，步进电机受CPU控制电路控制，并通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，绳索222上设有拉力传感器221；使用时，当人煽动翅膀3时，会产生向上的力，拉力传感器221所测的拉力会有变化，拉力传感器221将拉力变化的信号传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220拉动或释放绳索222。拉力控制装置220上还安装有水平移动电机223，用于带动拉力控制装置220在横梁211上进行水平运动。
例如:我们假设人体重量是60公斤，设定CPU控制电路在拉力传感器221传来的电信号相当于人体重量60-1公斤(59公斤)时，CPU控制电路控制电机不转，人体静止；大于59公斤时，控制电机反转(卷扬机放松)，人体降落,小于59公斤时，控制电机正转(卷扬机收紧)。人体上升.人扇动模拟翅膀3时产生向上的力，当翅膀3时产生向上的力+59公斤(CPU电路预设不动的力)大于人体重量(60KG)时，拉力传感器221将信号传送给CPU控制电路，CPU控制电路控制电机正转，人体上升；当模拟翅膀3不动时，绳索222的拉力是60公斤，大于59公斤，电机反转，人体下降。这样通过扇动模拟翅膀3改变绳索222的拉力，再通过拉力传感器221将拉力变成电信号传给CPU控制电路，根据检测重量值控制步进电机正反转，从而带动人体上下浮动，达到人模拟飞行的目的，卷扬机正反转的速度可根据拉力传感器221所测出的拉力与人体重量差进行改变，如果水平移动电机223带动卷扬机沿横梁211匀速前进运动，同时人扇动模拟翅膀3上下升降，就更有飞翔的感觉。
实施例3
足球门型模拟鸟飞翔装置
如图3所示，所述装置为足球门型装置，其中支撑体为一足球门型框架210，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221以及绳索222组成；其中两个拉力控制装置220分别设在足球门型框架210横梁211的两端，并分别通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，每条绳索222上设有拉力传感器221；使用时，当人煽动翅膀3时，会产生向上的力，拉力传感器221所测的拉力会有变化，拉力传感器221将拉力变化信号传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220以不同的速度拉动或释放绳索222。
假设当人体在某个点静止不动时，两条绳索222所受拉力通过拉力传感器221转换成电信号传给CPU控制电路，CPU控制电路会分别记忆此点两个拉力传感器221所测的拉力值.在整个门柱范围内设定横竖网格.在每个网格节点上都可测出静止点的拉力传感器221值.如人煽动模拟翅膀3，就会产生一个力，但这个力不一定是垂直向上的，可能是任何角度，对两条绳索222的作用力也不同。这样的拉力传感器221所测的拉力变化转换成电信号传给CPU控制电路，通过CPU控制电路计算和静止点拉力比较，分别发出不同指令控制步进电机正反转,人体煽动模拟翅膀3可以实现在整个球门范围内前后和上下飞翔，这种可以看做是二维的飞翔。
实施例4
三角形模拟鸟飞翔装置
如图4所示，所述装置为三角形装置，其中支撑体为三个相互平行的立柱310，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221以及绳索222组成；其中每个立柱310上各设有一个拉力控制装置220，拉力控制装置220分别通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，每条绳索222上设有拉力传感器221，拉力传感器221将信号传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220以不同的速度拉动或释放绳索222。
其中拉力控制装置220选用通过步进电机控制的卷扬机，步进电机受CPU控制电路控制。安装有模拟翅膀3的人体吊挂在绳索222上，如人体在某一点静止时，三个绳索222受到不同的拉力，CPU控制电路可以记忆储存，在三个立柱310的三角型范围内，在整个柱高度的立体空间内设定横竖立体网格；在每个网格节点上都可测算出三个拉力传感器221带动值。CPU控制电路分别记忆人体静止时每个点上三条绳索的拉力，当人煽动模拟翅膀3时，三条绳索222的拉力与CPU控制电路记忆人体静止时三条绳索的拉力比较计算，CPU控制电路对相应的拉力控制装置220发出指令，分别控制三条绳索222收放，三个步进电机分别以不同速度收放转动，将使吊起的人体在三角的范围内移动，从而实现人在三维空间内的飞翔梦想。
实施例5
双导轨型模拟鸟飞翔装置
如图5所示，所述装置为双导轨型装置，其中支撑体为两条平行设置的导轨410，动力部由拉力控制装置220、拉力传感器221、绳索222以及水平移动电机223组成；其中每条导轨410上各设有一个拉力控制装置220，水平移动电机223设置在拉力控制装置220上，拉力控制装置220分别通过一条绳索222与安装有模拟翅膀3的人体相连，每条绳索222上设有拉力传感器221。
使用时，安装有模拟翅膀3的人体吊挂在绳索222上，两个水平移动电机223带动拉力控制装置220沿导轨410进行水平运动，当人煽动模拟翅膀3时，会产生向上的力，但该力并不是垂直向上的，当两条绳索222的长度不同时，对两条绳索222产生的力也不同，两个拉力传感器221所测的拉力会有变化，每个拉力传感器221将拉力变化信号分别传递给拉力控制装置220，进而使拉力控制装置220拉动或释放绳索222；通过设置使拉力控制装置220拉动或释放绳索222的速度不同，两条绳索222不同的长度缩放和拉力角的变化，会带动人体作上下和左右运动，从而实现人体前后上下和左右的三维立体空间的飞翔。
另外，所述导轨410的部分或全部可以为弯曲型导轨，导轨也可安装在墙壁上，以省略用于支撑导轨410的立柱。
实施例6
如图6所示，本装置与实施例2的不同之处在于所述横梁211的部分为弯曲导轨2110，通过水平移动电机223带动拉力控制装置220在弯曲导轨2110上进行运动，可以使人在三维空间内感受到飞翔的乐趣。且所述装置还设有电子显示眼镜，该电子显示眼镜中显示各种空中背景的动态视频，模拟飞翔的人带上该眼镜，可使飞翔的感觉更加逼真。或者在模拟飞翔的区域放置一台电子屏幕，用于播放天空背景图案或动态视频以模拟飞翔的情景，使飞翔感觉更加逼真。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置包括支撑体、动力部及模拟翅膀(3)，其中模拟翅膀(3)用于安装在人体的双臂上，支撑体用于支撑动力部以及安装有模拟翅膀(3)的人体，动力部用于使人体进行位移。
2.按照权利要求1所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述支撑体包括支撑部以及连接装置；动力部包括传感器和拉力控制装置；
其中连接装置用于连接安装有模拟翅膀(3)的人体和支撑部；传感器设置于连接装置或模拟翅膀(3)上，用于测量连接装置承受的拉力和/或翅膀(3)的移动速度及频率，并将所得数据传递给拉力控制装置；拉力控制装置与连接装置相连，并根据接收到的数据来控制连接装置的拉动或释放。
3.按照权利要求1所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：
所述装置为天平式装置，其中支撑体为一T型支撑架(110)，包括平衡梁(111)和支撑立柱(112)，支撑立柱(112)垂直于地面设置，用于支撑平衡梁(111)，平衡梁(111)架在支撑立柱(112)上；动力部由砝码(120)和连接绳(121)组成，平衡梁(111)两端各设有一条连接绳(121)，一条连接绳(121)与砝码(120)相连，另一条用于连接安装有模拟翅膀(3)的人体。
4.按照权利要求3所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：在平衡梁(111)和支撑立柱(112)的结合处设有以支撑立柱(112)为中心的转动电机(113)。
5.按照权利要求1所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于，所述装置为足球门型装置：
其中支撑体为一足球门型框架(210)，动力部由拉力控制装置(220)、拉力传感器(221)以及绳索(222)组成；其中拉力控制装置(220)设在足球门型框架(210)的横梁(211)上，并通过一条绳索(222)与安装有模拟翅膀(3)的人体相连，绳索(222)上设有拉力传感器(221)；使用时，安装有模拟翅膀(3)的人体吊挂在绳索(222)上，当人煽动模拟翅膀(3)时，会产生向上的力，拉力传感器(221)所测的拉力会减小，拉力传感器(221)将拉力变化的信号传递给拉力控制装置(220)，进而使拉力控制装置(220)拉动或释放绳索(222)；
或者设有两个拉力控制装置(220)，两个拉力控制装置(220)分别设在足球门型框架(210)横梁(211)的两端，并分别通过一条绳索(222)与安装有模拟翅膀(3)的人体相连，每条绳索(222)上设有拉力传感器(221)；使用时，当人煽动模拟翅膀(3)时，会产生向上的力，拉力传感器(221)所测的拉力会有变化，拉力传感器(221)将拉力变化的信号传递给拉力控制装置(220)，进而使拉力控制装置(220)以不同的速度拉动或释放绳索(222)。
6.按照权利要求5所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述拉力控制装置(220)上还安装有水平移动电机(223)，用于带动拉力控制装置(220)在横梁(211)上进行水平运动；所述横梁(211)为水平直线型横梁，或横梁(211)的部分或全部为弯曲导轨(2110)。
7.按照权利要求1所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置为三角形装置，其中支撑体为三个相互平行的立柱(310)，动力部由拉力控制装置(220)、拉力传感器(221)以及绳索(222)组成；其中每个立柱(310)上各设有一个拉力控制装置(220)，拉力控制装置(220)分别通过一条绳索(222)与安装有模拟翅膀(3)的人体相连，每条绳索(222)上设有拉力传感器(221)；使用时，当人煽动模拟翅膀(3)时，会产生向上的力，三个拉力传感器(221)所测的拉力会有变化，三个拉力传感器(221)将拉力变化信号分别传递给拉力控制装置(220)，进而使拉力控制装置(220)以不同的速度拉动或释放绳索(222)。
8.按照权利要求1所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置为双导轨型装置，其中支撑体为两条平行设置的导轨(410)，动力部由拉力控制装置(220)、拉力传感器(221)、绳索(222)以及水平移动电机(223)组成；其中每条导轨(410)上各设有一个拉力控制装置(220)，水平移动电机(223)设置在拉力控制装置(220)上，拉力控制装置(220)分别通过一条绳索(222)与安装有模拟翅膀(3)的人体相连，每条绳索(222)上设有拉力传感器(221)；使用时，安装有模拟翅膀(3)的人体吊挂在绳索(222)上，两个水平移动电机(223)带动拉力控制装置(220)沿导轨(410)进行水平运动，当人煽动模拟翅膀(3)时，会产生向上的力，两个拉力传感器(221)所测的拉力会有变化，每个拉力传感器(221)将拉力变化信号分别传递给拉力控制装置(220)，进而使拉力控制装置(220)以不同的速度拉动或释放绳索(222)。
9.按照权利要求1所述人类模拟鸟飞翔的装置，其特征在于：所述装置还设有电子显示眼镜或电子屏幕，用于播放预先设置的图片或视频，电子显示眼镜用于人体的佩戴，电子屏幕设置在人体模拟飞翔的区域。
10.一种权利要求1所述装置的应用，其特征在于：所述装置作为游乐设施应用，或应用于竞技项目比赛中。
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