專利名稱：遙控行走的玩具動(dòng)物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種遙控(如無(wú)線遙控)行走的玩具動(dòng)物。不同的是，本發(fā)明所述的無(wú)線控制行走的玩具動(dòng)物有幾條腿，模仿真的動(dòng)物運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的背景是電動(dòng)四條腿自由行走的玩具動(dòng)物，例如玩具馬，在市場(chǎng)上就可以買到。但嘗試將這種自由行走的電動(dòng)玩具動(dòng)物轉(zhuǎn)變成價(jià)格低廉的遙控玩具，此種商品目前市場(chǎng)上還沒(méi)有出現(xiàn)。
研究?jī)r(jià)格低廉的遙控行走的玩具動(dòng)物存在一些技術(shù)難題?？刂仆婢邉?dòng)物開始行走相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易，當(dāng)該玩具正在行走忽然要停下來(lái)并且保持平衡相對(duì)較難，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)玩具動(dòng)物停止行走，它經(jīng)常會(huì)倒下，因?yàn)樗囊粭l腿或幾條腿沒(méi)有在同一平面上，并且它不能靠剩下來(lái)在同一平面的腿來(lái)支撐它自己。
本發(fā)明所述的玩具動(dòng)物減低了上述玩具的不足，為大家提供了一種非常有用的選擇。
在本發(fā)明中，玩具動(dòng)物的組成部分有一個(gè)包含有電動(dòng)馬達(dá)的身軀，支撐該身軀的幾條腿，馬達(dá)促使腿相對(duì)于身軀以模擬行走的方式運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上述的腿在預(yù)先確定的某個(gè)位置或預(yù)先確定的幾個(gè)位置的其中某一個(gè)位置時(shí)，有裝置能使馬達(dá)停止。
本發(fā)明首先要根據(jù)實(shí)施例的圖片來(lái)具體描述，具體描述如下

圖1描述的是玩具動(dòng)物和遙控器的外形；圖2A描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的第一個(gè)示意圖；圖2B描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的第二個(gè)示意圖；圖3描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物的動(dòng)作傳送系統(tǒng)和位置感應(yīng)系統(tǒng)；圖4A至4H描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物的腿行走的一個(gè)循環(huán)過(guò)程；圖5描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物的感應(yīng)和反饋功能的示意圖；圖6A描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物收到遙控信號(hào)后某一時(shí)間段的圖；圖6B描述的是圖1所述的玩具動(dòng)物的電動(dòng)馬達(dá)響應(yīng)圖6A中的接收信號(hào)而運(yùn)轉(zhuǎn)的某一時(shí)間段的圖。
具體描述如下在圖1中，本發(fā)明所述的玩具動(dòng)物通常形狀是指玩具馬10，當(dāng)然還可以是別的動(dòng)物形狀，如狗或兔子等。玩具馬10包括頭12、長(zhǎng)身軀14和四條腿16a、16b、16c、16d。頭12和腿16a、16b、16c、16d相對(duì)于身軀14按如下所述的方式一起移動(dòng)。玩具馬10的動(dòng)作靠遙控器18來(lái)控制，遙控器包括一個(gè)開/關(guān)按鈕20和一根遙控天線22，去傳送無(wú)線信號(hào)給遙控馬10。
在圖2A和2B中，玩具馬10靠安裝在身軀14里幾節(jié)干電池24(此處只顯示了一節(jié))提供能量。同時(shí)，身軀14里也安裝了一個(gè)無(wú)線信號(hào)接收器(在此二幅圖中沒(méi)有顯示)，一個(gè)電路板26，包含如下所述的邏輯電路，一個(gè)直流馬達(dá)28，一個(gè)齒輪箱29，一個(gè)頭部擺動(dòng)器30和兩條腿移動(dòng)結(jié)構(gòu)31(在此二幅圖中只顯示了一個(gè))。每一個(gè)腿移動(dòng)結(jié)構(gòu)31都是通過(guò)一條相應(yīng)的連桿32而與對(duì)應(yīng)的腿16c、16d連接，此處只顯示了一個(gè)。腿16c、16d與身軀14通過(guò)可以使腿16c、16d旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心軸34相連接。
如圖2A和2B所描述，腿16a、16b顯示了模仿馬的前腿行走的動(dòng)作，腿16c、16d通過(guò)旋轉(zhuǎn)中心軸34在如圖所示的
的雙向箭頭上旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，頭12在如圖所示的
的雙向箭頭上旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
圖3中，縮小了的齒輪集中在齒輪盒29里，和一個(gè)位置感應(yīng)和反饋裝置一起在本發(fā)明中使用。我們可以看到，直流馬達(dá)28包括馬達(dá)小齒輪36和冠狀齒輪38相嚙合。冠狀齒輪38與小齒輪40通過(guò)軸42連接而同步旋轉(zhuǎn)，小齒輪40與扁平齒輪44嚙合，與腿移動(dòng)結(jié)構(gòu)31和電刷46通過(guò)軸47連接而同步旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這樣的安排結(jié)構(gòu)，馬達(dá)小齒輪36的運(yùn)動(dòng)可以被傳送到腿移動(dòng)結(jié)構(gòu)31，然后再被傳送到與腿移動(dòng)結(jié)構(gòu)31相連的腿16a，16b，16c，16d。
電刷46由電子材料構(gòu)成，并且可以在電刷板48上旋轉(zhuǎn)，并且一起構(gòu)成了位置感應(yīng)和反饋裝置。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，電刷46與電刷板48上的三個(gè)不同電力傳導(dǎo)區(qū)域中的一個(gè)相聯(lián)系。每一個(gè)電力傳導(dǎo)區(qū)域都與一根電導(dǎo)線50相連接，電導(dǎo)線50輸送電子信號(hào)到電路板26。這些信號(hào)可起著電刷板48上的電刷46的位置指示器的作用。電刷46與腿16a，16b，16c，16d同步移動(dòng)，這些信號(hào)同時(shí)也起著腿16a，16b，16c，16d的位置和狀態(tài)的指示器的作用。這些關(guān)系將會(huì)在圖4A到4H中更清楚的顯示出來(lái)。
圖4A到4H顯示了腿16a，16b，16c，16d在一個(gè)較大的平面52上行走的一個(gè)完整的過(guò)程。在這些圖片中，為了更清楚，連桿32分開顯示在圖的上方。我們可以看到，電刷板48被間隙C分成二個(gè)主要的獨(dú)立的區(qū)域A、B。在圖4A中，腿16a，16b，16c，16d的馬蹄部分都停止在平面52上。玩具馬10可以穩(wěn)穩(wěn)地支撐它自己在平面52上。假若玩具馬在這樣的位置上時(shí)，電刷46將會(huì)暫時(shí)擱置在間隙C的位置。
當(dāng)玩具馬開始行走，馬腿16b，16d開始移動(dòng)，腿16a，16b，16c，16d將會(huì)在圖4B顯示的位置和狀態(tài)。這時(shí)腿16b，16d在平面52的上面。處于這個(gè)位置時(shí)，電刷46和區(qū)域B接觸。當(dāng)玩具馬14繼續(xù)前進(jìn)，馬腿16a，16b，16c，16d將會(huì)在圖4C所顯示的位置上，腿16d在平面52的上面。處于這個(gè)位置時(shí)，電刷46已從圖4B所顯示的位置旋轉(zhuǎn)了相當(dāng)一段距離，盡管這時(shí)它仍然和區(qū)域B接觸。隨后，玩具馬10將會(huì)在圖4D所顯示的位置上，腿16a，16c都在平面52之上，處于這個(gè)位置時(shí)，電刷46仍然與區(qū)域B相接觸。
當(dāng)玩具馬10繼續(xù)前進(jìn)，腿16a，16b，16c，16d將會(huì)處于圖4E所顯示的位置和狀態(tài)中，它們都停留在平面52上，玩具馬10可以穩(wěn)穩(wěn)地支撐起它自己。我們可以看到，處于這個(gè)位置時(shí)，電刷46又會(huì)擱置在間隙C的位置，但是它已從圖4A所處的位置旋轉(zhuǎn)了180°。如果馬繼續(xù)前進(jìn)，馬腿16a，16b，16c，16d將會(huì)不斷地處于圖4F、4G和4H所顯示的位置和狀態(tài)。當(dāng)處于這三個(gè)位置時(shí)，馬刷46會(huì)與電刷板48上的區(qū)域A接觸。然后，馬腿16a，16b，16c，16d將會(huì)重新處于圖4A所顯示的位置和狀態(tài)，另一次行走的過(guò)程又開始了。
從以上的分析可以看出，玩具馬10只有在馬腿16a，16b，16c，16d處于圖4A或圖4E所處的位置和狀態(tài)時(shí)才能穩(wěn)穩(wěn)地支撐住它自己在平面52上。在這兩個(gè)位置時(shí)，電刷46將會(huì)擱置在間隙C。當(dāng)它停留在任何其它位置和狀態(tài)時(shí)，玩具馬10不能支撐住它自己在平面52上，例如從圖4B至圖4D以及從圖4F至4H。然而，在馬行走的過(guò)程中，如果馬腿16a，16b，16c，16d移動(dòng)較快，玩具馬10可以前進(jìn)而不倒地。
圖5是玩具馬10的感應(yīng)和反饋功能的示意圖。玩具馬10包括一個(gè)無(wú)線頻率接收電路54，接收從遙控器18傳來(lái)的無(wú)線頻率信號(hào)。通常，當(dāng)按下開/關(guān)按鈕，激活遙控器18后，遙控器18就傳送無(wú)線頻率信號(hào)，被接收的信號(hào)然后被傳送到開/關(guān)邏輯器56，邏輯器56傳送一個(gè)“開”信號(hào)或一個(gè)“關(guān)”信號(hào)給位置感應(yīng)邏輯器58，與從無(wú)線頻率接收器54傳來(lái)的存在或不存在的信號(hào)一致。
除了接收從開/關(guān)邏輯器56輸入的信號(hào)，位置感應(yīng)邏輯器58也接收從位置反饋裝置輸入的信號(hào)。通常，位置感應(yīng)邏輯器58還接收從連接電刷板48的電線5Q輸入的信號(hào)。位置感應(yīng)邏輯器58根據(jù)從開/關(guān)邏輯器56和電線50輸入的信號(hào)，再傳送這些信號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60，與下列表格一致。
表格A
在表格A中，“P＝B”意思是電刷46與電刷板48的區(qū)域B接觸，“P＝A”意思是電刷46與電刷板48的區(qū)域A接觸，“P＝C”意思是電刷46擱置在電刷板48的間隙C，“R”意味著“后退”，“F”意味著“前進(jìn)”。
我們可以看到a.當(dāng)開/關(guān)邏輯器56輸入的信號(hào)是“開”時(shí)，從電刷板48輸入的信號(hào)將會(huì)被忽略，并且位置感應(yīng)邏輯器58將會(huì)輸出一個(gè)“F”(前進(jìn))信號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60；b.當(dāng)開/關(guān)邏輯器56輸入的信號(hào)是“關(guān)”時(shí)，從位置感應(yīng)邏輯器58輸出的信號(hào)完全依賴于電刷所處的位置，如下所述i.假若P＝B，即電刷46與區(qū)域B相接觸，位置感應(yīng)邏輯器58將會(huì)輸出一個(gè)“R”(后退)信號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60；ii.假若P＝A，即電刷46與區(qū)域A相接觸，位置感應(yīng)邏輯器58將會(huì)輸出一個(gè)“F”(前進(jìn))信號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60；iii.假若P＝C，即電刷46暫時(shí)擱置在間隙C，位置感應(yīng)邏輯器58將不會(huì)輸出任何信號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60，類似于輸出一個(gè)“停止”的信號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60依靠從位置感應(yīng)邏輯器58輸入的信號(hào)促使馬達(dá)28運(yùn)轉(zhuǎn)，與下列表格一致。
表格B
根據(jù)上表格Ba.如果既沒(méi)有從位置感應(yīng)邏輯器58輸入的“R”信號(hào)，又沒(méi)有“F”信號(hào)，馬達(dá)28將會(huì)停止；b.如果從位置感應(yīng)邏輯器58輸入了“F”信號(hào)，但沒(méi)有輸入“R”信號(hào)，馬達(dá)28將會(huì)前進(jìn)；c.如果從位置感應(yīng)邏輯器58輸入了“R”信號(hào)，但沒(méi)有輸入“F”信號(hào)，馬達(dá)28將會(huì)后退；d.如果既從位置感應(yīng)邏輯器58輸入的“R”信號(hào)，又輸入了“F”信號(hào)，馬達(dá)28將會(huì)停止。事實(shí)上，這是一種違規(guī)操作。然而，為了安全，當(dāng)出現(xiàn)這種狀態(tài)時(shí)馬達(dá)28將會(huì)停止。
圖6A和6B更仔細(xì)地描述了馬達(dá)28在二個(gè)時(shí)間段的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的圖表。如圖6A所示，遙控器18的開/關(guān)按鈕20從時(shí)間T＝ta至?xí)r間T＝tb是處于打開的狀態(tài)。在這期間，根據(jù)上面的表格A，位置感應(yīng)邏輯器58將會(huì)輸出一個(gè)“F”信號(hào)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60接收該信號(hào)。所以，根據(jù)表格B，如果只輸入“F”信號(hào)，將會(huì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)28全速運(yùn)轉(zhuǎn)，這會(huì)促使玩具馬10全速行走。當(dāng)開/關(guān)按鈕20在時(shí)間T＝tb處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，馬達(dá)28不會(huì)自動(dòng)停止，反而會(huì)產(chǎn)生一系列的振動(dòng)動(dòng)作，如圖6B如述，下面我們將更深入地闡述。
假定當(dāng)開/關(guān)按鈕在時(shí)間T＝tb時(shí)被關(guān)閉，電刷46與電刷板48的區(qū)域B相接觸，根據(jù)表格A所示，位置感應(yīng)邏輯器58輸出一個(gè)“R”信號(hào)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60接收該信號(hào)，同時(shí)，(根據(jù)表格B)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60將會(huì)輸出一個(gè)“R”信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)28向后移動(dòng)。這導(dǎo)致電刷46向后旋轉(zhuǎn)。通常，電刷46將會(huì)越過(guò)間隙C，而與電刷板的區(qū)域A接觸。處于這個(gè)位置時(shí)，根據(jù)表格A，位置感應(yīng)邏輯器58將會(huì)輸出一個(gè)“F”信號(hào)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60接收該信號(hào)，同時(shí)，(根據(jù)表格B)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路60將會(huì)輸出一個(gè)“F”信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)28向前移動(dòng)。這導(dǎo)致電刷46向前旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)28的這種前進(jìn)和后退的移動(dòng)動(dòng)作可能會(huì)出現(xiàn)好幾次。馬達(dá)28和電刷46的向前和向后的移動(dòng)速度將會(huì)逐漸減慢，直到電刷46停止并擱置在間隙C，例如，在時(shí)間T＝tc。在這個(gè)時(shí)間處于這個(gè)位置時(shí)，位置感應(yīng)邏輯器58將既不輸出“F”信號(hào)也不輸出“R”信號(hào)，從位置感應(yīng)邏輯器58輸出的信號(hào)是“停止”，馬達(dá)28在這個(gè)時(shí)期會(huì)停止。
如上所述，當(dāng)電刷46擱置在間隙C，玩具馬10的腿16a，16b，16c，16d都停止在同一個(gè)平面上，例如，在圖4A-4H中的平面52。處于這個(gè)位置時(shí)，玩具馬10可以靠腿16a，16b，16c，16d穩(wěn)穩(wěn)地支撐住它自己。
我們可以看到在本發(fā)明中，遙控行走的玩具動(dòng)物甚至在它處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)都可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)平衡自己的位置。尤為特別的是，當(dāng)開/關(guān)信號(hào)是“關(guān)”時(shí)，玩具動(dòng)物的腿會(huì)繼續(xù)移動(dòng)，并且位置感應(yīng)邏輯器會(huì)調(diào)節(jié)馬達(dá)移動(dòng)的方向，而且只有當(dāng)所有的腿都落地以后馬達(dá)才會(huì)停止。隨著馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)動(dòng)作，玩具動(dòng)物似乎是智能運(yùn)動(dòng)員，在伴隨著它的相應(yīng)的腿的有趣動(dòng)作，在找尋站穩(wěn)它自己的最佳位置。
權(quán)利要求
1.玩具動(dòng)物包括一個(gè)包含有電動(dòng)馬達(dá)的身軀；幾條支撐該身軀的腿，腿在上述的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)于該身軀以模擬行走方式活動(dòng)。還有當(dāng)腿在預(yù)先設(shè)定的位置或預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)位置中的其中某一個(gè)位置時(shí)，使馬達(dá)停止的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玩具動(dòng)物，其特征在于當(dāng)上述的腿在預(yù)先設(shè)定的位置或預(yù)先設(shè)定的任何一個(gè)位置，離該身軀最遠(yuǎn)的各條腿的最末端完全是在同一個(gè)平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玩具動(dòng)物，其特征在于上述的腿由馬達(dá)通過(guò)動(dòng)作傳送裝置驅(qū)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玩具動(dòng)物，其特征在于還包括與上述動(dòng)作傳送裝置相連的裝置，該裝置用來(lái)指示腿所在的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玩具動(dòng)物，其特征在于所述的指示裝置是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玩具動(dòng)物，其特征在于所述的指示裝置是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，它通過(guò)該身軀里的一根相對(duì)于縱向的軸來(lái)說(shuō)完全橫向的軸來(lái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玩具動(dòng)物，其特征在于所述的動(dòng)作傳送裝置，包括至少一個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的玩具動(dòng)物，其特征在于所述的指示裝置是與上述移動(dòng)結(jié)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玩具動(dòng)物，其特征在于所述的停止裝置能使馬達(dá)停止，僅僅當(dāng)上述指示裝置在預(yù)先設(shè)定的位置或預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)位置中的其中某一個(gè)位置時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玩具動(dòng)物，其特征在于還包括使上述馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置，根據(jù)指示裝置指示所處的位置而控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明所述的遙控行走的玩具動(dòng)物(10)包括身軀(14),身軀(14)包含有電動(dòng)馬達(dá)(28),支撐身軀(14)的四條腿(16a,16b,16c,16d),四條腿(16a,16b,16c,16d)在馬達(dá)(28)的驅(qū)動(dòng)下在相對(duì)于身軀(14)以模擬行走的方式運(yùn)動(dòng),還有一個(gè)使馬達(dá)(28)停止的位置感應(yīng)和反饋邏輯器,該邏輯器僅有當(dāng)馬腿(16a,16b,16c,16d)停止在同一平面,玩具動(dòng)物(10)能支撐起它自己在地面(52)上時(shí),才使馬達(dá)(28)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)A63H11/20GK1275415SQ00105169
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月12日
發(fā)明者趙舜培 申請(qǐng)人:趙舜培