本實(shí)用新型涉及智能玩具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊。

背景技術(shù)：

前的很多電路類實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品都是以一種獨(dú)立形式存在的，無法與機(jī)械結(jié)構(gòu)類的產(chǎn)品一起使用，其拼接、電路連接都存在各種限制，使用者難以根據(jù)自己的需求和想法自由拼接，難以調(diào)動青少年兒童對于搭建結(jié)構(gòu)以及電路原理的認(rèn)知。為了解決這個問題，有必要提出一種可自由組合、根據(jù)用戶想法自由拼接的智能、模塊化積木，滿足用戶在進(jìn)行積木拼接的過程中，感受電子控制電路帶來的樂趣并學(xué)習(xí)相關(guān)知識，而在智能積木系統(tǒng)中，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)動作時，需要本實(shí)用新型提供的可編程電機(jī)模塊來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的涉及的智能積木系統(tǒng)由多個智能積木模塊(簡稱積木模塊)構(gòu)成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊，智能積木模塊中的控制信號傳遞到可編程電機(jī)模塊中，產(chǎn)生控制電機(jī)運(yùn)動的脈沖信號，從而并驅(qū)動電機(jī)運(yùn)動；可編程電機(jī)模塊可以連接多種電機(jī)及變速箱，輸出具有不同參數(shù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而驅(qū)動電機(jī)及變速箱運(yùn)動。

本實(shí)用新型的目的至少通過如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

一種用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊，包括高電平輸入端、數(shù)據(jù)總線輸入端、信號輸入端、低電平輸入端、接頭外殼、接頭基座、軟連線、電機(jī)組件、接頭座和電機(jī)控制器及其電路；

所述高電平輸入端、數(shù)據(jù)總線輸入端、信號輸入端和低電平輸入端即四個輸入端固定安裝在接頭座上，并與電機(jī)控制器及其電路連接；智能積木系統(tǒng)中與所述可編程電機(jī)模塊搭接的智能積木模塊的高電平輸出端、數(shù)據(jù)總線輸出端、信號輸出端和低電平輸出端相應(yīng)地與所述四個輸入端接觸連接，從而實(shí)現(xiàn)所述可編程電機(jī)模塊接入整個智能積木系統(tǒng)；智能積木系統(tǒng)中的高電平線路和低電平線路為整個智能積木系統(tǒng)供電，智能積木系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線和信號線用于積木系統(tǒng)中的信息傳輸；

電機(jī)控制器及其電路上的電機(jī)控制器接收來自信號輸入端的控制信號，將控制信號根據(jù)調(diào)節(jié)器所設(shè)定的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行變換，并通過軟連線傳遞給電機(jī)組件，控制電機(jī)運(yùn)行；電機(jī)控制器及其電路上的電機(jī)控制器與數(shù)據(jù)總線輸入端雙向連通，使得控制器能與智能積木系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器進(jìn)行信息交流，電機(jī)模塊的電機(jī)控制器可向調(diào)節(jié)器反饋信息，也可接收來自調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)定；電機(jī)控制器及其電路由高電平輸入端和低電平輸入端組成的電壓回路供電；電路板同時將高電平和低電平電壓回路通過軟連線為電機(jī)組件供電；上述接頭座和電機(jī)控制器及其電路固定并封裝在接頭外殼和接頭基座組成的裝配體中。

進(jìn)一步地，所述接頭外殼包括接頭殼體、接頭卡扣和外殼圓柱臺；所述接頭基座包括接頭外圍墻體、接頭圓柱、接頭方塊、接頭基座凹槽、接頭基座圓柱和接頭基座卡槽；接頭外殼通過接頭卡扣與接頭基座的接頭基座卡槽裝配；所述接頭外圍墻體、接頭圓柱和接頭方塊組成了第一組凹槽定位結(jié)構(gòu)，該凹槽定位結(jié)構(gòu)能與其他智能積木模塊的圓柱凸起配合安裝從而組成智能積木系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；所述接頭基座凹槽和接頭基座圓柱形成了第二組凹槽定位結(jié)構(gòu)，該凹槽定位結(jié)構(gòu)能其他智能積木模塊的圓柱凸起配合安裝；所述接頭外殼的外殼圓柱臺，能與其他智能積木模塊的凹槽定位結(jié)構(gòu)配合安裝；

進(jìn)一步地，所述電機(jī)組件包括電機(jī)外殼、電機(jī)底座凹槽、電機(jī)底座圓柱、電機(jī)輸出軸孔、緊固凸起、連接孔、電機(jī)及變速箱；電機(jī)及變速箱封裝在電機(jī)外殼中，通過電機(jī)輸出軸孔向外輸出動力；電機(jī)及變速箱通過轉(zhuǎn)軸與電機(jī)輸出軸孔緊固連接；電機(jī)輸出軸孔內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有緊固凸起，使得電機(jī)及變速箱與電機(jī)輸出軸孔之間的軸連接更加牢固從而能傳遞更大扭矩；所述連接孔設(shè)置在電機(jī)外殼上，多個連接孔沿著圓周均勻布置，電機(jī)組件能通過連接孔與其他積木模塊的結(jié)構(gòu)件安裝并固定；所述電機(jī)底座凹槽和電機(jī)底座圓柱組成了凹槽定位結(jié)構(gòu)，該凹槽定位結(jié)構(gòu)能與其他智能積木模塊的圓柱凸起配合安裝。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)器是智能積木系統(tǒng)的一個獨(dú)立信號控制模塊，包括了處理器、LCD顯示屏、按鍵輸入、通訊接口和供電接口等，處理器內(nèi)嵌了處理程序，用戶可通過調(diào)節(jié)器所設(shè)置的按鍵作為信息輸入端，通過調(diào)節(jié)器進(jìn)行信息的編碼，并通過通訊接口輸出以及對智能積木模塊進(jìn)行設(shè)定。

利用所述的用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊的控制方法，具體是：智能積木系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器可通過數(shù)據(jù)總線輸入端對電機(jī)控制器及其電路上的控制器對電機(jī)的運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行編程，并將參數(shù)存儲在電路板中的存儲芯片中；智能積木模塊中的控制信號，通過信號輸入端輸入到電機(jī)控制器及其電路上的控制器，控制器對信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生控制電機(jī)運(yùn)動的脈沖信號，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、隨機(jī)、平衡和程序控制。

進(jìn)一步地，智能積木系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器通過智能積木系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線設(shè)置電機(jī)控制器及其電路上的控制器上的參數(shù)，為電機(jī)控制器提供“邏輯非”處理功能，使得當(dāng)輸入信號為低電平時控制器輸出高電平，反之，當(dāng)輸入為高電平時輸出低電平，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的信號反轉(zhuǎn)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

本實(shí)用新型的可編程電機(jī)模塊，采用特殊設(shè)計的統(tǒng)一拼接結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需求將不同類型的模塊進(jìn)行自由拼接，以實(shí)現(xiàn)任意形式的積木搭建形式。本實(shí)用新型可利用調(diào)節(jié)器對電機(jī)模塊的進(jìn)行編程，并將程序存儲在控制器中，智能積木模塊中的控制信號傳遞到可編程電機(jī)模塊中，產(chǎn)生控制電機(jī)運(yùn)動的脈沖信號，從而并驅(qū)動電機(jī)運(yùn)動；可編程電機(jī)模塊可以連接多種電機(jī)及變速箱，輸出具有不同參數(shù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而驅(qū)動電機(jī)及變速箱運(yùn)動。本實(shí)用新型的智能積木模塊，搭接結(jié)構(gòu)簡潔，使用方便。

附圖說明

圖1是實(shí)例中一種用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實(shí)例中的電機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)例中的電機(jī)模塊的端面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是實(shí)例中的電機(jī)模塊結(jié)構(gòu)示意圖(移除電機(jī)外殼體)；

圖5是實(shí)例中的接頭模塊一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5所示接頭模塊的另一側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是實(shí)例中的接頭基座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是實(shí)例中的接頭外殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是實(shí)例中的接頭模塊的結(jié)構(gòu)示意圖(移除接頭外殼)。

圖中：1-高電平輸入端；2-數(shù)據(jù)總線輸入端；3-信號輸入端；4-低電平輸入端；5-接頭外殼；6-接頭基座；7-軟連線；8-電機(jī)組件；9-接頭座；10-電機(jī)控制器及其電路；51-接頭殼體；52-接頭卡扣；53-外殼圓柱臺；61-接頭外圍墻體；62-接頭圓柱；63-接頭方塊；64-接頭基座凹槽；65-接頭基座圓柱；66-接頭基座卡槽；81-電機(jī)外殼；82-電機(jī)底座凹槽；83-電機(jī)底座圓柱；84-電機(jī)輸出軸孔；85-緊固凸起；86-連接孔；87-電機(jī)及變速箱。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施和保護(hù)不限于此，本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于對結(jié)構(gòu)提出的技術(shù)方案，以下若有涉及軟件的部分或未特別詳細(xì)說明之過程，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

如圖1～圖9所示，一種用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊，包括高電平輸入端1、數(shù)據(jù)總線輸入端2、信號輸入端3、低電平輸入端4、接頭外殼5、接頭基座6、軟連線7、電機(jī)組件8、接頭座9和電機(jī)控制器及其電路10；

所述高電平輸入端1、數(shù)據(jù)總線輸入端2、信號輸入端3和低電平輸入端4即四個輸入端固定安裝在接頭座9上，并與電機(jī)控制器及其電路10連接；智能積木系統(tǒng)中與所述可編程電機(jī)模塊搭接的智能積木模塊的高電平輸出端、數(shù)據(jù)總線輸出端、信號輸出端和低電平輸出端相應(yīng)地與所述四個輸入端接觸連接，從而實(shí)現(xiàn)所述可編程電機(jī)模塊接入整個智能積木系統(tǒng)；智能積木系統(tǒng)中的高電平線路和低電平線路為整個智能積木系統(tǒng)供電，智能積木系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線和信號線用于積木系統(tǒng)中的信息傳輸；

電機(jī)控制器及其電路10上的電機(jī)控制器接收來自信號輸入端3的控制信號，將控制信號根據(jù)調(diào)節(jié)器所設(shè)定的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行變換(根據(jù)邏輯非、運(yùn)動放大或減小等運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行變換)，并通過軟連線7傳遞給電機(jī)組件8，控制電機(jī)運(yùn)行；電機(jī)控制器及其電路10上的電機(jī)控制器與數(shù)據(jù)總線輸入端2雙向連通，使得控制器能與智能積木系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器進(jìn)行信息交流，電機(jī)模塊的電機(jī)控制器可向調(diào)節(jié)器反饋信息，也可接收來自調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)定；電機(jī)控制器及其電路10由高電平輸入端1和低電平輸入端4組成的電壓回路供電；電機(jī)控制器及其電路10同時將高電平和低電平電壓回路通過軟連線7為電機(jī)組件8供電；上述接頭座9和電機(jī)控制器及其電路10固定并封裝在接頭外殼5和接頭基座6組成的裝配體中。

所述調(diào)節(jié)器是智能積木系統(tǒng)的一個獨(dú)立信號控制模塊，包括了處理器、LCD顯示屏、按鍵輸入、通訊接口和供電接口等，處理器內(nèi)嵌了處理程序，用戶可通過調(diào)節(jié)器所設(shè)置的按鍵作為信息輸入端，通過調(diào)節(jié)器進(jìn)行信息的編碼，并通過通訊接口輸出以及對智能積木模塊進(jìn)行設(shè)定。電機(jī)控制器及其電路10由高電平輸入端1和低電平輸入端4組成的電壓回路供電；電機(jī)控制器及其電路10同時將高電平和低電平電壓回路通過軟連線7為電機(jī)組件8供電。上述接頭座9和電機(jī)控制器及其電路10固定并封裝在接頭外殼5和接頭基座6組成的裝配體中。

如圖5～圖8，所述接頭外殼5，主要包括接頭殼體51、接頭卡扣52和外殼圓柱臺53等部件；所述接頭基座6，主要包括接頭外圍墻體61、接頭圓柱62、接頭方塊63、接頭基座凹槽64、接頭基座圓柱65和接頭基座卡槽66等部件。接頭外殼5通過接頭卡扣52與接頭基座6的接頭基座卡槽66裝配。所述接頭外圍墻體61、接頭圓柱62和接頭方塊63組成了凹槽定位結(jié)構(gòu)，該凹槽定位結(jié)構(gòu)可與其他智能積木的圓柱凸起配合安裝從而組成智能積木系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。所述接頭基座凹槽64和接頭基座圓柱65形成了第二組凹槽定位結(jié)構(gòu)，該凹槽定位結(jié)構(gòu)可以其他智能積木模塊的圓柱凸起配合安裝。所述接頭外殼5的外殼圓柱臺53，可與其他智能積木模塊的凹槽定位結(jié)構(gòu)配合安裝。

如圖2～圖4，所述電機(jī)組件8主要包括電機(jī)外殼81、電機(jī)底座凹槽82、電機(jī)底座圓柱83、電機(jī)輸出軸孔84、緊固凸起85、連接孔86、電機(jī)及變速箱87等主要部件。電機(jī)及變速箱87封裝在電機(jī)外殼81中，通過電機(jī)輸出軸孔84向外輸出動力。電機(jī)及變速箱通過轉(zhuǎn)軸與電機(jī)輸出軸孔84緊固連接；電機(jī)輸出軸孔84內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有緊固凸起85，使得電機(jī)及變速箱與電機(jī)輸出軸孔84之間的軸連接更加牢固從而可以傳遞更大扭矩。所述連接孔86設(shè)置在電機(jī)外殼81上，多個連接孔沿著圓周均勻布置，電機(jī)組件8可通過連接孔86與其他積木模塊的結(jié)構(gòu)件安裝并固定。所述電機(jī)底座凹槽82和電機(jī)底座圓柱83組成了凹槽定位結(jié)構(gòu)，可與其他智能積木模塊的圓柱凸起配合安裝。

該用于智能電子積木的可編程電機(jī)模塊的控制方法中，智能積木系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器圖中略可通過數(shù)據(jù)總線輸入端2對電機(jī)控制器及其電路10上的控制器對電機(jī)87的運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行編程，并將參數(shù)存儲在電路板中的存儲芯片中；智能積木模塊中的控制信號，通過信號輸入端3輸入到電機(jī)控制器及其電路10上的控制器，控制器對信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生控制電機(jī)運(yùn)動的脈沖信號，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、隨機(jī)、平衡和程序控制等五種運(yùn)動形式。

進(jìn)一步地，智能積木系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器可設(shè)置電機(jī)控制器及其電路10上的控制器上的參數(shù)，為電機(jī)控制器提供“邏輯非”處理功能，使得當(dāng)輸入信號為低電平時控制器輸出高電平，反之，當(dāng)輸入為高電平時輸出低電平。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。