一種重心可控的不倒翁及不倒翁的重心控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種不倒翁及不倒翁運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制方法，尤其是一種重屯、可控的不 倒翁及不倒翁的重屯、控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 不倒翁是一種具有悠久歷史的玩具，它在外力的作用下從初始的直立位置開始傾 倒，外力消失后就會(huì)擺動(dòng)，然后恢復(fù)到初始的直立狀態(tài)，一直W來都是玩具中不可或缺的組 成部分。但是現(xiàn)有的對(duì)不倒翁玩具的改變基本上都是改變不倒翁的外形，很少有對(duì)不倒翁 玩具的其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。隨著生活水平和教育水平的逐漸提高，可選擇的玩具類型越來 越豐富，而且富有一定科技含量又操作簡(jiǎn)便的玩具不僅吸引兒童，同時(shí)還吸引了廣大的成 年人尤其是學(xué)生消費(fèi)者進(jìn)行購買，因此只通過改變外形來增加不倒翁玩具的趣味性，對(duì)用 戶的吸引力相對(duì)來說在逐漸降低，在玩具市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種重屯、可控的不倒翁及不倒翁的重屯、控制 方法，能夠通過控制模塊對(duì)不倒翁的重屯、進(jìn)行定位，從而使得不倒翁表現(xiàn)出各種需要的動(dòng) 作來與用戶互動(dòng)，使不倒翁更加具有趣味性，并且使不倒翁具備一定的科技含量，能夠大大 拓展用戶市場(chǎng)。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種重屯、可控的不倒翁，包括底 部為半球形的不倒翁外殼，所述的不倒翁外殼內(nèi)設(shè)置有用于平衡的重物塊，所述的不倒翁 外殼的內(nèi)部設(shè)置有第一定位組件、第二定位組件和控制模塊，所述的第一定位組件包括第 一定位塊、第一驅(qū)動(dòng)裝置和第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述的第二定位組件包括第二定位塊、第二驅(qū)動(dòng) 裝置和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置和所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置分別與所述的控制模塊 電連接，所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述的第一定位塊在所述的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上移動(dòng)， 所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述的第二定位塊在所述的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上移動(dòng)，所述的第 一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與所述的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在空間上重疊設(shè)置，所述的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向方向與 所述的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向方向在同一個(gè)水平面上的投影相互交錯(cuò)。
[0005] 所述的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括第一滑動(dòng)連桿及相互平行的第一滑動(dòng)導(dǎo)向桿和第一齒 槽導(dǎo)向桿，所述的第一定位塊為與所述的第一齒槽導(dǎo)向桿配合的第一齒輪，所述的第一驅(qū) 動(dòng)裝置為第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括第二滑動(dòng)連桿及相互平行的第二滑動(dòng)導(dǎo) 向桿和第二齒槽導(dǎo)向桿，所述的第二定位塊為與所述的第二齒槽導(dǎo)向桿配合的第二齒輪， 所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置為第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的第一滑動(dòng)導(dǎo)向桿、所述的第一齒槽導(dǎo)向桿、所 述的第二滑動(dòng)導(dǎo)向桿及所述的第二齒槽導(dǎo)向桿均固定設(shè)置在所述的不倒翁外殼的內(nèi)部，所 述的第一滑動(dòng)連桿的一端可滑動(dòng)的設(shè)置在所述的第一滑動(dòng)導(dǎo)向桿上，所述的第一滑動(dòng)連桿 的另一端與所述的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述的第一齒輪固定設(shè)置在所述的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上，所述的第二滑動(dòng)連桿的一端可滑動(dòng)的設(shè)置在所述的第二滑動(dòng)導(dǎo)向桿上，所述 的第二滑動(dòng)連桿的另一端與所述的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述的第二齒輪固定設(shè)置在所述的 第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸上?？刂颇K控制第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第一 齒輪及第二齒輪移動(dòng)從而改變不倒翁的重屯、，使不倒翁根據(jù)第一齒輪及第二齒輪的移動(dòng)狀 態(tài)作出相應(yīng)的動(dòng)作。
[0006] 由相互平行的所述的第一滑動(dòng)導(dǎo)向桿及所述的第一齒槽導(dǎo)向桿組成的第一平面 與由相互平行的所述的第二滑動(dòng)導(dǎo)向桿及所述的第二齒槽導(dǎo)向桿組成的第二平面相互平 行，所述的第一滑動(dòng)導(dǎo)向桿在所述的第二平面上的正投影與所述的第二滑動(dòng)導(dǎo)向桿相互垂 直。更方便控制模塊對(duì)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制。
[0007] 所述的控制模塊包括指令庫、指令接收模塊、指令匹配模塊、參數(shù)計(jì)算模塊和電機(jī) 控制模塊，所述的指令庫中存儲(chǔ)有待匹配指令集合，待匹配指令集合包括第一大類指令集 合和第二大類指令集合，第一大類指令集合包括至少兩條功能不同的第一待匹配指令，每 一條第一待匹配指令均設(shè)置有對(duì)應(yīng)的計(jì)算序號(hào)，第二大類指令集合包括至少兩條功能不同 的第二待匹配指令，每一條第二待匹配指令均設(shè)置有對(duì)應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)； 所述的指令接收模塊用于接收由用戶選擇發(fā)送的一條有效控制指令并將該有效控制 指令發(fā)送至所述的指令匹配模塊，有效控制指令為第一有效指令或第二有效指令，第一有 效指令包含一個(gè)動(dòng)作指令和與該動(dòng)作指令對(duì)應(yīng)的一個(gè)W上的待計(jì)算參數(shù)，第二有效指令只 包含一個(gè)動(dòng)作指令，動(dòng)作指令用于要求不倒翁作出一個(gè)具體的動(dòng)作； 所述的指令匹配模塊用于將接收到的有效控制指令與所述的指令庫中存儲(chǔ)的待匹配 指令集合進(jìn)行匹配，當(dāng)接收到的有效控制指令為第一有效指令時(shí)，所述的指令匹配模塊根 據(jù)該第一有效指令中包含的動(dòng)作指令判斷該第一有效指令與第一大類指令集合中的一條 第一待匹配指令匹配，并將與判斷得到的該條第一待匹配指令對(duì)應(yīng)的計(jì)算序號(hào)和該第一有 效指令中包含的待計(jì)算參數(shù)發(fā)送至所述的參數(shù)計(jì)算模塊;當(dāng)接收到的有效控制指令為第二 有效指令時(shí)，所述的指令匹配模塊根據(jù)該第二有效指令中的動(dòng)作指令判斷該第二有效指令 與第二大類指令集合中的一條第二待匹配指令匹配，并將與判斷得到的該條第二待匹配指 令對(duì)應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)發(fā)送到所述的電機(jī)控制模塊； 所述的參數(shù)計(jì)算模塊用于根據(jù)獲取的待計(jì)算參數(shù)及計(jì)算序號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的計(jì)算處理得 到相應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)，再由所述的參數(shù)計(jì)算模塊將計(jì)算處理得到的電機(jī)控制參數(shù)輸入所 述的電機(jī)控制模塊； 所述的電機(jī)控制模塊用于根據(jù)獲取的電機(jī)控制參數(shù)控制所述的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及/或所 述的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。第一有效指令包括需要不倒翁執(zhí)行的某個(gè)具體動(dòng)作和執(zhí)行該 具體動(dòng)作的次數(shù)，因此需要將相關(guān)的各種參數(shù)發(fā)送到參數(shù)計(jì)算模塊，參數(shù)計(jì)算模塊中事先 存儲(chǔ)有多條分別與各個(gè)需要執(zhí)行的動(dòng)作對(duì)應(yīng)的函數(shù)，一條函數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)算序號(hào)，因此當(dāng) 參數(shù)計(jì)算模塊接收到計(jì)算序號(hào)和相應(yīng)的參數(shù)時(shí)，就可調(diào)用與計(jì)算序號(hào)對(duì)應(yīng)的一條函數(shù)進(jìn)行 相應(yīng)的計(jì)算處理，并將計(jì)算得到的電機(jī)控制參數(shù)發(fā)送到電機(jī)控制模塊W便對(duì)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī) 及第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制，第二有效指令一般只包括需要不倒翁執(zhí)行的某個(gè)具體動(dòng) 作，但不包含需要執(zhí)行該具體動(dòng)作的次數(shù)，通常默認(rèn)為執(zhí)行一次該具體動(dòng)作即可，因此可W 直接將與第二有效指令對(duì)應(yīng)的第二待匹配指令中設(shè)置的電機(jī)控制參數(shù)發(fā)送到電機(jī)控制模 塊進(jìn)行處理，第二有效指令還可W為由用戶提出的問題，此時(shí)需要由指令接收模塊先將該 問題轉(zhuǎn)換為與需要不倒翁執(zhí)行的動(dòng)作對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)，再將轉(zhuǎn)換得到的指令信號(hào)發(fā)送至指 令匹配模塊;用戶能夠通過發(fā)出有效控制指令來準(zhǔn)確控制不倒翁的擺動(dòng)狀態(tài)，從而使得不 倒翁表現(xiàn)出各種需要的動(dòng)作來與用戶互動(dòng)，使不倒翁更加具有趣味性，對(duì)用戶的吸引力較 大。
[0008]所述的指令接收