用于为可移动且任意定位的设备供电的系统和方法技术方案

本文中公开了各种接触系统和用于制造并使用这些接触系统的方法。接触系统的例子包括表面，该表面具有一组处于第一电压电平的衬垫和另一组处于第二电压电平的衬垫，其例如可以用来将电力传递到放置在其上的机电设备。在一个特定的例子中，机电设备可以包括电源存储元件和两个或多个联接器。当联接器中的一个接触处于第一电压电平的衬垫，而联接器中的另一个接触处于第二电压电平的衬垫时，形成一个电路，在该电路中在第一电压电平和第二电压电平之间的差的结果被施加到电源存储元件上。电路的形成导致电源存储元件进行充电。可以从电源存储元件中得到电力以操作该机电设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及用于为可移动且任意定位的机电设备供电和/或控制系统的系统和方法。
技术介绍
各种机电设备与用于为设备供电的方法一起得到了发展。例如，已经开发了在蓄电池电源下工作的无线电控制的汽车。随着无线电控制的汽车不断工作，蓄电池会被耗尽，为了能持续工作，必须对蓄电池进行再充电。在一种典型情况中，在汽车保持不工作的情况下在固定的地方将蓄电池取下进行再充电。其它的玩具，如轨道汽车和电动火车，包括有持续电源，该持续电源是从汽车或火车与这些玩具运行的轨道之间的接触中得到的。为了使这些玩具能正确地运行，火车或轨道汽车必须保持与轨道正确对准。在出现没有对准的情况时，电源就会中断，导致运行停止。典型地，这些汽车和火车的移动局限于在预定的路径上来回移动，这样，就限制了通过使用这种设备的可能的娱乐性。还存在将电力传递到机电设备的其它方案。例如，在碰碰车中，通过在头顶上高高支起的杆，以及与大电源的接触来提供系统电源。当电力传到碰碰车运行的地面上时实现了电力的传递。这种方案需要将碰碰车夹在不同的电力等级之间。这种夹在中间的设置限制任何机电设备的可用性和/或可操作性。因此，在本领域中需要克服前述的一个或多个局限性以及其它的局限性。
技术实现思路
本专利技术提供了用于为可移动的并且/或者任意定位的机电设备供电的各种电接触系统或表面，并提供了用于制造、使用和控制这种接触系统和机电设备的方法。接触系统的例子包括表面，该表面具有一组处于第一电压电平的衬垫和另一组处于第二电压电平的衬垫。这种接触系统例如可以被用来将电力传递到设置在其上的机电设备。在一个特定的例子中，该机电设备可以包括电源存储元件和两个或多个联接器。当联接器其中一个联接器接触处于第一电压电平的衬垫，且联接器另一个联接器接触处于第二电压电平的衬垫时，形成电路，在该电路中在第一电压电平和第二电压电平之间的差的结果被施加到电源存储元件。电路的形成导致电源存储元件进行充电，从而可以从电源存储元件中得到电力来操作机电设备。这种接触系统可以被用于许多目的，如自动化系统、显示器系统、测试系统、娱乐系统等。一个例子可以是完整的游戏系统，在某些情况下，该游戏系统可以结合视频娱乐(arcade)游戏的复杂性、挑战性、多样性和/或可编程序性与实际的机电游戏设备的吸引力，作为游戏的主题。在这种系统的一个实施例中，基于中央控制器的结构允许独立的机电游戏设备智能地工作，并参与像视频游戏的游戏场景。中央游戏控制器与独立的机电游戏设备的位置通信，并监控其位置，并且，中央控制器通过闭环反馈控制系统指挥并操纵独立的机电游戏设备的动作。在某些情况下，中央控制器还监控独立的机电游戏设备的临界状态、传感输入和标识。这种中央控制器可以利用分级的功能块进行操作，以实现同游戏控制器的界面，因此实际的机电游戏设备可以用和在成熟的视频游戏技术中操纵虚拟角色一样的方式来操纵。根据本专利技术的接触系统尤其可适合于克服前面所描述的一个或多个局限性。例如，本文中公开的一个或多个接触系统可以提供一种装置，从而电力被持续传递、或几乎持续传递到放置在接触系统上的机电设备。因此，当电池被充电时，不会导致机电设备不工作。作为另一个例子，可以这样实现各种接触系统，使得持续的或几乎持续的电力从接触系统传递到在接触系统表面上在不同地方随意移动或按控制的方向移动的机电设备上。此外，可以这样设计各种接触系统，使得从单个的表面上进行电力的传递，这样便于在机电设备跨过接触系统时从机电设备的上方观察该机电设备。本专利技术特定的实施例提供了包括两组或多组衬垫的游戏表面。通过绝缘区，每组衬垫都与其它组衬垫电隔离。这种隔离使得一组衬垫处于与另一组衬垫不同的电压电平上。所包括的电源联接器具有电连接到一组衬垫上的一个导线，以及电连接到另一组衬垫上的另一个导线。这些导线可以连接到电源，使得连接到一个导线的该组衬垫处于第一电压电平，而连接到另一个导线的该组衬垫处于第二电压电平。衬垫可以以适合于产生所希望的接触可能性的频率、尺寸和/或形状分布在游戏表面上。这种接触可能性表示在游戏表面上随意移动的机电设备会接收到来自于游戏表面的电力的时间的百分比。在一个特定的实施例中，采用重复的矩形衬垫形状来实现大于80％的接触可能性。在某些情况下，跨过绝缘区从一组衬垫到另一组衬垫的距离大于与放置在游戏表面上的机电设备有关的接收触点或联接器的尺寸。这种接收触点例如可以是带腿的机电设备的脚、带轮的机电设备的刷子、柔性腿/刷子设备的刷子等。在其它原因中，该距离可以限制在处于不同电压电平的衬垫之间出现短路的可能性。游戏表面可以包括变压器，该变压器提供电力输出给游戏表面。该电力输出可以被用来得到出现在各组衬垫上的不同的电压电平。在一种特定情况下，得到不同的电压电平包括提供一种电极的电力输出给一组衬垫，并提供另一种电极的电力输出给另一组衬垫。在各种情况下，不同的电力输出是在提供给各组衬垫之前进行限制的电流和/或电压。在某些情况下，电力输出是直流输出，例如，其中一种电极的电力输出是正5伏电源，而另一种电极的电力输出是地。在其它的情况下，电力输出是8伏的交流。因此，提供给各组衬垫的电压电平交流。在交流输出导致衬垫和与在游戏表面上使用的机电设备有关的接收触点之间的电弧被减小时，这可以作为一个优点。根据本专利技术可以有多种表面结构。例如，包括有多个第一衬垫、多个第二衬垫和绝缘区的游戏表面的上部分可以被形成为连续的、二维的表面；连续的、三维的表面；或不连续的、三维的表面。在本文的详细描述中提供了这些表面结构中每一种的例子。本专利技术的其它实施例提供了使用上面描述的各种游戏表面的游戏系统。该游戏系统包括电源，该电源提供电力，以使各组衬垫处于不同的电压电平。该系统进一步包括一个或多个机电设备。每个机电设备都包括移动元件、电源存储元件和多个联接器。该多个联接器接触游戏表面，并形成电路，该电路包括电源存储元件、来自于一组衬垫的衬垫之间的第一导电触点以及，另一个联接器和来自于另一组衬垫的衬垫之间的第二导电触点。电路的形成导致电源存储元件进行充电。电源存储元件可以包括，但并不局限于，一个或多个电容器和/或一个或多个可充电的电池组。此外，移动元件可以是，但并不局限于，腿、柔性刷子、轮子等。与机电设备有关的联接器或电触点例如可以是刷子或其它类型的电触点。本专利技术的其它实施例提供了用于制造接触系统的方法。该方法包括提供基本上不导电的基底。导电材料被形成在基本上不导电的基底上，并在导电材料中限定出各组衬垫，同时在各组衬垫之间限定出绝缘层。在某些情况下，在限定出衬垫和绝缘区之前在基本上不导电的基底上形成导电材料，而在其它情况下，在基本上不导电的基底上形成导电材料之前或与此同时限定出衬垫和绝缘区。该综述仅提供了本专利技术某些实施例的概要。从接下来的详细描述、所附的权利要求和附图中本专利技术的许多其它的目的、特征、优点和其它实施例会变得更完整清楚。附图说明通过参考在本说明书的剩余部分中描述的附图可以进一步理解本专利技术的各种实施例。在附图中，在所有图中使用相同的附图标记来表示相同的部件。在某些例子中，由小写字母组成的下标与附图标记一起表示多个相同部件中的一个。当参考没有指定下标的附图标记时，其是要指所有的这种多个相同的部件。图1示出了根据本专利技术的各种本文档来自技高网...

【技术保护点】
机电装置，包括：机电设备，该机电设备由电力供电，并可以在支撑表面上在任何方向上转动和移动，所述机电设备具有多个电触点，该多个电触点在位置上彼此相互间隔开，用以与支撑表面进行电接触，所述电触点电连接到整流器电路，只要至少一个所述电触点处于第一电压电平并且至少另一个所述电触点处于第二电压电平，该整流器电路就能够对来自于所述电触点的电力进行整流；接触系统，该接触系统具有多个衬垫，该多个衬垫包括所述支撑表面的至少一部分，其中，一些所述衬垫处于第一电压电平，其它的所述衬垫处于第二电压电平，并且处于第一电压电平的衬垫与处于第二电压电平的衬垫交叉散布，其设置方式是这样的，即该机电设备在支撑表面上任何方向上的移动都可以导致至少一个触点接触处于第一电压电平的至少一个衬垫，并且至少另一个触点接触处于第二电压电平的至少一个衬垫。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米奇兰德尔，
申请(专利权)人：米奇兰德尔，
类型：发明
国别省市：US[美国]