移动的不倒翁型装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术通常涉及一种具有一些传统“不倒翁”玩具特性的装置，该装置是一种传统的无源玩具，在绕其典型的圆形底座被击打、摇晃时，由于其底部大量加重却能保持直立，本发明专利技术尤其涉及一种移动和／或不完全无源的装置。例如，本发明专利技术的一些实施方式具有移动能力，例如，通过一个或者多个轮子或者其它类型的滚轮。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种具有一些传统“不倒翁”玩具特性的装置，该装置是一种传统的无源玩具，在绕其典型的圆形底座被击打、摇晃时，由于其底部大量加重却能保持直立，本专利技术尤其涉及一种移动和/或不完全无源的装置。
技术介绍
传统的不倒翁玩具(RPT)或者翻滚(tumbler)玩具是一种被动的步履不稳(toddler)的玩具，尽管明显地试图将其推倒，但是该玩具却可以保持直立。当被物理地干扰时，该RPT绕其典型的圆形底座摇晃，也可能偶尔从一个地方到另一个地方位移非常短的距离，但是不翻倒。不会翻倒的原因是由于该玩具底部分布有重的重量。当该玩具的状态受到干扰时，该玩具以一种有趣的方式摇晃，并最终由于缺少进一步的干扰而回到直立位置。附图说明图1所示的是传统RPT的实施例5。传统RPT不具有自己移动的能力。例如包括移动玩具车的传统RPT不同于各种其它类型的装置。典型地和传统地，移动玩具车具有船、飞机、步行或爬行装置的形状，或具有常规的具有轮子或者履带的多轴车的形状。移动玩具车可以遥控(例如，通过人工操作者无线遥控)或者通过板载导航逻辑自动控制。人们已经做了一些努力以创作非典型设计的移动车，例如，存在能移动的车，其各个由单滚轮(例如，单个的球形轮子)单独支撑和驱动。图2A-2B示例性地显示了上述常规的称为“球车(Sphericle)”的单滚轮移动玩具车10的一个实施例。球车10是一个在其内部具有传统的四轮双轴汽车12的中空的球体。当轮式汽车12试图沿球车10的内壁向上(如箭头14所示)驱动时，轮式汽车12的重力使此球相对于地面滚动(如箭头16所示)，因此使球车10实现移动(如箭头18所示)。上述球车在Bicchi，Antonio，et al.，“Introducing the‘Spherical”an Experimental Testbed forResearch and Teaching in Nonholonomy”.Proceedings of the 1997 IEEEInternational Conference on Robotics and Automation，Albuquerque，NewMexico，U.S.A.，April，199Bicchi、Antonio等，“‘球车’的介绍用于不完整(Nonholonomy)研究和教学的试验用的试验”，电气和电子工程师协会(IEEE)机器人学和自动化国际会议1997年学报，阿尔伯克基，美国新墨西哥州，1997年4月。在Koshiyama，A.and Yamafuji，K.，“Design and Control of anAll-Direction Steering Type Mobile Robot”，International Journal of RoboticsResearch，vol.12，no.5，pp.441-419，1993，hereinafter“Koshiyama et al.”Koshiyama，A和Yamafuji，K，“全方向操舵型可移动机器人的设计和控制”，机器人学研究国际刊物，卷12，号5，页码411-419，1993中描述了仅具有单个球形轮子的车的又一例子，在下文中被称为“Koshiyama等”。在Koshiyama等中，单轮式移动的机器人包括位于轮子上方的紧凑“弧形体”，该弧形体通过计算机直接的稳定性控制保持非常稳定，以使“放置在此机器人弧形体顶部的水杯可以被携带而没有任何溢出”(Koshiyama等，左栏，第418页)。Koshiyama等的机器人以其单轮和两各传感器臂接触地面，其中，传感器臂在球形轮子的轮轴端部从球形轮子的侧部伸出，并拖在地面上。具有典型设计的又一种车是“平行双轮车”，如近来广为宣传的“Segway”车，该车在使用期间将其车身仅平衡在两个共用普通旋转轴的平行轮子上。在被驱动时，“Segway”车的车身本质上是不稳定的，由于有源的计算机控制的稳定性控制，所以车身才保持相对直立的状态。在此稳定性控制下，电子计算机接收位置传感器的反馈，并在此基础上，将快速和频繁的驱动力微脉冲(包括反转或者制动动力)提供给轮子以维持一种不稳定的平衡。此平衡是不稳定的以至于在此车没有动力之后不久，其车身将失去平衡并翻倒以为了直接的支撑而接触地面，例如，如果车身的撑脚架伸开，则以该撑脚架支撑。“Segway”车在美国第6,367,817号专利中有进一步的论述，(“Segway”是其拥有的商标)。
技术实现思路
尽管存在传统RPT和各种类型的移动装置，甚至是某些典型设计，然而仍然需要其它类型的装置，例如包括其它类型的玩具装置。例如，保留有传统RPT的特性并仍然可以是移动或者具有移动能力的玩具将可以提供一种新式娱乐玩具。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种移动玩具车包括单个接触地面的滚轮；配重，其与所述滚轮可旋转地连接，以允许所述滚轮相对于所述配重绕旋转轴滚动；以及在使用所述可移动玩具车时与所述配重固定连接的构件，其中，在使用期间，所述构件的上部设置高于所述单个接触地面的滚轮的最顶部，尽管在所述滚轮关于所述旋转轴滚动时，所述构件由于惯性力摇晃得引起使用者注意，但在使用期间，所述构件被所述配重平衡以提供足以防止所述构件翻倒的基于重力的回复力。根据本专利技术一个实施方式，提供了一种用于提供娱乐运动的移动装置，所述装置包括一个或者多个接触地面的滚轮，其具有共同旋转轴并充分地承担所述移动装置的重量；配重和电动机驱动装置，所述配重与所述一个或者多个接触地面的滚轮中的至少一个可移动地连接，并由所述电动机驱动装置驱动以使所述一个或者多个接触地面的滚轮的至少一个关于旋转轴多次旋转，而无需所述配重关于旋转轴作任何完整旋转；以及构件，所述构件的一部分在上述移动装置移动时高于所述一个或者多个接触地面的滚轮的最顶部，所述构件与所述配重连接并被所述述配重平衡以足以防止所述构件翻倒和接触地面，其中，所述构件的状态由于惯性力被允许引起不经意的人们注意的摇晃。根据本专利技术一个实施方式，提供了一种用于提供有趣运动的移动装置，该装置包括上部，所述上部的至少一部分被设置高于所述上部能够相对于其摇晃的位置；下部，其与所述上部连接，其中，所述下部包括设置低于所述位置的物质块；和用于移动所述移动装置的驱动系统，所述驱动系统与所述上部和下部连接，与位于在俯视正方形角位置上的四个滚动刚性轮子支撑的刚性车台相比，所述驱动系统在滚过平滑水平地面时为所述上部提供更少的倾斜和滚动的稳定性，所述轮子处于两相等平行固定轴的端部，所述两相等平行固定轴被所述移动装置的至少一半长度分隔开；其中，使所述上部相对于所述位置摇晃的运动还引起所述下部的位移，所述下部的位移由此产生与所述上部的摇晃方向相反的源自重力的回复力。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种用于制造具有不倒翁特性的移动装置的方法，所述方法包括提供至少一个滚轮，所述滚轮在使用所述可移动装置时与地面接触，并且在使用期间充分支撑所述移动装置的重量；将配重与所述至少一个滚轮可移动地连接以使所述至少一个滚轮滚动而无需使所述配重一致地滚动；将构件与所述配重连接，其中，在使用可移动装置时，所述构件的至少一部分高于所述至少一个滚轮的最顶部设置，所述构件将被所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动玩具车，包括：单个接触地面的滚轮；配重，其与所述滚轮可旋转地连接，以允许所述滚轮相对于所述配重绕旋转轴滚动；以及在使用所述移动玩具车时与所述配重固定连接的构件，其中，在使用期间，所述构件的上部设置高于所述单个 接触地面的滚轮的最顶部，尽管在所述滚轮关于所述旋转轴滚动时，所述构件由于惯性力摇晃得引起使用者注意，但所述构件在使用期间被所述配重平衡以提供足以防止所述构件翻倒的基于重力的回复力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-1-6 60/438,339;US 2003-10-1 10/678,0501.一种移动玩具车，包括单个接触地面的滚轮；配重，其与所述滚轮可旋转地连接，以允许所述滚轮相对于所述配重绕旋转轴滚动；以及在使用所述移动玩具车时与所述配重固定连接的构件，其中，在使用期间，所述构件的上部设置高于所述单个接触地面的滚轮的最顶部，尽管在所述滚轮关于所述旋转轴滚动时，所述构件由于惯性力摇晃得引起使用者注意，但所述构件在使用期间被所述配重平衡以提供足以防止所述构件翻倒的基于重力的回复力。2.如权利要求1所述的移动玩具车，其中，所述单个接触地面的滚轮的外部形状为球形而不是圆柱形。3.如权利要求1所述的移动玩具车，其中，所述移动玩具车是能移动的移动玩具车，并且还包括电动机驱动装置，所述电动机驱动装置使所述配重相对于所述接触地面的滚轮旋转以获得移动。4.如权利要求3所述的移动玩具车，其中，所述配重包括至少一个电动机，所述至少一个电动机是所述电动机驱动装置的一部分。5.如权利要求1所述的移动玩具车，其中，所述移动玩具车没有通过将旋转力提供给所述滚轮并通过电路确定平衡调整装置每隔一秒钟多次调整所述旋转力从而对所述构件进行平衡的功率平衡控制系统。6.一种用于提供娱乐运动的移动装置，包括一个或者多个接触地面的滚轮，其具有共同旋转轴并充分地承担所述移动装置的重量；配重和电动机驱动装置，所述配重与所述一个或者多个接触地面的滚轮中的至少一个可移动地连接，并由所述电动机驱动装置驱动以使所述一个或者多个接触地面的滚轮的至少一个关于旋转轴多次旋转，而无需所述配重关于旋转轴作任何完整旋转；以及构件，所述构件的一部分在上述移动装置移动时高于所述一个或者多个接触地面的滚轮的最顶部，所述构件与所述配重连接并被所述述配重平衡以足以防止所述构件翻倒和接触地面，其中，所述构件的状态由于惯性力被允许引起不经意的人们注意的摇晃。7.如权利要求6所述的移动装置，其中，所述移动装置包括仅有一个接触地面的滚轮。8.如权利要求6所述的移动装置，其中，所述构件在所述接触地面的滚轮最顶部的上方延伸出具有所述最高点的接触地面的滚轮的滚动半径的至少三分之一长度。9.如权利要求8所述的移动装置，其中，在具有所述最高点的所述接触地面的滚轮的上方，所述构件的部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐扬生，唐珩，赵书善，方荣生，
申请(专利权)人：香港中文大学，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]