專利名稱：紅外線控擎飛碟的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及玩具技術領域，特指一種方向可控型的旋轉(zhuǎn)玩具。
另外，目前的旋轉(zhuǎn)型飛行玩具沒有降落裝置，如美國專利5,297,759、5,634,839、5,672,086和5,429,542提出的旋轉(zhuǎn)型飛行玩具都沒有降落裝置，落地時需要使飛行玩具的底部直接著陸。然而，對于整個中心體并沒有旋轉(zhuǎn)而只是螺旋槳部分轉(zhuǎn)動的直升機，例如，美國專利5,971,320提出的直升機玩具，似乎應有降落裝置。
為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明包括一由內(nèi)部組件通過摩擦力極小的轉(zhuǎn)軸與外部組件連接構(gòu)成的中心座，外部組件可相對內(nèi)部組件做旋轉(zhuǎn)運動。從外部組件的外端端面向外伸出至少三個以相同的角度分隔開的支架，支架的外端與一圓形的外環(huán)連接，外部組件、支架和外環(huán)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部分，在每個支架的中部設置一由馬達和螺旋槳組成的旋轉(zhuǎn)裝置，啟動后，螺旋槳利用旋轉(zhuǎn)排氣來產(chǎn)生上升力和使外部組件、中心座、馬達和外環(huán)轉(zhuǎn)動的反轉(zhuǎn)矩，此外，當玩具在平面上時，從中心座的內(nèi)部組件向下伸出的多個支腳可以支撐旋轉(zhuǎn)中的玩具，每個支腳又有一個能使空氣從外側(cè)向下端對流的漿翼，該漿翼使中心座的內(nèi)部組件產(chǎn)生與外部組件轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)動趨勢，這種趨勢可以保證內(nèi)部組件幾乎不會轉(zhuǎn)動，而這個不轉(zhuǎn)動的內(nèi)部組件通過導線與遙控器連接，本發(fā)明還包括有檢驗基準點方向和通過控制各個轉(zhuǎn)動馬達的轉(zhuǎn)速從而調(diào)整玩具的飛行方向的裝置。本發(fā)明可以從遠處通過導線向每個馬達提供驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓通過遙控器上的上升力控制桿來控制，各個馬達獲得的驅(qū)動電壓的大小或振幅是相同的，以使各馬達上安裝的螺旋槳能以相同的速率轉(zhuǎn)動，從而保證玩具在水平方向上動作，不至于出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，遙控器內(nèi)還設置有周期裝置或方向控制裝置以控制旋轉(zhuǎn)玩具的前后左右飛行，通過將預設的正弦波信號加到每個馬達的驅(qū)動電壓上的方式，可以調(diào)整玩具的飛行矢量，使玩具飛向特定的方向，操縱者還可通過控制正弦電壓信號的振幅來調(diào)節(jié)玩具的飛行速度。
本發(fā)明的另外一個方面，就是導線構(gòu)成一可以檢測玩具是否飛離基準點的負反饋系統(tǒng)，該負反饋系統(tǒng)向遙控器內(nèi)的微處理器發(fā)出信號，調(diào)整方向正弦信號的振幅和初相角以使旋轉(zhuǎn)玩具回到基準點位置。
本發(fā)明的再一個方面，就是調(diào)整振幅和初相角的方式，也可被運用在其它旋轉(zhuǎn)玩具上，如用無線控制方式控制的地面旋轉(zhuǎn)玩具。
附

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為附圖1的側(cè)剖視圖附圖3為遙控裝置和馬達的電氣連接原理圖附圖4為附圖1的俯視圖附圖5a-5d為微處理器產(chǎn)生的用以控制玩具飛行方向的一個周期的正弦電壓波形圖附圖6a為本發(fā)明帶有復位裝置和基板時的側(cè)剖視圖附圖6b為附圖6a的一個側(cè)剖視圖(玩具飛離基板中心位置的狀態(tài))附圖6c為附圖6b所示玩具飛離基板中心位置時的復位裝置部分的局部放大圖附圖7a和附圖7b所示為帶有由霍爾效應檢測器和一對磁鐵構(gòu)成的反饋系統(tǒng)的玩具的側(cè)剖視圖附圖8為采用紅外光控制系統(tǒng)的地面型旋轉(zhuǎn)玩具的側(cè)剖視圖首先，附圖1所示展現(xiàn)了本發(fā)明的一個實施例，即一個飛碟狀玩具10，該飛碟狀玩具10包括一中心座12、一個圓形的外環(huán)16、一個帶有微處理器的遙控裝置30，從中心座12向外呈放射狀伸出三個與外環(huán)16連接的桿狀支架14，相鄰兩個支架14之間的夾角相等，每個支架14上設置一由馬達20和螺旋槳22構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)裝置18，從內(nèi)部組件34的下端向下伸出三個具有槳翼26的支腳24。外環(huán)16由柔軟的發(fā)泡塑料制成，以保護螺旋槳22以及當飛碟狀玩具10撞到其它物體、例如墻時起到良好的緩沖作用，同時，外環(huán)16還起著一個配重的作用，旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生陀螺儀效果，從而增加飛碟狀玩具10飛行時的穩(wěn)定性。
位于支架14中心位置處的旋轉(zhuǎn)裝置18包括一通過布設在中空支架14內(nèi)的信號線與控制裝置連接的馬達20，連接在馬達20上部的螺旋槳22的葉片與水平方向成約4度的傾角，旋轉(zhuǎn)裝置18啟動后，螺旋槳22的轉(zhuǎn)速很高，能使飛碟狀玩具10以及螺旋槳22下端的馬達20達到每分鐘約300轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，而馬達20產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩則可加速飛碟狀玩具10和馬達20的轉(zhuǎn)動，此外，在空氣阻力很小的情況下，則馬達20產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩就足以使飛碟狀玩具10轉(zhuǎn)動而不需要使螺旋槳22傾斜。
一端與遙控裝置30連接的導線32的另一端通過中心座12連接到旋轉(zhuǎn)裝置18從而使操縱者能夠控制飛碟狀玩具10的上升和飛行方向，此外，為了減少飛碟狀玩具10的重量，可以使用連接遙控裝置30及與壁式電源插座相配合的壁式插頭33對馬達20提供電力，這樣勝于在飛碟狀玩具10上安裝電池，壁式插頭33同時也給紅外發(fā)射管50和52提供電力，導線32被連接到中心座12的內(nèi)部組件34上(見附圖2所示)，內(nèi)部組件34通過一摩擦力極小的轉(zhuǎn)軸38與外部組件36連接，啟動后，外部組件36和支架14以及旋轉(zhuǎn)裝置18和外環(huán)16同時旋轉(zhuǎn)，與導線32連接的內(nèi)部組件34則構(gòu)成飛碟狀玩具10的非旋轉(zhuǎn)部分。
飛碟狀玩具10上的馬達20也可用燃料來為螺旋槳22提供動力或用設置在飛碟狀玩具10上的其它裝置來為螺旋槳22提供動力。當然，飛碟狀玩具10除了螺旋槳22推進方式外，也可采用其它更好的推進方式，例如，在馬達20上裝上航空和航天器上常用的能轉(zhuǎn)換角度、提供上升力和旋轉(zhuǎn)力的、或能多角度地改變旋轉(zhuǎn)方向的噴氣式管嘴同樣可以達到推進目的。
見附圖1所示，中心座12上有三個支腳24，支腳24從飛碟狀玩具10的非旋轉(zhuǎn)部分也就是內(nèi)部組件34向下方伸出，其作用是在地上或其它平面上在起飛前以及著陸的情況下，支撐住飛碟狀玩具10，支腳24分別對因螺旋槳22旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流保持45度的夾角，沿支腳24的長度方向上成型有槳翼26，當氣流被槳翼26反射后，產(chǎn)生驅(qū)動非旋轉(zhuǎn)部分與飛碟狀玩具10反向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，槳翼26的角度，決定了由于飛碟狀玩具10的旋轉(zhuǎn)部分和非旋轉(zhuǎn)部分之間因摩擦力的存在而產(chǎn)生的非旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動能否被抵消。
因為導線32是連接到非旋轉(zhuǎn)部分的，有關方向和上升信號，必須和電力一樣從非旋轉(zhuǎn)部分向旋轉(zhuǎn)部分，特別是旋轉(zhuǎn)裝置18傳輸，當然，傳輸方式可以有很多種，以下所述為其中的一種實施方式，見附圖2和附圖3所示，下端面設置有四個導電環(huán)(圖3中所標的42a、42b、42c、42d，全部用42來表示)的小型電路基板40被安裝在外部組件36的上端，在內(nèi)部組件34的上端端面設置了四個由彈片支承的與導電環(huán)42接觸的碳刷44，中間的導電環(huán)42a作用是使碳刷44b、44c、44d和各自對應的導電環(huán)42b、42c、42d接觸時形成閉合的電氣回路，三個導電環(huán)44b、44c、44d分別獨立對應旋轉(zhuǎn)裝置18內(nèi)的馬達20(用M1、M2、M3表示)。
遙控裝置30上設置有多個操縱桿或按鍵，通過電路基板40控制飛碟狀玩具10的上升力以及飛行方向，如附圖3所示，遙控裝置30上設置有一上升力控制桿46和一個方向控制桿48。
另外，通過碳刷44向?qū)щ姯h(huán)42提供的電力，還可提供給位于外環(huán)16外端面上的用以產(chǎn)生飛碟狀玩具10的外環(huán)16發(fā)光效果的LED使用。
如前所述，當飛碟狀玩具10開始旋轉(zhuǎn)后，飛碟狀玩具10自身不能辨別方向，為了確定操縱者和該飛碟狀玩具10的位置關系，在其上安裝了兩個紅外發(fā)射管50和52(如附圖2所示)，第一個紅外發(fā)射管50被安裝在一個馬達20的下部，具有40度的下傾角，第二個紅外發(fā)射管52安裝在中心座12的頂部，具有約20度的上傾角，紅外發(fā)射管50和52面向同一個方向，這兩個紅外發(fā)射管以不同的俯、仰角度發(fā)射紅外光束，覆蓋住控制器30的上下約飛碟狀玩具10高度的10倍的范圍。接收紅外光束的紅外接收管54則設置在遙控裝置30的前端。
紅外發(fā)射管50和52在電路基板40上通過電氣回路以固定的頻率進行調(diào)頻。例如，振蕩器49(見附圖3所示)，這是為了將紅外光束與周圍的可能包含紅外光成分的光線區(qū)分開，這樣，只要給幾個飛碟狀玩具10分配不同的調(diào)整頻率的話，就可控制它們在同一空間內(nèi)飛行而不至于相互干涉。
見附圖4所示，該圖為飛碟狀玩具10的俯視圖，它可被分割成四個部分，這四個部分分別為Q1、Q2、Q3和Q4，當紅外發(fā)射管50和52與遙控裝置30位于同一條直線上時，Q1為左后區(qū)域，Q2為左上區(qū)域，Q3為右上區(qū)域，Q4為右后區(qū)域，紅外接收管54一接收到紅外光后，遙控裝置30內(nèi)的微處理器能檢測出飛碟狀玩具10的旋轉(zhuǎn)位置或旋轉(zhuǎn)裝置的方向，并同時向馬達20分配電力，使飛碟狀玩具10向操縱者所希望的任意方向飛行或移動，而不是僅僅在操縱者的前后飛行，因為飛碟狀玩具10的轉(zhuǎn)速約為300轉(zhuǎn)每分鐘，紅外接收管54每隔1/5秒左右收到一次信號。
如前所述的多個馬達，全部用20表示，具體為馬達M1、M2、M3，它們皆逆時針轉(zhuǎn)動，馬達M1的下部裝有紅外發(fā)射管50，這三個馬達20以120度的相鄰角間隔開。同樣，當有更多的旋轉(zhuǎn)裝置18時，每組相鄰的旋轉(zhuǎn)裝置18的馬達20構(gòu)成的夾角也相同。
本發(fā)明對上述各個馬達20以120度的相位差提供正弦電壓信號。
本發(fā)明還包括向各個馬達20提供平穩(wěn)的控制電壓的裝置。其它飛行或旋轉(zhuǎn)玩具使用電氣機械變頻裝置來控制提供給各個馬達20的電能，本發(fā)明則向各個馬達20提供具有預定相位差的正弦電壓信號。正弦電壓信號的波形由許多樣本構(gòu)成，這些樣本構(gòu)成了各正弦電壓信號一個周期的波形，而前面所述的電氣機械變頻裝置則采用變頻環(huán)中的整流子片來控制提供給各個馬達20的電能，每個整流子片對應正弦電壓信號中的一個樣本，作為本發(fā)明的一個較佳實施方式，正弦電壓波形大約由32個樣本構(gòu)成，而要產(chǎn)生一個由32個整流子片構(gòu)成的變頻裝置是極為困難的。通過這種實施方式，本發(fā)明可給旋轉(zhuǎn)玩具提供更平穩(wěn)的正弦控制波形。
操作時，操縱者可以使用上升力控制桿46和方向控制桿48來控制飛碟狀玩具10。最初飛碟狀玩具10在地面上靜止時，操縱者開始操作上升力控制桿46，遙控裝置30內(nèi)的微處理器向各個馬達20提供的驅(qū)動電壓增加，該上升力控制桿46向微處理器輸入信號，控制輸入各個馬達20的等量驅(qū)動電壓，使飛碟狀玩具10不會向一方傾斜，從而在上升下降的過程中保持水平，當上升力控制桿46推向前方時，意味著增加上升力，微處理器輸出的電壓的振幅增大，馬達20也隨之加快旋轉(zhuǎn)最終使飛碟狀玩具10升起，與此類似，當將上升力控制桿46推向后方時，微處理器將減小電壓振幅，使馬達20轉(zhuǎn)速降低，從而使飛碟狀玩具10降低。
本發(fā)明的另一個特點是，微處理器可以檢測到操縱者推動上升力控制桿46的程度，例如，當將上升力控制桿46稍微推向前方時，則由微處理器輸出的正弦電壓信號的振幅也只有稍微的增加，而當將上升力控制桿46推到底時，微處理器輸出的正弦電壓信號的振幅也急劇增加，飛碟狀玩具10也迅速升起，這種方式對于本發(fā)明的其它控制桿來說也是一樣的。
當操縱者希望飛碟狀玩具10向特定的方向前進時，只需用手推動方向控制桿48即可，當微處理器收到從方向控制桿48發(fā)出的指令后，會向各個馬達M1、M2、M3提供正弦電壓，這個正弦電壓信號將與馬達20的驅(qū)動電壓疊加，每個正弦電壓信號之間有固定的相位差，通過改變每個正弦電壓信號的初始相位角，就可改變馬達20的轉(zhuǎn)向從而使飛碟狀玩具10向特定的方向飛行。微處理器可以按照方向控制桿48的傾斜方向向每個馬達20輸出具有特定位相和振幅的正弦電壓信號，從而控制飛碟狀玩具10的飛行方向。
附圖5A至附圖5D是微處理器使飛碟狀玩具10旋轉(zhuǎn)一周時，被傳給M1、M2、M3的正弦電壓信號的波形圖，附圖5A所示，在0度時，即紅外發(fā)射管50、52、和紅外接收管54正相對，馬達M1收到在0度達到正的峰值，在180度達到負的峰值的正弦波電壓信號信號，與此同時，M2收到從M1偏離120位相的正弦波，M3收到從M2偏離120度位相的正弦波電壓信號，當驅(qū)動電壓被加上此正弦波電壓信號后，Q1和Q4區(qū)的螺旋槳22將比Q2和Q3區(qū)域的螺旋槳22獲得更高的轉(zhuǎn)速，從而使飛碟狀玩具10向前移動，見附圖5B-附圖5D表示的是被提供給馬達M1、M2和M3的正弦波電壓信號的波形圖，在附圖5B中，當Q2和Q3的推進矢量大于在Q1和Q4的推進矢量時，飛碟狀玩具10朝操縱者飛回，在Q3和Q4的推進矢量大于在Q1和Q2的推進矢量時，飛碟狀玩具10向左運動，附圖5D表示，在Q1和Q2的推進矢量大于Q3和Q4的推進矢量時，該飛碟狀玩具10向右運動。
見附圖6A-6C所示，為本發(fā)明的另一種操作方式，即練習模式，該模式可以使飛碟狀玩具10在基準點周圍的上方盤旋飛行，如附圖6-A所示，該飛碟狀玩具10通過放置在地上的基板58和導線32連接起來，基板58通過從該基板58延伸出來的導線32的長度決定了飛碟狀玩具10的飛行路線，為了保證飛碟狀玩具10相對中心位置或基板58的盤旋飛行，導線32通過一個反饋復位裝置60與飛碟狀玩具10的非旋轉(zhuǎn)部分連接起來，如果復位裝置60檢測到導線32和飛碟狀玩具10的非旋轉(zhuǎn)部分之間的夾角超過了預先設定的角度時，復位裝置60即通過導線32將飛碟狀玩具10偏離基準點過遠的信息反饋給微處理器，當微處理器接收到信息后，即向馬達20發(fā)出要求飛碟狀玩具10返回基準點的信號。
上面所述的復位裝置60包括上部組件62和下部組件68，上部組件62與由飛碟狀玩具10的旋轉(zhuǎn)部分支承的轉(zhuǎn)軸63連接起來，上部組件62的外端面上固設一呈倒“L”形的支架64，該支架64的下端套設一彈簧66，下部組件68通過一萬向接頭70與上部組件62連接，其外端面上設置有一與彈簧66配合的導電環(huán)72，該導電環(huán)72與導線32相連。當飛碟狀玩具10偏離基準點時，由于導線32的拉拽作用，使下部組件68和上部組件62之間構(gòu)成一定的角度，當這個角度的大小達到一定程度時，下部組件68上的導電環(huán)72與上部組件62外端的彈簧66接觸，由于接觸而產(chǎn)生的信號也隨之通過導線32反饋給微處理器，導電環(huán)72與彈簧66接觸的時間被與旋轉(zhuǎn)周期相比較以便計算出飛碟狀玩具10的偏離方向，微處理器接著發(fā)出改正指令(附加在傳輸給馬達20的正弦驅(qū)動電壓信號上)以引導飛碟狀玩具10飛回基板58上方的中心位置。從下部組件68向外延伸出來的線束74將信號從微處理器傳輸?shù)诫娐钒?0。
也可利用帶有旋轉(zhuǎn)磁場的霍爾效應檢測器來檢測飛碟狀玩具10的偏離角度，如附圖7A、附圖7B所示，在下部組件68上安裝一個霍爾效應檢測器80，在上部組件62的兩側(cè)對稱安裝有兩塊磁極方向相反的磁鐵82，霍爾效應檢測器80的上端通過萬向接頭70與上部組件62連接，下端與導線32連接，兩塊磁鐵82在其中心位置處的磁場強度為零。當飛碟狀玩具10偏離中心位置處時，霍爾效應檢測器80也隨之向兩塊磁鐵82中的一塊轉(zhuǎn)動，越靠近磁鐵82，磁場強度就越強，反之則弱，霍爾效應檢測器80根據(jù)檢測到的磁場強度產(chǎn)生正弦波信號，并將其通過導線32反饋到微處理器，微處理器收到由霍爾效應檢測器80反饋回的信號后，即向馬達20發(fā)出具有正弦波形的調(diào)整信號，使飛碟狀玩具10返回到基準點，也就是磁場強度為零的位置處。
應該注意到的是，除了用紅外光做為方向信號外，其它任何形式的方向信號都可應用，如可見光、無線電波、磁場以及聲音等等。另外，紅外發(fā)射管和紅外接收管的位置可相互調(diào)換，即紅外發(fā)射管設置在遙控裝置內(nèi)，而紅外接收管安裝在玩具主體上。在紅外發(fā)射管和紅外接收管調(diào)換位置的情況下，如果將機載類電源裝在玩具主體內(nèi)，就可使用基準信號傳輸控制信息，這樣的話，就可用無線控制的方式使玩具自由飛行而無需受導線的控制。
以上所述的控制旋轉(zhuǎn)玩具方向的裝置，除了用于上述實施例提到的飛碟狀玩具10上外，也適用于其它的自轉(zhuǎn)玩具，下面所述即為一個在其它旋轉(zhuǎn)玩具上應用的實施例，見附圖8所示，一個機器人狀的旋轉(zhuǎn)玩具100，它有一個中心體101，中心體101的頂部設置有紅外接收管102，該紅外收管可以接收設置于控制盒106上具有特定發(fā)射角的紅外發(fā)射管104發(fā)出的紅外光信號，機器人玩具100的車輪110上連接有兩個馬達108，當車輪110獲得電能后使機器人玩具100以預定的方向旋轉(zhuǎn)，該機器人玩具100還包括有電源或電池112，紅外發(fā)射管104根據(jù)控制盒106的指令發(fā)射含方向代碼的紅外光束，機器人玩具100的微處理器114一收到方向代碼光束后，即進行解碼并輸出兩個相位差為180度的正弦信號(如有更多的馬達108，則各正弦信號的相位差為360度除以馬達個數(shù))，方向正弦信號被疊加到馬達108的驅(qū)動電壓上，從而可達到控制該旋轉(zhuǎn)型機器人玩具100的行進方向的目的。
權利要求
1.紅外線控擎飛碟，其特征在于它包括有由內(nèi)部組件和外部組件構(gòu)成的中心座；至少三根從外部組件呈放射狀向外伸出并與外環(huán)連接的桿狀支架，桿狀支架之間具有確定的夾角；位于中心座和外環(huán)之間的每根桿狀支架上的旋轉(zhuǎn)裝置，每個旋轉(zhuǎn)裝置皆包括有一馬達和一螺旋槳，當螺旋槳轉(zhuǎn)動后，馬達產(chǎn)生一使包括中心座的外部組件、桿狀支架、旋轉(zhuǎn)裝置和外環(huán)在內(nèi)的轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動的反力矩；多個從中心座的內(nèi)部組件向下方伸出的支撐旋轉(zhuǎn)玩具、并使旋轉(zhuǎn)玩具處于平面上時能夠保持直立的支腳，每個支腳具有一使空氣由外側(cè)向內(nèi)側(cè)對流，從而驅(qū)動中心座的內(nèi)部組件產(chǎn)生與外部組件相反方向轉(zhuǎn)動的槳翼；當所述的玩具旋轉(zhuǎn)時，確定馬達的基準方位點的裝置；分別控制各個馬達的速度以使旋轉(zhuǎn)玩具向特定的方向行進的裝置；
2.根據(jù)權利要求1所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于確定馬達的基準方位點的裝置包括分別位于玩具轉(zhuǎn)動部分上、下端的一對紅外發(fā)射管，這一對紅外發(fā)射管能夠向外發(fā)出沿同一放射軸向的紅外光束；一對位于旋轉(zhuǎn)玩具的外部的紅外接收管，這一對紅外接收管與控制裝置連接，當紅外接收管一接收到紅外光束，控制裝置即可確定三個馬達的基準方位點。
3.根據(jù)權利要求2所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于控制裝置包括一控制盒，該控制盒通過一將控制盒與中心座的內(nèi)部組件相連的導線控制旋轉(zhuǎn)裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于所述的控制盒還包括通過導線從玩具外部向每個馬達提供驅(qū)動電壓的裝置。
5.根據(jù)權利要求4所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于所述的控制盒還包括與各個馬達交換信號的微處理器；一與微處理器交換信號并指示微處理器增加或減小提供給馬達的驅(qū)動電壓的上升力控制裝置；一與微處理器交換信號的方向控制裝置，該方向控制裝置可指示微處理器產(chǎn)生疊加到驅(qū)動電壓信號上的確定的正弦電壓信號，使玩具在特定的方向上獲得相應的推進矢量；
6.根據(jù)權利要求5所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于各個確定的正弦電壓信號之間具有一定的相位差。
7.根據(jù)權利要求5所述的紅外線控擎飛碟，各個正弦電壓信號在特定的方向上具有初相角。
8.根據(jù)權利要求5所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于所述的控制盒還包括檢測電纜線與中心座之間的夾角是否在預先確定的角度之內(nèi)的檢測裝置，該檢測裝置可給微處理器提供一個信號，微處理器一接收到所述的信號，即可調(diào)整馬達的正弦電壓信號使旋轉(zhuǎn)玩具向某個方向移動，使導線與中心座之間的夾角小于預定的角度。
9.根據(jù)權利要求8所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于所述的檢測裝置包括一與中心座的旋轉(zhuǎn)部分連接的上部組件，該上部組件具有一向外延伸的支架以及與支架連接的彈簧；一與導線相連并通過萬向接頭與上部組件連接的下部組件，上部組件可以隨轉(zhuǎn)動部分一起轉(zhuǎn)動；一設置在下部組件上的導電環(huán)，當導線拖拽下部組件，使下部組件偏轉(zhuǎn)，從而使導電環(huán)與彈簧之間的夾角超過一定的角度時，導電環(huán)與彈簧接觸并通過導線向微處理器發(fā)出信號；微處理器收到所述的信號后可以確定三個馬達的旋轉(zhuǎn)方向，使旋轉(zhuǎn)玩具向一定的方向移動以減小導電環(huán)與彈簧之間的夾角，使其小于預定的角度。
10.根據(jù)權利要求5所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于它還包括有一反饋裝置，通過該反饋裝置，當玩具偏離中心點后，微處理器可以根據(jù)玩具偏離中心點的程度而相應地調(diào)整各個馬達的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速從而使玩具產(chǎn)生回到中心點的趨勢。
11.根據(jù)權利要求10所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于所述的反饋裝置包括一與中心座的轉(zhuǎn)動部分連接的上部組件；一與導線相連并通過萬向接頭與上部組件連接的下部組件，上部組件可以隨旋轉(zhuǎn)部分一起轉(zhuǎn)動；一組相對下部組件而安裝在中心座的轉(zhuǎn)動部分上的磁鐵，這些磁鐵產(chǎn)生一中心場強為零的磁場，下部組件靜止時處于磁場的中心位置；一固定在下部組件上的霍爾效應檢測器，該霍爾效應檢測器與微處理器連接，當下部組件偏離磁場的中心方向時，霍爾效應檢測器將產(chǎn)生與下部組件的偏離量相對應的正弦電壓信號，微處理器收到信號后即可調(diào)整使玩具向特定方向移動的正弦電壓信號，使霍爾效應檢測器以及與之固連的下部組件回到磁場的中心位置。
12.根據(jù)權利要求8所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于它還包括有一放置在地面上并通過其與玩具之間的導線的長度來限制玩具的飛行半徑的基板。
13.根據(jù)權利要求1所述的紅外線控擎飛碟，確定馬達基準方位點的裝置包括一個位于玩具外部并可發(fā)出紅外光束的紅外發(fā)射管；一對設置在玩具上的轉(zhuǎn)動部分的上端和下端的紅外接收管，這一對紅外接收管沿同一放射軸向設置，紅外接收管與控制裝置交換信號，當紅外接收管收到紅外光束后，控制裝置即可確定三個馬達的方位。
14.根據(jù)權利要求13所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于還包括給固定在旋轉(zhuǎn)玩具上的各個馬達提供驅(qū)動電壓的裝置；一向各個馬達提供驅(qū)動電壓的裝置和各個馬達交換信號的微處理器；
15.根據(jù)權利要求14所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于還包括以無線方式和微處理器交換信號的上升控制裝置，上升控制裝置通過微處理器同步增加或減少加在各個馬達上的驅(qū)動電壓；以無線方式和微處理器交換信號的方向控制裝置，方向控制裝置向微處理器發(fā)出信號控制玩具移動的方向和移動的程度，微處理器收到所述的信號后可產(chǎn)生與驅(qū)動電壓信號疊加的正弦電壓信號，各正弦電壓信號之間具有固定的相位差，每個正弦電壓信號又具有一定的初相角，這些正弦電壓信號使馬達產(chǎn)生特定方向的飛行矢量，每個正弦電壓信號相對玩具移動的程度具有一定的振幅。
16.根據(jù)權利要求15所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于它還包括有一檢測裝置，以使當玩具偏離中心點后，微處理器可以根據(jù)玩具偏離中心點的程度而相應地調(diào)整各個馬達的轉(zhuǎn)速從而使玩具產(chǎn)生回到中心點的趨勢。
17.根據(jù)權利要求1所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于每個螺旋槳具有約4度的傾角以使旋轉(zhuǎn)裝置動作后，旋轉(zhuǎn)的螺旋槳使玩具的轉(zhuǎn)動部分產(chǎn)生與螺旋槳轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)動。
18.根據(jù)權利要求3所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于導線和旋轉(zhuǎn)裝置之間的連接部件包括一固定在中心座的轉(zhuǎn)動部分上的電路板；4個安裝在電路板上的導電環(huán)；4個由彈片支承的碳刷固定在中心座的非旋轉(zhuǎn)部分并與控制盒和電路板相交換信號，每個碳刷對應一個導電環(huán)，其中三個導電環(huán)以及與它們接觸的碳刷分別控制三個馬達，另外一個導電環(huán)和相應的碳刷則使其它的導電環(huán)和碳刷接觸時構(gòu)成一閉合的電氣回路。
19.紅外線控擎飛碟，其特征在于它包括有一中心座；至少一對以確定的間隔角固定在所述的中心座上的馬達，每個馬達使一個輪子向一定的方向轉(zhuǎn)動從而使整個中心座旋轉(zhuǎn)；一個給各個馬達提供驅(qū)動電壓的電源裝置；一與電源裝置和馬達交換信號的微處理器，該微處理器可控制提供給各個馬達的驅(qū)動電壓；一以特定的角度設置在中心座上的并與微處理器交換信號的傳感器；一向微處理器傳輸基準點信號、速度和方向信號的遙控紅外發(fā)射管，微處理器收到上述的信號后可以確定旋轉(zhuǎn)玩具的方位并使旋轉(zhuǎn)玩具以相應的速度和方向移動。
20.根據(jù)權利要求19所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于微處理器從傳感器接收到速度和方向輸入信號后可產(chǎn)生疊加到驅(qū)動電壓上的正弦電壓信號，每個正弦電壓信號之間具有特定的相位差。
21.根據(jù)權利要求20所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于各個正弦電壓信號相對特定的方向具有一初相角以產(chǎn)生上述方向的推進矢量，每個正弦信號具有相對玩具移動速度而增減的振幅。
22.紅外線控擎飛碟其特征在于它包括有一中心座以及具有確定間隔角的多個馬達，馬達固定在使玩具旋轉(zhuǎn)的裝置上；一給各個馬達提供驅(qū)動電壓的裝置；一確定馬達相對位于非轉(zhuǎn)動的控制盒形成的基準點的方位的裝置；一產(chǎn)生正弦信號并將其疊加到驅(qū)動電壓信號上的裝置，各個正弦信號之間具有確定的相位差；一對應從玩具外端非旋轉(zhuǎn)的控制盒的輸入的速度和方向信號而控制正弦信號的振幅和改變其初相角的裝置，旋轉(zhuǎn)玩具以非旋轉(zhuǎn)的控制盒為參考方向而根據(jù)控制盒發(fā)出的指令向特定的方向移動；
23.根據(jù)權利要求22所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于各個馬達分別包括一螺旋槳，當螺旋槳轉(zhuǎn)動時，可使旋轉(zhuǎn)玩具從地面上升或降落地面；
24.根據(jù)權利要求23所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于中心座包括有一與內(nèi)部組件轉(zhuǎn)動連接的外部組件；多個從外部組件延伸出的分布在一個平面上的支撐外環(huán)的桿狀支架，每個支架位于外部組件和外環(huán)的之間設置有馬達；多個從內(nèi)部組件向下伸出的使旋轉(zhuǎn)玩具停留在平面上時能保持直立的支腳，每個支腳又包括一槳翼，該漿翼可使中心座的內(nèi)部組件產(chǎn)生一與中心座的外部組件旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)動趨勢，從而使內(nèi)部組件實際上處于靜止狀態(tài)；一將內(nèi)部組件連接到遠處的控制盒的導線，該導線與馬達和控制裝置交換信號；
25.根據(jù)權利要求24所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于它還包括有一檢測裝置，以使當玩具偏離中心點后，微處理器可以根據(jù)玩具偏離中心點的程度而相應地調(diào)整各個馬達的轉(zhuǎn)速從而使玩具產(chǎn)生回到中心點的趨勢。
26.根據(jù)權利要求25所述的紅外線控擎飛碟，其特征在于控制盒包括給個馬達提供驅(qū)動電壓的裝置和控制每個正弦信號的振幅和初相角的裝置；
27.根據(jù)權利要求26所述的紅外線控擎飛碟，確定馬達相對控制盒處的基準點方位的裝置包括一對旋轉(zhuǎn)玩具上的紅外發(fā)射管，紅外發(fā)射管可隨馬達一起轉(zhuǎn)動，并發(fā)出沿同一軸向的紅外光束，控制盒上安裝有紅外接收管，當紅外接收管接受到紅外光束后，馬達所處的特定方位即可被確定。
28.權利要求1所述的紅外線控擎飛碟，外部組件通過無摩擦的軸承與內(nèi)部組件連接。
29.一種旋轉(zhuǎn)飛行玩具，其特征在于它包括有一中心座，此中心座具有多個相互之間具有確定的間隔角的馬達，馬達固定在使玩具上升和旋轉(zhuǎn)的裝置上；分別向各個馬達提供電能的裝置；確定馬達相對于基準點所在的非旋轉(zhuǎn)控制盒的方位的裝置，以及產(chǎn)生和增加正弦電壓到各個馬達上的裝置，各正弦電壓之間具有確定的相位差；對應從遠處非旋轉(zhuǎn)的控制盒輸入的速度和方向指令而控制正弦電壓的振幅和改變各正弦電壓的初相角以使旋轉(zhuǎn)飛行玩具對應所輸入的速度和方向指令以非旋轉(zhuǎn)的控制盒為基準點向特定的方向飛行的裝置；
30.根據(jù)權利要求29所述的一種旋轉(zhuǎn)飛行玩具，其特征在于它包括有當旋轉(zhuǎn)飛行玩具偏離中心位置時將信號反饋回控制裝置的裝置，控制裝置可相應地根據(jù)玩具離開中心位置的程度而調(diào)節(jié)提供給各個馬達的電能以使玩具產(chǎn)生飛回中心位置的趨勢。
全文摘要
本發(fā)明涉及玩具技術領域,特指一種方向可控型的旋轉(zhuǎn)玩具。其技術方案為:它包括一由內(nèi)部組件,以及一套設于內(nèi)部組件上并可相對內(nèi)部組件做旋轉(zhuǎn)運動的外部組件構(gòu)成的中心座、至少一個圓形的外環(huán)、以及一個帶有微處理器的遙控裝置,從外部組件向外呈放射狀伸出至少三個與外環(huán)連接的桿狀支架,相鄰兩個支架之間的夾角相等,每個支架上設置一由馬達和螺旋槳構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)裝置,從內(nèi)部組件的下端向下伸出多個具有槳翼的支腳。本發(fā)明可完全按操縱者的意圖進行方向控制以及不需要使玩具停止轉(zhuǎn)動就能使用降落裝置進行著陸。
文檔編號A63H30/04GK1370615SQ0210510
公開日2002年9月25日 申請日期2002年2月10日 優(yōu)先權日2001年3月28日
發(fā)明者Davis) 史提夫·戴維斯(Steven 申請人:Davis) 史提夫·戴維斯(Steven