一種玩具球及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種玩具球及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上已經(jīng)存在許多種類的玩具，總體上可以分為三個(gè)大類：1、光線引誘，這 類產(chǎn)品利用發(fā)射光點(diǎn)、自身不同部分發(fā)光的方式，勾起寵物或者兒童對運(yùn)動(dòng)物體的追蹤本 能以及好奇心，從而讓它們追逐玩耍，釋放精力。2、移動(dòng)物體，這類產(chǎn)品內(nèi)部安裝有驅(qū)動(dòng)設(shè) 施，可以自身滾動(dòng)或者彈動(dòng)，或者帶動(dòng)其他物體晃動(dòng)，勾起寵物或者兒童對運(yùn)動(dòng)物體的追蹤 本能以及好奇心，從而讓它們追逐玩耍，釋放精力。3、變換結(jié)構(gòu)，這類產(chǎn)品具備較為復(fù)雜的 幾何結(jié)構(gòu)，在自身電力驅(qū)動(dòng)下可以變形，利用寵物或者兒童對于結(jié)構(gòu)的縱深特性的天生理 解能力，吸引用戶注意力。這三大類玩具的共同存在的缺點(diǎn)就是和用戶沒有互動(dòng)能力，都是 憑借著自身的特性來挑起用戶的注意力。這樣的方法一開始雖然可以吸引用戶，但是很快 用戶就會(huì)適應(yīng)這些刺激，而對玩具失去興趣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有玩具缺乏與用戶的互動(dòng)能力，只能被動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者按照特定的 模式運(yùn)動(dòng)的技術(shù)問題，提出了一種玩具球及其控制方法，可以解決上述問題。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種玩具球，包括球形外殼，包括： 聲音信號采集裝置，設(shè)置于所述球形外殼內(nèi)，采集并發(fā)送聲音信號； 控制單元，接收所述聲音信號，根據(jù)所述聲音信號確定聲源位置，根據(jù)所述聲源位置生 成控制信號； 驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置于所述球形外殼內(nèi)，包括電機(jī)及與所述電機(jī)的電機(jī)軸固定連接的轉(zhuǎn)盤， 所述電機(jī)根據(jù)所述控制信號轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)盤上或內(nèi)具 有與所述轉(zhuǎn)盤固定連接的配重塊，所述轉(zhuǎn)盤的外圓周與所述球形外殼間具有間隙。
[0005] 進(jìn)一步的，所述玩具球還包括：電機(jī)盒，與所述球形外殼固定連接，所述球形外殼 的球心位于所述電機(jī)盒內(nèi)； 所述聲音信號采集裝置包括固定在所述電機(jī)盒的外表面的第一麥克、第二麥克、第三 麥克，所述第一麥克和所述第二麥克位于過所述球心且與所述電機(jī)軸垂直的大球心面的同 一側(cè)，所述第三麥克位于所述大球心面的另一側(cè)，且所述第三麥克與所述第一麥克以所述 大球心面鏡像對稱;所述第一麥克和第二麥克的連線與所述電機(jī)軸的軸線相交且垂直； 所述電機(jī)的數(shù)量為2個(gè)，所述轉(zhuǎn)盤的數(shù)量為2個(gè)，分別為第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤，每個(gè)所述 電機(jī)安裝在所述電機(jī)盒內(nèi)；每個(gè)所述電機(jī)的電機(jī)軸通過電機(jī)盒上的通孔延伸到電機(jī)盒外， 并在所述電機(jī)軸的端部與相對應(yīng)的一個(gè)所述轉(zhuǎn)盤固定連接;兩個(gè)所述電機(jī)軸的軸線重合且 均通過所述球形外殼的球心，并與兩個(gè)所述轉(zhuǎn)盤的軸線重合，所述球形外殼的球心到兩個(gè) 所述轉(zhuǎn)盤的距離相等。
[0006] 進(jìn)一步的，所述電機(jī)盒具有朝向第一轉(zhuǎn)盤的第一外側(cè)面，以及朝向第二轉(zhuǎn)盤的第 二外側(cè)面，所述第一外側(cè)面、第二外側(cè)面均為平面且與所述第一轉(zhuǎn)盤、所述第二轉(zhuǎn)盤平行， 所述第一麥克與所述第二麥克固定于第一外側(cè)面上，所述第三麥克固定在所述第二外側(cè)面 上。
[0007] 進(jìn)一步的，所述球形外殼由兩個(gè)半球扣合組成，所述電機(jī)盒包括相對稱的A部和B 部，所述A部、所述B部分別設(shè)置在所述兩個(gè)半球內(nèi)，所述兩個(gè)半球扣合時(shí)，所述A部和B部扣 合形成完整的電機(jī)盒。
[0008] 進(jìn)一步的，所述A部和B部為自其所在的所述半球的大圓面朝向所述半球的曲面方 向凹陷形成的凹陷結(jié)構(gòu)，所述A部和B部分別通過外沿與其所在的半球固定連接，所述半球 的大圓面為半球內(nèi)經(jīng)過球心的平面，所述凹陷結(jié)構(gòu)的底面與所述轉(zhuǎn)盤平行。
[0009] 進(jìn)一步的，所述A部和B部為圓柱形，所述外沿為環(huán)形。
[0010] 進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)盤為圓形，所述配重塊為扇形，所述轉(zhuǎn)盤的半徑與所述配重塊的 半徑相等。
[0011] 進(jìn)一步的，所述控制單元配置成:根據(jù)3個(gè)麥克采集聲音信號計(jì)算球形外殼滾向聲 源需要轉(zhuǎn)動(dòng)的夾角設(shè)，以及判斷聲源位于過所述球心且與所述電機(jī)軸垂直的大球心面的前 方或者后方;根據(jù)夾角設(shè)分別計(jì)算出兩個(gè)電機(jī)分別轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)聲源位于過所述球心且 與所述電機(jī)軸垂直的大球心面的前方或者后方確定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，并控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使 得球形外殼在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量帶動(dòng)下朝向聲源方向運(yùn)動(dòng)，所述夾角#為：聲 源和球心的連線與第一麥克和第三麥克連線的過球心中垂線的夾角。
[0012] -種玩具球控制方法，所述玩具球包括球形外殼、3個(gè)麥克、控制單元、驅(qū)動(dòng)裝置、 電機(jī)盒，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置于所述球形外殼內(nèi)的電機(jī)及與所述電機(jī)的電機(jī)軸固定連接 的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上或內(nèi)具有與所述轉(zhuǎn)盤固定連接的配重塊，所述轉(zhuǎn)盤的外圓周與所述球 形外殼間具有間隙，所述電機(jī)的數(shù)量為2個(gè)，所述玩具球控制方法包括以下步驟： 夾角及聲源確定步驟:麥克采集聲音信號并發(fā)送至控制單元，所述控制單元根據(jù)聲音 信號計(jì)算球形外殼滾向聲源需要轉(zhuǎn)動(dòng)的夾角砍，以及判斷聲源位于過所述球形外殼的球心 且與所述電機(jī)軸垂直的大球心面的前方或者后方； 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)步驟:控制單元根據(jù)夾角設(shè)計(jì)算出兩個(gè)電機(jī)各自的轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)聲源位于 所述大球心面的前方或者后方確定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，所述控制單元控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得球 形外殼在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的帶動(dòng)下朝向聲源方向運(yùn)動(dòng)。
[0013] 進(jìn)一步的，3個(gè)麥克分別為固定在所述電機(jī)盒的外表面的第一麥克、第二麥克、第 三麥克，所述第一麥克和所述第二麥克位于所述大球心面的同一側(cè)，所述第三麥克位于所 述大球心面的另一側(cè)，且所述第三麥克與所述第一麥克以所述大球心面鏡像對稱;所述第 一麥克和第二麥克的連線與所述電機(jī)軸的軸線相交且垂直； 在所述夾角及聲源確定步驟中，所述控制單元根據(jù)所述第一麥克和第三麥克采集的聲 音信號得到夾角設(shè)，根據(jù)所述第一麥克和第二麥克采集的聲音信號的強(qiáng)度，判斷聲源位于 所述大球心面的前方或者后方。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的玩具球，通過3個(gè)麥克采 集聲音信號并定位出聲源位置，根據(jù)聲源位置控制電機(jī)帶動(dòng)設(shè)置有配重塊的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，配 重塊在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下從靜止時(shí)距離地面最近位置旋轉(zhuǎn)升高，在重力作用下帶動(dòng)殼體向配重塊 抬起方向運(yùn)動(dòng)，利用兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不同使得轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩側(cè)配重塊產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同，由 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)外殼行進(jìn)方向會(huì)向著轉(zhuǎn)數(shù)更大那一側(cè)偏移，而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，最終 實(shí)現(xiàn)了球能夠自動(dòng)定位聲源并向聲源位置滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了用戶與玩具球互動(dòng)。
[0015] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更 加清楚。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1是本發(fā)明所提出的玩具球的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中電機(jī)盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中轉(zhuǎn)盤局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明所提出的玩具球的另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明所提出的玩具球的運(yùn)動(dòng)角度的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019] 實(shí)施例一，本實(shí)施例提出了一種玩具球，如圖1、圖2所示，包括球形外殼11，還包括 控制單元（由于角度原因圖中未示出）、聲音信號采集裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置，如圖2所示，驅(qū)動(dòng) 裝置包括電機(jī)16及與所述電機(jī)16的電機(jī)軸固定連接的轉(zhuǎn)盤13，所述轉(zhuǎn)盤13上或內(nèi)具有配重 塊14,其中，聲音信號采集裝置設(shè)置于球形外殼11內(nèi)，用于采集聲音信號，并發(fā)送至控制單 元，控制單元接收所述聲音信號，根據(jù)所述聲音信號確定聲源位置，根據(jù)所