自主玩具车辆以及用于其的轨道系统技术方案

本实用新型专利技术涉及自主玩具车辆以及用于其的轨道系统，提供了一种装置，其包括壳体、位于壳体内的旋转电机、适用于通过旋转电机旋转的偏心负载以及各个具有腿基部和在相对于腿基部的远端的腿尖的多条腿。腿在腿基部处耦合到壳体，并且包括至少一条驱动腿，该至少一条驱动腿由弹性材料构成，并且被配置成当旋转电机使偏心负载旋转时、使装置在由腿基部和腿尖之间的偏移量大致限定地方向上移动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是部分接续申请案，并且要求2011年11月28日提交的美国专利申请No.13/305,613在35U.S.C.§120下的权益，该申请通过引用整体结合于此，并且本申请要求2011年10月4日提交的题为“Vibration Powered Vehicle”的美国专利申请No.61/543,047在35U.S.C.§119(e)下的权益，该申请通过引用全部结合于此。 
本专利技术涉及基于振荡动作和/或振动来运动的设备，可利用磁场部分地控制的自主设备以及用于设备的轨道。 
技术介绍
振动驱动运动的一个示例是振动电子足球赛。振动的水平金属表面诱导的无生命塑料出现随机地或略微定向地运动。振动驱动运动的较近期的示例使用内部电源和位于车辆上的振动机构。 产生运动诱导振动的一种方法是使用使连接到配重物的轴旋转的旋转电机。配重物的旋转诱发振荡运动。电源包括手动供能的上链弹簧或者直流电动机。最新的趋势是使用被设计为在静默模式下使寻呼机或手机振动的寻呼机电机。振动机器人(vibrobot)和刚毛机器人(bristlebot)是使用振动来诱发运动的车辆的两个现代的示例。例如，诸如振动机器人、刚毛机器人等的小型机器人设备能够使用带有配重物的电机来产生振动。机器人的腿通常是金属线或僵硬的塑料刚毛(bristles)。振动使整个机器人上下振动和旋转。由于没有实现有效的方向控制，因此这些机器人设备往往漂移和旋转。 振动机器人倾向于使用较长的金属线腿部。这些车辆的形状和尺寸变 化很大并且通常是从较矮的2″设备到较高的10″设备。通常将橡胶垫脚添加到腿部以避免损坏桌面并且改变摩擦系数。虽然存在10-20的设计，但振动机器人通常具有3条或4条腿。身体和腿部的振动产生在方向和旋转方面几乎随机的运动模式。与墙壁的碰撞不会产生新的方向，并且结果是墙壁仅限制在那个方向上的运动。由于高度随机的运动，逼真的动作出现概率是很低的。 刚毛机器人在文献中有时被描述为微型定向振动机器人。刚毛机器人使用上百个短尼龙刚毛作为腿部。刚毛和车身的最常用的来源是牙刷的整个头部。寻呼机电机和电池完全是通常的设计。运动根据电机和身体的方向以及刚毛的方向可以是随机的和无方向的。使用角度向后的刚毛和相连接的旋转电机的设计能够实现具有不同量的转向和侧身漂移的大致的前进方向。与诸如墙壁等物体的碰撞导致车辆停止，然后向左或向右转并且在大致的前进方向上继续运动。由于滑行运动和撞击墙壁的呆板反应，因此很难呈现逼真的动作。 
技术实现思路
通常，本说明书所述的主题的一个专利技术方面可实现为如下装置(例如，玩具车辆)，其包括电机、电池、适用于将电池连接到电机的开关、适用于接触表面并且在表面上滚动的多个车轮、连接到电机的振动机构以及至少一条驱动腿。由振动机构引起的振动使得，所述至少一条驱动腿使车辆运动通过表面。 这些和其他的实施例各个可选地包括以下特征的一个或多个。一条或多条驱动腿向车辆的后端弯曲。车辆包括单条驱动腿。单条驱动腿处于横向的中心和/或朝向车辆的前端放置。一条或多条驱动腿由橡胶材料或其他弹性体构成。电机是旋转电机并且振动机构包括适用于由旋转电机旋转的偏心负载。旋转电机包括壳体并且偏心负载包括放置在壳体内的配重物。旋转电机的壳体包括由圆筒部分连接的两个平坦的、圆形侧面。电机包括与车辆适于移动的方向垂直并且与支撑车辆的表面平行的旋转轴线。电机适用于当从车辆的右侧观察时以顺时针方向旋转。车辆包括底盘，电机、 电池、开关和至少一条驱动腿连接到底盘。底盘包括用于容纳用于车轮的车轴的孔。底盘包括适用于支撑多个替换的轴距的孔。用于容纳车轴的一个或多个孔形成有槽，以在玩具车辆跳跃时允许对应的车轴竖直移动。开关包括适用于由与车辆相邻的磁铁驱动的磁簧开关。车辆可复制制造车辆并且具有小于制造车辆的1∶75的比例的尺寸。车辆具有小于2英寸的长度和小于1英寸的宽度。多个车轮包括前轮和后轮，电机纵向上位于前轮与后轮之间。电机处于车辆的横向中心。电机位于车辆的尽可能靠前的位置以使得尽可能大的能量转移到腿。电机偏到一侧以允许偏心传动。车辆包括适用于与后轮配合的后车轴并且电池纵向地位于后车轴的上方。电池相对于电机放置于车辆的后方。电池纵向地位于车辆的前轮与后轮之间。多个车轮包括橡胶圆周表面。多个车轮由塑料材料构成。 通常，本说明书所述的主体的另一个方面可实现为如下装置，其包括适用于诱发车辆的运动的电机、电池、磁簧开关和多个车轮，其中磁簧开关适用于基于在车辆附近的磁场、将电池连接到电机或将电池与电机断开。 通常，本说明书所述的主题的另一个方面可实现为如下系统，其中包括至少一个交叉口组件，其具有使交叉口组件与至少一个其他轨道组件相互连接的多个连接器。各个组件包括至少一个车道，并且交叉口组件包括磁铁，该磁铁在第一车道下方的至少第一位置和限定缩回位置的一者的第二位置或第二车道下方的第二位置之间可选择性地移动。可选择性移动的磁铁被包括在可选择性地连接到轨道组件的模块化交互设备中。 这些和其他的实施例各个可选地包括以下特征的一个或多个。当磁铁处于第一位置时，磁铁适用于当玩具车辆在第一车道上移动时驱动包括在玩具车辆中的磁簧开关。磁铁适用于绕垂直于表面的轴线旋转，其中玩具车辆在该表面上运动。磁铁非直接地耦合到旋钮，该旋钮适用于在至少第一位置与第二位置之间旋转磁铁。交叉口组件包括制动器，其适用于倾向于将磁铁保持在第一位置和第二位置的一者当中。交叉口组件包括三路交叉口。交叉口组件包括适用于使玩具车辆转弯的曲线壁部分。交叉口组件包括四路交叉口。交叉口组件的车道中的至少一者包括与交叉口组件的车 道壁相邻的可选择性旋转的竖直换向器，并且可选择性旋转的竖直换向器适用于被可选择性地至少放置在由交叉口组件的车道壁限定的第一平面和与第一平面成倾斜角的第二平面之间。将可选择性旋转的竖直换向器放置为与第一平面成倾斜角适用于使玩具车辆改变方向。将可选择性旋转的竖直换向器放置为与第一平面成倾斜角适用于使玩具车辆转向具有不同方向的车道。交叉口组件包括一系列一个或多个主要车道和一组一个或多个辅助车道，并且磁铁的第一位置在辅助车道的特定的一个的下面。磁铁被耦合到用于使磁铁降低的按钮，第二位置位于该特定的辅助车道的、比第一位置更向下。系统还包括多个直线轨道组件和多个曲线轨道组件，并且各个组件适用于连接到其他组件的至少一个。车辆包括适用于基于磁铁的接近程度与车辆的电机连接或切断车辆的电池。车辆包括电机、电池、适用于将电池连接到电机的开关、适用于接触表面并且在表面上滚动的多个车轮、连接到电机的振动机构以及至少一条驱动腿，其中由振动机构引起的振动使得所述至少一条驱动腿使车辆运动通过表面。一个或多个轨道组件的至少一部分包括适用于当多个车轮中的任意数目的车轮与表面接触时与至少一条驱动腿接触的第一表面特征，并且一个或多个轨道组件包括适用于当多个车轮中的任意数目的车轮与表面接触时避免与至少一条驱动腿接触的第二表面特征。曲线双车道轨道具有凸出的实心车道间隔物以将汽车保持在其车道的内部。直线双车道轨道具有虚线状车道间隔物，以使得能够汽车在单个车道上发生碰撞时汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主玩具车辆，包括：电池；多个车轮，其中至少一个车轮适用于接触表面并且在表面上滚动；振动机构，其连接到电池；以及一条或多条驱动腿中的至少一者或多个刚毛，其中由所述振动机构引起的振动使得所述一条或多条驱动腿或多个刚毛使车辆运动通过所述表面。

【技术特征摘要】
2011.10.04 US 61/543,047;2011.11.28 US 13/305,6131.一种自主玩具车辆，包括：
电池；
多个车轮，其中至少一个车轮适用于接触表面并且在表面上滚动；
振动机构，其连接到电池；以及
一条或多条驱动腿中的至少一者或多个刚毛，其中由所述振动机构引起的振动使得所述一条或多条驱动腿或多个刚毛使车辆运动通过所述表面。
2.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中所述振动机构包括电机和适用于通过电机振荡的配重物。
3.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中至少一条驱动腿向所述车辆的后端弯曲。
4.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，还包括朝向所述车辆的前端放置并且在一对前轮内横向间隔的一对驱动腿。
5.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中所述至少一条驱动腿由橡胶材料、弹性体或热塑性弹性体构成。
6.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中所述振动机构包括旋转电机和适用于由所述旋转电机旋转的配重物，其中所述配重物适用于绕与所述车辆适于运动的方向垂直并且与支撑所述车辆的表面平行的轴线旋转。
7.根据权利要求6所述的自主玩具车辆，其中所述配重物的质心与所述车辆的纵向中心线基本对齐。
8.根据权利要求6所述的自主玩具车辆，其中所述配重物被放置于所述车辆的支撑一对前轮的车轴附近。
9.根据权利要求2所述的自主玩具车辆，其中所述电机包括与所述车辆适于运动的方向垂直并且与支撑所述车辆的表面平行的旋转轴线，并且所述电机适用于当从所述车辆的右侧观察时以顺时针方向旋转。
10.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中所述车辆包括底盘， 所述振动机构、电池、开关以及至少一条驱动腿连接到所述底盘，所述底盘包括用于容纳所述车轮的车轴的孔，并且用于容纳车轮的孔的一个或多个形成有槽、以使得在所述玩具车辆跳跃时、对应的车轴能够竖直移动。
11.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中在所述至少一条驱动腿的腿尖和腿基部之间的纵向偏移量以及在所述至少一条驱动腿的所述腿尖和所述腿基部之间的竖直偏移量，相对于与所述车辆的纵向尺寸正交的竖直平面形成约40度的角度。
12.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，其中所述多个车轮的至少一个的圆周表面从所述车轮的外边缘向外稍微倾斜。
13.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，还包括适用于通过与所述车辆邻近的磁铁来驱动的开关。
14.根据权利要求1所述的自主玩具车辆，还包括适用于通过在所述车辆附近的光的性质来驱动的光学检测器。
15.一种自主玩具车辆，其包括：
电机，其适用于诱发所述自主车辆的运动；
电池；
开关，其适用于基于检测在所述车辆附近的物理性质的出现以将所述电池连接到所述电机，或者将所述电池与所述电机断开；以及
多个车轮。
16.根据权利要求15所述的自主玩具车辆，其中所述开关包括磁簧开关并且所述物理性质包括磁场。
17.根据权利要求15所述的自主玩具车辆，其中所述开关包括光学检测器并且所述物理性质包括光的性质。
18.根据权利要求15所述的自主玩具车辆，其中所述开关适用于接收无线电信号并且所述物理性质包括无线电信号。
19.根据权利要求15所述的自主玩具车辆，其中所述开关包括触摸传感器并且所述物理性质包括适用于与所述触摸传感器配合的接触。
20.一种用于自主玩具车辆的轨道系统，所述轨道系统包括：
至少一个交叉口组件，其具有使所述交叉口组件与至少一个其他轨道 组件相互连接的多个连接器，其中各个组件包括至少一个车道并且所述交叉口组件包括磁铁，所述磁铁在与第一车道相邻的至少第一位置和限...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·H·米姆利特施，大卫·安东尼·诺曼，劳尔·奥利韦拉，格雷戈里·E·尼德尔，
申请(专利权)人：创首公司，
类型：实用新型
国别省市：