CN101347681B - 多模式三轮玩具车 - Google Patents

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Abstract

一种玩具车，具有在表面上用于移动的第一、第二和第三车轮。第一、第二和第三车轮的每一个具有各自的第一、第二和第三旋转轴，这些旋转轴的每一个位于其余的两个其它的旋转轴之间，使得三个旋转轴互相邻接。三个旋转轴中的每一个与其它两个旋转轴相交，从而在每一对邻接相交的旋转轴和每一对邻接的第一、第二和第三车轮之间形成角度，并且在每一对邻接的旋转轴之间形成的角度不是约90度的倍数。每个车轮被单独提供动力，使得玩具车可以在任何水平方向上平移而无论其面对的方向。车轮中的两个可以重新对齐，使得旋转轴共线，用于进行常规运动。

Description

多模式三轮玩具车
技术领域
本发明大致涉及一种三轮玩具车，并且更具体地，涉及一种能够在多种模式或结构之间变换的三轮车。 
背景技术
带有轮子的玩具车是众所周知的。三轮玩具车典型地具有两个平行轴，一个轴上具有两个车轮，另一个轴上具有一个车轮，并形成T形结构。这样的车辆能够向前、向后平移，和向任何侧向转向。然而，已知的三轮玩具车通常不提供侧向平移、完全旋转或者平移和旋转的组合。 
已经开发出提供全方向的运动的完整(holonomic)车辆。完整的或全方向的运动是关于自由度的机器人学术语。在机器入学中，完整性指的是给定机器人(或其中的一部分)的可控制的自由度和总自由度之间的关系。如果可控制的自由度大于或等于总自由度，则机器人被称为是完整的。如果可控制的自由度小于总自由度，则它是非完整的。完整的车辆可以在任何平移方向上移动，同时独立地控制它围绕车主体的中心的旋转方向和速度。完整的车辆已经发展到具有三个或者四个以相同的角度隔开的车轮，以使旋转轴互相邻接。 
现有技术希望但是没有提供，在完整结构和非完整结构之间变换的多模式三轮玩具车。可以相信，一种提供迄今没有的运动特征和性能的新玩具车与已经公知的车相比，将具有更吸引人的游戏功能。 
发明内容
简要地说，本发明涉及一种多模式的三轮玩具车。玩具车包括底盘，该底盘具有第一、第二和第三车轮，该第一、第二和第三车轮被支撑以相对于底盘旋转，并支撑底盘以在表面上移动。第一车轮通过第一支腿可操作地且可转动地连接到底盘。第一支腿可朝向和远离第二和第三车轮转动。第一、第二和第三车轮的每一个都具有各自的第一、第二和第三旋转轴。第一、第二和第三旋转轴的每一个位于剩余的两个其它旋转轴之间，从而三个旋转轴互相邻接。三个旋转轴中的每一个与其它两个旋转轴相交，从而在每一对邻接相交的旋转轴和每一对邻接的第一、第二和第三车轮之间形成角度。在每一对邻接的旋转轴之间形成的角度不是约90度的倍数。 
在另一方面，本发明涉及一种多模式的三轮玩具车，包括底盘和三个独立运行的电机。后侧支腿和两个前侧支腿的每个均从底盘延伸。两个前侧支腿可转动地连接到底盘。每个支腿包括具有旋转轴的车轮组件，该旋转轴通常平行于车轮组件连接的支腿，每个车轮组件由三个电机中的单独的一个驱动。 
附图说明
结合附图，可以更好的理解上述概要和下文中本发明的优选实施例的详细说明。为了阐明本发明的目的，在附图中展示了目前优选的具体实施方式。然而，应该理解的是，本发明不局限于所示的具体的设备和方式。 
附图中： 
图1是根据本发明优选实施例的玩具车在第一结构和模式下的上、前和左侧的透视图。 
图2是图1的玩具车在第二种结构和模式下的上、前和左侧的透视图。 
图3是图1玩具车底盘的一部分的顶视透视图。 
图4是图1玩具车底盘的一部分的分解透视图。 
图5是图1玩具车底盘的一部分的底视平面图。 
图6是图1的玩具车底盘的一部分的前、底和左侧的透视图。 
图7是图1的玩具车的遥控装置的正视透视图。 
图8是图7的遥控装置的控制线路的示意图。 
图8A是图8的遥控装置发送器电路的位置传感器的示意图。 
图9是图1的玩具车的车辆控制电路的示意图。 
图10A是在图1的第一结构和模式下，玩具的驱动电机控制方向的示意图。 
图10B是在图2的第二结构和模式下，玩具车辆的驱动电机控制方向的示意图。 
具体实施方式
在下面的描述中，采用的某些术语仅仅为了方便，不具有限制性。单词“右”、“左”、“下”和“上”表示进行参照的附图中的方向。单词“向内”和“向外”分别表示朝向和远离本发明的多模式三轮玩具车和所指示的部件的几何中心。除非在这里明确地提出，不带量词的情况不限于一个元件，而是应该作为“至少一个”的意思。术语包括上面提到的单词、其中的派生词和类似含义的单词。 
详细地参照附图，其中类似的附图标记在全文中表示类似的元件，图1-10B中展示了多模式三轮玩具车(或简称玩具车)10目前优选的实施例。首先参考图1-2，玩具车10包括本体组件或底盘12。底盘具有第一主侧或顶侧12c，和与第一主侧12c相对的第二主侧或底侧(没有示出)，第一横向侧或左侧12d，和与第一横向侧12d相对的第二横向侧或右侧12e，以及第一端或前端12f和与第一端12f相对的第二端或后端12g。底盘12支撑装饰外壳14。装饰外壳14可以包括任何形状，以给予玩具车10任何外观，如机器人、车或昆虫。外壳14可以包括在顶侧12c的半透明或透明的窗口16。可以移去外壳14和/或窗口16以允许触及部件，如底盘12上的圆盘发射器(disk launcher)58和电气部件。窗口16也可以布置在例如LED(没有示出)的光源的上方，以便照亮窗口16和产生一种在视觉上有吸引力的显示。 
参考图2，目前优选的底盘12包括在底盘12的前端12f上的至少一个且优选多个的灯18a，18b，18c(统称为18)。灯18优选地是LED或小功率的激光器，所述小功率的激光器中的每个能在目标上投射一束光或在物体上形成光的图案。灯18可以在玩具车开动时一直处于接通状态，或者只有当车运行或以某些动作运行时接通，或者当周围区域足够地暗时自动地接通，或者当使用者选择时手动接通，或者当玩具车10处于下文中进一步讨论的攻击模式中时接通。 
参考图1-2和6，可转动的连接到底盘12的是朝向前端12f的第 一或左侧支腿20以及第二或右侧支腿22。第三或后支腿24从底盘12的后侧12g伸出。尽管优选的是后支腿24不能转动，后支腿24能够转动也在本发明的精神和范围之内。优选地，相同的车轮组件26可转动的安装到左、右和后支腿20、22和24的自由末端。车轮组件26优选地包括下文中进一步讨论的全方向的车轮。可反转的电气驱动电机M1、M2、M3(附图6)分别设置在每个支腿20，22，24之内。驱动电机M1、M2、M3驱动每个车轮组件26a，26b，26c分别地绕轴20′、22′、24′(参见附图10A，10B)转动，轴20′、22′、24′平行于左、右和后侧支腿20，22，24，并且纵向地延伸穿过左、右和后侧支腿20、22、24。每个驱动电机M1、M2、M3连接到优选为同样的减速变速器30(附图6)，减速变速器30再驱动相关的车轮组件26。如在下面进一步讨论的，可以利用遥控装置32(附图7)在任何方向上驱动车轮组件26a、26b、26c，以使玩具车10平移或旋转。 
优选地，玩具车10被设置成在第一、优选地正交或T形“截击机”模式(附图1和10A)和第二、优选地等角或Y形“攻击”模式(附图2和10B)之间变换或“切换”。玩具车10进一步优选地被设置成在两种不同的运动模式下运行，这两种模式是具有至少两个平行车轮组件26的传统运动模式(例如T形或正交“截击机”模式)和优选地具有非平行车轮组件26的全方向或全运动型模式(例如Y形非正交“攻击”模式)用于操纵或推进。图1和10A描述了用于传统运动的车辆10的第一、正交或T形模式，其左右支腿20、22在车10的前端相互隔开大约180度的夹角，并且与后支腿24之间呈大约90度的夹角。车轮26a、26b是平行。优选地，玩具车10的支腿20、22和24可从图1和10A所示T形模式变换到图2和10B所示Y形模式。在优选的正交模式中，左右侧支腿20、22共线，它们的车轮组件26和各自的旋转轴20‘、22’全部布置在共用轴线上，并且后支腿24垂直于左右侧的支腿20、22。在Y形模式中，左右支腿20、22是朝向彼此向前旋转的，并且远离第三支腿24，形成支腿20、22、24的“Y”形结构。优选的，左右侧支腿20、22中的每个从它们的正交位置旋转大约30°，从而三个支腿20、22、24至少以大约120°的大致相同角度间隔开。在T形模式中，通过仅驱动左右侧支腿20、22的车轮组件26a、 26b，玩具车10可以以传统的方式行进。当转向时，可在转动的方向上选择性地驱动后支腿24的车轮组件26c，来提供转向和推动的附加动力。在非正交的Y形模式中，优选地在车10旋转或不旋转的情况下，驱动全部三个车轮26a、26b、26c来提供任何方向上的平移运动。 
为了具有两种操作模式，每个车轮组件26优选地具有多个滚轮34。每个滚轮34具有一个旋转轴，当旋转轴投影在车轮组件26的轴上时，该旋转轴与车轮组件26的轴正交。每个车轮组件26包括第一组滚轮36(图2)和第二组滚轮38，第一组滚轮36优选地具有等距地围绕车轮组件26的轴的三个单独的滚轮34，第二组滚轮38优选地具有等距地围绕车轮组件26的轴的三个单独的滚轮34。第二组滚轮38位于远离支撑支腿20、22、24的外部，并且第一组滚轮36位于邻近支撑支腿的内部。第一组滚轮36优选地从第二组滚轮38偏转大约60度的角度(参见图2)，从而车轮组件26的至少一个滚轮34始终与支撑车轮组件26的表面“S”接触。滚轮34连接在支承结构或轮毂40内，并且是可以绕它们各自的轴自由地旋转。支承结构40连接到车轮组件26的轴20′、22′、24′或形成车轮组件的轴20′、22′、24′，并且具有六个凹槽40a用于接收和支撑滚轮34。滚轮34优选地轴向比径向长。另外，滚轮34具有锥形端部，使得第一和第二组滚轮36和38共同限定了车轮组件26的大致的圆形外部圆周。每个车轮组件26上可以设置多于或者少于六个的滚轮34。尽管优选的是如上所述车轮组件26a、26b、26c包括两组滚轮36，只要车轮组件26能够如在下面进一步描述的旋转和变换，在任何一种结构中，能够利用和设置或多或少的组的滚轮36，以及或多或少的滚轮36均在本发明的精神和范围之内。 
参考图1，2，尽管玩具车10可以设置为手动地变换，优选地提供单独的远程控制和优选地可反转的中心电机42来在T形和Y形模式之间移动左右侧支腿20、22，使左右侧支腿20、22互相靠近和远离。优选地，中心电机42也用于激励盘60，但是以下也在本发明的精神和范围内：附加电机用于激励盘60，或者中心电机42或另外的电机用于其他的目的。另外优选地设置前侧面罩48，前侧面罩48与左右侧支腿20、22一起移动。面罩48被运作在与T形或正交模式中对应的关闭位置(图1)和与Y形或等角的模式相对应的上升位置(图2)之间。 
参考图3-5，中心电机42驱动位于上侧底盘12b上的第一正齿轮150。正齿轮150同蜗杆152连接，蜗杆152驱动离合器齿轮72，离合器齿轮72分别由顶部、中部和底部的正齿轮72a、72b、72c组成。在中部正齿轮72b内，优选地在中部正齿轮72b和每一顶部和底部正齿轮72a、72c之间的中部正齿轮72b的两侧分别设置有一对弹簧偏置杆72d(图4)形式单向离合器。杆72d被弹簧偏置靠在齿内表面72b′(图8)，以允许顶部和底部正齿轮72a、72c独立于中部正齿轮72b在一个方向上旋转，但是当以相反的第二方向旋转时与齿面72b′啮合，以提供在中部正齿轮72b和顶部以及底部正齿轮72a、72c之间的反方向的单向离合。也就是说，如果顶部正齿轮72a与中部正齿轮72b沿第一方向D1旋转，则底部正齿轮72c将仅仅与中部正齿轮72b沿第二反方向旋转。当中部齿轮72b沿第一方向D1上旋转时，顶部正齿轮72a驱动组合正齿轮154，组合正齿轮154由被顶部正齿轮72a驱动的较大的直径正齿轮154a和连接的较小直径的正齿轮154b组成。当沿D1方向旋转时，来自下侧齿轮72c下游的阻力将引起齿轮相对于中部齿轮72b滑动。较小直径的正齿轮154b驱动第一键控正齿轮156。第一键控正齿轮156使轴157旋转，来使设置在上侧底盘12b下面的第二键控正齿轮1 58旋转。第二键控正齿轮158驱动下侧底盘12a下侧上的带销齿轮(pegged gear)52。带销齿轮52包括台阶52a。销52b从朝向带销齿轮52外径的偏心位置轴向地向外延伸。销52b至少部分地设置在支架50中的横向延伸的槽50a内，所述支架50位于下侧底盘12a的下方，从而带销齿轮52在第一方向D1(图5)上的旋转，周期性地向着玩具车10和底盘12的前端12f和后端12g的方向推动支架50。带销齿轮52与顶部正齿轮72a的第一方向D1相对应的第一方向D1上自由地在旋转。当中部正齿轮72b在与第一方向D1相反的第二方向上旋转时，带销齿轮52在与D1’方向相反的第二方向上被驱动，直到弹簧偏置闭锁160同台阶52a接合，从而使带销齿轮52停止旋转停止。如果蜗杆152继续在第二方向上使中部正齿轮72b旋转，就可以克服杆72d的阻力，使杆72d同齿面72b′分离，并且允许中部正齿轮72b相对于固定的顶部正齿轮72a继续旋转和滑动。 
支架50驱动组合小齿轮54，组合小齿轮54可转动地连接到底盘 12的横向侧面。组合小齿轮54驱动连杆正齿轮55，每个连杆正齿轮55与布置在玩具车10的每个横向侧面上一对连杆机构(图6)中的一个连接。连杆机构包括激励可旋转安装的杆56b的驱动杆56a。驱动杆56a的相反端与连杆正齿轮55上的偏心销和杆56b的近端可旋转地连接。连杆56b的自由端连接面罩48(图1和2)，来升高和降低面罩48。 
参考图4-6，支架50也包括朝向前端12f设置的两个对角延伸槽50b。旋转臂162从左右侧支腿20、22的每一个中伸出。旋转臂162包括从末端伸出的旋转臂销162a。旋转臂销162a至少部分地布置在支架50的槽50b内。支架的移动推动旋转臂销162a来使旋转臂162旋转，并且从而使左右侧支腿20、22旋转。旋转臂162可以设置有卡爪销(jaw peg)(没有示出)，所述卡爪销使卡爪轴76a旋转。一对卡爪76从底盘12的前端12f伸出。当左右侧支腿20、22旋转时，卡爪76朝着底盘12前端12f的中心移动，并且朝着玩具车10的左侧或右侧面12d、12e方向向外旋转。卡爪优选地摩擦的设置在卡爪轴76a上，使得除了通过旋转臂162进行移动外，用户能手动地设置卡爪76的位置。尽管上述描述操作是优选的，卡爪76可以通过玩具车10的某一位置、用户选择或当圆盘发射器58在使用时确定而向外，然后接着向内延伸。可选择的，卡爪76可以被机载(on-board)的无线电接收器/控制器自动地驱动和控制或被独立地遥控的电机。 
限制销44优选地布置在旋转臂162内，并且防止左右侧支腿20、22的过度旋转。当顶部正齿轮72a在第一方向D1上被驱动时，左右侧支腿20、22在T形和Y形模式之间旋转或定位。如果中心的电机42反转，并且顶部正齿轮72a在第二方向(与D1和D1’相对的方向)上被驱动，则带销齿轮52在第二方向上旋转，直到左右侧支腿20、22定位在Y形或者“攻击”模式，其中在Y形或“攻击”模式中，尖端台阶52a被弹簧偏置闭锁160(图5)接合。即使中心电机42继续在第二方向上旋转，玩具车10仍然保持Y形位置。只有中心电机42反向时，左右侧面支腿20、22才是可移动的。 
参考图6，底盘12进一步优选地支承玩具圆盘发射器(通常用附图标记58表示)，其通常与从一个或多个灯18射出的一束或者多束光对齐。圆盘发射器58从底盘12的前端12f射出大致平坦且圆柱形状的 聚合物盘60。圆盘发射器58包括两个大致c形的扣环62。扣环62具有比盘60大的直径。罐66保持在扣环62上堆叠的圆盘60，从而在每次发射之后把随后的盘60重力供给到扣环62中。推动部件64(图10)通过每一扣环62的后侧可滑动地设置。推动部件64推动穿过扣环62的前侧开口62a，每一盘60落入扣环62内。当把盘60推动穿过扣环62的开口62a时，盘60舒展离开扣环62的开口62a，并且一旦盘60的直径(最大的宽度)经过扣环62的开口62a，扣环62的弹性将导致盘60向前发射。罐66定位在平台68上。平台68提供用于发射的盘60的表面，并且平台68和底盘12连接。 
参考图4，滑臂70优选可旋转地连接到推动部件64。滑臂70来回滑动，从而交替地推动盘60穿过开口62a，从而发射盘60。优选地，每个滑臂70通过设置在上下侧底盘12b、12a之间的滑动正齿轮164驱动。两个滑动正齿轮164被延伸穿过上侧底盘12b的底部正齿轮72c驱动。仅仅当中部正齿轮72b在第二方向上被驱动时，底部正齿轮72c被驱动，从而只有当面罩48打开和左右侧支腿20、22处于Y形或攻击模式时发射盘60。 
尽管优选的是使用一个电机来操作左右侧支腿20、22，面罩48和圆盘发射器58，但是使用超过一个电机或利用交替的驱动机构或同时采用超过一个电机和交替的驱动机构也在本发明精神和范围之内。 
在Y形或“攻击”模式中，玩具车10能够全方向或完全横穿支承表面，意思是它可以在任何平移方向上移动，同时独立的控制绕它的底盘12中心的旋转方向和速度。当车轮组件26在相同的顺时针方向或逆时针方向上且在相同的速度下旋转时，玩具车10将在没有径向(也就是平移运动的)移动的情况下绕底盘12的中心自旋或旋转。例如，当所有车轮组件26顺时针方向旋转时，玩具车在顺时针方向旋转。当仅仅三个车轮组件26中的一个旋转，而剩余车轮组件26不旋转时，玩具车10将在旋转车轮组件26的方向上平移和旋转。不旋转的车轮组件26在与下侧平表面“S”接触的滚轮34上滑动。通过平衡三个支腿20、22、24的车轮组件26的驱动力，玩具车10能够在任何方向上移动，同时前端面朝着一个恒定方向或者沿任何方向旋转。例如，当后支腿24的车轮组件26c在顺时针方向旋转时(从底盘12透视图朝 支腿24的向外方向观察)，玩具车大致朝着左侧面12d的方向移动。当玩具车10在与滚轮34的轴不垂直的方向上移动时，滚轮34的锥形允许车轮组件26根据需要滑动。车轮组件26可以稍微旋转，直到滚轮34的锥形同玩具车10的行进方向相配为止，使得滚轮34的旋转轴与运行方向垂直。可选择的是，车轮组件26将根据需要旋转来实现程序的或输入的运动。这在玩具车10位于非正交的位置时允许玩具10平移。玩具车10也可以结合上面描述的旋转和平移运动，以便在玩具车10平移的同时进行旋转。这允许玩具车10在任何平面方向移动，并且给出了玩具车10在平面表面S上滑动或盘旋的特性。 
玩具车10上的控制电路152优选地设置成从Y形或“攻击”模式的完全的电机控制转换到T形或“截击机”模式的直接独立的电机控制，仅驱动左右侧支腿20、22的车轮组件26a和26b。如果需要的话，在正交模式下，如果接收到转向命令，控制电路152可被配置成向驱动后支腿24的车轮26c的电机提供的合适的动力。 
图8-9是目前优选的手持遥控装置32和车10的电路图。遥控装置32(图7)用来从遥控装置32中的控制电路152(图8)发送操作信号到设置在玩具车10内的车控制电路150。遥控装置32包括壳体80，壳体80包含如一个或多个电池的电源114。遥控装置32包括用于控制玩具车10运动的控制旋钮82。控制旋钮82设置为球形叶片操纵杆，并且可以沿任何侧向挤压或可以扭转，或者两者的结合，以发出控制玩具车10运动的指令。遥控装置32也优选地包括多个特殊效果控制按钮，例如按钮84、86、88、90、92，来控制各种功能和既定程序的设定，特殊效果控制按钮84、86、88、90、92分别对应控制电路94的第一、第三、第四和第五85、87、89、91、93开关。例如，第一控制按钮84和第一开关85可以在第一方向上启动中心电机42，以使玩具车在T形模式和Y形模式之间切换。第二控制按钮86和第二开关87可以在第二方向上启动中心的电机42来启动圆盘发射器58。第三控制按钮88和第三开关89可以在Y形模式下，沿弧形的路径执行来回移动的既定程序的功能，并且朝向弧形的路径的大致中心发射盘60。第四控制按钮90和第四开关91可以执行绕玩具车10中心自旋和在第一方向平移的既定程序的功能。第五控制按钮92和第五开关93可以执行既定程序的自旋而没有平移的功能。按钮84，86，88，90，92可以是任何形状并且可以设置在遥控装置32上的任何位置。另外，尽管上面描述的执行既定程序的功能按钮88，90，92是优选的，但是任何运动或功能的组合可以作为既定程序的功能包括在其中，并且和任一的按钮有关联均在本发明的精神和范围内。
参考图8，目前优选的，但仅仅是示范性的控制电路152包括微处理器94，用来接收来自第一、第二、第三、第四和第五开关85、87、89、91、93的信号。第一位置传感器96(与横坐标位置对应)、第二位置传感器98(与纵坐标位置对应)和第三传器100(对应于旋转方向或旋转方向和角度)通过多路转换器(multiplexer)102与微处理器94连通。如图8A所示，每个位置传感器96、98、100包括电位计104、电容106和放大器108。为了向玩具车10传递信号，微处理器94接着向发送器电路110传送信号。电源114与相应的输电线VI、V2一起，向发送器110和微处理器94供能。它向分别包括位置传感器96、98、100的其它支路供能。提供了打开/关闭开关112来打开或关闭遥控装置。 
参照图9，当前优选的然而仅是示例性的车控电路150从接收机116中的发送器110接收信号。接收机116然后将信号传送到微处理器118。一旦如限位传感器(未示出)检测的，玩具车达到预期模式(Y或T形状)，限位开关132、134停止电路。微处理器118与第一、第二、第三和第四电机控制电路120、122、124、126通信，以分开且独立地反向控制相应的驱动电机M1、M2、M3和中心电机42。使用电源128和打开/关闭开关130，以向玩具车10供能，并且将遥控玩具车打开和关闭。 
微处理器118优选地采用脉冲宽度调制信号来控制各个驱动电机M1、M2、M3，并且运用查询表来确定应用于每个驱动电机M1、M2、M3的工作循环的比值，来得到需求的运动矢量。这些能够同其它的数值正确的结合来得到所需的带平移的旋转。所描述的系统优选地利用成比例的速度控制。XXX表示来自遥控装置32的微处理器94的3位二进制信号分量或分组，对应于控制旋钮82的左或右运动的方向和角度。YYY表示3位二进制分量和分组信号，类似地对应于控制旋钮82 的向前或向后运动。另外的3位二进制信号ZZZ(未示出)类似地对应于控制旋钮82旋转或扭转的方向和度数。控制旋钮82的每个位置方向具有多个级别。例如，能够把控制旋钮82稍微推向右边用于第一级别，进一步推向右边的第二级别和完全地推向右边的第三级别，这对应于多个运行速度，例如低速，例如最大的运行速度是最高速度的50％，中速，例如70％，或高速，例如是各自的驱动电机M1、M2、M3的100％。 
表1 
xxx/yyy 110  101 100 011 010  001 000
  M1，M2  M1，M2 M1，M2 M1，M2 M1，M2  M1，M2 M1，M2
110 75％FW，100％BW  83％FW， 100％BW 88％FW，100％BW 100％FW，100％BW 100％FW，88％BW  100％FW， 83％BW 100％FW，75％BW
101 53％FW，100％BW  58％FW， 91％BW 62％FW，85％BW 70％FW，70％BW 85％FW，62％BW  91％FW， 58％BW 100％FW，53％BW
100 38％FW，100％BW  42％FW， 85％BW 44％FW，75％BW 50％FW，50％BW 75％FW，44％BW  85％FW， 42％BW 100％FW，38％BW
011 0％，100％BW  0％，， 70％BW 0％，，100％BW 0％，0％ 50％FW，0％ 70％FW，0％ 100％FW， 0％
010 38％BW，100％FW  42％BW， 85％FW 44％BW，75％FW 50％BW，50％FW 75％BW，44％FW  85％BW， 42％FW 100％BW，38％FW
001 53％FW，100％FW  58％BW， 91％FW 62％BW，85％FW 70％BW，70％FW 85％BW，62％FW  91％BW， 58％FW 100％BW，53％BW
000 75％BW，100％FW  83％BW， 100％FW 88％BW，100％BW 100％BW，100％FW 100％BW，88％FW  100％BW， 83％FW 100％BW，75％FW
[0043] 表2 
xxx/yyy 110 101 100 011 010  001  000
  M1，M2，M3 M1，M2，M3 M1，M2，M3 M1，M2，M3 M1，M2，M3  M1，M2，M3  M1，M2，M3
110 0％，100％BW，100％FW 30％FW，100％BW，70％FW 50％FW，100％BW，50％FW 100％FW，100％BW，0％ 100％FW，50％BW，50％BW  100％FW， 30％BW， 70％BW  100％FW， 0％， 100％BW
101 10.5％BW，80.5％BW，100％FW 0％，70％BW，70％FW 25％FW，75％BW，50％FW 70％FW，70％BW，0％ 75％FW，50％BW，25％BW  70％FW， 0％， 70％BW  80.5％FW， 10.5％BW， 100％BW
100 17.5％FW，67.5％BW，100％FW 12，25％BW，47.25％BW，70％FW 0％，50％BW，50％FW 50％FW，50％BW，0％ 50％FW，0％BW，50％BW  47.25％FW， 12.25％FW， 70％BW  67.5％FW， 17.5％BW， 100％BW
011 26％BW，26％BW，100％FW 21％BW，21％BW，70％FW 19％BW，19％BW，50％FW 0％，0％，0％ 19％FW，19％FW，50％BW  21％FW， 21％FW， 70％BW  26％FW， 26％FW， 100％BW
010 67.5％BW，17.5％BW，100％FW 4725％BW，12.25％BW，70％FW 50％BW，0％，50％FW 50％BW，50％BW，0％ 0％，50％FW，50％BW  12.25％FW， 47.25％FW， 70％BW  17.5％FW， 67.5％FW， 100％BW
001 80.5％BW，10.5％BW，100％FW 70％BW，0％，70％FW 75％BW，50％FW，25％FW 70％BW，70％FW，0％ 25％BW，75％FW，50％BW  0％， 70％FW， 70％BW  17.5％FW， 67.5％FW， 100％BW
000 100％BW，0％，100％FW 100％BW，30％FW，70％FW 100％BW，50％FW，50％FW 100％BW，100％FW，0％ 50％BW，100％FW，50％BW  30％BW， 100％FW， 70％BW  10.5％FW， 80.5％FW， 100％BW
表1和2展示了示范性的PWM比值，该PWM比值可以用来控制由车辆微处理器118施加给各个驱动电机M1、M2、M3的功能，并且在由XXX/YYY二进制的编码识别的方向和速度下驱动玩具车10，该XXX/YYY二进制的编码由遥控装置32产生和传送。在如表1所示的T形模式(图10A)中，仅仅产生M1和M2 PWM比值，其分别对应于左右侧支腿20、22中的驱动电机M1、M2，尽管如上所述，驱动后侧支腿24上的车轮组件26的电机(M3)也在本发明的精神和范围内。优选地，遥控装置32产生并且玩具车10使用七个XXX输出信号(对应于控制旋钮82的三个左侧、一个中心和三个右侧位置)。它们也分别的产生或使用七个YYY输出信号(对应于控制旋钮82的三个向上/向前、一个中心和三个向下/向后的位置)。总起来说，仅仅基于控制旋钮82的平面(X/Y)上的运动，这些提供一个静止的命令和四十八个玩具车10平移运动和位置的命令。例如，当没有触动控制按钮时，XXX的输出信号是011，YYY的输出信号是011。驱动电机M1和M2被提供0％的功率，从而玩具车10保持静止状态。当控制旋钮82向前推动 到最大位置时，XXX输出信号是110(顶行)，YYY输出信号是011(中心列)。左侧支腿20的驱动电机M1被设置具有100％“向前”(“FW”或“CW”)功率，并且右侧支腿22的驱动电机M2被设置具有100％“向后”(“BW”或“CCW”)功率(参见驱动电机M1、M2、M3方向的图10a)，这样使得玩具车10在它的最高速下向前移动。当控制旋钮82被完全地推动到最右上侧(东北)的位置，XXX的输出信号是000(最右列)和YYY的输出信号是110(最高行)。左侧支腿20的驱动电机M1被设置具有100％的“向前”功率，但右侧支腿22的驱动电机M2仅仅被设置具有75％“向后”功率，，从上方看玩具车，玩具车10向前移动，同时顺时针转向。当控制旋钮82沿遥控装置32的右侧向下移动时，向右侧支腿的驱动电机M2提供较少的功率，导致车10较困难的向右前转向，直到在控制按钮(000/011)右侧中心位置的仅仅右转弯运动为止。 
在Y形模式中，也采用类似的方法，除了后侧支腿24的驱动电机M3也启动以实现完整的运动之外。用和表1那样的方法来读表2，除了玩具车的运动是相对于玩具车前向位置之外。例如，控制按钮的最左边的水平运动将从遥控装置32中产生110/011的XXX/YYY输出信号，并且玩具车10在不旋转的情况下从它当前位置向左滑动移动。在车10的这一完整结构中的控制按钮和车处理器操作模式的非线性的(X-Y)运动将引起玩具车旋转。必须加上扭转(ZZZ)控制。 
控制旋钮82的ZZZ输出或扭转，不包括表1和2的T形模式或Y形模式数据。至少应该有顺时针方向、逆时针方向和中间的/没有扭转控制的三个扭转控制值(ZZZ)。优选地，可以实现扭转级别或者度数的多个值。例如，在任一的方向中，七个ZZZ值将提供每个方向的三级扭转(轻微扭转中度扭转和完全扭转)。 
扭转可以与表1或2中的平面的(XXX/YYY)PWM比值以多种方式结合。例如，，可以每个电机创建ZZZPWM值的独立表，并且与表1和2中同样的电机的平面运动的控制的数值相结合。可选择的，可以创建一种算法来应用表1和2的数值，从而改变那些使用的数值。算法可以由三个不同的方程或者比例因子组成，一个是扭转的每一个不同的度数。其中新PWM数值将大于100％，那些已经超出100％的 数值将限制到100％。可选择的，大于100％的电机比值能按比例缩小至100％，并且其它电机比值按比例适当地缩小。可以是完全相同的缩减或成比例的缩减。没有电机PWM比值可能大于100％。可选择的，电机PWM数值可以根据试验确定和存入多个不同的表，以使ZZZ数值可能用于识别要被使用的表中的一个，并且XXX/YYY数值用来识别特定组的电机PWM比值，该比值与命令的度数和方向的扭转一起使用。 
本领域技术人员能理解可对上所述实施例进行改变，而没有脱离其中广义的发明构思。例如，虽然本发明在这里描述了优选的三个支腿，并在每个支腿上具有六个滚柱的实施例进行描述，但是本发明还可以包括具有附加支腿和或多或少的滚柱的车。玩具车10优选地通过遥控装置32的无线电(无线的)信号控制。然而，可以采用其它的类型的控制器，包括其他类型的无线控制器(例如红外线，超声波和/或语音驱动控制器)以及甚至有线控制器等等。可选择的，玩具车10可以在设有或者没有设有既定程序的运动下进行自我控制。可以设置传感元件来响应支腿20、22、24的运动以及周围环境，例如，围绕玩具车10外周间隔设置的接触/压力开关或近程检测器，来自动地调整玩具车10相对于障碍的运动。玩具车10可以由例如塑料或任何其它的适当材料制造，其它的合适材料例如是金属或复合材料。显示的玩具车10尺寸也能够变化，例如玩具车的某些部件被制作成相对于其他的部件较小或较大。因此能够理解，没有脱离其中广义的发明构思的基础上，能够如上所述的玩具车的优选实施例中进行改变。因此可以理解，本发明不局限于公开的具体实施例，而是要覆盖在本申请精神和范围内的修改。 
本领域的技术人员将认识到，在没有脱离其中广义的发明构思的基础上，可以在如上所述的玩具车优选的实施例中进行改变。因此可以理解的是，本发明不局限于公开特殊的实施例，而是覆盖在由附加的权利要求限定的本发明精神和范围内的修改。 

Claims (24)

1.一种三轮玩具车，其特征在于包括：
底盘；
第一、第二和第三车轮，其被支撑以相对于所述底盘旋转，并支撑所述底盘以在表面上移动，所述第一车轮通过第一支腿可操作地且可转动地连接到所述底盘，所述第一支腿可朝向和远离所述第二和第三车轮转动，所述第一、第二和第三车轮中的每一个都具有各自的第一、第二和第三旋转轴，所述第一、第二和第三旋转轴中的每一个位于剩余的两个其它旋转轴之间，从而所述三个旋转轴互相邻接，并且三个旋转轴中的每一个与其它两个旋转轴相交，从而在每一对邻接相交的旋转轴和每一对邻接的第一、第二和第三车轮之间形成角度，并且在每一对邻接的旋转轴之间形成的角度不是约90度的倍数。
2.如权利要求1所述的玩具车，其中每个所述角度大于90度，并且小于180度。
3.如权利要求2所述的玩具车，其中每个所述角度是大致120度。
4.如权利要求1所述的玩具车，其中所述第二车轮通过第二支腿可操作地且可转动地连接到所述底盘，所述第二支腿可朝向和远离所述第一和第三车轮转动。
5.如权利要求4所述的玩具车，其中至少所述第一和第二支腿中的每一个可相对于所述底盘和所述第三车轮被设置在至少两个不同方向，以改变每对邻接的车轮之间的角度。
6.如权利要求5所述的玩具车，进一步包括至少一个可反转电机，该可反转电机可操作地与所述第一和第二车轮中的至少一个相连，以使所述至少一个车轮围绕其旋转轴旋转。
7.如权利要求5所述的玩具车，进一步包括至少一个电机，该电机可操作地与所述第一和第二车轮相连，以相对于所述底盘和所述第三车轮再设定所述第一和第二车轮的方向，并改变每对邻接的车轮之间的角度。
8.如权利要求5所述的玩具车，进一步包括至少一个可反转电机，该可反转电机可操作地与所述第三车轮相连，以使所述第三车轮围绕其旋转轴旋转。
9.如权利要求1所述的玩具车，进一步包括至少一个单独的电机，该电机可操作地与所述第一、第二和第三车轮中的每个单独车轮相连，从而围绕其旋转轴独立地驱动每个单独车轮。
10.如权利要求9所述的玩具车，进一步包括被支撑在所述第一支腿上的第一电机，该第一电机与所述第一车轮驱动地连接，以使所述第一车轮围绕所述第一轴旋转。
11.如权利要求9所述的玩具车，进一步包括变换电机，该变换电机至少驱动地连接到所述第一支腿，以相对于所述底盘以及所述第二和第三车轮再设定所述第一支腿和所述第一车轮的方向。
12.如权利要求1所述的玩具车，其中所述第一和第二支腿的每一个均可重新定位，以互相远离地延伸，并彼此形成约180度的角度。
13.一种三轮玩具车，其特征在于包括：
具有前端和相反的后端的底盘；
三个独立地运行的驱动电机；和
各自从所述底盘延伸的后侧支腿和两个前侧支腿，所述两个前侧支腿可转动地连接到所述底盘，从而所述两个前侧支腿之间的角度是可变的，每个支腿包括具有旋转轴的车轮组件，该旋转轴大体平行于所述车轮组件所连接的支腿，每个车轮组件由所述驱动电机中的单独一个驱动。
14.如权利要求13所述的玩具车，其中每个车轮组件包括多个滚轮，该滚轮限定每个车轮组件的外径，并且可在与其车轮组件的旋转轴大致垂直的方向上自由地旋转。
15.如权利要求13所述的玩具车，其中所述驱动电机被遥控装置控制，所述遥控装置具有控制旋钮，控制旋钮是可旋转且可平移的，用于单独地和组合地使所述玩具车转向和平移。
16.如权利要求15所述的玩具车，其中所述遥控装置具有至少一个用于启动所述玩具车的预设运动的按钮。
17.如权利要求13所述的玩具车，其中所述底盘包括模式电机，该模式电机可操作地与所述两个前侧支腿相连，以在直线位置和替换位置之间转动所述两个前侧支腿，所述两个前侧支腿在所述直线位置中大体平行，并且所述两个前侧支腿在所述替换位置中大体间隔开120度。
18.如权利要求17所述的玩具车，其中在所述直线位置中，仅所述两个前侧支腿的所述车轮组件通过它们各自的驱动电机运行。
19.如权利要求18所述的玩具车，其中所述底盘包括可转动地连接到所述底盘的面板，所述面板从所述两个前侧支腿处于所述直线位置时的关闭位置转动到所述两个前侧支腿处于所述替换位置时的打开位置。
20.如权利要求19所述的玩具车，进一步包括圆盘投射器，所述圆盘投射器在所述面板处于所述打开位置时暴露在外，所述圆盘投射器能够从所述底盘发射圆盘。
21.如权利要求19所述的玩具车，其中所述底盘包括至少一个灯，所述至少一个灯在所述面板处于所述打开位置时暴露在外。
22.如权利要求13所述的玩具车，其中所述两个前侧支腿是左侧支腿和右侧支腿，并且进一步包括与至少所述三个驱动电机可操作相连的微处理器，以及至少一个工作循环比值表，所述微处理器利用所述工作循环比值表来控制所述三个驱动电机以得到需求的运动矢量。
23.如权利要求22所述的玩具车，进一步包括另一工作循环比值表，所述微处理器利用该另一工作循环比值表以仅控制所述左侧支腿和右侧支腿的驱动电机。
24.如权利要求22所述的玩具车，其中一个工作循环比值表和另一工作循环比值表中的每一个包括提供所述车的成比例速度控制的工作循环比值。
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