CN101406760A - 人形互动玩具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人形互动玩具，包括一头部、一处理单元、一存储单元、一语音识别单元及一伸缩机构，所述头部具有一通孔，该存储单元存储有用于与使用者进行互动的音频文件；该伸缩机构包括一支架、一电机以及一运动部，该运动部从该通孔中穿出，且在该电机的驱动下可相对于该通孔作伸出或缩进运动；其中，在播放该音频文件时，若该语音识别单元检测到该互动玩具输出该特定语句时，则该语音识别单元发送信号至该处理单元，该处理单元发送信号至该伸缩机构，该电机响应于该处理单元的信号转动，从而驱动该运动部相对于该通孔伸出或缩进。本发明的人形互动玩具具有可以配合输出音频内容伸长或缩短的伸缩机构，为使用者提供更多的乐趣。

Description

人形互动玩具

技术领域

本发明涉及一种互动玩具，尤其涉及一种具有可伸缩鼻子的互动玩具。

背景技术

现有的玩具，如积木，具有一定的益智作用，但是可以与小朋友互动的玩具显然更能胜任对小朋友的教育的要求。申请日为1993年9月3日的中国专利93223921.8揭露了一种教育玩具，该玩具具有单片语音微处理器以及一显示屏。利用该玩具进行加法、减法、乘法以及除法等数学运算时，该显示屏每次显示10道题，每显示一道题便等待从键盘输入的结果，若所输入的结果正确，则该玩具输出“对啦”，以示鼓励。该玩具与使用者进行简单的互动，但是互动程度不足，不能为使用者提供更多的使用乐趣。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种人形互动玩具，该互动玩具具有可以配合输出音频内容伸长或缩短的伸缩机构，为使用者提供更多的乐趣。

为实现上述目的，本发明提供一种人形互动玩具，包括一处理单元、一存储单元、一语音识别单元、一头部及一伸缩机构，所述头部具有一通孔，该通孔使得该头部的外部和内部连通，该存储单元存储有提供用于与使用者进行互动的内容的音频文件，该语音识别单元用于识别特定的语句，该伸缩机构包括一支架、一运动部及一电机，该支架固定于该头部的内部，该运动部从该通孔中穿出，该电机及固定于该支架，用于驱动该运动部，使得该运动部可相对于该通孔伸出或缩进，其中，在播放该音频文件时，若检测到该互动玩具输出该特定语句时，该语音识别单元发送信号至该处理单元，该处理单元发送信号至该伸缩机构，该电机响应于该处理单元的信号转动，从而驱动该运动部相对于该通孔伸出或缩进。

本发明还提供一种人形互动玩具，包括一处理单元、一存储单元、多个感应单元、一头部及一伸缩机构，所述头部具有一通孔，该通孔使得该头部的外部和内部连通，该存储单元存储有提供用于与使用者进行互动的内容的音频文件，该多个感应单元用于感测使用者对该互动玩具的动作，从而发送信号至该处理单元，该缩机构包括一支架、一运动部及一电机，该支架固定于该头部的内部，该运动部从该通孔中穿出，该电机及固定于该支架，用于驱动该运动部，使得该运动部可相对于该通孔伸出或缩进，其中，该音频文件播放时向使用者提供多个选项供使用者选择，每个选项与一感应单元相对应，即当该处理单元收到一感应单元发送信号时代表使用者选择了该多个选项中的一个，该处理单元根据使用者选择的选项控制该运动部相对于该通孔伸出或缩进。

本发明的人形互动玩具具有可以配合输出音频内容伸长或缩短的伸缩机构，为使用者提供更多的乐趣。

附图说明

图1为本发明的人形互动玩具的立体视图。

图2为图1所示的人形互动玩具的头部的立体视图。

图3为图2所示的头部的脸部的分解视图。

图4为图3所示的脸部的壳体的俯视图。

图5为图3所示的脸部的伸缩机构的立体视图。

图6为图5所示伸缩机构的运动部的分解视图。

图7为图5所示伸缩机构的滑动轴的立体视图。

图8为图5所示伸缩机构的滑动套的立体视图。

图9为图5所示伸缩机构的滑动套的另一角度的立体视图。

图10为图5所示伸缩机构的伸出件的立体视图。

图11为图2所示头部的帽子的分解视图。

图12为图1所示的人形互动玩具的左臂的分解视图。

图13为图1所示的人形互动玩具的右臂的分解视图。

图14为图1所示的人形互动玩具的硬件架构图。

具体实施方式

请参考图1，为本发明的人形互动玩具100的立体视图。该互动玩具100具有类似人的外形，包括主体200、头部300、左臂600、右臂700、左腿800及右腿900。该主体200作为该互动玩具100的身体，该头部300、左臂600、右臂700、左腿800及右腿900均连接于该主体200。

请同时参考图2，为该头部300的立体视图。该头部300包括脸部310、帽子320及颈部330，该帽子320连接于该脸部310的顶部，该颈部330连接于该脸部310的底部，用于将该头部300连接于该主体200。

请同时参考图3，为该脸部310的分解视图。该脸部310包括壳体340、左耳朵350、右耳朵360、伸缩机构370、PCB板380、薄片状的左脸传感器390及右脸传感器400。该左耳朵340及右耳朵350分别连接于该壳体340的左右两侧。该伸缩机构370、PCB板380、左脸传感器390及右脸传感器400均设置于该壳体340的内侧。

请同时参考图4，为该壳体340的俯视图。该壳体340是中空的，其形状大致呈半个鸡蛋壳状，其包括一伸缩孔341、一颈部穿出孔342、一左耳安装部343及一右耳安装部344。该伸缩孔341位于该壳体340的前壳壁上的通孔，该颈部连接孔342为大致位于该壳体340的后壳壁上的通孔。该左耳安装部343及右耳安装部344分别外凸出于该脸部310的两侧壳壁的外表面，且大致呈锥台状。

该壳体340具有两个凹陷于其壳壁的内表面的凹陷部分345、346，该凹陷部分345、346对应的壳壁薄于该壳体340的其他部分，分别具有和该左脸传感器390及右脸传感器400大致相当的轮廓，该薄片状的左脸传感器390及右脸传感器400通过胶接或其他连接方式紧密的贴合于该凹陷部分345、346。

该左耳朵350包括一支架351、一左耳传感器352及一侧盖353，该支架351通过机械卡扣方式可拆卸的连接于该左耳安装部343，该薄片状的左耳传感器352通过胶接或其他连接方式紧密的贴合于该侧盖353的内侧表面，该侧盖353通过机械卡扣方式可拆卸的连接于该支架351。该右耳朵360包括一支架361、一右耳传感器362及一侧盖363，该右耳朵360具有和该左耳朵350相同的连接方式，在此不再赘述。

请同时参考图5，为该伸缩机构370的立体视图。该伸缩机构370包括一支架371、一运动部372以及一电机373。该支架371固定于该壳体340的内侧，包括一个盖体371a和一支撑部371b。该盖体371a连接于该支撑部371b，与该支撑部371b形成一收容空间用于收容该运动部372，该支撑部371b具有一个细长槽375，该盖体371a具有一细长槽377。该电机373具有一带有螺纹的电机轴376，其固定于该支架371，用于驱动该运动部372。

请同时参考图6，为该运动部372的分解视图。该运动部372包括一滑动轴378、一滑动套379、一伸出件410及一弹簧420。

请同时参考图7，为该滑动轴378的立体视图。该滑动轴378为一圆柱体，包括一法兰式的止动部430、一导向肋440以及一螺纹孔450。该止动部430靠近该滑动轴378的一端，该导向肋440凸出于该滑动轴378的圆柱表面，其从该滑动轴378的远离该止动部430的一端开始沿该滑动轴378的轴线方向延伸，直至终止于该止动部430。该螺纹孔450从该滑动轴378的远离该止动部430的一端开始沿该滑动轴378的轴线延伸，用于收容该电机373的电机轴376。

请同时参考图8和图9，为该滑动套379的立体视图。该滑动套379包括一大端460、一小端470、一收容孔480、一导向槽490、一扩展槽500以及两个导向柱510。

该大端460为回转体，具有两个平行的第一端面461及第二端面462。该小端470为圆柱体，凸出于该第二端面462并沿该大端460的轴线延伸。该收容孔480为沿该大端460的轴线延伸且穿透该大端460及小端470的通孔。该导向槽490凹陷于该收容孔480的表面且沿该收容孔480的轴线方向延伸。该扩展槽500从该第一端面461开始沿该大端460的轴线延伸，直至穿透该第二端面462形成两个收容孔463、464。该两个导向柱510为凸出于该大端460的回转体周向表面的柱体，并呈180度分布。

请同时参考图10，为该伸出件410的立体视图。该伸出件410为回转体，其包括一内孔411沿该伸出件410的轴线方向延伸。该伸出件410还包括从该内孔411的边缘呈发散状伸出的两对长弹片412及两对短弹片413。该两对长弹片412呈180度对称分布，并具有挂钩部分414。该两对短弹片413呈180度对称分布，并具有挂钩部分415。

组装该运动部372时，首先将该弹簧420放置于该伸出件410的内孔411。然后使该滑动轴378穿过该滑动套379的收容孔480，此时，该导向肋440收容于该滑动套379的导向槽490，该滑动轴378因其止动部430接触该滑动套379的大端460的第一端面461而受到支撑。然后使该伸出件410的一对长弹片412收容于该滑动套379的收容孔463、464，此时，该长弹片412的挂钩部分414接触该滑动套379的第二端面462，该伸出件410的短弹片413抵触该第一端面461。该一对长弹片412呈发散状，其收容于该收容孔463、464后，受到一定压力收缩而大致呈平行状，从而使得在没有外力作用下，该滑动套379不会与该伸出件410分离。另外，该伸出件410与该滑动套379连接后，收容于该内孔411的弹簧420受到该滑动轴378的挤压而处于压缩状态。

组装该伸缩机构370时，使该滑动套379的两个导向柱510分别收容于该盖体371a的细长槽377及该支撑部371b的细长槽375，并使该电机373的电机轴376收容于该滑动轴378的螺纹孔450，从而构成滑动丝杠螺母结构。即该两个导向柱510收容于该细长槽375和细长槽377后，该运动部372只有一个平移自由度，从而当该电机轴376转动时，该运动部372沿着该细长槽374的延伸方向相对于该伸缩孔341作直线运动，在视觉上给使用者以该互动玩具100的“鼻子”伸长或缩短。

若有外力作用于该伸出件410，如该人形互动玩具100从一定高度处跌落使得该伸出件410碰撞地面时，该伸出件410推动该滑动套379沿该滑动轴378运动，并压缩该弹簧420，从而将碰撞时的作用于该伸出件410的能量转化为弹簧420的弹性势能，从而减小该伸出件410或者该伸缩机构370受到损坏的几率。

请同时参考图11，为该帽子320的分解视图。该帽子320包括一基体321、一上导光部322、一下导光部323，该上导光部322连接于该基体321，该下导光部323连接于该上导光部322。该基体321为中空的一端开口的薄壁壳体，具有大致呈抛物线状的的轮廓以及大致呈圆形的开口端324。

该上导光部322为两端开口的中空的薄壁壳体，其由导光的材料制造，其轮廓大致呈锥台状，其具有一小开口端325及一大开口端326。该小开口端325与该基体321的开口端324相配合的连接。该下导光部323为两端开口的中空的薄壁壳体，其由导光的材料制造，具有大致呈锥台状的轮廓，其具有一大开口端327、一小开口端328及一支架部分329。该大开口端327与该上导光部322的大开口端326相配合的连接，该支架部分329从该下导光部323的壳壁内表面向内延伸，该支架329上固定有一发光件，在本实施方式中，该发光件为一LED灯520，该LED灯520发出的光可经该上导光部322及下导光部323导出，形成一围绕该基体321的光环。

请同时参考图12和图13，分别为该左臂600和右臂700的分解视图。该右臂700包括一臂体710及一右手720，该臂体710的一端连接于该主体200，另一端与该右手720相连接。

该右手720包括一手部骨架730和一骨架套740，该手部骨架730的两侧分别固定有一薄片状的右手传感器750及一发光件(未示出)，在本实施方式中该发光件为LED灯。该骨架套740由透明或者半透明的材料制作并具有一定的弹性，其为中空的且一端开口，其套在该手部骨架730上从而将该手部骨架730包覆。该右手720的LED灯发出的光可通过该骨架套740透出。

该左臂600具有和该右臂700具有相同的构造，即该左臂600包括一左手620，该左手620包括一骨架630和骨架套640，该骨架套640的两侧分别固定有薄片状的左手传感器650和LED灯(未示出)。

请参考图14，为该互动玩具100的硬件架构图。该互动玩具100包括一中央处理单元101以及连接于该中央处理单元101且位于该PCB板380的存储单元102、语音识别单元103、电机驱动单元104、光传感器105，连接于该中央处理单元101的还有该左手传感器650、右手传感器750、左耳传感器352、右耳传感器362、左脸传感器390及右脸传感器400。

该存储单元102存储有问题音频文件、回应音频文件及故事音频文件。该问题音频文件用于向使用者提出问题提出问题，该故事音频文件用于向使用者输出故事。

该左手传感器650、右手传感器750、左耳传感器352、右耳传感器362、左脸传感器390及右脸传感器400可为压力传感器或触摸传感器，用于感应使用者的对该互动玩具100的动作，以发送输入信号至该中央处理单元101，该中央处理单元101根据所接收的输入信号执行相应的动作。例如左耳传感器352、右耳传感器362产生的输入信号用于调节音量的大小，左脸传感器390及右脸传感器400产生的输入信号用于音频播放控制。

在该互动玩具100播放音频文件时，若该左耳传感器352被触发，则该左耳传感器352发送信号至该中央处理单元101，该处理单元101调高该互动玩具100播放音频文件的音量。当该右耳传感器362被触发时，该互动玩具100播放音频文件的音量被调低。使用者只需轻轻敲打或触摸该侧盖353或363，即可使该左耳传感器352或右耳传感器362触发，便于操作，为使用者提供了乐趣。

在该互动玩具100播放音频文件时，当该左脸传感器390或右脸传感器400被触发时，该左脸传感器390或右脸传感器400发送信号至该中央处理单元101，如果正在播放故事音频文件，则该中央处理单元101选择该正在播放的故事音频文件的前一或后一故事音频文件，使该互动玩具100开始播放另一个故事；如果正在播放问题音频文件，则该中央处理单元101选择该正在播放的问题音频文件的前一或后一问题音频文件，使该互动玩具100开始向使用者提出另一个问题。

为了方便使用者的使用，当该互动玩具100在播放存储单元102中的音频文件时，若外界环境光亮度低于一预定值时，该光传感器105发送信号至该中央处理单元101，该中央处理单元101控制该头部300的LED灯520持续发光一预定时间，从而形成一环绕该头部300的光环。当该互动玩具100没有播放音频文件时，若外界环境光的亮度低于预定值，且该中央处理单元101收到该左耳传感器352或右耳传感器362的信号时，该处理单元101控制该头部300的LED灯520持续发光一预定时间。

当该互动玩具100播放该存储单元102中的问题音频文件或故事音频文件时，该中央处理单元101根据该语音识别单元103、左手传感器650或右手传感器750的发送的信号，控制该伸缩机构370的运动部372伸出或缩进，以为使用者提供乐趣。

在本实施方式中，每个问题音频文件给出两个选项供使用者选择，该两个选项分别与该左手传感器650及右手传感器750相对应，每个选项与一个回应音频文件相对应，每个回应音频文件对应于该伸缩机构370的运动件372的一种运动状态，即伸出或缩进。上述问题音频文件的选项、左手传感器650及右手传感器750、回应音频文件及该运动部372的运动状态之间的对应关系记录于一对应表中，该中央处理单元101根据该对应表执行相关操作。下表为该对应表的一部分，记录了与一个问题音频文件A的选项相应的对应关系。

问题音频文件的选项	传感器	回应音频文件	运动状态
				问题音频文件A的选项1	左手传感器650	回应音频文件A1	运动部372伸出
问题音频文件A的选项2	右手传感器750	回应音频文件A2	运动部372缩进

该问题音频文件播放完毕后，该中央处理单元101控制该左手620的LED灯和右手720的LED灯持续发光一预定时间，如持续5秒钟。该左手620的LED灯和右手720的LED灯可以发出相同颜色的单色光，也可以发出不同颜色的单色光。当然，为了吸引使用者的注意，特别是年龄较小的使用者，如3-5岁的儿童，还可以控制该左手620、右手720的LED灯以相同或不同的频率闪烁发光。

若在该预定时间内该左手传感器650或右手传感器750被触发，则该左手传感器650或右手传感器750被触发后发送信号至该中央处理单元101，该中央处理单元101根据该对应表播放相应的回应音频文件，使得使用者知晓自己做出的选择是否正确，并且根据该对应表控制该运动部372伸出或者缩进，以在视觉上给使用者，特别是年龄较小的儿童，留下该互动玩具100的“鼻子”伸长或缩短的印象，为使用者提供了更多的乐趣。下表例举该互动玩具100播放一个问题音频文件a001与使用者进行互动的情形。

音频文件	文本
		问题音频文件a001	家里只有你一个人时，外边有陌生人敲门，给他开门还是不给他开门？(该左手620的LED灯和右手720的LED灯发光)
回应音频文件b001	(左手传感器650被触发，该伸出件410伸出)给他开门呀？不对滴，大人不在家时不能给陌生人开门。一定要记住哟。
		回应音频文件b002	(右手传感器750被触发，该伸出件410缩进)不给他开门呀？对咯，大人不在家时不能给陌生人开门，真聪明！

在播放故事音频文件时，若该互动玩具100输出特定语句，如“哎呀，我又对人说谎了”等表明该互动玩具100“做”错事的语句，该语音识别单元103识别该特定语句并发送信号至该中央处理单元101，该中央处理单元101控制该伸缩机构370的伸出件410伸出。当该互动玩具100输出特定语句时，如“我认识到了我的错误了”等表明该互动玩具100“承认”错误的语句，该中央处理单元101控制该伸缩机构370的伸出件410缩进。

上述互动玩具100的输出的特定语句为根据故事情节发展而设，而该伸出件410的伸出或缩进用以配合和衬托故事情节的发展，在感官上给使用者以该互动玩具100的“鼻子”伸长或缩短，为使用者提供了更多的乐趣。下表为该互动玩具100播放一故事音频文件S001的情形。

音频文件	文本
		故事音频	我给你讲一个我亲身经历的故事吧。很久以前，我在一个森林

文件S001

中迷路了，又累又饿呀，忽然，我看到一个小木屋，门是敞开的，我就走了进去。小木屋里有一张桌子，桌子上放着热腾腾的饭菜，我尝了一下菜，太辣了，不好吃。这时从外边走进来一只狗熊，它居然开口说：外边的饭菜当然没有家里的饭菜好吃了。然后我就醒了，呵呵，这只是我的一个梦而已。哎呀，我又对人说谎了(伸出件410伸出)，不要说谎呀，否则鼻子会像我一样变长的。

Claims (10)

1.一种人形互动玩具，包括一处理单元及一头部，所述头部具有一通孔，该通孔使得该头部的外部和内部连通，其特征在于：该玩具还包括：

一存储单元，存储有提供用于与使用者进行互动的内容的音频文件；

一语音识别单元，用于识别特定的语句；

一伸缩机构，包括一支架、一运动部及一电机，该支架固定于该头部的内部，该运动部从该通孔中穿出，该电机及固定于该支架，用于驱动该运动部，使得该运动部可相对于该通孔伸出或缩进；

其中，在播放该音频文件时，若检测到该互动玩具输出该特定语句时，该语音识别单元发送信号至该处理单元，该处理单元发送信号至该伸缩机构，该电机响应于该处理单元的信号转动，从而驱动该运动部相对于该通孔伸出或缩进。

2.如权利要求1所述的人形互动玩具，其特征在于，该支架具有一细长槽，该运动部包括：

一滑动轴，包括一凸出于该滑动轴周向表面的导向肋、一法兰式的止动端以及一螺纹孔，该止动端位于该滑动轴的一端，该导向肋及该螺纹孔沿该滑动轴的轴线方向延伸，该导向肋终止于该止动端；

一滑动套，包括一内孔、一沟槽以及一导向柱，该导向柱突出于该滑动套的周向外表面，该内孔沿该滑动套的轴线方向延伸，该沟槽凹陷于该内孔的表面且沿该内孔轴线方向延伸，该内孔用于收容该滑动轴，该沟槽用于收容该滑动轴的导向肋；

一伸出件，其为一圆柱体，其一端设有一圆孔，该圆孔沿该伸出件的轴向方向延伸，该圆孔用于收容一弹簧；

其中，该伸出件与该滑动套固定连接，该滑动轴收容于该导向套的内孔，该滑动轴的导向肋收容于该滑动套的沟槽，收容于该伸出件的圆孔的弹簧与该滑动轴的具有该止动端的一端相接触而处于压缩状态，使得该滑动轴的止动端接触该滑动套，该滑动套的导向柱收容于该支架的细长槽，该电机的螺纹轴收容于该滑动轴的螺纹孔。

3.如权利要求2所述的人形互动玩具，其特征在于，该支架包括一支撑部和一盖体，该细长槽位于该支撑部上。

4.如权利要求2所述的人形互动玩具，其特征在于，该支架包括一支撑部和一盖体，该细长槽位于该盖体上。

5.一种人形互动玩具，包括一处理单元及一头部，所述头部具有一通孔，该通孔使得该头部的外部和内部连通，其特征在于：该玩具还包括：

一存储单元，存储有提供用于与使用者进行互动的内容的音频文件；

多个感应单元，用于感测使用者对该互动玩具的动作，从而发送信号至该处理单元；

一伸缩机构，包括一支架、一运动部及一电机，该支架固定于该头部的内部，该运动部从该通孔中穿出，该电机及固定于该支架，用于驱动该运动部，使得该运动部可相对于该通孔伸出或缩进；

其中，该音频文件播放时向使用者提供多个选项供使用者选择，每个选项与一感应单元相对应，即当该处理单元收到一感应单元发送信号时代表使用者选择了该多个选项中的一个，该处理单元根据使用者选择的选项控制该运动部相对于该通孔伸出或缩进。

6.如权利要求5所述的人形互动玩具，其特征在于，该感应单元为压力传感器。

7.如权利要求5所述的人形互动玩具，其特征在于，该感应单元为触摸传感器。

8.如权利要求5所述的人形互动玩具，其特征在于，该支架具有一细长槽，该运动部包括：

一滑动轴，包括一凸出于该滑动轴周向表面的导向肋、一法兰式的止动端以及一螺纹孔，该止动端位于该滑动轴的一端，该导向肋及该螺纹孔沿该滑动轴的轴线方向延伸，该导向肋终止于该止动端；

一滑动套，包括一内孔、一沟槽以及一导向柱，该导向柱突出于该滑动套的周向外表面，该内孔沿该滑动套的轴线方向延伸，该沟槽凹陷于该内孔的表面且沿该内孔轴线方向延伸，该内孔用于收容该滑动轴，该沟槽用于收容该滑动轴的导向肋；

一伸出件，其为一圆柱体，其一端设有一圆孔，该圆孔沿该伸出件的轴向方向延伸，该圆孔用于收容一弹簧；

其中，该伸出件与该滑动套固定连接，该滑动轴收容于该导向套的内孔，该滑动轴的导向肋收容于该滑动套的沟槽，收容于该伸出件的圆孔的弹簧与该滑动轴的具有该止动端的一端相接触而处于压缩状态，使得该滑动轴的止动端接触该滑动套，该滑动套的导向柱收容于该支架的细长槽，该电机的螺纹轴收容于该滑动轴的螺纹孔。

9.如权利要求5所述的人形互动玩具，其特征在于，该支架包括一支撑部和一盖体，该细长槽位于该支撑部上。

10.如权利要求5所述的人形互动玩具，其特征在于，该支架包括一支撑部和一盖体，该细长槽位于该盖体上。

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