CN101890239A - 玩具眼睑控制结构 - Google Patents
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Abstract
一种玩具眼睑控制结构，其包括眼球、可转动地遮罩在眼球上的眼睑、转轴、驱动装置及控制器。所述转轴上具有一齿轮，且转轴的两端都与眼睑固定连接。所述驱动装置包括传动棒及容置腔。所述传动棒上设置有与所述齿轮相啮合的齿条。所述容置腔包括与所述传动棒平行相对的第一内表面，所述第一内表面上沿传动棒运动的方向设置有若干个电磁感应区。所述传动棒与所述第一内表面相对的一侧设置有磁性元件。所述磁性元件被通入电流的电磁感应区产生的磁场的所吸引以驱动传动棒运动，从而通过转轴带动眼睑旋转。所述控制器变换电磁感应区的通电位置以控制所述眼睑的转动角度以更逼真地模仿人类眼睛的细腻动作。
Description
技术领域
本发明涉及一种玩具眼睑控制结构。
背景技术
随着科学技术的发展，各种智能机器人不断地涌现。大多数智能机器人都设置有会转动的玩具眼睑以增加仿真度。一般智能机器人的玩具眼睑由马达带动，但是马达在转动过程中会产生较大的噪音。其次，一般智能机器人无法根据自身的状态控制玩具眼睑的转动角度，从而无法更细腻地通过玩具眼睑来表现机器人的状态，影响智能机器人的仿真度。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种可控制玩具眼睑转动的玩具眼睑控制结构。
一种玩具眼睑控制结构，其包括眼球、可转动地遮罩在眼球上的眼睑、转轴、驱动装置及控制器。所述转轴上具有一齿轮，且转轴的两端都与眼睑固定连接。所述驱动装置包括传动棒及容置腔。所述传动棒上设置有与所述齿轮相啮合的齿条。所述容置腔包括与所述传动棒平行相对的第一内表面，所述第一内表面上沿传动棒运动的方向设置有若干个电磁感应区。所述传动棒与所述第一内表面相对的一侧设置有磁性元件。所述磁性元件被通入电流的电磁感应区产生的磁场所吸引以驱动传动棒运动，从而通过转轴带动眼睑旋转。所述控制器通过变换电磁感应区的通电位置以控制所述眼睑的转动。
相对于现有技术，本发明所提供的玩具眼睑控制结构通过沿传动棒的运动路径设置电磁感应区，在所述传动棒上对应所述电磁感应区设置磁性元件，并通过改变被激发出磁性的电磁感应区的位置以吸引所述磁性元件，从而通过与传动棒啮合的转轴带动眼睑旋转达到控制眼睑转动角度的效果，使得采用该玩具眼睑控制结构的玩具或机器人能更加逼真地模仿人类眼睛的细腻动作。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的玩具眼睑控制结构的正面示意图。
图2为图1所示的玩具眼睑控制结构的分解图。
图3为图2所示的玩具眼睑控制结构中的眼球部分的立体图。
图4为图1所示的玩具眼睑控制结构的剖面图。
图5为图1所示的玩具眼睑控制结构的控制器的功能模块图。
具体实施方式
请同时参阅图1，所述玩具眼睑控制结构10包括眼球100、固定架150、瞳孔102、眼睑200、驱动装置300及控制器400。所述眼球100的外表面上设置有瞳孔102。所述眼睑200可转动地遮罩在眼球100上。所述驱动装置300用于驱动眼睑200沿所述眼球100的表面运动。所述控制器400与驱动装置300连接以控制眼睑200的转动角度。所述固定架150用于将玩具眼睑控制结构10固定在玩具或者机器人的主体上。
请参阅图2，所述眼球100边缘上设有两个相互对应的轴套108。请一并参阅图3，眼球100内表面上邻近所述轴套108的位置设有一凸起的支撑部110。眼睑200边缘上相对地设有两个弧形固定部202，固定部202上开设有固定孔204。玩具眼睑控制结构10还包括一个转轴104，沿该转轴104的轴向环设有一齿轮106。转轴104的两端分别穿过眼球100上的两个轴套108后固定在眼睑200上的固定孔204内。所述驱动装置300可以是固定在眼球100的另一半壳体上(图未示)，也可以是固定玩具或者机器人的主体上。
请参阅图4，所述驱动装置300包括传动棒302、容置腔304及弹簧306。所述传动棒302为一细长的长方体结构，其包括第一平面302a、与第一平面302a平行相对的第二平面302b及同时与第一平面302a和第二平面302b垂直的端面302c。所述第一平面302a上设置有齿条302d，所述传动棒302通过齿条302d与转轴104上的齿轮106相互啮合。所述第二平面302b与所述支撑部110滑动配合。所述传动棒302的端面302c所在的一端伸入所述容置腔304内。所述第二表面302b伸入容置腔304的部分设置有磁性元件302e。
所述容置腔304包括与所述第二平面302b平行相对的内表面304a及与所述端面302c相对的内端面304b。所述内表面304a上沿传动棒302的长度方向设置有若干个电磁感应区305。所述容置腔304的内端面304b与传动棒302的端面302c之间通过所述弹簧306连接。
所述电磁感应区305利用螺旋绕组线圈产生磁场，通过在所述螺旋绕组线圈内通入电流而激发所述电磁感应区305产生磁场，被激发的磁场具有与所述磁性元件302e相异的磁极。所述磁性元件302e受到被激发的磁场吸引以驱动传动棒302沿垂直于容置腔304的内端面304b的方向运动，从而通过转轴104带动眼睑200旋转。所述弹簧306用于产生使得传动棒302移动后复位的作用力。
当所有的电磁感应区305均未被激发时，所述弹簧306恢复至未形变的自然状态，所述传动棒302在弹簧306恢复力的作用下被拉至距离内端面304b的最近的位置。此时，所述眼睑200处于将眼球100上的瞳孔102遮盖住的闭合状态。
当距离内端面304b最远的电磁感应区305e被激发时，所述传动棒302被驱动至距离内端面304b最远的位置处。此时，所述眼睑200处于完全露出眼球100上的瞳孔102的张开状态。
当位于电磁感应区305a与电磁感应区305e之间的电磁感应区305被激发时，所述传动棒302被驱动至磁性元件302e与被激发的电磁感应区305相互对准的位置处，从而通过转轴104带动眼睑200露出一部分眼球100上的瞳孔102。因此，每一个电磁感应区305实际上对应着特定的眼睑200旋转角度，通过控制被激发的电磁感应区305的位置便可控制眼睑200保持特定的旋转角度不变。此时，所述眼睑200处于半开半闭状态。
请一并参阅图5，所述控制器400与使用该玩具眼睑控制结构的机器人的电源模块500连接，以根据机器人的电量来控制所述眼睑200的旋转角度。所述控制器400包括指令模块402及控制模块404。
所述指令模块402用于检测电源模块500的电量，并根据所检测的电量值产生激发所述电磁感应区305的激发指令。
所述指令模块402内预先设定有电量值与不同位置的电磁感应区305的激发指令之间的对应关系。例如：当检测到的电量值为满值时，所述指令模块402产生激发距离内端面304b最远的电磁感应区305e的指令，以使得所述眼睑200处于完全张开的状态以表现机器人充满精力。当检测到电量值小于预设的最小值时，所述指令模块402产生不激发电磁感应区305的控制指令，以使得所述眼睑200处于闭合状态以表现机器人需要休息，同时借此提醒使用者或玩家对机器人进行充电。电量值小于满值而大于最小值之间的电量值范围根据除电磁感应区305a以外的电磁感应区305的个数被划分为若干个电量数值段，按照电量值从小到大的顺序，所述电量数值段分别与距离内端面304b从远至近的电磁感应区305的激发指令相对应。因此，所述指令模块402可根据所检测的电量值发出对应于不同位置的电磁感应区305的激发指令。
所述控制模块404用于根据所述指令模块402产生的指令以激发位于不同位置的电磁感应区305，从而通过驱动传动棒302来带动转轴104达到控制眼睑200旋转角度的目的。
可以理解的是，所述电磁感应区305的个数根据眼睑200在旋转过程中需要保持不变的特定旋转角度的个数而定。所述指令也可以根据机器人的其他状态产生，例如，对应处于睡眠状态的机器人可产生不激发电磁感应区305的控制指令，以使得所述眼睑200处于闭合状态。对应处于游戏状态的机器人可按照预定的顺序依次产生对应于不同位置的电磁感应区305的激发指令，以使得所述眼睑200处于连续旋转状态。对于眼睑200处于连续转动的状态可以通过预先设定产生激发指令的时间间隔从而控制所述眼睑200连续旋转的速度。此外，所述指令还可以由机器人的使用者或玩家通过按键操作进行触发。
本发明所提供的玩具眼睑控制结构10通过沿传动棒302的运动路径设置若干个电磁感应区305，在所述传动棒302上对应所述电磁感应区305设置磁性元件302e，并通过改变被激发出磁性的电磁感应区305的位置以吸引所述磁性元件302e，从而通过与传动棒302啮合的转轴104带动眼睑200旋转，达到控制眼睑200转动角度的效果，使得采用该玩具眼睑控制结构10的玩具或机器人能更加逼真地模仿人类眼睛的细腻动作。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种玩具眼睑控制结构，其包括眼球、可转动地遮罩在眼球上的眼睑、转轴及驱动装置，所述转轴上设有一齿轮，且转轴的两端都与眼睑固定连接，其特征在于，所述驱动装置包括传动棒及容置腔，所述玩具眼睑控制结构还包括一控制器，所述传动棒上设置有与所述齿轮相啮合的齿条，所述容置腔包括与所述传动棒平行相对的内表面，所述内表面上沿传动棒运动的方向设置有若干个电磁感应区，所述传动棒与所述内表面相对的一侧设置有磁性元件，所述磁性元件被通入电流的电磁感应区产生的磁场所吸引以驱动传动棒运动，所述控制器通过变换电磁感应区的通电位置以控制所述转轴带动眼睑旋转。
2.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述电磁感应区利用螺旋绕组线圈产生磁场，通过在所述螺旋绕组线圈内通入电流而激发所述电磁感应区产生磁场，所述磁场具有与所述磁性元件相异的磁极。
3.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述控制器与使用该玩具眼睑控制结构的机器人的电源模块连接，以根据机器人的电量来控制所述眼睑的旋转角度，所述控制器包括：
指令模块，用于检测电源模块的电量，并根据所检测的电量值产生激发电磁感应区的指令；
控制模块，用于根据所述指令以激发位于不同位置的电磁感应区。
4.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述传动棒包括第一平面、与第一平面平行相对的第二平面及同时与第一平面和第二平面垂直的端面，所述第一平面上设置有与转轴上的齿轮相互啮合的齿条，所述眼球内表面上设有一凸起的支撑部，所述第二平面与所述支撑部滑动配合，所述容置腔包括与传动棒的端面相对的内端面，所述传动棒的端面与容置腔的内端面之间通过弹簧连接，所述弹簧用于产生使得传动棒移动后复位的作用力。
5.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述眼球的外表面设有瞳孔。
6.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述眼睑上具有两个相对的弧形固定部，所述转轴的两端分别与两个固定部固定连接。
7.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述眼球上设有两个轴套，所述转轴的两端分别可转动地穿过所述两个轴套后与眼睑固定连接。
8.如权利要求1所述的玩具眼睑控制结构，其特征在于，所述玩具眼睑控制结构还包括一个与眼球连接的固定架，用于将玩具眼睑控制结构固定在使用该玩具眼睑控制结构的物品的主体上。
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Legal Events
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101124 |