CN102961857A - 基于影子操作的机电型魔术装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于影子操作的机电型魔术装置，其特征是：在墙体内部里安置了一排自左向右排列的光线传感器，光线传感器与墙内单片机连接，墙内单片机与无线发射模块连接；在球体内设置球内单片机，球内单片机与无线接收模块连接，球内单片机与驱动步进电机的电机驱动模块连接。本发明可使表演者通过人手的影子触碰球的影子，控制魔术球的滚动，达到基于影子操作球的魔术表演效果。本发明以科技支撑魔术的理念相比于传统魔术，投资少，成本较低，吸引力较强，可以给魔术师带来较大的经济利益，因此具有良好的市场价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于影子操作的机电型魔术装置。
背景技术
目前，有关影子控制物体的魔术相对少见。已知的形式有：影子拉动扑克牌，影子控制人体浮空，影子控制重物移动等等。
影子拉动扑克牌：
该魔术表演前，魔术师都会将扑克牌交给观众检查牌上是否藏有机关。观众检查无误后，表演开始，全场灯光变暗，魔术师在昏暗的灯光下迅速将隐线粘在扑克牌上。将粘有隐线的扑克牌放在一副扑克牌之下，以便能托住其他牌。当魔术师拽动隐线时，扑克牌就会移动。这个魔术，道具简便，但对魔术师自身的手法技能要求很高，初学者不容易掌握，摄像机的镜头角度要严格摆放，此外对周围环境的明暗也需要严格控制。
手影弄弯汤匙：
魔术表演前，将汤匙交给观众检查其硬度是否合格。表演时，借助昏暗的灯光，魔术师快速将隐线缠绕在汤匙上。随着魔术师拉动隐线，汤匙慢慢被拉弯，造成影子拉弯汤匙的假象。但是此魔术对灯光暗度要求较高，此外对魔术师的手法要求也很高。
以上所列举的两个影子控制物体移动的实例，此类魔术中都运用了隐线轮技术，具体为：魔术师将隐线轮藏于隐秘的位置，将隐线扣于物体上，在昏暗的灯光下，魔术师运用娴熟的手法，控制物体的运动，以达到奇特的影子控制物体的效果。所以此类魔术对表演的场合极其苛刻，对表演的道具要求甚多，对灯光照明系统、拍摄视角都有很高的要求，此外也要求魔术师手法精湛，因而此类魔术很容易穿帮。
综上所述，传统的魔术大多是依靠一种手法、一个纯粹的机械结构、一个特定的拍摄角度或是运用简单的光学等原理来征服观众，因而当魔术被揭秘后观众们往往觉得所谓的魔术不过如此。为了改变传统魔术“见光死”这一缺陷，本发明提供了一种机电结合型魔术装置！
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，通过人手的影子触碰球的影子操作放在演示桌上的魔术球，实现对魔术球滚动控制的基于影子操作的机电型魔术装置。
本发明的技术解决方案是：
一种基于影子操作的机电型魔术装置，其特征是：在墙体内部里安置了一排自左向右排列的光线传感器，光线传感器与墙内单片机连接，墙内单片机与无线发射模块连接；在球体内设置球内单片机，球内单片机与无线接收模块连接，球内单片机与驱动步进电机的电机驱动模块连接；
所述球体包括相互连接的左、右球壳，左球壳内固装左箱体，右球壳内固装右箱体，左、右箱体侧面分别装配左插板、右插板；右箱体内连接架固定在右箱体侧壁，步进电机通过螺母连接固定在连接架上，步进电机输出轴穿过连接架与联轴器相连接，右箱体内联轴器另一端与传动轴相连，传动轴通过左、右箱体内侧轴承进行轴向和径向定位，托架与传动轴通过键连接，在传动轴中部通过普通平键实现托架周向定位，在轴颈两侧通过螺母实现轴向定位，重锤通过螺钉与托架固定；
当触发总开关后，墙内单片机开始扫描上述这一排光线传感器，记录下球影子的位置和球自身的影子数，并以球影子左右两端未被影子遮挡的光线传感器为触发端，当人手的影子遮挡到已被设定为触发端的光线传感器时，墙内单片机通过无线发送模块给球发送命令，球便动了起来，此时的墙内单片机不断地扫描光线传感器，记录总影子数，当总影子数大于球自身的影子数时，墙内单片机继续通过无线发送模块向球内发送滚动的命令；一旦人手离开球的影子，人手的影子不遮挡光线传感器，此时总影子数等于球自身的影子数，墙内单片机不再发送滚动命令，球便开始停止滚动；
所述球滚动的过程是：当球内无线接收模块获取控制信号后，将控制信息传递给球内单片机，单片机通过电机驱动模块驱动步进电机，步进电机输出轴转动带动传动轴转动，从而带动传动轴之上的托架转动，继而带动了与托架固连在一起的重锤的转动，实现转矩的传递，并且相对球支撑点产生转矩，实现球体的滚动；
所述的球停止滚动的过程是：当墙体内单片机停止发送滚动命令时，即球内无线接收模块停止接收滚动的命令，此时球内单片机立刻开始检测固定在托架上的斜度传感器，根据对斜度传感器返回值的判断，球内单片机控制步进电机的正反转，使托架快速趋于竖直位置，与托架联接在一起的重锤处于最低位置，完成球的停止滚动过程。
光线传感器是基于光线明暗的传感器，其被遮挡与不被遮挡将产生不同的电平信号，从被遮挡的传感器编号及传感器数量可知影子的位置和影子数。
本发明以科技支撑魔术的理念相比于传统魔术，突出了科技的力量，即使是在魔术被揭秘之后，观众也会感慨其中科技的含量，保持着对魔术表演的神秘感。另外，该发明的操作方法简单，不需要专业培训，这样使得普通人也能表演出如此玄幻的魔术，圆了更多人的魔术师之梦。而且，本产品投资少，成本较低，吸引力较强，具有商业上的创新性，可以给魔术师带来较大的经济利益，因此具有良好的市场价值。
附图说明
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例控制结构框图。
图2是本发明球体的结构示意图。
具体实施方式
一种基于影子操作的机电型魔术装置，在墙体内部里安置了一排自左向右排列的光线传感器，光线传感器与墙内单片机连接，墙内单片机与无线发射模块连接；在球体内设置球内单片机，球内单片机与无线接收模块连接，球内单片机与驱动步进电机的电机驱动模块连接；
所述球体包括相互连接的左、右球壳1、10，左球壳1内固装左箱体2，右球壳内固装右箱体11，左、右箱体侧面分别装配左插板5、右插板9；右箱体内连接架14通过十字槽头螺钉12固定于右箱体侧壁，步进电机15通过螺母连接固定在连接架14上，步进电机输出轴穿过连接架与联轴器16相连接，右箱体内联轴器另一端与传动轴3相连，传动轴3通过左、右箱体内侧轴承4进行轴向和径向定位，托架7与传动轴3通过键连接，在传动轴中部通过普通平键8实现托架周向定位，在轴颈两侧通过圆螺母6实现轴向定位，重锤19通过螺钉18与托架固定；
当触发总开关后，墙内单片机开始扫描上述这一排光线传感器，记录下球影子的位置和球自身的影子数（影子的位置指被遮挡的光线传感器的编号，影子数指被遮挡的光线传感器的数量），并以球影子左右两端未被影子遮挡的光线传感器为触发端，当人手的影子遮挡到已被设定为触发端的光线传感器时，墙内单片机通过无线发送模块给球发送命令，球便动了起来，此时的墙内单片机不断地扫描光线传感器，记录总影子数，当总影子数大于球自身的影子数时，墙内单片机继续通过无线发送模块向球内发送滚动的命令；一旦人手离开球的影子，人手的影子不遮挡光线传感器，此时总影子数等于球自身的影子数，墙内单片机不再发送滚动命令，球便开始停止滚动；
所述球滚动的过程是：当球内无线接收模块获取控制信号后，将控制信息传递给球内单片机，单片机通过电机驱动模块驱动步进电机，步进电机输出轴转动带动传动轴转动，从而带动传动轴之上的托架转动，继而带动了与托架固连在一起的重锤的转动，实现转矩的传递，并且相对球支撑点产生转矩，实现球体的滚动；
所述的球停止滚动的过程是：当墙体内单片机停止发送滚动命令时，即球内无线接收模块停止接收滚动的命令，此时球内单片机立刻开始检测固定在托架上的斜度传感器，根据对斜度传感器返回值的判断，球内单片机控制步进电机的正反转，使托架快速趋于竖直位置，与托架联接在一起的重锤处于最低位置，完成球的停止滚动过程。
所述的光线传感器是基于光线明暗的传感器，其被遮挡与不被遮挡将产生不同的电平信号，从被遮挡的传感器编号及传感器数量可知影子的位置和影子数。
所述的影子是由强光源水平照射（垂直于墙体）球、手等目标物，投射到墙体上形成的阴影。
图中还有螺母13、17。
Claims (2)
1.一种基于影子操作的机电型魔术装置，其特征是：在墙体内部里安置了一排自左向右排列的光线传感器，光线传感器与墙内单片机连接，墙内单片机与无线发射模块连接；在球体内设置球内单片机，球内单片机与无线接收模块连接，球内单片机与驱动步进电机的电机驱动模块连接；
所述球体包括相互连接的左、右球壳，左球壳内固装左箱体，右球壳内固装右箱体，左、右箱体侧面分别装配左插板、右插板；右箱体内连接架固定在右箱体侧壁，步进电机通过螺母连接固定在连接架上，步进电机输出轴穿过连接架与联轴器相连接，右箱体内联轴器另一端与传动轴相连，传动轴通过左、右箱体内侧轴承进行轴向和径向定位，托架与传动轴通过键连接，在传动轴中部通过键实现托架周向定位，在轴颈两侧通过螺母实现轴向定位，重锤通过螺钉与托架固定；
当触发总开关后，墙内单片机开始扫描上述这一排光线传感器，记录下球影子的位置和球自身的影子数，并以球影子左右两端未被影子遮挡的光线传感器为触发端，当人手的影子遮挡到已被设定为触发端的光线传感器时，墙内单片机通过无线发送模块给球发送命令，球便动了起来，此时的墙内单片机不断地扫描光线传感器，记录总影子数，当总影子数大于球自身的影子数时，墙内单片机继续通过无线发送模块向球内发送滚动的命令；一旦人手离开球的影子，人手的影子不遮挡光线传感器，此时总影子数等于球自身的影子数，墙内单片机不再发送滚动命令，球便开始停止滚动；
所述球滚动的过程是：当球内无线接收模块获取控制信号后，将控制信息传递给球内单片机，单片机通过电机驱动模块驱动步进电机，步进电机输出轴转动带动传动轴转动，从而带动传动轴之上的托架转动，继而带动了与托架固连在一起的重锤的转动，实现转矩的传递，并且相对球支撑点产生转矩，实现球体的滚动；
所述的球停止滚动的过程是：当墙体内单片机停止发送滚动命令时，即球内无线接收模块停止接收滚动的命令，此时球内单片机立刻开始检测固定在托架上的斜度传感器，根据对斜度传感器返回值的判断，球内单片机控制步进电机的正反转，使托架快速趋于竖直位置，与托架联接在一起的重锤处于最低位置，完成球的停止滚动过程。
2.根据权利要求1所述的基于影子操作的机电型魔术装置，其特征是：光线传感器是基于光线明暗的传感器，其被遮挡与不被遮挡将产生不同的电平信号，从被遮挡的传感器编号及传感器数量可知影子的位置和影子数。
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