CN104922908B - 一种陀螺的控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种陀螺的控制系统,包括有遥控器和遥控终端,特点是该遥控器包括有第一操控部和第二操控部;该遥控终端包括底部设有两个滚轮的玩具陀螺,该玩具陀螺内设有通过离合齿轮组与滚轮相连接的马达;通过操作第一操控部控制两滚轮同步向彼此相反的方向转动而实现玩具陀螺旋转,通过操作第二操控部控制两滚轮同步向相同的方向转动而实现玩具陀螺行走,故实现了可控玩具陀螺旋转和行走,在玩耍过程中,特别是在对战比赛中,玩家可自主的控制陀螺,达到攻击对方陀螺或躲避对方陀螺的操作目的,真正实现控制自如,随心所欲的效果,互动性和趣味性强,有效提高了玩家的玩耍乐趣。

Description

一种陀螺的控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种玩具控制系统,具体是一种陀螺的控制系统及其控制方法。
背景技术
现有的玩具陀螺,基本可分为手动驱动和电动驱动两类。而电动驱动又有电动惯性驱动和电动持续驱动,其中以电动惯性驱动最受欢迎,特别是配合上遥控器,玩家可对转动中的玩具陀螺进行加速或减速控制,从而实现玩家可介入游戏中,互动性和趣味性更强。但目前的玩具陀螺以及其控制系统,对玩具陀螺的加速或减速都是固定模式的,即以马达固定的转速对陀螺进行加速或减速,无法随着玩家的意愿进行改变其加速度,而且目前的控制系统更无法实现对玩具陀螺进行行走遥控,所以在操控方面还是有所欠缺,无法实现自主控制攻击或躲避对方陀螺,趣味性不足。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题,本发明的目的是提供一种可控制玩具陀螺旋转和行走的操控自如且趣味性强的陀螺的控制系统。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种陀螺的控制系统,包括有遥控器和遥控终端,其特点是:
所述遥控器包括有第一操控部和第二操控部;
所述遥控终端包括底部设有两个触地的滚轮的玩具陀螺,所述玩具陀螺内设有马达,所述马达的转轴通过离合齿轮组与所述两滚轮相连接;
所述遥控器响应用户对第一操控部的操作,生成旋转触发信号,并发送给遥控终端,所述遥控终端接收到相应的信号后转换成旋转控制指令,控制所述马达沿第一方向转动,使得所述离合齿轮组处于第一状态并带动两滚轮同步向彼此相反的方向转动,实现玩具陀螺旋转;
所述遥控器响应用户对第二操控部的操作,生成行走触发信号,并发送给遥控终端,所述遥控终端接收到相应的信号后转换成行走控制指令,控制所述马达沿第二方向转动,使得所述离合齿轮组处于第二啮合状态并带动两滚轮同步向相同的方向转动,实现玩具陀螺行走。
其中,所述遥控器还包括有:
发射主控模块,用于将所述第一操控部或第二操控部所生成的触发信号进行压缩和转换处理,生成脉冲信号;
信号发射模块,用于接收所述发射主控模块生成的脉冲信号并将该脉冲信号发送出去;以及
发射电源模块,用于控制给遥控器提供电源。
所述遥控终端还包括有:
信号接收模块,用于接收所述信号发射模块发送过来的脉冲信号;
接收主控模块,用于将所述信号接收模块接收的脉冲信号进行解压和解码处理,生成控制信号;
马达驱动模块,用于接收控制信号并控制马达执行相应的功能;以及
接收电源模块,用于控制给遥控终端提供电源。
为了能实现第一操控部的位移大小来体现所控制的马达的转速大小,所述第一操控部为编码器,通过编码器直接把角位移或直线位移转换成脉冲信号,所述脉冲信号控制马达沿第一方向转动的速度的大小以及马达的旋转时间。
进一步的,所述第一操控部为旋转型的编码器,所述第二操控部为触压开关,所述编码器为中空型编码器,所述触压开关设置在编码器的中空位置下方,所述编码器的上端连接有旋钮,通过旋转旋钮带动编码器转动并根据转动频率控制所述马达沿第一方向转动的速度,进而控制玩具陀螺旋转和控制玩具陀螺的转速,所述旋钮底部向下延设有凸柱与所述触压开关相接触,通过按下旋钮带动触压开关闭合而控制所述马达以设定的速度沿第二方向转动,进而带动玩具陀螺的行走。
还可以是,所述第一操控部为旋转型的编码器,所述编码器为自带按键的编码器,所述第二操控部为所述编码器的按键,所述编码器的上端连接有旋钮,通过旋转旋钮带动编码器转动而控制玩具陀螺旋转和控制玩具陀螺的转速,通过按下旋钮带动触压开关闭合而控制玩具陀螺行走。
更进一步的,所述第一操控部的编码器正转时,所述马达根据编码器的转动速度以对应的速度沿第一方向转动,且在停止转动编码器时所述马达仍以该速度继续延迟转动对应的时间,所述第一操控部的编码器反转时,所述马达立即停止原有的转动。
本发明的第一操控部和第二操控部均可设计为旋转键或按键,根据不同的组合可实现不同的操作方式。具体如下:
所述第一操控部和所述第二操控部均为旋转键,通过转动第一操控部并根据第一操控部的转动频率控制玩具陀螺旋转和控制玩具陀螺的转速,通过转动第二操控部并根据第二操控部的转动频率控制玩具陀螺行走和控制玩具陀螺的行走速度。
所述第一操控部和所述第二操控部均为按键,通过按下第一操控部控制所述马达以设定的速度带动玩具陀螺旋转,通过按下第二操控部控制所述马达以设定的速度带动玩具陀螺行走。
所述第一操控部为旋转键,所述第二操控部为按键,通过转动第一操控部并根据第一操控部的转动频率控制玩具陀螺旋转和控制玩具陀螺的转速,通过按下第二操控部控制所述马达以设定的速度带动玩具陀螺行走。
所述第一操控部为按键,所述第二操控部为旋转键,通过按下第一操控部控制所述马达以设定的速度带动玩具陀螺旋转,通过转动第二操控部并根据第二操控部的转动频率控制玩具陀螺行走和控制玩具陀螺的行走速度。
本发明的马达转轴上套接有转轴齿轮,所述离合齿轮组包括有分别与所述转轴齿轮相啮合的第一行星齿轮和第二行星齿轮,以及分别与两个滚轮连接的带动滚轮转动的第一齿轮组和第二齿轮组,所述第一齿轮组的齿轮个数与第二齿轮组的齿轮个数相差奇数个,
所述马达沿第一方向转动时,所述离合齿轮组处于第一啮合状态,即第一行星齿轮和第一齿轮组啮合而形成的参与传动的齿轮个数,与第二行星齿轮和第二齿轮组啮合而形成的参与传动的齿轮个数相同,所述两滚轮同步向彼此相反的方向转动而实现陀螺旋转,
所述马达沿第二方向转动时,所述离合齿轮组处于第二啮合状态,即第一行星齿轮和第二齿轮组啮合而形成的参与传动的齿轮个数,与第二行星齿轮和第一齿轮组啮合而形成的参与传动的齿轮个数相差奇数个,所述两滚轮同步向相同的方向转动而实现陀螺移动。
进一步的,所述第一齿轮组包括有一个齿轮盘和一个二级齿轮,所述滚轮可拆卸地套接在该齿轮盘上,所述二级齿轮的小齿轮与齿轮盘相啮合,所述马达沿第一方向转动时二级齿轮的大齿轮与第一行星齿轮相啮合,所述马达沿第二方向转动时二级齿轮的大齿轮与第二行星齿轮相啮合。
所述第二齿轮组包括有一个齿轮盘、一个二级齿轮和一个传动齿轮,所述滚轮可拆卸地套接在该齿轮盘上,所述二级齿轮的小齿轮与齿轮盘相啮合,所述传动齿轮与二级齿轮的大齿轮相啮合,所述马达沿第一方向转动时二级齿轮的大齿轮与第二行星齿轮相啮合,所述马达沿第二方向转动时传动齿轮与第一行星齿轮相啮合。
为了实现两行星齿轮同步离合,所述第一行星齿轮和第二行星齿轮分别通过插轴可自转地连接在一转动条板的两端,所述转动条板的中间通过插轴可自转地连接于所述转轴齿轮的正下方,所述转轴齿轮位于第一行星齿轮和第二行星齿轮的中间且分别与这两个行星齿轮相啮合,所述马达的转轴转动时带动转动条板同向转动而实现两行星齿轮同步与所述第一齿轮组或第二齿轮组离合。
进一步的,所述玩具陀螺的底部内设有一座板,所述滚轮对称平行设置于座板的两侧,所述第一齿轮组和第二齿轮组均通过插轴可自转地连接在所述座板上,所述转动条板中间的插轴插接在所述座板的中心位置。
为了实现玩具陀螺能直立在地面上,也为了让玩具陀螺在旋转时更为平稳顺畅,所述玩具陀螺的底部在两滚轮的两侧设有导轮,所述两导轮与两滚轮共同触地,所述两导轮的转动方向与滚轮的转动方向相垂直。
本发明还有另一目的是提供一种可自如控制玩具陀螺或旋转或行走,且操控简单又有趣的控制方法。为达到该目的,本发明所采用的技术方案是:一种陀螺控制系统的控制方法,其特征在于:包括有以下步骤:
1)启动遥控器和遥控终端的电源,使遥控器与遥控终端通信连接;所述遥控器包括有第一操控部和第二操控部;所述遥控终端包括底部设有两个触地的滚轮的玩具陀螺,所述玩具陀螺内设有马达;
2)用户对第一操控部进行操作,生成旋转触发信号发送给遥控终端,遥控终端根据该旋转控制指令控制玩具陀螺的马达沿第一方向转动,进而带动两滚轮同步向彼此相反的方向转动,实现玩具陀螺旋转;
3)玩具陀螺旋转过程中,用户对第二操控部进行操作时,生成行走触发信号发送给遥控终端,遥控终端根据该行走控制指令控制玩具陀螺的马达沿第二方向转动,进而带动两滚轮同步向相同的方向转动,实现玩具陀螺行走。
其中,所述步骤2)中的第一操控部为编码器,用户正向转动编码器时生成旋转触发信号控制马达沿第一方向转动,用户反向转动编码器时生成旋转触发信号使马达立即停止转动。
进一步的,用户对第一操控部的操作包括以下步骤:
a)、正向转动编码器且速度为大于X1圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达以S1的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器后马达仍以S1的速度延时T1秒;
b)、正向转动编码器且速度为X2-X1圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达以S2的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器后马达仍以S2的速度延时T2秒;
c)、正向转动编码器且速度为X3-X2圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达以S3的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器后马达仍以S3的速度延时T3秒;
d)、正向转动编码器且速度为X4-X3圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达以S4的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器后马达仍以S4的速度延时T4秒;
e)、正向转动编码器且速度小于X4圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达以S5的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器后马达不延时转动;
f)、在马达转动状态下,反向转动编码器时,所生成的旋转触发信号使马达立即取消延时,停止转动;
g)、在马达不转动状态下,反向转动编码器时,马达不启动。
所述步骤5)中的第二操控部为触压开关,用户对第二操控部的操作包括以下步骤:
a)、按下触压开关并保持按压状态时,所生成的行走触发信号可使马达立即反转,并以固定的速度S持续转动;
b)、松开触压开关时,马达立即停止转动。
本发明由于遥控器设有第一操控部和第二操控部,而遥控终端设有底部设有两个触地的滚轮的玩具陀螺,玩具陀螺内设有通过离合齿轮组与两滚轮相连接的马达,通过第一操控部控制两滚轮同步向彼此相反的方向转动而实现玩具陀螺旋转,通过第二操控部控制两滚轮同步向相同的方向转动而实现玩具陀螺行走,故实现了可控玩具陀螺旋转和行走,在玩耍过程中,特别是在对战比赛中,玩家可自主的控制陀螺,达到攻击对方陀螺或躲避对方陀螺的操作目的,真正实现控制自如,随心所欲的效果,互动性和趣味性强,有效提高了玩家的玩耍乐趣;又由于第一操控部采用编码器,利用编码器可以将被测的角位移直接转换成脉冲信号的特性,从而可实现对所控制的马达的转速进行对应控制,而且抗干扰性强、数据的可靠性高,体积又小,同时还降低成本;又由于该控制系统的控制方法操作简单,通过对两操控部的操作即可实现分别对玩具陀螺的旋转加速度和行走加速度进行控制和改变,遥控自主性强,可控性高,能获得更多玩家的青睐。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明遥控器的电路示意图。
图2为本发明遥控终端的电路示意图。
图3为本发明遥控器的剖视结构示意图。
图4为本发明玩具陀螺的立体结构示意图。
图5为本发明玩具陀螺的剖视结构示意图。
图6为本发明玩具陀螺内马达与滚轮之间的装配结构示意图。
图7为本发明玩具陀螺内马达沿第一方向转动时的传动结构示意图。
图8为本发明玩具陀螺内马达沿第二方向转动时的传动结构示意图。
图9为本发明另一结构形式的玩具陀螺的立体结构示意图。
图10为图9的玩具陀螺的分解结构示意图。
具体实施方式
如图1和图8所示,该发明是一种陀螺的控制系统,包括有遥控器9和遥控终端,其中该遥控器9包括有第一操控部和第二操控部;遥控终端包括底部设有两个触地的滚轮3的玩具陀螺1,玩具陀螺1内设有马达2,马达2的转轴通过离合齿轮组与两滚轮3相连接;当遥控器9响应用户对第一操控部的操作,生成旋转触发信号,并发送给遥控终端,遥控终端接收到相应的信号后转换成旋转控制指令,控制马达2沿第一方向转动而带动两滚轮3同步向彼此相反的方向转动,实现玩具陀螺1旋转;当遥控器9响应用户对第二操控部的操作,生成行走触发信号,并发送给遥控终端,遥控终端接收到相应的信号后转换成行走控制指令,控制马达2沿第二方向转动而带动两滚轮3同步向相同的方向转动,实现玩具陀螺1行走。
如图1所示,该实施例的遥控器9还包括有:发射主控模块,用于将第一操控部或第二操控部所生成的触发信号进行压缩和转换处理,生成脉冲信号,该实施例的发射主控模块为SOP-14的芯片;信号发射模块,用于接收发射主控模块生成的脉冲信号并将该脉冲信号发送出去,该实施例的信号发射模块采用红外遥控信号发射器;发射电源模块,用于控制给遥控器9提供电源。该实施例的第一操控部为旋转型的编码器91,该实施例采用的是增量式编码器,即把角位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小;当然也可以选用绝对式编码器。第二操控部为触压开关92,如图中的开关S2,该编码器91为中空型编码器,触压开关92设置在编码器91的中空位置下方,编码器91的上端连接有旋钮93,通过旋转旋钮93带动编码器91转动并根据转动频率控制马达2沿第一方向转动的速度,进而控制玩具陀螺1旋转和控制玩具陀螺1的转速,旋钮93底部中间向下延设有凸柱与该触压开关92相接触,通过按下旋钮93带动触压开关92闭合而控制马达2以设定的速度沿第二方向转动,进而带动玩具陀螺1的行走。除此之外,该遥控器9还设有LED指示,用于提示遥控器9的工作情况。该遥控器9的各模块与芯片各引脚的连接关系如下:编码器91与芯片的第12引脚和第13引脚连接,分别用于判断编码器91被正转还是反转,当编码器91正转时,马达2是可以根据编码器91的转动速度以对应的速度沿第一方向转动,且在停止转动编码器91时马达2仍以该速度继续延迟转动对应的时间,而当编码器91反转时,马达2是立即停止原有的转动。触压开关92与芯片的第14引脚连接,红外遥控信号发射器与芯片的第9引脚连接,发射电源模块与芯片的第10引脚连接,LED显示与芯片的第4引脚连接,另外芯片的第5引脚接地,其他引脚留空。
如图2所示,该实施例的遥控终端还包括有:信号接收模块,用于接收信号发射模块发送过来的脉冲信号,该实施例的信号接收模块对应为红外信号接收器;接收主控模块,用于将信号接收模块接收的脉冲信号进行解压和解码处理,生成控制信号,该接收主控模块同样为SOP-14的芯片;马达驱动模块,用于接收控制信号并控制马达2执行相应的功能;接收电源模块,用于控制给遥控终端提供电源;LED显示灯15,用于显示遥控终端的工作情况,而且该LED显示灯15设置在玩具陀螺1位于两个滚轮3同向转动的方向的前方的陀螺座11上,因此该LED显示灯15所对着的方向就是玩具陀螺1行走的方向,通过该LED显示灯15玩家可清楚得知玩具陀螺1的行走方向。该遥控终端的各模块与芯片各引脚的连接关系如下:红外信号接收器与芯片的第12引脚连接,马达驱动模块与芯片的第9引脚和第14引脚连接,分别控制马达2的正转与反转,接收电源模块与芯片的第10引脚连接,LED显示灯15与芯片的第4引脚连接,另外芯片的第5引脚接地,其他引脚留空。
如图3所示,该实施例遥控器9的外壳90造型可设计成各种各样的形状,可以是方盒形的、球形的、手柄形的、手表形的等等。但该遥控器9的主体结构设计基本相同,包括有编码器91、触压开关92、旋钮93、PCB板94和电池腔95等,其中编码器91的中间为中空的,编码器91安装在PCB板94上,而触压开关92这设置在编码器91中间位置的PCB板94上,编码器91上端的转杆升出到外壳90外,所述旋钮93连接在该转杆顶端,所述转杆为中间中空的杆体,旋钮93的底面中间向下延伸有凸柱,该凸柱一直延伸到下端与触压开关92接触,故当按下旋钮93时凸柱向下挤压该触压开关92使触压开关92闭合。
如图4和图5所示,该实施例的玩具陀螺1包括底座11、中壳12,在玩具陀螺的上部连接有可相对转动的上旋转体13,其中底座11和中壳12对叠后通过螺丝锁接成一体,该实施例的马达2安装于中壳12中且马达转轴朝下伸入到底座11中,滚轮3和离合传动组安装于底座11中,底座11的底部开有通孔,在两通孔的两侧设有轴孔架,两滚轮3通过插轴连接于轴孔架上而实现可转动,同时滚轮3的下半部分通过通孔伸出到底座11下方。该实施例的中壳12包括上下对接的底板121和壳体122,在壳体122的中间设有马达座20,同时在壳体12的周边围绕马达座20设有供电池7安装的电池腔70,电池腔70为长方形腔,一共设有三个,这三个电池腔70均匀围设在马达座20的周边,刚好排成三角形的形状,故可保证中壳12的重心位于中心线上,以进一步提高陀螺的平稳性,开口位于中壳12下表面,通过底板121盖合而固定。
如图6所示,该实施例的马达转轴上套接有转轴齿轮21,该离合传动组包括有分别与转轴齿轮21相啮合的第一行星齿轮41和第二行星齿轮42,以及分别与两个滚轮3连接的带动滚轮3转动的第一齿轮组5和第二齿轮组6。其中,第一齿轮组5包括有一个齿轮盘51和一个二级齿轮52,滚轮3可拆卸地套接在齿轮盘51上,二级齿轮52的小齿轮与齿轮盘51相啮合;第二齿轮组6包括有一个齿轮盘61、一个二级齿轮62和一个传动齿轮63,滚轮3可拆卸地套接在齿轮盘61上,二级齿轮62的小齿轮与齿轮盘61相啮合,传动齿轮63与二级齿轮62的大齿轮相啮合,该实施例的第二齿轮组6的齿轮个数与第一齿轮组5的齿轮个数相差奇数个;第一行星齿轮41和第二行星齿轮42分别通过插轴5可自转地连接在一转动条板43的两端,转动条板43的中间通过插轴5可自转地连接于转轴齿轮21的正下方,转轴齿轮21位于第一行星齿轮41和第二行星齿轮42的中间且分别与这两个行星齿轮相啮合,故马达2的转轴转动时带动转动条板43同向转动而实现两行星齿轮与第一齿轮组5或第二齿轮组6离合。该实施例的玩具陀螺1的底部内设有一座板10,两个齿轮盘51、61对称平行设置于座板10的两侧,中间通过轮轴连接,而第一齿轮组5和第二齿轮组6的齿轮均通过插轴可自转地连接在座板10上面,转动条板43中间的插轴也插接在该座板10的中心位置。
当马达2沿第一方向转动时,如图7所示状态下的马达转轴逆时针转动,此时转轴齿轮21带动第一行星齿轮41和第二行星齿轮42转动,同时转动条板43在转轴齿轮21带动下逆时针转动,从而使第一行星齿轮41与第一齿轮组5的二级齿轮52的大齿轮相啮合,第二行星齿轮42与第二齿轮组6的二级齿轮62的大齿轮相啮合,即第一齿轮组5参与传动的齿轮个数为1个,第二齿轮组6参与传动的齿轮个数也为1个,两齿轮组参与传动的齿轮数相同,故两滚轮3的转向相反,玩具陀螺1在这两滚轮3的转动扭力下实现旋转。
当马达2沿第二方向转动时,如图8所示状态下的马达转轴顺时针转动,此时转轴齿轮21带动第一行星齿轮41和第二行星齿轮42转动,同时转动条板43在转轴齿轮21带动下顺时针转动,从而第一行星齿轮41与第二齿轮组6的传动齿轮63相啮合,第二行星齿轮42与第一齿轮组5的二级齿轮52的大齿轮相啮合,此时第一齿轮组5参与传动的齿轮个数仍为1个,而第二齿轮组6参与传动的齿轮个数为2个,两齿轮组参与传动的齿轮数相差一个,故两滚轮3的转向相同,玩具陀螺1在这两滚轮3的转动下停止旋转并顺着滚轮3的转动方向前行。
如图9和图10所示,该发明的玩具陀螺1还可以在玩具陀螺1的底部在两滚轮3的两侧设有导轮8,这两导轮8与两滚轮3共同触地,从而使该结构形式的玩具陀螺1能够直立在地面上,该实施例在底板10的边缘设有轮座14,两导轮8是通过插轴连接在轮座14上的,而且两导轮8的转动方向与滚轮3的转动方向相垂直,故当马达2带动两滚轮3同步异向转动时,两导轮8在与地面的摩擦力作用下也是同步异向转动,从而实现玩具陀螺1可以平稳顺畅的转动。
该实施例的陀螺控制系统的控制方法,包括有以下步骤:
1)、启动遥控器9和遥控终端的电源,使遥控器9与遥控终端通信连接,两者的LED显示灯都会亮起;
2)、玩家正向转动第一操控部,即编码器91,此时根据玩家的转动频率,生成对应的旋转触发信号并传送至发射主控模块,发射主控模块对触发信号进行压缩和转换处理,生成旋转脉冲信号传送至信号发射模块,信号发射模块将该旋转脉冲信号通过红外线发送给遥控终端;
3)、遥控终端的信号接收模块接收该旋转脉冲信号后传送至接收主控模块,接收主控模块对该旋转脉冲信号进行解压和解码处理,转换成对应的旋转控制指令传送给马达驱动模块;
4)、马达驱动模块根据该旋转控制指令控制玩具陀螺1的马达2正转,并根据玩家转动编码器91的频率来改变马达2的转速和转动时间,马达2正转带动两滚轮3同步向彼此相反的方向转动,实现玩具陀螺1旋转,而若玩具陀螺1本身在惯性旋转当中,则可对玩具陀螺1加速;
5)、当要使玩具陀螺1从旋转变成直行时,可先降低玩具陀螺1的转速,以便看清玩具陀螺1上的LED显示灯的方向,从而能准确的控制玩具陀螺1的行走方向,该实施例降低玩具陀螺1的转速可以通过反向转动编码器91,无论反向转速或转动圈数多少,只要一反转编码器91,马达2收到控制指令后马上停止转动,此时玩具陀螺1在惯性力作用下继续转动并降速下来;
6)、无论玩具陀螺1旋转过程中是否减速,当用户按下第二操控部,即触压开关92时,生成行走触发信号,同样将该行走触发信号依次进行压缩和转换后生成行走脉冲信号发送给遥控终端;
7)、由遥控终端将遥控器发送的行走脉冲信号进行解压和解码处理后,转换成对应的行走控制指令传送给马达驱动模块;
8)、马达驱动模块根据该行走控制指令控制玩具陀螺1的马达2反转,进而带动两滚轮3同步向相同的方向转动,实现玩具陀螺1行走。
其中,该实施例对于编码器91的操作,做了如下参数设定,该参数并非唯一的,可根据实际情况和实际要求,对编码器91的操作参数进行不同的设定。该实施例的编码器91的操作参数如下:
a)、正向转动编码器91且速度为大于2圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达2以100%的速度正转,且停止转动编码器91后马达2仍以100%的速度延时4秒;
b)、正向转动编码器91且速度为1.5-2圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达2以80%的速度正转,且停止转动编码器91后马达2仍以80%的速度延时3秒;
c)、正向转动编码器91且速度为1-1.5圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达2以65%的速度正转,且停止转动编码器91后马达2仍以65%的速度延时2秒;
d)、正向转动编码器91且速度为0.5-1圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达2以50%的速度正转,且停止转动编码器91后马达2仍以50%的速度延时1秒;
e)、正向转动编码器91且速度小于0.5圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达2以30的速度正转,且停止转动编码器91后马达2不延时转动;
f)、在马达2转动状态下,反向转动编码器91时,所生成的旋转触发信号使马达2立即取消延时,停止转动;
g)、在马达2不转动状态下,反向转动编码器91时,马达2不启动。
该实施例是采用上述的具体数据;当然,也可以设置成其他的数据,比如可以是正向转动编码器91且速度为大于3圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达2以100%的速度正转,且停止转动编码器91后马达2仍以100%的速度延时5秒,等等。
该实施例的第二操控部为弹性触压开关92,即当玩家按下弹性触压开关92并保持按压状态时,电路闭合,所生成的行走触发信号可使马达2立即反转,并以固定的速度持续转动,带动玩具陀螺1均速行走;而当松开弹性触压开关92时,弹性触压开关92马上弹起断开电路,马达2立即停止转动。
尽管本发明是参照具体实施例来描述,但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述,所公开的实施例的其他变化,对于本领域技术人员都是可以预料的,这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (18)

1.一种陀螺的控制系统,包括有遥控器和遥控终端,其特征在于:
所述遥控器(9)包括有第一操控部和第二操控部;
所述遥控终端包括底部设有两个触地的滚轮(3)的玩具陀螺(1),所述玩具陀螺(1)内设有马达(2),所述马达(2)的转轴通过离合齿轮组与所述两滚轮(3)相连接;
所述遥控器(9)响应用户对第一操控部的操作,生成旋转触发信号,并发送给遥控终端,所述遥控终端接收到相应的信号后转换成旋转控制指令,控制所述马达(2)沿第一方向转动,使得所述离合齿轮组处于第一啮合状态,并带动两滚轮(3)同步向彼此相反的方向转动,实现玩具陀螺(1)旋转;
所述遥控器(9)响应用户对第二操控部的操作,生成行走触发信号,并发送给遥控终端,所述遥控终端接收到相应的信号后转换成行走控制指令,控制所述马达(2)沿第二方向转动,使得所述离合齿轮组处于第二啮合状态并带动两滚轮(3)同步向相同的方向转动,实现玩具陀螺(1)行走。
2.根据权利要求1所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述遥控器(9)还包括有:
发射主控模块,用于将所述第一操控部或第二操控部所生成的触发信号进行压缩和转换处理,生成脉冲信号;
信号发射模块,用于接收所述发射主控模块生成的脉冲信号,并将脉冲信号发送出去;以及
发射电源模块,用于控制给遥控器(9)提供电源。
3.根据权利要求1所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述遥控终端还包括有:
信号接收模块,用于接收所述信号发射模块发送过来的脉冲信号;
接收主控模块,用于将所述信号接收模块接收的脉冲信号进行解压和解码处理,生成控制信号;
马达驱动模块,用于接收控制信号并控制马达执行相应的功能;以及
接收电源模块,用于控制给遥控终端提供电源。
4.根据权利要求1所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一操控部为编码器(91),通过编码器(91)直接把角位移或直线位移转换成脉冲信号,所述脉冲信号控制马达(2)沿第一方向转动的速度大小以及马达(2)的旋转时间。
5.根据权利要求4所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一操控部为旋转型的编码器(91),所述第二操控部为触压开关(92),所述编码器(91)为中空型编码器,所述触压开关(92)设置在编码器(91)的中空位置下方,所述编码器(91)的上端连接有旋钮(93),通过旋转旋钮(93)带动编码器(91)转动并根据转动频率控制所述马达(2)沿第一方向转动的速度,进而控制玩具陀螺(1)旋转和控制玩具陀螺(1)的转速,所述旋钮(93)底部向下延设有凸柱与所述触压开关(92)相接触,通过按下旋钮(93)带动触压开关(92)闭合而控制所述马达(2)以设定的速度沿第二方向转动,进而带动玩具陀螺(1)的行走。
6.根据权利要求4所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一操控部为旋转型的编码器(91),所述编码器(91)为自带按键的编码器,所述第二操控部为所述编码器(91)的按键,所述编码器(91)的上端连接有旋钮(93),通过旋转旋钮(93)带动编码器(91)转动而控制玩具陀螺(1)旋转和控制玩具陀螺(1)的转速,通过按下旋钮(93)带动按键闭合而控制玩具陀螺(1)行走。
7.根据权利要求5或6所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一操控部的编码器(91)正转时,所述马达(2)根据编码器(91)的转动速度以对应的速度沿第一方向转动,且在停止转动编码器(91)时所述马达(2)仍以该速度继续延迟转动对应的时间,所述第一操控部的编码器(91)反转时,所述马达(2)立即停止原有的转动。
8.根据权利要求1所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一操控部为按键,所述第二操控部为旋转键,通过按下第一操控部控制所述马达(2)以设定的速度带动玩具陀螺(1)旋转,通过转动第二操控部并根据第二操控部的转动频率控制玩具陀螺(1)行走和控制玩具陀螺(1)的行走速度。
9.根据权利要求1所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述马达(2)转轴上套接有转轴齿轮(21),所述离合齿轮组包括有分别与所述转轴齿轮(21)相啮合的第一行星齿轮(41)和第二行星齿轮(42),以及分别与两个滚轮(3)连接的带动滚轮(3)转动的第一齿轮组(5)和第二齿轮组(6),所述第一齿轮组(5)的齿轮个数与第二齿轮组(6)的齿轮个数相差奇数个,
所述马达(2)沿第一方向转动时,所述离合齿轮组处于第一啮合状态,即第一行星齿轮(41)和第一齿轮组(5)啮合而形成的参与传动的齿轮个数,与第二行星齿轮(42)和第二齿轮组(6)啮合而形成的参与传动的齿轮个数相同,所述两滚轮(3)同步向彼此相反的方向转动而实现陀螺旋转,
所述马达(2)沿第二方向转动时,所述离合齿轮组处于第二啮合状态,即第一行星齿轮(41)和第二齿轮组(6)啮合而形成的参与传动的齿轮个数,与第二行星齿轮(42)和第一齿轮组(5)啮合而形成的参与传动的齿轮个数相差奇数个,所述两滚轮(3)同步向相同的方向转动而实现陀螺移动。
10.根据权利要求9所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一齿轮组(5)包括有一个齿轮盘(51)和一个二级齿轮(52),所述滚轮(3)可拆卸地套接在该齿轮盘(51)上,所述二级齿轮(52)的小齿轮与齿轮盘(51)相啮合,所述马达(2)沿第一方向转动时二级齿轮(52)的大齿轮与第一行星齿轮(41)相啮合,所述马达(2)沿第二方向转动时二级齿轮(52)的大齿轮与第二行星齿轮(42)相啮合。
11.根据权利要求9所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第二齿轮组(6)包括有一个齿轮盘(61)、一个二级齿轮(62)和一个传动齿轮(63),所述滚轮(3)可拆卸地套接在该齿轮盘(61)上,所述二级齿轮(62)的小齿轮与齿轮盘(61)相啮合,所述传动齿轮(63)与二级齿轮(62)的大齿轮相啮合,所述马达(2)沿第一方向转动时二级齿轮(62)的大齿轮与第二行星齿轮(42)相啮合,所述马达(2)沿第二方向转动时传动齿轮(63)与第一行星齿轮(41)相啮合。
12.根据权利要求9所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述第一行星齿轮(41)和第二行星齿轮(42)分别通过插轴可自转地连接在一转动条板(43)的两端,所述转动条板(43)的中间通过插轴可自转地连接于所述转轴齿轮(21)的正下方,所述转轴齿轮(21)位于第一行星齿轮(41)和第二行星齿轮(42)的中间且分别与这两个行星齿轮相啮合,所述马达(2)的转轴转动时带动转动条板(43)同向转动而实现两行星齿轮同步与所述第一齿轮组(5)或第二齿轮组(6)离合。
13.根据权利要求12所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述玩具陀螺(1)的底部内设有一座板(10),所述滚轮(3)对称平行设置于座板(10)的两侧,所述第一齿轮组(5)和第二齿轮组(6)均通过插轴可自转地连接在所述座板(10)上,所述转动条板(43)中间的插轴插接在所述座板(10)的中心位置。
14.根据权利要求1所述的陀螺的控制系统,其特征在于:所述玩具陀螺(1)的底部在两滚轮(3)的两侧设有导轮(8),所述两导轮(8)与两滚轮(3)共同触地,所述两导轮(8)的转动方向与滚轮(3)的转动方向相垂直。
15.一种陀螺控制系统的控制方法,其特征在于:包括有以下步骤:
1)启动遥控器(9)和遥控终端的电源,使遥控器(9)与遥控终端通信连接;所述遥控器(9)包括有第一操控部和第二操控部;所述遥控终端包括底部设有两个触地的滚轮(3)的玩具陀螺(1),所述玩具陀螺(1)内设有马达(2);
2)用户对第一操控部进行操作,生成旋转触发信号发送给遥控终端,遥控终端根据该旋转控制指令控制玩具陀螺(1)的马达(2)沿第一方向转动,进而带动两滚轮(3)同步向彼此相反的方向转动,实现玩具陀螺(1)旋转;
3)玩具陀螺旋转过程中,用户对第二操控部进行操作时,生成行走触发信号发送给遥控终端,遥控终端根据该行走控制指令控制玩具陀螺(1)的马达(2)沿第二方向转动,进而带动两滚轮(3)同步向相同的方向转动,实现玩具陀螺(1)行走。
16.根据权利要求15所述的陀螺控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤2)中的第一操控部为编码器(91),用户正向转动编码器(91)时生成旋转触发信号控制马达(2)沿第一方向转动,用户反向转动编码器(91)时生成旋转触发信号使马达(2)立即停止转动。
17.根据权利要求16所述的陀螺控制系统的控制方法,其特征在于:用户对第一操控部的操作包括以下步骤:
a)正向转动编码器(91)且速度为大于X1圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达(2)以S1的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器(91)后马达(2)仍以S1的速度延时T1秒;
b)正向转动编码器(91)且速度为X2-X1圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达(2)以S2的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器(91)后马达(2)仍以S2的速度延时T2秒;
c)正向转动编码器(91)且速度为X3-X2圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达(2)以S3的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器(91)后马达(2)仍以S3的速度延时T3秒;
d)正向转动编码器(91)且速度为X4-X3圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达(2)以S4的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器(91)后马达(2)仍以S4的速度延时T4秒;
e)正向转动编码器(91)且速度小于X4圈/秒时,所生成的旋转触发信号可控制马达(2)以S5的速度沿第一方向转动,且停止转动编码器(91)后马达(2)不延时转动;
f)在马达(2)转动状态下,反向转动编码器(91)时,所生成的旋转触发信号使马达(2)立即取消延时,停止转动;
g)在马达(2)不转动状态下,反向转动编码器(91)时,马达(2)不启动;
所述步骤中的X1>X2>X3>X4。
18.根据权利要求15所述的陀螺控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤3)中的第二操控部为触压开关(92),用户对第二操控部的操作包括以下步骤:
a)按下触压开关(92)并保持按压状态时,所生成的行走触发信号可使马达(2)立即反转,并以固定的速度S持续转动;
b)松开触压开关(92)时,马达(2)立即停止转动。
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