RU2588458C2 - Transportation of object on surface - Google Patents
Transportation of object on surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588458C2 RU2588458C2 RU2013150015/12A RU2013150015A RU2588458C2 RU 2588458 C2 RU2588458 C2 RU 2588458C2 RU 2013150015/12 A RU2013150015/12 A RU 2013150015/12A RU 2013150015 A RU2013150015 A RU 2013150015A RU 2588458 C2 RU2588458 C2 RU 2588458C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- game
- display
- air
- electromagnet
- processor
- Prior art date
Links
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 title abstract 3
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000036633 rest Effects 0.000 claims description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002829 reduced Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 31
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 20
- 230000004044 response Effects 0.000 description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 230000001902 propagating Effects 0.000 description 2
- 230000002633 protecting Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 1
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 229920005439 Perspex® Polymers 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structures Anatomy 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000020073 positive regulation of transport Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 1
- 238000004805 robotic Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000011359 shock absorbing material Substances 0.000 description 1
- 231100000486 side effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
- 230000003245 working Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Данное изобретение относится к перемещению объекта по поверхности, например, игровой фигуры по игровому полю.This invention relates to the movement of an object on a surface, for example, a game figure along the game field.
„Классическая“ настольная игра состоит из физического игрового поля (игровой стол/доска) и игровых фигур. Игровые фигуры расставляют на поле и перемещают игроки (люди) согласно правилам игры. Обычный компьютер не имеет доступ к такой классической игре. Он как не знает позицию фигур в игре на поле, так и не может перемещать их.A “classic” board game consists of a physical playing field (game table / board) and game pieces. Game pieces are placed on the field and moved by players (people) according to the rules of the game. An ordinary computer does not have access to such a classic game. He does not know the position of the figures in the game on the field, and can not move them.
При адаптации классической настольной игры для компьютера, что сегодня является общей практикой, расстановка игровых фигур на игровом поле происходит в компьютере „виртуально“ и отображается на экране дисплея. Компьютер знает расстановку всех фигур на виртуальном поле. Ходы фигур в игре по такому виртуальному игровому полю производятся только по программе. „Компьютер“ может перемещать фигуры только в узком смысле. Конечно, компьютер может сделать ход по вводу человеком. Это делает возможной „совместную“игру компьютера и человека по программе на виртуальном игровом столе. Технически это дает возможность при сетевом использовании принять участие в игре нескольким игрокам, разделенным расстоянием в пространстве.When adapting a classic board game for a computer, which is common practice today, the arrangement of game figures on the playing field occurs in the computer “virtually” and is displayed on the display screen. The computer knows the arrangement of all the figures in a virtual field. The moves of the figures in the game on such a virtual playing field are made only according to the program. A “computer” can only move figures in the narrow sense. Of course, a computer can make a move on human input. This makes possible a “joint” game of a computer and a person according to the program on a virtual gaming table. Technically, this allows network players to take part in the game for several players separated by a distance in space.
Поскольку человек любит брать в руки „реальные“ игровые фигуры и передвигать их по реальному игровому полю, то, например, при игре в шахматы с игровыми шахматными компьютерами часто расстановка фигур и их перемещение по шахматному полю выполняются виртуально, а человек имитирует ходы вне компьютера на реальной игровой доске. Через соответствующий интерфейс человек и компьютер сообщают друг другу о сделанных ходах, и человек обновляет позицию фигур в игре на физической игровой доске.Since a person likes to pick up “real” game pieces and move them around a real playing field, for example, when playing chess with game chess computers, often the arrangement of pieces and their movement across the chess field is performed virtually, and the person imitates moves outside the computer on real game board. Through the appropriate interface, the person and the computer inform each other about the moves made, and the person updates the position of the pieces in the game on the physical game board.
Кроме того, часто при игре с шахматными компьютерами компьютер распознает перемещения игровых фигур напрямую через механические или электромагнитные переключатели. В таких случаях переключатель помещен под встроенным игровым полем. Если игровая фигура перемещается по доске, срабатывает механизм переключения с начального поля на поле назначения хода. Получив такую информацию, шахматный компьютер электронным способом распознает и сохраняет в памяти это перемещение. Информация о том, какая игровая фигура имеется в виду при таком перемещении, в сегодняшних системах не распознается. Эта информация генерируется самим компьютером путем обновления данных обо всех ходах игры, на основании заданной начальной позиции. Ходы игры со стороны компьютера, отображенные им на дисплее, как правило, должны быть выполнены человеком на физической доске.In addition, often when playing with chess computers, the computer recognizes the movement of game pieces directly through mechanical or electromagnetic switches. In such cases, the switch is placed under the integrated playing field. If the game piece moves along the board, the switching mechanism from the initial field to the move destination field is activated. Having received such information, the chess computer electronically recognizes and stores this movement in memory. Information about what kind of game figure is meant by such a movement is not recognized in today's systems. This information is generated by the computer itself by updating the data on all the moves of the game, based on a given initial position. The game moves from the computer side, displayed by him on the display, as a rule, should be performed by a person on a physical board.
Есть также решения, в которых компьютер сам передвигает игровые фигуры манипулятором, но это очень дорогостоящий и затратный по времени метод, и в силу этого едва ли применим. Не говоря уже о том, что такие решения чаще всего специализированы под конкретную игру, в частности, шахматы. Более того, для таких подходов характерны ограничения. Скажем, нельзя передвигать несколько игровых фигур одновременно.There are also solutions in which the computer itself moves the game pieces with the manipulator, but this is a very expensive and time-consuming method, and therefore hardly applicable. Not to mention the fact that such decisions are most often specialized for a specific game, in particular chess. Moreover, such approaches are characterized by limitations. Say you can’t move several game pieces at the same time.
В DE102006009451.4 было предложено для локализации игровых фигур на игровом столе использовать технологию RFID(=radiofrequencyidentification - радиочастотное определение), где под игровым полем монтируется считыватель RFID или антенна считывателя, а игровая фигура снабжается импульсным приемопередатчиком RFID. При установке игровой фигуры на поле сигнал приемопередатчика считывается и идентифицируется считывателем под игровым полем. После этого игровая фигура привязывается к позиции считывателя или витка считывателя.In DE102006009451.4, it was proposed to use RFID technology (= radiofrequencyidentification) to localize game figures on the game table, where an RFID reader or reader antenna is mounted under the game field, and the game figure is equipped with a pulse RFID transceiver. When a game piece is placed on the field, the transceiver signal is read and identified by the reader under the game field. After that, the game piece is tied to the position of the reader or reader turn.
Согласно еще неопубликованному DE102008006043.7According to the as yet unpublished DE102008006043.7
- игровая плоскость заменена горизонтальным дисплеем компьютера, допустим, жидкокристаллическим, который может таким образом отображать любые игровые поля;- the game plane is replaced by a horizontal computer display, for example, a liquid crystal display, which can thus display any playing fields;
- каждая игровая фигура снабжена оптическим сенсором на нижней стороне, имеет идентификатор ID и по радиосвязи соединена с игровым компьютером.- each game figure is equipped with an optical sensor on the underside, has an ID identifier and is connected by radio communication with the gaming computer.
В этом методе игровой компьютер может автоматически распознавать тип и позицию игровых фигур на игровом столе по определенной комбинации данных, отображенных на игровом поле и дистанционно считываемых сенсором в игровой фигуре. Поскольку это может быть выполнено очень точно и быстро, игровой компьютер способен отслеживать позицию фигур в игре на игровом столе, фактически, непрерывно.In this method, the gaming computer can automatically recognize the type and position of game figures on the game table by a certain combination of data displayed on the game field and remotely read by the sensor in the game figure. Since this can be done very accurately and quickly, the gaming computer is able to track the position of the pieces in the game on the gaming table, in fact, continuously.
Благодаря описанному выше подходу появляется возможность универсальной компьютерной адаптации настольных игр, когда компьютер обеспечивает сменное игровое поле на экране, выполняющем роль игрового стола и автоматически отслеживающем позицию множества физических игровых фигур. На известном уровне техники автоматическое и эффективное передвижение этих физических фигур компьютером при малой технической трудоемкости невозможно. Это реализуемо только за счет сложных специальных технических решений, включающих в себя компьютерный манипулятор с механическим захватом или активные самодвижущиеся игровые фигуры, что, впрочем, имеет массу неудобств.Thanks to the approach described above, there is the possibility of universal computer adaptation of board games, when the computer provides a removable playing field on the screen, which acts as a gaming table and automatically tracks the position of many physical game figures. At the prior art, automatic and efficient movement of these physical figures by a computer is not possible with low technical complexity. This is only possible due to complex special technical solutions, including a computer manipulator with mechanical locking or active self-moving game pieces, which, however, has a lot of inconvenience.
Желательно, чтобы пассивные игровые фигуры, беспорядочно расставленные на игровом столе, эффективно и автоматически передвигались компьютером без необходимости использования руки робота или активного привода, встроенного в игровые фигуры.It is desirable that passive game pieces randomly placed on the gaming table are moved efficiently and automatically by the computer without the need for a robot arm or an active drive built into the game figures.
Разумеется, трудности, о которых сказано выше, относятся и к другим областям и не ограничены игровыми эпизодами. Более того, проблемы, имеющие отношение к перемещению игровых фигур, меняются в зависимости от игры. Например, игра с единственной игровой фигурой предъявляет меньше требований относительно генерации движения, чем игра с несколько игровыми фигурами, где одна или определенный набор игровых фигур должны перемещаться относительно других игровых фигур по поверхности или игровому столу. Помимо этого, некоторые фигуры в игре выстраиваются вращательносимметрично, при этом их чередующаяся ориентация относительно поверхности не имеет значения, в других же играх с другими игровыми фигурами это может быть по-иному, а в некоторых играх ориентация игровой фигуры или направление ее взгляда важны.Of course, the difficulties described above apply to other areas and are not limited to game episodes. Moreover, problems related to the movement of game pieces vary depending on the game. For example, a game with a single game figure makes less demands on the generation of movement than a game with several game figures, where one or a specific set of game figures must move relative to other game figures on the surface or game table. In addition, some figures in the game line up rotationally symmetrically, while their alternating orientation relative to the surface does not matter, in other games with other game figures this can be different, and in some games the orientation of the game figure or the direction of its view are important.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является представление концепции перемещения игровых фигур по поверхности, которое может быть осуществлено при небольших затратах средств и пространства и/или которое расширяет применимость благодаря тому, что элементы, необходимые для генерации движения, совместимы с большим числом вероятных способов распознавания перемещения по игровой поверхности.Thus, it is an object of the present invention to provide a concept for moving pieces of a game over a surface, which can be accomplished at low cost and space and / or which extends applicability because the elements necessary for generating motion are compatible with a large number of likely methods for recognizing movement on the playing surface.
Поставленная задача достигается посредством объекта по пункту 1, системы по одному из пунктов 8, 19, 20 и 24 и способа по одному из пунктов с 30 по 33 формулы изобретения.The task is achieved by means of the object according to paragraph 1, the system according to one of
Основной идеей, на которой базируется предлагаемое изобретение, является то, что при определении положения объекта на поверхности можно также использовать средства транспортировки объекта по поверхности, при которой требуются меньшие воспроизводимые транспортные перемещения в силу возможности осуществления управления напрямую на основе наблюдаемого перемещения и сравнения его с желаемым перемещением.The main idea on which the present invention is based is that when determining the position of an object on the surface, it is also possible to use means of transporting the object on the surface, which require less reproducible transport movements due to the possibility of controlling directly based on the observed movement and comparing it with the desired moving.
Исходя из первой задачи настоящего изобретения, эта идея используется путем инициации движения за счет воздушной подушки между объектом и поверхностью. „Несомый“ таким образом объект может перемещаться горизонтально на основе самых различных бесконтактных способов, например, за счет магнитных полей, электростатически или тому подобное. В соответствии с одним из конструктивных решений воздушная подушка образуется под объектом горизонтально избирательно в месте нахождения объекта при его распознавании устройством локализации. Таким способом можно выборочно снизить трение движения одного или нескольких объектов среди множества объектов, в особенности, относительно других объектов, так, чтобы устройство, оказывающее боковое усилие, не было вынуждено оказывать такое усилие специально только на один или несколько определенных объектов, а могло генерировать единое поле, действующее на все объекты, при этом фактически перемещаться будут только объекты со сниженным трением движения. Кроме того, сжатый воздух, используемый для создания воздушной подушки, продуваемой сквозь поверхность, по которой должен транспортироваться объект, может использоваться не только для снижения трения движения по поверхности, но и для инициации горизонтального перемещения или создания боковых усилий для перемещения объектов горизонтально по этой поверхности. По одному из вариантов технического исполнения это достигается в сочетании со специфическим конструктивным решением основания объекта, в котором выполнены несколько воздушных камер, разделенных между собой, при этом одна или несколько из них имеют отверстие во внешней стенке, через которое воздух воздушной подушки может выходить латерально, посредством чего за счет отдачи объект получает боковое усилие. В комбинации с соответствующим устройством локализации, определяющим местоположение объекта на поверхности, и в сочетании с плотным распределением индивидуально управляемых воздушных сопл для создания воздушной подушки воздух может точно вдуваться в требуемый набор воздушных камер объекта, перемещая объект на желаемую позицию. В качестве альтернативы, безусловно, возможно оснащение воздушных камер объекта механизмами закрывания и открывания боковых отверстий, за счет чего исключается необходимость индивидуально управлять воздушными соплами.Based on the first objective of the present invention, this idea is used by initiating movement due to an air cushion between the object and the surface. The “carried” object can thus be moved horizontally on the basis of a variety of non-contact methods, for example, due to magnetic fields, electrostatically or the like. In accordance with one of the structural solutions, an air cushion is formed under the object horizontally selectively at the location of the object when it is recognized by the localization device. In this way, it is possible to selectively reduce the friction of the movement of one or several objects among many objects, in particular relative to other objects, so that the device exerting lateral force is not forced to exert such force specifically on only one or several specific objects, but can generate a single field acting on all objects, while only objects with reduced friction of movement will actually move. In addition, compressed air used to create an air cushion blown through the surface over which the object is to be transported can be used not only to reduce friction of movement on the surface, but also to initiate horizontal movement or create lateral forces to move objects horizontally on this surface . In one embodiment, this is achieved in combination with a specific constructive solution for the base of the facility, in which several air chambers are divided, and one or more of them have a hole in the outer wall through which the air cushion air can exit laterally, whereby due to recoil the object receives lateral force. In combination with the appropriate localization device that determines the location of the object on the surface, and in combination with the tight distribution of individually controlled air nozzles to create an air cushion, air can be precisely blown into the desired set of air chambers of the object, moving the object to the desired position. As an alternative, of course, it is possible to equip the object’s air chambers with mechanisms for closing and opening the side openings, thereby eliminating the need to individually control the air nozzles.
Как вариант, активация транспорта может осуществляться магнитным полем поверхности. По поверхности распределены раздельно управляемые витки соленоида, в которых можно создавать магнитные диполи с ориентацией перпендикулярно к поверхности. Если снабдить объект элементом или множеством элементов, притягиваемых или отталкиваемых магнитным полем, появляется возможность перемещать объект поперек поверхности, то есть на основе магнитного отталкивания, или продвигать объект вдоль поверхности, то есть пользуясь магнитным притяжением.Alternatively, the activation of transport can be carried out by the magnetic field of the surface. Separately controlled solenoid turns are distributed over the surface, in which magnetic dipoles can be created with an orientation perpendicular to the surface. If you equip an object with an element or a plurality of elements attracted or repelled by a magnetic field, it becomes possible to move the object across the surface, that is, based on magnetic repulsion, or to move the object along the surface, that is, using magnetic attraction.
В качестве еще одного варианта транспорт может возбуждаться волнами изгиба поверхности. Согласно одному из технических решений в этом направлении поверхностные волны, распространяющиеся в поверхности, рассчитывают в соответствии с синтезом поля волны таким образом, что результирующий компонент перемещения, касательный к поверхности, поверхностных точек на пиках поверхностной волны, на которых главным образом поддерживается объект, приводит к перемещению объекта в направлении желаемой позиции.As another option, transport can be excited by surface bending waves. According to one of the technical solutions in this direction, surface waves propagating in the surface are calculated in accordance with the synthesis of the wave field in such a way that the resulting component of the displacement tangential to the surface of the surface points at the peaks of the surface wave, on which the object is mainly supported, leads to moving the object in the direction of the desired position.
Все рассмотренные аспекты объединяет то, что механические захваты или иные надстройки над поверхностью не нужны, что в противном случае могло бы пойти вразрез с эстетикой оборудования или игры или противоречило бы назначению.All the aspects considered are united by the fact that mechanical grips or other superstructures above the surface are not needed, which otherwise could go against the aesthetics of the equipment or game or would be contrary to the purpose.
Компоненты, участвующие в генерации движения согласно вышеуказанным аспектам, вполне можно скрыть под транспортной поверхностью. Кроме того, рассмотренные аспекты позволяют с помощью транспортной поверхности определять координаты положения оптически. Как следует из аппаратных версий настоящего изобретения, это достигается путем комбинирования индивидуальных транспортных механизмов с устройством локализации, которое использует изображение на экране дисплея в сочетании с оптическим датчиком, встроенным в объект, как это описано более подробно ниже. Этим обеспечивается возможность интегрирования транспортной поверхности с большинством компонентов, необходимых для позиционирования объектов и генерации движения, в функциональную единицу, способную в дальнейшем вывести на транспортную поверхность любое изображение.The components involved in the generation of movement according to the above aspects can be hidden under the transport surface. In addition, the considered aspects allow using the transport surface to determine the position coordinates optically. As follows from the hardware versions of the present invention, this is achieved by combining individual transport mechanisms with a localization device that uses an image on the display screen in combination with an optical sensor built into the object, as described in more detail below. This makes it possible to integrate the transport surface with most of the components necessary for positioning objects and generate motion in a functional unit that can subsequently display any image on the transport surface.
В дальнейшем предпочтительные варианты осуществления предлагаемого изобретения рассматриваются более подробно с использованием сопроводительных чертежей, где:In the following, preferred embodiments of the invention are discussed in more detail using the accompanying drawings, where:
на фиг. 1 показана общая схема системы для транспорта или перемещения объекта по поверхности;in FIG. 1 shows a general diagram of a system for transporting or moving an object over a surface;
на фиг. 2 показана часть изометрии сопловой диафрагмы;in FIG. 2 shows a part of an isometric view of a nozzle diaphragm;
на фиг. 3 дан чертеж вида снизу основания объекта в соответствии с вариантом реализации;in FIG. 3 is a drawing of a bottom view of the base of an object in accordance with an embodiment;
на фиг.4a,b дан вид в плане на сопловую диафрагму, имеющую раздельно управляемые воздушные сопла с помещенным на поверхность объектом, имеющим основание в соответствии с фиг. 3, где на фиг. 4a и 4b отображено изменение положений объекта за счет активации разных воздушных сопл;on figa, b is given a plan view of a nozzle diaphragm having separately controlled air nozzles with a surface-mounted object having a base in accordance with FIG. 3, where in FIG. 4a and 4b show a change in position of an object due to the activation of different air nozzles;
на фиг. 5a,b дан вид в плане воздушного сопла в закрытом или открытом состоянии в соответствии с вариантом реализации;in FIG. 5a, b are a plan view of an air nozzle in a closed or open state in accordance with an embodiment;
на фиг. 6a,b дан вид в плане, как на фиг. 4a и 4b, для воздушных сопл, как на фиг. 5a и 5b;in FIG. 6a, b are given a plan view, as in FIG. 4a and 4b, for air nozzles, as in FIG. 5a and 5b;
на фиг. 7 схематически показана часть системы на фиг. 1 для иллюстрации варианта способа перемещения объекта по поверхности согласно одной из реализаций;in FIG. 7 schematically shows part of the system of FIG. 1 to illustrate an embodiment of a method for moving an object over a surface according to one implementation;
на фиг. 8 дан чертеж вида снизу основания объекта в соответствии с другим вариантом технического исполнения;in FIG. 8 is a drawing of a bottom view of the base of an object in accordance with another embodiment of a technical design;
на фиг. 9a дан фрагмент изометрии решетки обмотки электромагнита в соответствии с одной из аппаратных версий;in FIG. 9a is a fragment of an isometric view of the lattice of an electromagnet winding in accordance with one of the hardware versions;
на фиг. 9b дан чертеж вида сверху решетки на фиг. 9a;in FIG. 9b is a drawing of a plan view of the grating of FIG. 9a;
на фиг. 10a-c дан чертеж вида сбоку объекта, расположенного на транспортной поверхности, работающего в различных режимах магнитного взаимодействия между магнитной решеткой и объектом в соответствии с разными техническими исполнениями;in FIG. 10a-c is a side view drawing of an object located on a transport surface operating in various modes of magnetic interaction between the magnetic grid and the object in accordance with different technical designs;
на фиг. 11a,b дан чертеж вида в плане объекта, имеющего разные элементы, которые могут быть притянуты или отражены магнитным полем;in FIG. 11a, b is a drawing of a plan view of an object having different elements that can be attracted or reflected by a magnetic field;
на фиг. 12a,b дан чертеж вида сверху на решетку обмотки электромагнита и объект, расположенный на ней, иллюстрирующий различные схемы активизации катушек электромагнита в магнитной решетке для генерации изменения положений объекта на поверхности;in FIG. 12a, b is a top view drawing of an electromagnet winding grating and an object located thereon, illustrating various activation schemes of electromagnet coils in a magnetic grating to generate a change in position of an object on the surface;
на фиг. 13a,b дан чертеж вида сверху как на фиг. 12a и 12b, но с использованием отталкивающего магнитного взаимодействия;in FIG. 13a, b is a top view drawing as in FIG. 12a and 12b, but using repulsive magnetic interaction;
на фиг. 14 дана схема, иллюстрирующая процесс генерации движения посредством поверхностных волн;in FIG. 14 is a diagram illustrating a process of generating motion by means of surface waves;
на фиг. 15a,b дан вид в разрезе и вид в плане генератора изгибной волны, проходящего по периферийному краю пластины, формирующей транспортную поверхность, в соответствии с конструктивным решением настоящего изобретения;in FIG. 15a, b are a sectional view and a plan view of a bending wave generator extending along the peripheral edge of a plate forming a transport surface in accordance with an embodiment of the present invention;
на фиг. 16 дан боковой вид в разрезе устройства для определения положения объекта на дисплее;in FIG. 16 is a side sectional view of a device for determining the position of an object on a display;
на фиг. 17 дан рисунок, иллюстрирующий игровое устройство, имеющее функцию определения положения игровой фигуры, в соответствии с одним из технических решений;in FIG. 17 is a drawing illustrating a gaming device having a function for determining a position of a game figure, in accordance with one of the technical solutions;
на фиг. 18 дана блочная схема передающего устройства с фиг. 17;in FIG. 18 is a block diagram of the transmitter of FIG. 17;
на фиг. 19 дана блок-схема работы игрового устройства на фиг. 17 в соответствии с одной из реализаций;in FIG. 19 is a flowchart of the gaming device of FIG. 17 in accordance with one implementation;
на фиг. 20 дана схема возможных вариантов поиска позиции и ориентации фигур в игре на фиг. 17 и 18 на дисплее;in FIG. 20 is a diagram of possible options for finding the position and orientation of figures in the game of FIG. 17 and 18 on the display;
на фиг. 21 дана блок-схема работы игрового устройства на фиг. 17 в соответствии с другой версией реализации;in FIG. 21 is a flow chart of the operation of the gaming device of FIG. 17 in accordance with another version of the implementation;
на фиг. 22 дана схема последовательности пошаговых изображений на экране дисплея при двоичном поиске в рамках способа в соответствии с фиг. 21;in FIG. 22 is a sequence diagram of step-by-step images on a binary search display screen as part of the method in accordance with FIG. 21;
на фиг. 23 дан вид в разрезе основания игровой фигуры, размещенной на дисплее, в соответствии с вариантом конструкции;in FIG. 23 is a sectional view of a base of a game figure placed on a display in accordance with an embodiment;
на фиг. 24 дан чертеж поперечного сечения основания с передающим устройством для монтажа на нижней стороне игровой фигуры в соответствии с одним из конструктивных решений;in FIG. 24 is a drawing of a cross-section of the base with a transmitting device for mounting on the underside of the game figure in accordance with one of the structural solutions;
на фиг. 25 схематически показан кадр с фотошаблоном в соответствии с вариантом технического решения; иin FIG. 25 schematically shows a frame with a photomask in accordance with a variant of the technical solution; and
на фиг. 26a дан чертеж сечения фрагмента транспортной поверхности, включающего в себя компоненты средства генерации движения и устройства позиционирования, где недостающими внешними элементами оборудования являются средства управления и оценивания, например, компьютер;in FIG. 26a is a sectional drawing of a fragment of a transport surface including components of a motion generating means and a positioning device, where the missing external elements of the equipment are control and evaluation means, for example, a computer;
на фиг. 26b дан чертеж бокового сечения игровой фигуры, которая может использоваться вместе с компонентом на фиг. 26a; иin FIG. 26b is a side sectional drawing of a game figure that can be used with the component in FIG. 26a; and
на фиг. 26c дан чертеж сечения фрагмента транспортной поверхности, включающего в себя компоненты средства генерации движения и устройства позиционирования в соответствии с другим вариантом реализации.in FIG. 26c is a cross-sectional drawing of a fragment of a transport surface including components of a motion generating means and a positioning device in accordance with another embodiment.
Далее различные конструктивные решения настоящего изобретения будут рассмотрены более подробно. При этом неоднократно повторяющиеся элементы на разных фигурах имеют одинаковые или подобные номера ссылок и повторно не описываются.Next, various structural solutions of the present invention will be discussed in more detail. Moreover, repeatedly repeated elements in different figures have the same or similar reference numbers and are not described repeatedly.
В частности, описаны различные аппаратные версии для разных аспектов, упомянутых выше, которые, однако, также могут быть частично объединены друг с другом, на что указывается в соответствующем контексте.In particular, various hardware versions are described for various aspects mentioned above, which, however, can also be partially combined with each other, as indicated in the relevant context.
Несмотря на то, что описание часто относится к игровым приложениям, предлагаемое изобретение, безусловно, может быть применено в других областях деятельности, где необходимо автоматически перемещать предметы по поверхности, скажем, в логистике или тому подобное.Despite the fact that the description often refers to gaming applications, the proposed invention can certainly be applied in other fields of activity where it is necessary to automatically move objects on the surface, say, in logistics or the like.
На фиг. 1 показана общая схема системы перемещения объекта 10 по поверхности 12. Она включает в себя устройство позиционирования 14, способное отследить положение объекта 10 на поверхности 12, например, латеральное положение, скажем, центра тяжести и/или латеральное направление визирования или круговое движение объекта вокруг нормали к поверхности 12 с учетом исходного направления. В дальнейшем в контексте фиг. 16-25 описаны варианты реализации устройства позиционирования 14, где в схему устройства позиционирования 14 включен оптический датчик, встроенный в объект 10, и дисплей, проецирующий изображение с экрана на тыльной стороне поверхности 12 сквозь поверхность 12 на рабочую плоскость, куда помещен объект 10. При этом возможны также другие версии устройства позиционирования 14, которые, к примеру, включают в себя видеокамеру (не показана) с обзором транспортной поверхности 12 с фронтальной стороны, то есть на фиг. 1 - сверху, или другие дистанционные датчики, в частности, бесконтактные, как например, смонтированные вдоль кромки транспортной поверхности 12 два или более дистанционных датчика.In FIG. 1 shows a general diagram of a system for moving an
Далее, система на фиг. 1 включает в себя средство перемещения объекта по поверхности, то есть устройство 16. Таким образом, устройство 16 выполняет реальное перемещение без вмешательства пользователя. В дальнейшем в контексте фиг. 2-16 средство перемещения 16 описано в виде ряда аппаратных версий. В зависимости от технического исполнения средство перемещения 16 выполнено таким образом, что силы, меняющие положение 10' объекта на поверхности 12, прилагаются к объекту 10 бесконтактно, например, с помощью сжатого воздуха, посредством магнитного поля или с использованием изгибных волн. Кроме того, возможно применение других способов или комбинаций способов, что поясняется в дальнейшем.Further, the system of FIG. 1 includes means for moving an object over a surface, that is,
Устройство позиционирования 14 и средство перемещения 16 сопряжены между собой. В частности, устройство позиционирования 14 и средство перемещения 16 могут, например, быть соединены друг с другом через орган управления 18. Орган управления 18, в частности, включает в себя процессор, выполняющий надлежащую программу. Так, орган управления 18 выполнен с возможностью управления средством перемещения 16 с опорой на позицию объекта 10 на поверхности 12, распознанную устройством позиционирования, и исходную позицию или намеченную позицию объекта 10 таким образом, чтобы объект 10 приближался к требуемой позиции, заданной контуру управления, приводящему объект 10 к целевой позиции. Координаты заданной позиции объекта могут поступать из различных источников в зависимости от приложения. Данные о желаемом положении могут быть переданы от внешнего источника на орган управления 18. При этом орган управления 18 кроме функций управления средством перемещения 16 способен также выполнять другие операции, влияющие на задаваемое местоположение объекта 10. Скажем, орган управления 18 может работать также в режиме игрового компьютера, который предусматривает или получение информации о желаемом изменении положения объекта 10, передаваемой вручную игроком через некое устройство ввода, и/или автономное вычисление необходимых изменений позиции объекта 10. Устройство ввода может быть оснащено, например, клавиатурой, мышью, терминалом голосового ввода, сенсорным экраном поверхности 12 или т.п. Как уже упоминалось, система, представленная на фиг. 1, может иметь иные приложения, например, в логистике, где орган управления 18 одновременно, кроме прочего, решает логистические задачи с вычислением оптимального местоположения объекта 10.The
Хотя ниже об этом будет сказано еще несколько раз, следует отметить, что устройство позиционирования 14 и средство перемещения 16 могут быть реализованы с возможностью управлять несколькими объектами 10 и 10' на поверхности 12 раздельно, то есть определять их относительное местоположение или перемещать их индивидуально относительно другого объекта. Соответственно, орган управления 18 может быть осуществлен для манипуляции несколькими объектами 10 и 10' в различных позициях или, по меньшей мере, для контроля или управления их позициями по мере необходимости.Although this will be discussed several times below, it should be noted that the
Далее, в контексте фиг. 2-8 описаны версии реализации, в соответствии с которыми устройство 60 для перемещения объекта по поверхности образует воздушную подушку между объектом и транспортной поверхностью, чтобы естественное статическое и динамическое трение между дном объекта и транспортной поверхностью были преодолены с получением значительно более низкой силы трения под воздействием воздушной подушки.Further, in the context of FIG. 2-8, implementation versions are described, according to which the device 60 for moving an object along the surface forms an air cushion between the object and the transport surface, so that the natural static and dynamic friction between the bottom of the object and the transport surface is overcome with a significantly lower friction force under the influence air cushion.
На фиг. 2 наглядно представлен фрагмент транспортной поверхности 12, снабженной воздушными соплами 20 с сеточным или рядным распределением. На фиг. 2 рядное распределение показано как равномерное горизонтальное расположение в ряды и колонки. При этом допускаются другие упорядоченные и неравномерные формы распределения воздушных сопл 20 по горизонтали. Кроме того, воздушные сопла 20 на фиг. 2 могут быть индивидуально регулируемыми или раздельно закрываемыми/открываемыми, при этом, за исключением одного отверстия 20a, все остальные отверстия изображены в закрытом состоянии. Ниже, в описании к фиг. 7, говорится о возможности использования средством перемещения 16 постоянно открытых воздушных сопл 20 или тех, которыми можно управлять только совместно. Помимо этого предусмотрено, что воздушные сопла могут закрываться и открываться при выпуске воздуха, то есть выполнять функцию воздушных клапанов. Однако возможно также индивидуальное управление воздушными соплами за счет клапанов, установленных в воздушных каналах, связанных с воздушным клапаном, соединяющих воздушные сопла с источником давления.In FIG. 2 illustrates a fragment of the
На фиг. 2 транспортная поверхность 12 показана как основная грань параллелепипеда, например, сопловой диафрагмы 22, рабочая сторона которой образует транспортную поверхность 12, состоящую из воздушных сопл 20. Возможны также другие формы.In FIG. 2, the
Хотя на фиг. 2 это не показано, воздушные сопла 20, однозначно, соединены поточно с нагнетателем давления, и в открытом состоянии воздушные сопла 20a пропускают сжатый воздух. Сжатый воздух проходит через сопло 20, например, перпендикулярно транспортной поверхности 12. Вместе с тем, сопла могут быть выполнены для обеспечения прохождения воздуха через сопло 20 под углом относительно перпендикуляра к поверхности. Углы латерального наклона, т.е. прохождения касательный к поверхности 12, в частности, могут быть различными для разных воздушных сопл 20, о чем будет говориться ниже.Although in FIG. 2 is not shown,
Теперь, в контексте фиг. 3-6b, будет рассмотрено техническое исполнение, где порядок расположения раздельно управляемых воздушных сопл используется в сочетании с объектом, дно которого выполнено с возможностью генерации горизонтального перемещения объекта по поверхности. На фиг. 3 показан возможный вариант конфигурации основания объекта 10. Для лучшего понимания в верхней части фиг. 3 дана соответствующая боковая проекция объекта 10.Now, in the context of FIG. 3-6b, a technical design will be considered where the arrangement of separately controlled air nozzles is used in combination with an object whose bottom is configured to generate horizontal movement of the object over the surface. In FIG. 3 shows a possible configuration of the base of the
Как видно на фиг. 3, в основании 30 объекта 10 выполнено несколько полостей 32i-32g. Само основание, или донышко, 30 - плоское, то есть оно представляет собой плоскую опорную поверхность 34. Как изображено на фиг. 3, углубления, или полости, 32i-32g могут иметь общую глубину t во внутрь объекта 10 от опорной поверхности 34. Согласно фиг. 3 полости 32i-32g разделены внутренними перегородками 36, перпендикулярными к опорной поверхности 34. Кроме того, среди полостей есть такие, т.е. полости 322-329, которые прилегают к внешней стенке 38 объекта 10. В примере на фиг. 3 во внешней стенке 38 для каждой из ниш 322-329 предусмотрено отверстие 402-409, которое обеспечивает боковой выход воздуха, образующего воздушную подушку под объектом 10, из соответствующей полости 322-329. К примеру, на фиг. 3 отверстия объекта 10 402, 404, 406 и 408 расположены под углом 90° относительно друг друга, что обеспечивает радиальный выход воздушного потока, формирующегося симметрично относительно оси вращения 42. Расположенные по углом 45° к перечисленным выше отверстиям, отверстия 403, 405, 407 и 409 находятся относительно друг друга под углом 90°, задавая направлению воздушного потока, выходящего из соответствующих полостей, или камер, 323, 325, 327 и 329, тангенциальную составляющую. В частности, эти отверстия выполнены попарно так, чтобы пары противоположных отверстий 403 и 407 или 405 и 409 выпускали воздушный поток, задавая вращение объекту, то есть против часовой стрелки или по часовой стрелке, если смотреть сверху.As seen in FIG. 3, several cavities 32 i -32 g are made in the
Как будет проиллюстрировано на фиг. 4a и 4b, благодаря конструкции полостей и состоящих из них камер, подбирая сочетания камер, в которые подается сжатый воздух из воздушных сопел, можно вращать объект 10 на поверхности и/или перемещать его в желаемом направлении, то есть задавать любое направление движению, комбинируя прямолинейное движение и вращение вокруг оси 42. Таким образом, сжатый воздух в камере 322 за счет выпуска латерального потока через отверстие 402 перемещает объект 42 в направлении, противоположном исходящему латеральному потоку воздуха. Это применимо для отверстий 404, 406 и 408 соответственно. Если сжатый воздух одновременно поступает в камеры 403 и 407, струи воздуха, исходящие из соответствующих отверстий, вызывают вращение объекта по часовой стрелке (фиг. 3). Вращение в противоположную сторону достигается подводом сжатого воздуха к камерами 329 и 325. При заполнении сжатым воздухом камеры 321 на фиг.3, закрытой со всех сторон внутренней перегородкой 36, боковые усилия на объект 10 не воздействуют, но между объектом 10 и поверхностью создается воздушная подушка.As will be illustrated in FIG. 4a and 4b, due to the design of the cavities and the chambers consisting of them, by selecting combinations of chambers into which compressed air is supplied from air nozzles, it is possible to rotate the
Взаимодействие между органом управления 18, индивидуально управляемыми воздушными соплами 20 и основанием специальной конфигурации 30 объекта 10 проиллюстрировано далее на фиг. 4a и 4b. На фиг. 4 показан участок транспортной поверхности 12 и раздельно управляемые воздушные клапаны 20. Позиция объекта 10 на поверхности 12 на фиг. 4a известна органу управления 18 через устройство позиционирования 14. На фиг. 4a предполагается, что для перехода на желаемую позицию объект 10 планируется переместить в южном направлении (на фиг. 4a - вниз). Соответственно, орган управления 18 следом за воздушными клапанами 20, расположенными под или радом с центральной воздушной камерой 322, активирует или открывает воздушные сопла 20, соотносящиеся с пневмокамерой в северной части, чтобы воздух, исходящий латерально через соответствующее отверстие этой камеры 322, смещал объект 10 на воздушной подушке, образуемой открытыми воздушными соплами 20, в требуемом направлении, как обозначено стрелкой 50. На фиг. 4a открытые воздушные клапаны обозначены овалом, а закрытые воздушные клапаны - чертой.The interaction between the
На фиг. 4b показана та же самая исходная позиция, что и на фиг. 4a. Однако в этом случае предполагается, что орган управления 18 для приближения объекта 10 к желаемой позиции должен вращать объект 10 по часовой стрелке. Соответственно, помимо воздушных клапанов 20, заполняющих воздухом центральную камеру 321, открываются воздушные клапаны 20, расположенные напротив воздушных камер 322 и 327. Поток воздуха, исходящий в сторону от камеры 323, возбуждает тягу 52 в направлении по касательной, противоположном направлению тяги 54, создаваемой потоком воздуха, исходящего в сторону от противоположной воздушной камеры 327, посредством чего генерируется желаемое вращательное движение объекта 10 почасовой стрелке.In FIG. 4b shows the same starting position as in FIG. 4a. However, in this case, it is assumed that the
Следует обратить внимание на то, что специфическая конфигурация дна объекта на фиг. 3 приведена лишь в качестве примера. Возможны многочисленные модификации. Допустим, если во вращении объекта 10 нет необходимости, объект 10 будет иметь только три отверстия, через которые воздушный поток исходит радиально, и которые, например, могут быть расположены под углом 120° друг к другу. Если же траектория движения объекта 10 по поверхности 12 задана иначе, и, скажем, имеет определенные ограничения, то, возможно, достаточно только какой-либо одной боковой полости с отверстием в стенке 38 рядом со следующей полостью или камерой, которая не имеет боковое отверстие в стенке, как камера 321.It should be noted that the specific configuration of the bottom of the object in FIG. 3 is provided as an example only. Numerous modifications are possible. Suppose, if the rotation of the
Выше в описании фиг. 2-4b воздушные сопла 20 именовались также воздушными клапанами. Это объясняется тем, что индивидуальное управление воздушными соплами может осуществляться или напрямую каждым воздушным соплом, которое в таком случае выполняет функции воздушного клапана, или посредством воздушного клапана с которым сопряжено определенное постоянно открытое управляемое воздушное сопло. Каждой такой паре воздушного сопла и сопряженного с ним клапана должен соответствовать воздушный канал, что требует большого пространства.Above in the description of FIG. 2-4b,
На фиг. 5a и 5b приведены примеры воздушного клапана 20 в закрытом и открытом состоянии. На фиг. 5a и 5b воздушные клапаны выполнены из кремния 60. К примеру, из силикона может быть изготовлен весь корпус 22 (фиг. 2) целиком, или же основной несущий элемент может быть выполнен из листового стекла с матрицей просверленных в нем отверстий, в которые вмонтированы отдельные силиконовые клапаны, как показано на фиг. 5a и 5b. В частности, материал 60 клапана, допустим, кремний, имеет показатель преломления, эквивалентный показателю преломления материала листа несущего элемента, то есть, например, стекла, чем в данном случае достигается полная светопроницаемость всей поверхности 12. Коэффициент преломления может, например, составлять 1,43. В предпочтительно эластичном материале клапана 60 предусматривается сквозная прорезь 62 от поверхности 12 до противоположной плоскости 64, от которой предположительно подают сжатый воздух. Прорезь предусматривается выполнять в эластичном материале 60.In FIG. 5a and 5b are examples of
С обеих сторон вдоль прорези устанавливают электроды 66 и 68 с разностью потенциалов. Внутреннее покрытие 70 стенок прорези 62 должно гарантировать, чтобы в сомкнутом состоянии, показанном на фиг. 5a, электроды 66 и 68 не соприкасались. Понятно, что в таком внутреннем покрытии 70 нет необходимости, если электроды 66 и 68 вмонтированы на расстоянии от прорези 62 и не будут взаимно контактировать в закрытом состоянии.On both sides,
Теперь орган управления 18 должен закрыть воздушный клапан на фиг. 5a. Для этого на разные электроды 66 и 68 подается разный электрический потенциал. На фиг. 5b проиллюстрирован случай, когда на электроды 66 и 68 подается заряд одинаковой полярности. Таким образом, согласно схеме фиг. 5a электроды 66 и 68 воздушного клапана могут быть подключены к двум разным источникам напряжения, в то время как на схеме фиг. 5b каждый из электродов 66 и 68 соединен с одноименным полюсом. На фиг. 5b приведен пример с отрицательным полюсом. Возникающая за счет этого электростатическая сила отталкивания между электродами 66 и 68 размыкает прорезь клапана 62 в овал, как показано на фиг. 5b.Now the
Безусловно, вариант конструкции на фиг. 5a и 5b дан лишь в качестве примера, в то время как возможны иные технические решения. Кроме того, наглядное представление на фиг. 5a и 5b упрощено настолько, что в нем не отображены линии питания электродов 66 и 68. Для раздельного управления воздушными клапанами они должны индивидуально подключаться/отключаться к упомянутым выше источникам напряжения через соответствующие обособленные контуры. Также следует заметить, что на фиг. 5a и 5b окружность 72 графически отображает возможное взаимодействие между материалами клапана 60 и вышеназванной пластины несущего элемента, например, листовым стеклом.Of course, the embodiment of FIG. 5a and 5b are given only as an example, while other technical solutions are possible. In addition, the pictorial representation in FIG. 5a and 5b are so simplified that the power supply lines of the
Фиг. 6a и 6b демонстрируют процесс управления матрицей воздушных клапанов, имеющих конструкцию, соответствующую фиг. 5a и 5b, для генерации движений, показанных на фиг. 4a и 4b. Говоря кратко, фиг. 6a и 6b изображают фрагмент транспортной поверхности 12, оснащенной набором клапанов 20, по конструкции соответствующих фиг. 5a и 5b, где объект 10 с основанием, выполненным согласно фиг. 3, помещен на поверхность 12. Как видно на фиг. 6a, воздушные клапаны 20, расположенные под камерами 321 и 322, находятся в открытом состоянии в соответствии с фиг. 5b для возбуждения движения в южном направлении, как это имело место в случае с фиг. 4a; а на фиг. 6b в состоянии, соответствующем фиг. 5b, находятся только те воздушные клапаны, которые расположены под камерами 321,323 и 327, в то время как определенные другие воздушные клапаны находятся в закрытом состоянии, соответствующем фиг. 5a.FIG. 6a and 6b show a process for controlling an array of air valves having a structure corresponding to FIG. 5a and 5b to generate the motions shown in FIG. 4a and 4b. In short, FIG. 6a and 6b depict a fragment of a
Как будет рассмотрено позже в отношении фиг. 26a и 26b, воздушные клапаны, вмонтированные в лист стекла, имеющего одинаковый показатель преломления, что описано в контексте фиг. 5a - 6b, имеют то преимущество, что при закрытых воздушных клапанах они не нарушают оптические свойства стеклянной поверхности. Другими словами, при закрытых воздушных клапанах не возникают „точки разрыва“, которые влияли бы на проницаемость рабочего поля, что особенно благоприятно в реализациях фиг. 16-25, в соответствии с которыми устройство позиционирования 14 использует дисплей, помещенный под транспортную поверхность, для определения местоположения объектов.As will be discussed later with respect to FIG. 26a and 26b, air valves mounted in a sheet of glass having the same refractive index, as described in the context of FIG. 5a to 6b have the advantage that with closed air valves they do not impair the optical properties of the glass surface. In other words, with closed air valves, “break points” do not arise that would affect the permeability of the working field, which is especially favorable in the implementations of FIG. 16-25, in accordance with which the
Среднее наименьшее расстояние между воздушными соплами 20 не может, в частности, превышать ширину полостей 322-9. Преимущественно среднее наименьшее расстояние между воздушными соплами 20 должно быть меньше или равно наименьшей ширине полостей 322-9. В зависимости от перемещения, которое объекту необходимо совершить до позиции назначения, орган управления 18 выбирает для нагнетания сопла, расположенные под соответствующими полостями 322-9.The smallest average distance between the
На фиг. 2-6b боковые усилия для изменения положения объекта, несомого воздушной подушкой, прилагались за счет сжатого воздуха, порождающего такую воздушную подушку путем продува соответствующих пневмокамер или нагнетания воздуха в нужные воздушные камеры.In FIG. 2-6b, lateral forces for changing the position of an object carried by an air cushion were applied due to compressed air generating such an air cushion by blowing appropriate air chambers or forcing air into the desired air chambers.
На фиг. 7 отображен принцип осуществления средства перемещения объекта 16 по горизонтальной поверхности, в соответствии с которым такое средство включает в себя сеть раздельно управляемых воздушных сопл, встроенных в поверхность 12, для образования воздушной подушки 80 между объектом 10 и поверхностью 12, в частности, в месте нахождения объекта 10, а также реализации устройства 82 для бесконтактного горизонтального перемещения и/или вращения объекта 10 на воздушной подушке 80. Для выполнения задаваемой смены позиций объекта 10 на поверхности 12 средство бесконтактного горизонтального перемещения 82 может, например, использовать силы электростатического поля, силы магнитного поля или наклон поверхности 12 относительно гравитационного поля.In FIG. 7 shows the principle of the implementation of the means of moving the
При возникновении необходимости перемещения только одного определенного объекта 10 среди нескольких объектов на поверхности 12 возможные версии исполнения средства 82 не ограничены возможностью индивидуально воздействовать на желаемый объект 10. Скорее, при создании локальной воздушной подушки 80 под определенным объектом 10 статическое и динамическое трение, воздействующие иначе на поверхность 12 и объект 10, устраняются, чтобы боковые усилия средства 82 генерировали поперечное перемещение только для заданного объекта 10.If it becomes necessary to move only one
Здесь одна из возможных реализаций средства 82 предусматривает, например, перемещение объекта 10 не за счет возбуждения соответствующих полей, а за счет упорядоченного открывания и закрывания боковых отверстий донных камер конструкции в соответствии с фиг. 3. В дополнение к конструктивному решению фиг. 3 компоновка устройств 842-9 на фиг. 8 предусмотрена для селективного открытия и закрытия отверстий 402-409, которыми может управлять, например, орган управления 18 через беспроводной интерфейс 18. Исходя из приведенного выше описания, орган управления 18 управляет устройствами 84 так, чтобы воздух мог выходить только латерально через нужные отверстия 402-409, а остальной воздух генерировал воздушную подушку 80.Here, one of the possible implementations of the means 82 involves, for example, moving the
В конструктивной трактовке на фиг. 8 при использовании устройства селективного открытия и закрытия отверстий, сопряженного с каждой из апертур, также возможно задействование воздушных сопл, которые или одновременно управляются, или не управляются, но постоянно одновременно разомкнуты. Если в этом случае на поверхности 12 размещено несколько объектов 10, то управление объектами, которые не должны менять свою позицию, осуществляемое через комбинацию устройств 842-849, ограничивается смыканием всех отверстий и поддержанием этих объектов неподвижно на весу за счет воздушной подушки под ними. Устройства 842-849 открывают одно или более отверстий только у объекта или объектов, которые должны быть перемещены.In the constructive interpretation of FIG. 8, when using a device for selective opening and closing of holes associated with each of the apertures, it is also possible to use air nozzles that are either simultaneously controlled or not controlled, but constantly simultaneously open. If in this case
В то время, как для конструктивных решений, рассмотренных выше в контексте фиг. 2-8, общим является то, что воздушная подушка создается между объектом и транспортной поверхностью, для реализаций, описанных ниже в контексте фиг. 9a-13b эта функция является лишь опцией. Аппаратные версии, обсуждаемые далее, строятся на управлении изменением позиции объекта на поверхности за счет равномерного рядного распределения под транспортной поверхности раздельно регулируемых обмоток электромагнита.While for the structural solutions discussed above in the context of FIG. 2-8, it is common that an air bag is created between the object and the transport surface, for the implementations described below in the context of FIG. 9a-13b, this function is only an option. The hardware versions discussed below are based on controlling the change in the position of the object on the surface due to the uniform in-line distribution of separately regulated electromagnet windings under the transport surface.
Фиг. 9a и 9b отображают пример транспортной поверхности 12, относительно которой распределена сеть катушек электромагнита 90 так, чтобы магнитный поток, возбуждаемый электрическим током, проходящим через эти катушки электромагнита 90, в основном протекал симметрично оси, перпендикулярно опущенной к поверхности 12. Формулируя иначе, продольная ось катушек электромагнита 90 перпендикулярна поверхности 12. Как показано на фиг. 9a, катушки электромагнита 90, например, вмонтированные в магнитопроницаемый материал-носитель 92. Возможность обособленного управления соленоидами 90 обеспечивается соответствующими контурами и переключателями, которые для упрощения не показаны на фиг. 9a и 9b и которые позволяют индивидуально пропускать электроток через катушки электромагнита 90.FIG. 9a and 9b show an example of a
В зависимости от версии исполнения катушки электромагнита 90 могут работать как в режиме двух состояний - токонесущего и нетоконесущего или переменного тока и обесточенного, так и в режиме трех состояний, то есть обесточенного и двух состояний, отличающихся направлением прохождения электрического тока. Возможны комбинации этих видов управления, например, за счет индивидуального или выборочного подключения катушек электромагнита 90 к источнику напряжения, который, в свою очередь, обеспечивает все обмотки электромагнита 90 в равной степени в зависимости от настройки, заданной органом управления 18, переменным током, постоянным напряжением в одном или постоянным напряжением в другом направлении.Depending on the design version, the coils of the
Когда в функции средства 16 перемещения объекта по поверхности (фиг. 1) включено распределение раздельно управляемых катушек электромагнита 90, орган управления 18 способен переместить объект 10 из текущего положения, распознанного и переданного устройством позиционирования 14, в желаемое положение. В связи с этим объект 10 может быть выполнен из магнитопритягивающего или магнитоотталкивающего материала, например, железа, или объект может быть снабжен одним или несколькими магнитопритягивающими и/или магнитоотталкивающими элементами, встроенными в магнитопроницаемый материал.When the distribution of separately controlled coils of the
На фиг. 10a-10c показаны схемы вариантов конструкции объекта 10, выполненного из материала, проницаемого для магнитного поля, в области основания которого встроен магнитопритягивающий и/или магнитоотталкивающий элемент. Материалом, проницаемым для магнитного поля может быть, например, пластик. Согласно фиг. 10a и 10b элемент 100, например, представляет собой постоянный магнит. Например, согласно реализации на фиг. 10c такой элемент представляет собой катушку 110. В дальнейшем будет рассмотрено, как один объект может логически включать в себя несколько элементов 100 или 110, размещенных в различных точках горизонтальной поверхности основания объекта 10. В примерах на фиг. 10a и 10b магнитные полюса постоянного магнита 100 расположены перпендикулярно к транспортной поверхности 12, а на фиг. 10c перпендикулярно этой поверхности расположена продольная ось соленоидов.In FIG. 10a-10c show diagrams of structural options for an
Фиг. 10a иллюстрирует, как орган управления 18 может перемещать объект 10 по поверхности 12 за счет отталкивающей силы магнита. Например, орган управления 18 активирует одну из катушек 90 под поверхностью 12 так, чтобы ее северный магнитный полюс был обращен сквозь поверхность 12 к северному полюсу постоянного магнита 100, а именно, чтобы определенная катушка электромагнита 90 из множества катушек электромагнита находилась в положении, смещенном относительно позиции постоянного магнита 100 в сторону, противоположную направлению 112 перемещения объекта 10. Магнитное отталкивание между постоянными магнитами 100 и возбужденными катушками 90 порождает усилие в желаемом направлении 112.FIG. 10a illustrates how a
Помимо этого, орган управления 18 предусматривает управление катушкой электромагнита 90, направленной в сторону предполагаемого движения 112 и смещенной относительно постоянного магнита 100 так, чтобы ее магнитный север/юг 90 взаимодействовал сквозь поверхность 12 с противоположными полюсами постоянного магнита 100, и возникающая сила магнитного притяжения генерировала боковое движение объекта 10 в желаемом направлении 112. В случае фиг. 10b орган управления 18 возбуждает тот соленоид 90 из множества соленоидов, который смещен относительно позиции постоянного магнита 100 в направлении корректируемой или сохраняемой траектории 112, которой должен придерживаться объект 10 при движении.In addition, the
В варианте на фиг. 10c использованы другие возможности управления. При технической возможности в объект 10 встраивают источник тока, не показанный на фиг. 10c, допустим, элемент питания или аккумуляторную батарею, который подает электрический ток в катушку электромагнита 110 объекта 10, благодаря чему объект перемещается как в случаях с постоянным магнитом 100. В таком случае орган управления 18 может осуществлять управление, как поясняется в контексте фиг. 10a и 10b.In the embodiment of FIG. 10c used other management capabilities. When technically feasible, a current source not shown in FIG. 10c, for example, a battery or battery that supplies electric current to the coil of the
Обмотка электромагнита 110 не нуждается в управлении извне, в частности, нагрузкой по току во встроенной батарее объекта или тому подобное и, следовательно, выполнением функций постоянного магнита. Кроме того, концы обмотки электромагнита 110 могут быть замкнуты накоротко через отвод, параллельный катушке 110, или они могут быть электрически соединены друг с другом через полное сопротивление. В этом случае магнитное поле, нарастающее или убывающее в зависимости от поведения катушки возбуждения 90, индуцирует электроток в обмотке электромагнита 110 объекта 10, которая, в свою очередь, генерирует магнитное поле, обратное изменению магнитного поля, то есть противодействующее магнитное поле в случае нарастания магнитного поля, генерируемого катушкой возбуждения 90, и выпрямленное магнитное поле в случае убывающего магнитного поля, генерируемого катушкой возбуждения 90. Орган управления 18 может использовать этот эффект для управления катушками электромагнита 90', нацеленными в сторону, противоположную нужному направлению 112, смещенными относительно обмотки 110, так, чтобы они генерировали нарастающее магнитное поле в обмотке 110, двигая объекты 10 в желаемом направлении 112 за счет тока, индуцируемого в обмотке электромагнита 110; и для управления катушками электромагнита 90, нацеленными в направлении движения 112, смещенными относительно обмотки 110, так, чтобы они генерировали ослабевающее магнитное поле, которое притягивает обмотку электромагнита 110 и, следовательно, двигает объект 10 в направлении 112. Орган управления может осуществить это, в частности, последовательно управляя катушками возбуждения 90 или 90' таким образом, чтобы под или вблизи обмотки электромагнита 110 объекта 10 с заданным направлением 112 катушки возбуждения, нацеленные в направлении 112 перед обмоткой электромагнита 110, в первую очередь усилили магнитное поле в районе нахождения обмотки электромагнита 110, после чего катушки электромагнита, нацеленные в направления 112 после обмотки электромагнита 110, ослабили магнитное поле в районе нахождения обмотки электромагнита 110. Таким образом, в отличие от вариантов реализации на фиг. 10a и 10b участок возбуждения, начиная с которого орган управления 18 активирует катушки возбуждения 90, не толкает объект 10 перед собой и не тянет его за собой, а циклически проходит рабочую зону, где в текущий момент находится объект 10 на заданной траектории 112.The winding of the
Перемещение на более длинные расстояния, то есть дальше межвиткового интервала, орган управления выполняет, избирательно активируя катушки так, чтобы позиция, в которой находятся активированные катушки 90, упреждала или запаздывала относительно текущего положения объекта 10, или относительно положения, определенного устройством позиционирования 14 для того, чтобы - как описано выше - „тянуть“ или „толкать“ объект.Moving over longer distances, that is, beyond the inter-turn interval, the control performs selectively activating the coils so that the position in which the activated coils 90 are located is anticipated or delayed relative to the current position of the
Фиг. 11a и 11b еще раз демонстрируют возможные варианты оснащения объекта 10 магнитопритягивающими и/или магнитоотталкивающими элементами, встроенными со смещением относительно друг друга в проницаемый для магнитного поля материал объекта 10. Так, на фиг. 11a две катушечные обмотки 110a и 110b смонтированы с латеральным смещением относительно друг друга, а на фиг. 11b в основание объекта 10 встроены два постоянных магнита 100a и 100b со смещением относительно друг друга, чьи магнитные северный и южный полюса расположены, для примера, симметрично перпендикулярно к опорной поверхности объекта 10. Продольные оси обмоток 110a и 110b также проходят перпендикуляр к поверхности основания объекта 10.FIG. 11a and 11b once again demonstrate possible options for equipping the
Фиг. 12a и 12b предназначены для иллюстрации способности органа управления 18 генерировать поступательное и вращательное движение объекта 10, в который в соответствии с фиг. 11a и фиг. 10c встроена пассивная обмотка электромагнита или в соответствии с фиг. 11b - магнит, когда используется сила магнитного притяжения между этим магнитом и сетью катушек электромагнита, распределенной по поверхности 12.FIG. 12a and 12b are intended to illustrate the ability of the
На фиг. 12a показана схема объекта 10 в некотором исходном положении, из которого орган управления 18 рассчитывает переместить объект 10 поступательно в направлении стрелок. Предполагается, что на фиг. 12a объект 10 имеет в своем составе четыре постоянных магнита 100a-100d или две обмотки электромагнита 110a и 110b. Расстояние между обмотками электромагнита 110a и 110b или между четырьмя постоянными магнитами 100a-100d подбирают так, чтобы оно соответствовало интервалам между равномерно распределенными катушками электромагнита 90. Допустим, четыре постоянных магнита 100a-100d расположены точно над четырьмя катушками электромагнита 90, как показано на фиг. 12a. При повороте объекта 10 на 90° такое расположение повторится с другими катушками электромагнита 90. Теперь, для инициации движения в нужном направлении, на которое указывают стрелки и их нумерация, орган управления 18 последовательно активирует катушки электромагнита 90, начиная от расположенных под постоянными магнитами 100a-100d или витками обмотки 110a и 110b, в сторону расположенных со смещением от них в заданном направлении, то есть в первую очередь возбуждаются катушки электромагнита, на которые направлены стрелки с номером 1, затем те, на которые указывают стрелки с номером 2 и т.д. Понятно, что возбуждение соответствующих катушек электромагнита 90 зависит от включенных в конструкцию объекта 10 витков обмотки 110a и 110b или постоянных магнитов 100a-100b, когда возбуждение инициируется за счет изменения напряжения в соответствующих катушках электромагнита 90 или за счет приложения постоянного напряжения, как было описано со ссылкой на фиг. 10a-10c, что означает, чтов случае встроенных в объект 10 постоянных магнитов участки возбуждения просто тянут объект 10 за собой, в то время как в случае встроенных в объект 10 обмоток электромагнита управление катушками возбуждения осуществляется во времени, когда ослабленное магнитное поле вблизи обмоток электромагнита объекта 10 за счет силы притяжения обеспечивает движение в нужном направлении (на фиг. 12a вверху справа). В последнем случае уже в предшествующий момент времени катушки возбуждения 90, находящиеся дальше впереди по ходу в намеченном направлении уже настроены, к примеру так, вблизи обмоток электромагнита объекта 10 магнитное поле возрастает, в результате чего возникает отталкивающая сила в требуемом направлении (на фиг. 12a вверху справа).In FIG. 12a shows a diagram of an
На фиг. 12b показано то же исходное положение, что и на фиг. 12a, однако, для начала движения и вращения из него объекта 10 орган управления 18 возбуждает другие катушки электромагнита 90. Как на следующем этапе видоизменяется возбуждение активированных в данный момент катушек электромагнита, на фиг. 12b, как и в предыдущем случае, показано стрелками с номером 1. Как видно, результатом является вращение против часовой стрелки.In FIG. 12b shows the same initial position as in FIG. 12a, however, to start the movement and rotation of the
На фиг. 13a и 13b, как и на фиг. 10a представлена схема движения объекта с использованием магнитного отталкивания. Как и в случае фиг. 11b, на фиг. 13a и 13b в конструкцию объекта включены только два постоянных магнита 100a и 100b. Магнитная полярность идентична полярности на фиг. 10a, то есть магнитные полюса возбужденных соленоидов 90 направлены противоположно по отношению к постоянным магнитам 100a и 100b. На фиг. 13a и 13b также обозначено, в каком направлении должны действовать возбужденные катушки электромагнита 90, чтобы „толкать перед собой“ постоянные магниты 100a и 100b.In FIG. 13a and 13b, as in FIG. 10a shows a diagram of an object using magnetic repulsion. As in the case of FIG. 11b, in FIG. 13a and 13b, only two
Далее, с опорой на фиг. 14-15b рассматриваются конструктивные решения средства 16 перемещения объекта по горизонтальной поверхности (фиг. 1), в соответствии с которыми движитель генерирует изгибные или поверхностные волны транспортной поверхности 12. Таким образом, обсуждаемый ниже подход является альтернативой генерации движения с помощью электромагнитных сил в соответствии с фиг. 9a-13b, а в комбинации с воздушной подушкой может использоваться лишь в качестве опции с целью уменьшения массы объекта.Further, based on FIG. 14-15b, structural solutions of
Принцип, на котором построено это техническое решение, проиллюстрирован на фиг. 14. Поверхностная или изгибная волна, распространяющаяся по транспортной поверхности 12, возбуждаемая генератором изгибной волны 141, инициирует эллипсовидное движение 114 поверхностных точек поверхности 12 во времени. Следует подчеркнуть, что на фиг. 14 зафиксировано состояние продольного растяжения поверхности 12 в некий момент времени, а для положения отдельно взятой точки поверхности 140 овалом со стрелками показана траектория движения во времени. Направление движения изгибной волны на фиг. 14 указано стрелкой 142. Как можно видеть, движение точек поверхности 12 происходит на пиках волны 144, на которые опирается объект 10, то есть в направлении перемещения высшей точки траектории 140 в сторону 146, противоположную направлению распространения волны изгиба 142. Объект 10, главным образом опирающийся на волновые пики 144, таким образом, перемещается в том же направлении 148, что и точки поверхности на пиках волны изгиба, то есть в направлении 146.The principle on which this technical solution is built is illustrated in FIG. 14. The surface or bending wave propagating along the
Поэтому в соответствии с реализацией на фиг. 14 в компоновку средства 16 перемещения объекта по поверхности (фиг. 1) включен генератор изгибных волн поверхности 12. Орган управления 18 генерирует изгибные волны согласно пояснению к фиг. 14, перемещая объект 10 в нужном направлении. Применяя известные методики расчета синтеза волнового поля, орган управления 18 может соответствующим образом рассчитать образование волны изгиба.Therefore, in accordance with the implementation of FIG. 14, an arrangement of surface bending waves
Фиг. 15a и 15b иллюстрируют возможный способ генерирования изгибной волны в транспортной поверхности 12. Транспортная поверхность 12 образуется плоскостью из листового материала 150, который, к примеру, может быть жестким и светопроницаемым, что позволяет комбинировать различные типы конструкций, обеспечивая работу устройства позиционирования 14, которое использует экран 152, обозначенный на фиг 15a. Кромку 154 плоскости 12 фиксируют по всей длине в опорном устройстве 156 с П-образным профилем рабочей части, применяя адгезив, который, заполняя полости или зазоры между опорным устройством 156, выполняющим роль несущего крепления, и листовым материалом 150, может одновременно служить аттенюатором изгибных колебаний плоскости 150 и скреплять элементы механически и/или объединять или изолировать их акустически. С обеих сторон плоскости 150 друг против друга с упором в противоположные внутренние поверхности 162a и 162b опорного швеллера 156 вводят пьезоэлементы 160, которые передают плоскости 150 механические колебания, направленные перпендикулярно к ее поверхности 12, с возможно минимальным затуханием, как это показано двойными стрелками на фиг. 15a. Пьезоэлементы 160 размещают вдоль среза 154 плоскости 150 на определенном равном удалении друг от друга.FIG. 15a and 15b illustrate a possible method of generating a bending wave in the
Как показано на фиг. 15a и 15b, в швеллере опорного устройства 156 может быть выполнен паз 164 для заглубления кромки листа 150, где последний затем фиксируют аттенюирующимадгезивом 158 так, чтобы при приложении перпендикулярно к плоскости 150 очень большой силы предотвратить повреждение пьезоэлементов 160 или аттенюирующего материала 158. Говоря иначе, такой паз гасит возвратно-поступательные движения горизонтальной плоскости 150 в вертикальном направлении в области крепления, ограничиваемой гасящим вибрацию материалом 158, с целью предупреждения повреждения пьезоэлементов.As shown in FIG. 15a and 15b, a
Безусловно, паз 164 может быть выполнен глубже и устьем ближе к наружной части или пьезоэлементам 160 без сохранения свободного объема между плоскостью 150 и внутренними поверхностями 162a и 162b опорного устройства так, чтобы плоскость 150 фиксировалась только пазом 164. В зависимости от таких рабочих свойств листового материала, как жесткость и толщина, подобная компоновка может оптимизировать возбуждение волн изгиба необходимой частоты и амплитуды.Of course, the
При этом также следует принять во внимание, что существует множество альтернатив подходу, представленному на фиг. 15a и 15b, как в отношении способа возбуждения, где, скажем, вместо пьезопривода возможно задействование электродвижущих приводных механизмов, так и в отношении фиксации или нефиксации кромки плоскости, аттенюации изгибной волны в районе кромки, в частности, амортизирующими материалами или приданием кромке листа соответствующего профиля, в отношении упора и крепления плоскости, допустим, не за счет паза, а за счет гребня и/или пенистого материала, а также в отношении конструкции устройства возбуждения колебаний 160.It should also be borne in mind that there are many alternatives to the approach of FIG. 15a and 15b, both with regard to the excitation method, where, say, instead of a piezoelectric actuator, electromotive actuators can be used, as well as with respect to the fixation or non-fixation of the edge of the plane, attenuation of the bending wave in the region of the edge, in particular, shock-absorbing materials or giving the sheet edge an appropriate profile , with respect to the abutment and fastening of the plane, for example, not due to the groove, but due to the crest and / or foam material, as well as in relation to the design of the
Хотя на фиг. 15a показано, что пьезоэлементы 160 установлены с обеих сторон плоскости 150, допустимо, чтобы пьезоэлементы 160 размещались только с одной стороны, например, со стороны транспортной поверхности 12.Although in FIG. 15a, it is shown that the
Ряд мер предосторожности помогает предупредить возникновение отражения изгибных волн на кромке 154 плоскости 150. Одной из или комбинированной противоотражательной мерой могут являться такие виды обработки кромки 154 плоскости 150, как, например, нанесение покрытия или подбор надлежащего демпфирующего материала 158, или придание профилю кромки конусообразной формы и т.п.A number of precautions help to prevent the occurrence of reflection of bending waves on the
На фиг. 15a и 15b не показано, что плоскость 150 может иметь форму, скажем, прямоугольника или квадрата. Также возможны, например, круглая или другие формы.In FIG. 15a and 15b, it is not shown that the
Наконец, следует заметить, что волны изгиба не обязательно генерируются в плоских фигурах. Поверхностные волны также могут быть возбуждены в объемном теле, одна сторона которого является транспортной поверхностью.Finally, it should be noted that bending waves are not necessarily generated in planar figures. Surface waves can also be excited in a bulk body, one side of which is a transport surface.
Вслед за рассмотрением вариантов конструктивных решений настоящего изобретения с уделением основного внимания средству 16 перемещения объекта по поверхности (фиг. 1) далее, в контексте, в первую очередь, фиг. 16-25, будут рассмотрены аппаратные версии устройства позиционирования 14 (фиг. 1), основными компонентами которого являются экран дисплея и встроенный в объект оптический датчик.Following consideration of options for constructive solutions of the present invention with a focus on
На фиг. 16 показано устройство для позиционирования или локализации объекта 601 на дисплее 602. Устройство включает в себя орган управления 613a дисплеем 602, на горизонтальной рабочей плоскости 602a которого отображается меняющаяся информация, и оптическим датчиком 603b, предназначенным для установки в или на объекте 601 с целью оптического сканирования участка 602a' транспортной поверхности 602a, на котором находится объект 601, для актуализации меняющейся информации. Кроме этого, устройство включает в себя блок ориентации 604, 604' для определения местоположения объекта 601 на дисплее 602 в зависимости от результатов актуализации, показанный на фиг. 16 пунктирными линиями и смонтированный внутри или снаружи на объекте и/или вне объекта и отдельно от него.In FIG. 16 shows a device for positioning or localizing an
В дальнейшем более подробно будут рассмотрены возможные способы представления органом управления 603a информации, меняющейся на горизонтальной плоскости дисплея 602, исполнительным устройствам. Например, блок управления 603a может задать дисплею режим 602 регулярного запроса потенциальных мест дислокации или позиций объекта 601 на дисплее 602, управляя дисплеем 602 таким образом, чтобы дисплей 602 отображал оптически различимый пространственно минимизированный признак, распознаваемый на текущем фоне экрана дисплея 602, допустим, такой как, постоянно светящийся пиксел, темный пиксел или мерцающий пиксел, который маркировал бы последовательно сменяющие друг друга данные на различных участках горизонтальной рабочей поверхности 602a. Такой маркирующий признак будет перемещаться, сканируя, например, зигзагообразно построчно, весь экран 602. Путем синхронизации последовательной индикации маркеров потенциальных участков локализации, с одной стороны, и данных блока ориентации 604 или 604', с другой стороны, блок ориентации 604 или 604' способен рассчитать положение объекта 601 на дисплее 602, исходя из временной зависимости или соотношения чередующихся индикаций маркера на дисплее 602, с одной стороны, и времени, когда оптический датчик 603b распознает маркеры, то есть времени, когда маркирующий признак находится в пределах опорного участка 602a' объекта 601 на транспортной поверхности 602a. Если блок ориентации 604 или 604' размещен вне объекта 601, как элемент 604', то может быть выполнена общая временная развертка или синхронизация блока ориентации 604' и органа управления 603a в простом виде, например, обыкновенным хронированием. Более подробные пояснения по данному случаю изложены ниже в контексте прилагаемых далее фигур. Наряду с этим возможен вариант, когда встроенный в объект 601 блок ориентации 604 лишь принимает от органа управления 603a информацию о начале последовательной индикации маркирующего признака, который затем, предположим, циклически, проходит через все потенциальные точки локализации или позиции объекта с заданной скоростью. Для сохранения синхронизации предусматривается выполнение следующего сопоставления. Блок ориентации 604 или 604' и орган управления 603a могут взаимодействовать посредством активного запроса величины яркости, измеренной оптическим датчиком 603b, вслед за каждым перемещением маркера на очередную ожидаемую позицию, после чего сначала маркер перемещается дальше, а затем запрашивается следующий показатель яркости, и т.д.In the future, in more detail, we will consider possible ways of presenting by the control body 603a information that varies on the horizontal plane of the display 602 to executive devices. For example, the control unit 603a may set the display to mode 602 to regularly request potential locations or positions of an
Помимо вышеописанной процедуры последовательного или циклического опроса о возможном местоположении объекта 601 при последовательном прохождении этих позиций и последовательной индикации маркеров этих позиций существует другой способ локализации объекта блоком управления 603a дисплеем 602, при котором на экране пошагово отображается процедура дихотомической детализации, которая позволяет определять местонахождение объекта 601 за n шагов с точностью до 2-n-й размеров экрана дисплея 602. Так, блок управления дисплеем 603a сначала делит поле экрана 602 на две половины, каждая из которых содержит изображение, отличное от второго, или отображает на экранном фоне нечто, не совпадающее со второй половиной. На основании результатов стробирования оптическим датчиком 603b блок ориентации 604 устанавливает, какая половина содержит объект 601, вслед за чем вновь делит эту половину пополам и по результатам нового стробирования определяет, в какой четверти экрана дисплея 602 находится объект 601, и т.д. В случае присутствия на дисплее 602 нескольких объектов орган управления 603a подобным же образом делит пополам все сектора, в которых на определенном этапе находится по объекту, продолжая шаг за шагом выполнять операцию двоичного поиска, благодаря чему осуществляется одновременное позиционирование более, чем одного объекта при неизменной разрешающей способности. Данный способ локализации в дальнейшем будет детализирован при обсуждении других технических решений. Общая временная развертка для блока ориентации 604 или 604' и органа управления 603a, которая позволяет блоку ориентации шаг за шагом правильно распределять результаты стробирования оптическим датчиком 603b при пошаговой двоичной детализации, может быть выполнена, как и в предшествующей процедуре сканирующего опроса дисплея путем, например, запроса одного или нескольких значений яркости на шаг.In addition to the above procedure of sequential or cyclic interrogation about the possible location of
Наконец, для органа управления 603a предусматривается возможность управлять дисплеем 602, который отображает информацию, меняющуюся на горизонтальной поверхности таким образом, что, экстраполируя фрагмент этой информации на участок, сканируемый оптическим датчиком 603b, можно точно определить позицию в пределах площади дисплея 602. Примером этому может служить клетчатая структура изображения на дисплее 602, где шаг рисунка меняется строго единообразно от одного угла экрана 602 к противоположному. В подобном случае нет необходимости в общей временной развертке или синхронизации блока ориентации 604 и органа управления 603a.Finally, it is possible for the control 603a to control a display 602 that displays information changing on a horizontal surface such that by extrapolating a piece of this information to the area scanned by the optical sensor 603b, it is possible to accurately determine the position within the display area 602. An example of this is serve as the cellular structure of the image on the display 602, where the step of the pattern changes strictly uniformly from one corner of the screen 602 to the opposite. In such a case, there is no need for a common time base or synchronization of orientation unit 604 and control 603a.
Одно из преимуществ установки блока ориентации 604' вне объекта 601 состоит в том, что требования, предъявляемые к рабочим параметрам для распознавания каждого объекта 601, здесь ниже. При беспроводной пересылке информации оптическим датчиком 603b на блок ориентации 604' данные, например, о величине яркости, замеренной оптическим датчиком 603b, могут быть переданы напрямую блоку ориентации 604', который сразу же сличает их с изменяющейся информацией, отображаемой на дисплее 602. Кроме того, возможен вариант, при котором элемент 604 блока ориентации, встроенный в объект 601, уже выполняет предварительную обработку исключительно показателей яркости, предоставленных оптическим датчиком 603b, чтобы передать другому элементу 604' данные, извлеченные из параметров яркости, содержащие, например, время распознавания маркирующего признака, последовательно проходящего по дисплею 602 в области опорного участка 602a. Ниже рассматривается ряд других функциональных возможностей.One of the advantages of installing the orientation block 604 'outside the
Далее, после беглого рассмотрения устройства для отслеживания объекта на поверхности дисплея, с опорой на фиг. 17-20 будет описано игровое устройство, например, для игры в шахматы или т.п., где на плоскости дисплея необходимо отслеживать одну или более игровых фигур, причем желательно, чтобы раскрываемые ниже технические особенности, так сказать, пригодились для устройства, предлагаемого на фиг. 16.Further, after a quick look at the device for tracking an object on the display surface, with reference to FIG. 17-20, a gaming device will be described, for example, for playing chess or the like, where it is necessary to track one or more game pieces on the display plane, and it is desirable that the technical features disclosed below, so to speak, be useful for the device proposed on FIG. 16.
Несмотря на то, что дальше обсуждается игровое устройство, способ позиционирования, применяемый здесь для игровых фигур, может также использоваться в других целях с соответствующими объектами, о чем будет сказано в заключение описания фиг. 16-20.Although the gaming device is further discussed, the positioning method used here for game figures can also be used for other purposes with corresponding objects, which will be discussed in conclusion of the description of FIG. 16-20.
Игровое устройство на фиг. 17, имеющее единое обозначение 605, включает в свой состав дисплей 610, компьютер 612, приемник 614 и игровую фигуру 616. Компьютер 612 соединен с дисплеем 610 и включает в себя блок управления 618, управляющий дисплеем 610, например, графической картой компьютера 612, и процессор 620, например, ЦП (центральный процессор) компьютера 612, настроенный на выполнение программы и отвечающий за игровые функции игрового устройства 605, что ниже будет описано подробно. Компьютер 612 или процессор 620 далее соединены с приемником 614.The gaming device of FIG. 17, with a common designation 605, includes a
Игровая фигура 16 имеет объемное основание 622, опирающееся во время сеанса игры на экран дисплея 610, перекрывая таким образом фрагмент изображения на нем, то есть участок опорной поверхности.The game figure 16 has a three-
В игровую фигуру 616 вмонтирован передатчик 624, находящийся на связи с приемником 614 и, кроме того, предусматривающий в момент установки игровой фигуры 616 на поле дисплея 610 считывание элемента изображения на экране под основанием 622 фигуры.A
Более того, игровое устройство реализовано с возможностью перемещать игровую фигуру без посредства пользователя, для чего компьютер 612 или процессор 620 предусматривают, в частности, перевод на себя функций органа управления 18 и оснащены средством перемещения 16, сопряженным через орган управления 18 с устройством позиционирования, которое, в свою очередь, состоит из дисплея 610, процессора 620, блока управления 618 и встроенного в объект 616 оптического датчика.Moreover, the gaming device is implemented with the ability to move the game figure without the user, for which the computer 612 or processor 620 provide, in particular, the translation of the functions of the
Как схематично показано на фиг. 18, передающее устройство 624, кроме прочего, включает в свою конструкцию передатчик 626, способный посылать ответный сигнал на приемник 614, о чем подробнее говорится дальше, и оптический датчик 628 типа фотоэлемента или фоточувствительной матрицы, которые сориентированы так, чтобы улавливать излучение или свет, попадающие во внутренний объем основания 622. Наряду с этим передающее устройство 624 может включать в себя процессор 630, через который передатчик 626 соединяется с оптическим датчиком 628, хотя, между передатчиком 626 и оптическим датчиком 628 возможно и прямое соединение.As schematically shown in FIG. 18, the transmitting
Вслед за приведенным выше описанием отдельных компонентов игрового устройства 605 это устройство будет рассмотрено в действии во время игры с использованием в качестве иллюстрации фиг. 19. Игра может быть, скажем, в шахматы или подобная ей, где, тем не менее, приведенное ниже описание со ссылкой на фиг. 19, ограничено функциональными возможностями процессора 620, куда входит определение позиции игровой фигуры 616 на игровом поле дисплея 610, которую процессор 620 затем использует, в частности, для вычисления дальнейших ходов в игре, для расчета ходов противника и т.п.Following the above description of the individual components of the gaming device 605, this device will be considered in action during the game using, as an illustration, FIG. 19. The game may be, say, chess or the like, where, however, the description below with reference to FIG. 19 is limited by the functionality of the processor 620, which includes determining the position of the game figure 616 on the playing field of the
В базовом режиме, то есть в исходном состоянии способа согласно фиг. 19, процессор 620 подает блоку управления 618 команду на отображение на дисплее 610 игрового поля. Таким образом, в процессор 620 вводятся параметры игрового поля на дисплее 610. Например, на фиг. 17 поверхность игрового стола состоит из трех игровых полей 632, на которых согласно правилам игры может быть помещена игровая фишка 616. На шаге 634 отображается фоновая заставка экрана дисплея. Затем, блок управления 618 активирует дисплей 610 для наложения на фоновую заставку или на изображение игрового стола специального шаблона испытательной таблицы для игрового поля 632 предполагаемой игры, который должен четко читаться на общем фоне. Так, на шаге 636 блок управления 618 задает дисплею 610 режим поочередного выведения на экран игровых полей 632 и, возможно, циклического, последовательного для каждого поля, поочередного отображения шаблона испытательной таблицы. Визуализация шаблона внутри каждого соответствующего игрового поля 632 может быть минимизирована по площади 638, например, вплоть до одного пиксела данного дисплея 610. Испытательная таблица может отличаться от остального фона, характеризующего данный игровой стол, условным цветом или вариативностью яркости или цветности во времени, что применено в ряде реализаций, описанных далее.In the basic mode, i.e. in the initial state of the method according to FIG. 19, the processor 620 instructs the
На шаге 636 оптический датчик 628 передающего устройства 624 непрерывно сканирует участок изображения на экране дисплея 610, находящийся под основанием 622 игровой фигуры 616. Как только тестовый шаблон индицируется на шаге 636 в игровом поле 632, на котором находится игровая фигура 616, в выходном сигнале оптического датчика 628 может быть распознан специальный шаблон для процессора 630. Вслед за распознаванием на шаге 640 оптического шаблона процессором 630 он посылает передатчику 626 команду на передачу отклика приемнику 614 через бесконтактный интерфейс 642 (шаг 644). Приемник 614 пересылает отклик на процессор 620. При получении ответного сигнала процессор 620 получает информацию об игровое поле 632, в пределах которого на шаге 636 был выделен контрольный шаблон. Что касается вероятного рассогласования во времени между отображением контрольного шаблона в соответствующем игровым поле 632 и получением информации о передаче ответного сигнала передатчиком 626, то процессор 620 определяет положение игровой фигуры 616 на дисплее 610 на шаге 646.In
Передача отклика через бесконтактный интерфейс 642 осуществляется, например, с использованием технологии RFID (радиочастотного опознавания). Однако, дальше, от передающего устройства 624 к процессора 18, вновь возможна проводная передача (на фиг. 17 не показано).The response is transmitted through the contactless interface 642, for example, using RFID (Radio Frequency Identification) technology. However, further from the transmitting
Если сигнал, посланный передатчиком 626 на шаге 644, содержит уникальный идентификационный номер, на шаге 646, кроме определения местоположения игровой фигуры, будет идентифицирована строго определенная фигура из множества игровых фигур. Подобный подход позволяет реализовывать такие игры, как, скажем, шахматы, где фигуры имеют разное значение, и, в силу этого, процессор 620 должен их различать.If the signal sent by the
В случае с шахматами, например, значения уникального идентификационного номера, присваиваемого игровым фигурам для их распознавания, будут находиться в диапазоне между 1 и 32 по числу фигур на шахматной доске.In the case of chess, for example, the values of the unique identification number assigned to game pieces for their recognition will be in the range between 1 and 32 according to the number of pieces on the chessboard.
Поскольку процессор 618 в каждый момент игры „знает“ расположение и вид фигур 616 на доске дисплея 610, имеется возможность быстро продублировать любую сложившуюся игровую ситуацию без необходимости просчитывания всей партии от начала до заинтересовавшей позиции.Since the
При условии, что компьютер 612 или процессор 620 расширены за счет интерфейса последующего обмена данными 648 (например, через модем или сеть), процессор 620 может транслировать на внешнее устройство игровые позиции и идентичность всех фигур, а при необходимости задний план, отображенный на дисплее 610. Более того, если процессор 620 рассчитан также на прием данных через обменный интерфейс 648, то возможна работа системы в режиме командных соревнований. Предположим, два игрока решившие разыграть партию в шахматы, могут осуществить это, имея с каждой стороны процессор 620, соединенный с противоположной стороной через Интернет с помощью интерфейса обмена данными 648. Каждый игрок будет делать ходы только своими фигурами. Ходы фигурами соперника, находящегося на связи в сети, будет выполнять компьютер с „этой стороны“ с помощью органов 14, 16 и 18. Так, после первого хода одного из игроков новое положение перемещенной фигуры 616 будет локально зафиксировано под игровой доской, функцию которой выполняет дисплей 610, как описано в контексте фиг. 19. Процессор 620 сообщает о новом положении этой фигуры через интерфейс обмена данными 648 и Интернет процессору 620 второго игрока, который, в свою очередь, дает блоку управления 618 команду задействовать средства перемещения для перевода игровой фигуры 616 (скажем, слона, пешки или др.) на доске дисплея 610 второго игрока в новое положение. Затем, второй участник партии может зарегистрировать новую игровую позицию и спланировать свой следующий ход, который, после того, как будет сделан, опять будет сообщен первому игроку согласно описанной выше процедуре. Из этого следует, что компоновка игрового компьютера 605 может быть использована для игры в шахматы как с компьютером, так и с удаленным партнером, причем, фигуры противника будут передвигаться автоматически. Наряду с этим, процессор 620 может следить за соблюдением правил игры и сообщать одному игроку (в партии с компьютером) или нескольким участникам игры (в режиме командной игры) о действиях, нарушающих правила игры.Provided that the computer 612 or processor 620 is expanded due to the interface for subsequent data exchange 648 (for example, via a modem or network), the processor 620 can transmit to the external device the game positions and the identity of all the figures, and, if necessary, the background displayed on the
Хотя пример с шахматами сам по себе подразумевает участие только двух оппонентов, игровое устройство 605 рассчитано также на игры с участием нескольких соперников, соревнующихся между собой, например, такие как настольная игра „Mensch-Ärger-Dich-Nicht“ (вариант настольной игры Ludo дан в приложении).Although a chess example in itself implies the participation of only two opponents, the gaming device 605 is also designed for games involving several rivals competing among themselves, for example, such as the board game “Mensch-Ärger-Dich-Nicht” (a variant of the board game Ludo is given in the application).
Следующая версия реализации иллюстрирует возможность применения изобретения для игр-стратегий, где решающее значение имеют не только определение положения и распознавание конкретных игровых фигур, но и их ориентация на игровом поле. Используя игровое устройство и способ, например, описанные со ссылкой на фиг. 5, можно получать точные данные, имеющие стратегическое значение для таких игр, где ведется наступление, отступление или захват в клещи боевых сил. Испытательный шаблон 638, последовательно отображаемый в каждом поле дисплея 610, может, допустим, состоять из 3 x 3 пикселов. Пространственная локализация и идентификации игровой фигуры 616 могут быть выполнены, как описывалось для игры в шахматы. Ориентация игровой фигуры 616 может быть определена следующим образом: за четыре поочередных шага отключается каждый угловой пиксел шаблона 638 (пиксел угла не освещен) и, следовательно, не может быть опознан оптическим датчиком 628 передающего устройства 624.The next version of the implementation illustrates the possibility of applying the invention to game strategies, where not only determining the position and recognition of specific game figures is crucial, but also their orientation on the playing field. Using a gaming device and method, for example, described with reference to FIG. 5, it is possible to obtain accurate data of strategic importance for games where an offensive, retreat, or capture of combat forces by ticks is conducted. The
Оптический датчик 628 передающего устройства 624 настраивают так, чтобы угловой пиксел поля, также размерами 3 x 3 пиксела, был пустым или „слепым“ (т.е. не распознаваемым при сканировании). На каждом из четырех повременных шагов процессор 630, интегрированный в передающее устройство 624, контролирует количество темных (не освещенных) угловых пикселов, обнаруженных оптическим детектором 628. На одном из четырех поочередных шагов отключенный угловой пиксел шаблона 628 совпадет со „слепым“ угловым пикселом оптического датчика 628, что означает, что может быть обнаружен только один темный угловой пиксел. По завершении четырех повременных шагов процессор 630 активирует передатчик 626 на отправку сигнала отклика процессору 620, который содержит данные регистрации единственного темного углового пиксела, обнаруженного за четырехшаговую операцию. Если процессор 620 знает положение слепого пиксела в оптическом датчике 626 относительно фигуры (допустим, „сзади слева“), то на основании отклика может быть определена ориентация игровой фишки 616, поскольку процессор 620 из результатов четырехшаговой процедуры, выполняемой при отображении шаблона 628, извлекает уникальные параметры ориентации игровой фигуры 616 и информацию о том, на каком из четырех последовательных шагов был зарегистрирован единственный темный угловой пиксел. Такой тип распознавания обеспечивает определение четырех направлений ориентации игровой фигуры 616, это - „вперед“, „направо“, „налево“ и „назад“. Возможность применения более тонкой „пикселизации“ или „размывания“ (то есть увеличения разрешения и уменьшения контрастности) изображения шаблона 638 и оптического датчика 628 позволяет получить еще более точную ориентацию игровых фигур 616.The
В другом случае ориентацию игровой фигуры 616 можно определить с помощью передающего устройства 624, направляющего процессору 620 в качестве отклика отчет о распознавании оптическим датчиком 628 испытательного шаблона 638. Процессор 620 может затем рассчитать ориентацию игровой фигуры 616 из принятого ответного сигнала и имеющихся у него данных относительно ориентации шаблона 638 на дисплее 610 путем определения положения изображения шаблона 638, содержащегося в ответном сигнале, предположим „вверх ногами“.In another case, the orientation of the game figure 616 can be determined using a
Несмотря на то, что до сих пор передача ответного сигнала на шаге 644 инициировалась сразу после обнаружения шаблона 638 оптическим датчиком 628, возможен также режим, когда передающее устройство 624 постоянно пересылает процессору 620 изображение, распознанное оптическим датчиком 628, и уникальный идентификационный номер. Тогда процессор 620, например, командует блоку управления 618 циклически индицировать шаблон 638 по одному в каждом из полей 632. В этом случае позиционирование объекта 616 выполняется процессором 620, который регистрирует время появления на изображении, принимаемом от передающего устройства 624, шаблона 638, и, исходя из этого, определяет индивидуальное местоположение объекта 616 в поле 632, в котором был сгенерирован шаблон 638Despite the fact that until now, the transmission of the response signal at
Как уже сказано выше, функция процессора 630 может быть пропущена в случае, если была послана измеренная датчиком 628 величина, значение которой зависит от параметров падения света на детектор 628. Безусловно, перед пересылкой данных процессор может рассчитать из этой величины другое значение как результат квантования или сопоставления с пороговым значением, и передать блоку ориентации этот показатель. Если, допустим, датчик зафиксировал несколько пикселов изображения, то блоку ориентации посылаются единовременно измеренные величины всех пикселов. Наряду с этим процессор 630 может, например, предварительно вычислить скалярную величину из нескольких измеренных величин пикселов, которую затем передаст на блок ориентации как ответный сигнал.As mentioned above, the function of the
Несмотря на то, что выше рассматривались только устройства и способы, где процессор 620 инициирует последовательную индикацию блоком управления 618 только одного испытательного шаблона 638 в каждом из полей 632, предусматривается возможность одновременного отображения нескольких разных индивидуально распознаваемых шаблонов 638 в каждом из полей 632 на дисплее 610. В подобном случае определение координат объекта 616 передатчиком 626 возможно за счет непрерывной трансляции изображения, распознанного оптическим датчиком 628, на процессор 620, который затем путем сравнения полученного изображения и всех шаблонов, представленных в полях 632, вычисляет местоположение объекта 616 в поле 632, в котором выделенный шаблон 638 соответствует изображению, содержащемуся в сигнале отклика. При этом тоже возможна ротация принятого изображения процессором 620 с целью согласования данной „картинки“ с шаблоном, отображенным на дисплее 610.Despite the fact that only the devices and methods were discussed above, where the processor 620 initiates a sequential indication by the
Выше, при обсуждении фиг. 16-20, функции блока ориентации 604' на фиг. 16 приняли на себя процессор 620 и процессор 630.In the discussion of FIG. 16-20, the functions of orientation block 604 'in FIG. 16 took over the processor 620 and
Следует еще раз определенно отметить, что оптический датчик 603b или 628 не должны обязательно предусматривать наличие разрешающей способности по горизонтали. Охват оптического датчика может составлять всего один пиксел, в силу чего он будет измерять в каждый момент времени только одно значение яркости свечения, включая и исключая параметры цветности. В частности, оптический датчик может быть выполнен как одиночный светодиод. В применении фотодиодной матрицы необходимости нет. Объяснение этому вновь будет дано дальше при описании конструктивного решения по игре с несколькими игровыми фигурами с иллюстрацией на фиг. 17. Например, в данном варианте технического исполнения во все игровые фигуры 616 встроен пассивный или полупассивный датчик RFID, включая устройство 626, и при необходимости 630, к которому подсоединен одиночный фотосенсор, типа фотодиода 628, который, имеет светочувствительную поверхность, по площади превышающую один пиксел дисплея 610. Поскольку игровые фигуры в этом примере могут быть снабжены только одним, достаточно большим, фотодиодом, стоимость игры значительно снижается по сравнению с применением фотодиодных матриц в игровых фигурах 616.It should once again be specifically noted that the
В этом игровом сценарии устройство на фиг. 17, реализуя алгоритм, представленный на фиг. 21, отыскивает игровые фигуры на дисплее 610 и при необходимости определяет их ориентацию. Как показано на фиг. 21, алгоритм запускает (на шаге 660) процессор 620, инструктирующий дисплей 610 компьютера 612 через блок управления 618 о выключении экрана для его затемнения. Вслед за этим (на шаге 662) процессор 620 через приемопередатчик 614 опознает все доступные устройства RFID624 или все задействованные игровые фигуры 616 и регистрирует или вводит в память статус или значение яркости соответствующих фотодатчиков 628, то есть фиксирует, что воспринимает в момент запроса фотосенсор соответствующей рабочей игровой фигуры - темноту или свет. В зависимости от разновидности применяемой технологии радиочастотного опознавания RFID, приведенной здесь, разумеется, только в качестве примера беспроводной связи 642, процессор 620 способен определить, например, от 100 до 1000 устройств RFID и, следовательно, от 100 до 1000 игровых фигур в секунду. Результатом выполнения шага 662 является реестр всех игровых фигур, находящихся в зоне действия приемника 614, независимого от того, размещены они на игровом столе, на дисплее 610 или за их пределами.In this game scenario, the device of FIG. 17, implementing the algorithm of FIG. 21, searches for game pieces on the
Вслед за этим (на шаге 664) процессор 620 компьютера 612 инициирует через блок управления 618 включение (свечения) дисплея 610 и на следующем шаге 666 повторяет поиск всех доступных средств RFID624 или, по меньшей мере, фиксирует статус фотодатчиков 628 охватываемых устройств RFID624. Исходя из этих двух значений яркости каждого из доступных устройств RFID 624, процессор 620 может распознать те игровые фигуры 616, у которых статус или зафиксированное значение яркости соответствующего оптического датчика 628 изменились больше, чем на заданную величину. Такое сопоставление значений яркости до и после включения или начала свечения дисплея на шаге 664 выполняет процессор 620 на шаге 668. Результатом шага 668 является расстановка игровых фигур на игровом столе или на дисплее 610, поскольку предполагается, что игровые фигуры, статус датчика которых изменился, находятся на дисплее 610, в то время как другие игровые фигуры не находятся на дисплее 610 или игровом столе.Following this (at step 664), the processor 620 of the computer 612, through the
Шаги 660 - 668 могут быть выполнены повторно один или несколько раз с целью обеспечения надежности распознавания на шаге 668, причем, поиск или фиксация на шагах 662 и 666, например, могут быть ограничены уже известными элементами RFID. В целом, то есть с или без повтора, шаги 660 - 668, могут быть выполнены, максимум, в течение двух секунд.Steps 660 - 668 can be repeated one or more times in order to ensure recognition reliability in
Затем [фиг. 22], процессор 620 компьютера 612 через блок управления 618 пошагово выполняет серию операций деления площади дисплея 610 пополам [670a - 670d], затемняя сначала одну половину 6101 и оставляя светящейся вторую половину 6102[670a], после чего, на следующем этапе [670b], выполняет такое же деление, гася половину 6103 и оставляя светящейся половину 6104, каждая из которых перекрывает по половине каждой из двух предыдущих половин [6101, 6102], а на следующем этапе [670c] снова делит образовавшиеся четверти 6103 на темную и светящуюся, и т.д. Один из возможных вариантов пошаговой последовательности изображений на экране дисплея 610 показан на фиг. 22, где слева направо для примера даны четыре первых шага 670a, 670b, 670c, 670d поиска делением пополам. Во время выполнения процессором 620 на шаге 670 дихотомического деления он регистрирует каждую отдельную операцию процедуры 670, фиксируя, в какой части экрана - темной или освещенной - по показаниям соответствующего оптического датчика 628 находится игровая фигура. Такова процедура „двоичного поиска“ процессором 620 местоположения игровых фигур 616 на шаге 670 алгоритма.На основании зарегистрированных откликов игровых фигур 616 или на базе зафиксированных значений яркости при каждой из операций деления 670a, 670b, 670c, 670d и т.д. двоичного поиска 670 процессор 620 определяет индивидуальную позицию каждой из игровых фигур.Then [FIG. 22], the processor 620 of the computer 612 through the
Или как вариант, процессор 620 может на шаге 670 определять, где расположена какая игровая фигура, выполняя дихотомический поиск в порядке убывания величины освещенной площади, то есть после последовательного гашения или освещения сначала половины, потом четверти, затем одной восьмой и т.д. экрана, процессор затем проверяет, какие игровые фигуры зарегистрированы освещенными или темными. Что касается поиска в каждом из полей каких бы то ни было малых размеров или известных конфигураций, то здесь требуется только более скрупулезное обследование участка поверхности, на котором расположены объекты, и двоичный поиск на шаге 670 не слишком затратен по времени.Or, alternatively, the processor 620 may at
Как видно на фиг. 22, деление поверхности на светлые и темные участки на каждом следующем этапе дихотомического поиска 670 становится все более мелким. В принципе, тонкость такого дробления может достигать разрешающей способности в пикселах. Практически, членение может быть настолько мелким, что разделенные световые участки на определенном этапе могут стать по площади меньше, чем оптические датчики 628 игровых фигур 616, то есть меньше площади основания или опорной поверхности фигур 616, когда процессору 620 по данным регистрации полученных откликов или значений яркости для каждой операции с 670a по 670d придется определять границы объектов 616 и, в частности, границы светочувствительных областей соответствующих оптических датчиков 628.As seen in FIG. 22, dividing the surface into light and dark areas at each subsequent step of the
Итак, результат выполнения шага 670 состоит в пространственной локализации игровых фигур 616 на горизонтальной поверхности экрана дисплея 610.So, the result of
Теперь, на следующем шаге 672, процессор 620 может уделить особое внимание тонкому сканированию каждой позиции игровой фигуры, определенной в результате шага 670, с целью точного определения площади светочувствительной зоны оптических датчиков 628 игровых фигур 616 на экране дисплея 610. Сканирование может обеспечиваться, например, только одним пикселом или одной световой точкой. Например, перед фотодатчиком 628 каждой игровой фигуры 616 можно установить фотошаблон подходящей геометрической формы, причем вернуть шаблону его исходную форму можно простым вращением в плоскости экрана больше, чем на 90° или, допустим, на 360°. В этом случае сканирование на шаге 672 поможет определить не только местоположение, но и направление ориентации фигуры 616. Например, запрос устройствам RFID626, встроенным в игровые фигуры 616, может быть послан индивидуально и с высокой частотой через приемопередатчик 614. Практически, на шаге 672 за одну секунду может быть выполнено более 100 операций считывания, то есть высокоточное сканирование осуществляется быстро и неощутимо для пользователя. Точное сканирование на шаге 672, фактически, ограничено местом положения игровой фигуры. Вычислительные затраты по распознаванию соответствующего шаблона для плоскостного разрешения фотошаблона могут быть отнесены, как описано выше, на счет компьютера 612 или процессора 620, при этом датчики будут только транслировать значения яркости. Игровым фигурам 616 необходимы только фотошаблоны или должным образом сконфигурированные фотодатчики 628. Если правила игры не требуют соблюдения ориентации игровых фигур, могут быть применены круглые фотодатчики или круглые фотошаблоны.Now, in the
На фиг. 23 показано, что игровая фигура 616 может включать в состав элементов своего оборудования в полости основания 622 линзу 690, например, полимерную, выполняющую функцию адаптации пикселов 692 изображения дисплея 610 для оптического датчика 628 или для его фотошаблона (не показан) с целью улучшения оптических характеристик. Так, линза 690 сокращает расстояние между объемом основания 622 фигуры 616 и элементами изображения (пикселами) 692 дисплея 610, которое образуется защитным экраном 694, помещенным между экраном дисплея или дисплеем 610 и игровой фигурой 616 для защиты светопроницаемого экрана 610 от механических повреждений и пр. Использование линзы 690, наряду с этим, способствует уменьшению негативного эффекта от загрязнения подошвы 622 игровой фигуры 616, поскольку загрязняющие частицы находятся не в плоскости объекта, а на расстоянии от плоскости линзы.In FIG. 23 shows that the game figure 616 can include a
Логично заключить, что конструктивное решение, рассмотренное с использованием фиг. 21-23, может быть реализовано таким образом, что описанное выше распознавание тестовых шаблонов будет выполняться элементами оснастки игровых фигур, то есть процессором 630.It is logical to conclude that the design solution discussed using FIG. 21-23, can be implemented in such a way that the recognition of test patterns described above will be performed by snap elements of game figures, i.e., by
Наконец, следует обратить внимание на то, что движение одной или множества игровых фигур на дисплее 610 можно отслеживать непосредственно во время их перемещения по поверхности игрового поля на дисплее 610. Для этого сканирование (сопровождение) игровых фигур или объекта рекомендуется, например, вести с достаточно высокой частотой. За счет этого хорошо распознаются как горизонтальные смещения от вертикальной оси, так и вращения вокруг нее. Благодаря этому траекторию движения игровых фигур можно фиксировать и в том случае, когда их передвигает горизонтально по игровому полю или дисплею 610 пользователь.Finally, you should pay attention to the fact that the movement of one or many game pieces on the
Далее и в завершение, фиг. 24 должна однозначно показать, что передающее устройство 624, не будучи сопряженным с конкретной игровой фигурой 616 жестко, тем не менее, может быть индивидуально с ней ассоциировано. В соответствии с фиг. 24 передающее устройство 624 встроено, допустим, в основание 700, в которое может быть вставлена, посажена на резьбу или вмонтирована любым другим способом игровая фигура 616. В заключение, на фиг. 25 дан вид сверху одной из возможных компоновок панели 710, которая покрывает светочувствительную область оптического датчика, например, фотоэлемент, и имеет просвет 712, открывающий наиболее эффективную фоточувствительную зону оптического датчика 628, поскольку только через нее свет дисплея может падать на детектор 628. Наряду с этим в качестве примера показано, что площадь зоны 712 может превышать размеры пикселов, обозначенных на фигуре общей ссылкой 714. Конечно, сам датчик тоже может быть выполнен в форме 712, тогда панель можно будет исключить. Панель, показанная на фиг. 25, способствует описанному выше точному определению положения и ориентации, например, сканированием района вокруг просвета 712 с разрешением всего в один пиксел 714, попеременно гаснущий и загорающийся. За счет этого блок ориентации способен устанавливать все пикселы 714, которые перекрывают поле 712 в большей степени, чем предполагалось. Ответный сигнал, передаваемый детектором 628 черезпередатчик на блок ориентации, является двоичным и показывает, не превышает ли измеренное значение яркости расчетную величину, соответствующую расчетной степени одномоментного перекрывания, например, в момент запроса. Понятно, что ответный сигнал также может служить показателем яркости на более конкретных стадиях.Further and finally, FIG. 24 should clearly show that the transmitting
В процессе предшествующего рассмотрения фиг. 16-25 наличие средства перемещения 16 и органа управления 18 было обозначено лишь схематически. Тот факт, что конструктивные решения, представленные выше в контексте фиг. 2-16, весьма хорошо сочетаются с вариантами конструкции, отображенными на фиг. 16-25, станет очевидным дальше, при рассмотрении фиг. 26a и 26b, которые иллюстрируют реализацию комбинированных аппаратных версий, сочетающих в себе средства отображения устройства позиционирования, показанные на фиг. 16-25, и предшествующие технические решения средства перемещения 16.In the prior review process of FIG. 16-25 the presence of the means of
Как описано раньше, рабочая плоскость может быть выполнена из прозрачного или светопроницаемого материала с встроенными в нее раздельно регулируемыми клапанами сопл, что отображено на фиг. 2-8. На фиг. 26a показано, как такая структура может быть совмещена с оборудованием фиг. 16-25 с использованием пневмоклапанной мембраны 800, устанавливаемой над дисплеем 802, конструкция которого, в свою очередь, может включать в себя защитную панель 804 и соответствовать техническим решениям экрана дисплея, представленным на фиг. 16-25. Между пневмоклапанной мембраной 800 и экраном дисплея 802 сохранено полое пространство 806, выполняющее роль камеры повышенного давления, из которой сжатый воздух пропускается через активируемые воздушные клапана мембраны 800 в область транспортной поверхности 12. Светопроницаемость всех надэкранных слоев гарантирует наблюдателю четкую видимость изображения на дисплее 802, формируемого из пикселов 808, сквозь прозрачную защитную панель 804, сквозь пневмокамеру 806 и через пневмоклапанную мембрану 800, внешняя сторона которой направлена в противоположную от дисплея 802 сторону и образует транспортную поверхность 12. Оптический датчик, о котором уже шла речь, встроенный в придонную часть основания объекта, как показано в примерах на фиг. 3 или 8, предусматривает считывание через одну из объемных полостей, допустим, центральную, меняющейся в горизонтальной плоскости информации, отображаемой дисплеем 802, и в соответствующем случае передает результаты сканирования с помощью передатчика.As previously described, the working plane can be made of a transparent or translucent material with separately adjustable nozzle valves integrated in it, as shown in FIG. 2-8. In FIG. 26a shows how such a structure can be combined with the equipment of FIG. 16-25 using a
На фиг. 26b на поперечном разрезе объекта или игровой фигуры дан пример компоновки оптического датчика в соответствии с фиг. 23.In FIG. 26b is a cross-sectional view of an object or game figure; an example of an arrangement of an optical sensor according to FIG. 23.
Фиг. 26b демонстрирует возможность интегрирования конструктивных решений, соответствующих фиг. 2-8, 9-13b и 16-25. На фиг. 26c дисплей 802 также отделен пневмокамерой или слоем воздуха под давлением 806 от пневмоклапанной мембраны 800, верхняя сторона которой образует транспортную поверхность 12. На внутренней плоскости дисплея 802, обращенной в противоположную от клапанной мембраны 800 сторону, смонтирована плоскость с батареей катушек электромагнита [810], которая может быть выполнена в соответствии с фиг. 9a. Управление объектами, висящими на воздушной подушке, может осуществляться электромагнитным приводом за счет батареи катушек электромагнита 810, при этом положение объекта будет определяться устройством позиционирования с использованием дисплея 802.FIG. 26b shows the ability to integrate the constructs of FIG. 2-8, 9-13b and 16-25. In FIG. 26c, the
На фиг. 15a уже была продемонстрирована возможность объединения технических решений фиг. 16-25 и вариантов конструкции на фиг. 14-15b, при котором дисплей просто устанавливается под поверхностью изгибной волны. Здесь следует обратить внимание на возможность возбуждения изгибной волны в плоскости из листового стекла, имеющей в соответствии с версией фиг. 6a и 6b отверстия для воздушных клапанов, благодаря чему варианты компоновки фиг. 2-8 могут быть скомбинированы с вариантами на фиг. 14-15b, то есть с объединенным техническим решением фиг. 16-20.In FIG. 15a, the feasibility of combining the technical solutions of FIG. 16-25 and the design options of FIG. 14-15b, in which the display is simply mounted below the surface of the bending wave. Here, attention should be paid to the possibility of exciting a bending wave in a plane of sheet glass, which, in accordance with the version of FIG. 6a and 6b of the air valve opening, whereby the arrangement of FIG. 2-8 may be combined with the options of FIG. 14-15b, i.e. with the combined technical solution of FIG. 16-20.
Иначе говоря, рассмотренные выше конструктивные решения позволяют игровому компьютеру перемещать пассивную игровую фигуру на игровом столе в управляемом и „свободном“ режиме с учетом положения и ориентации игровой фигуры. Кроме этого, предусматривается возможность направленного приложения силы к игровой фигуре, когда место, направление и мощность такой движущей силы регулируются в определенных рамках в пределах плоскости игрового поля. Возможно также вращение игровых фигур на месте. Для этого к объекту прилагаются два вектора силы, возникающие за счет противодействующих друг другу в пределах игровой поверхности элементов, воздействующих на разные точки фигуры, как показано на фиг. 4b и 6b, 12b и 13b. Если необходимо переместить несколько фигур одновременно, к ним должно быть приложено в n раз большее количество векторов, которые также требуют управления, что, однако, на практике не составляет проблему.In other words, the design solutions discussed above allow the gaming computer to move the passive game piece on the game table in a controlled and “free” mode, taking into account the position and orientation of the game figure. In addition, the possibility of a directed application of force to the game figure is provided when the place, direction and power of such a driving force are regulated within certain limits within the plane of the playing field. It is also possible to rotate game pieces in place. To this end, two force vectors are applied to the object, arising due to elements opposing each other within the playing surface, acting on different points of the figure, as shown in FIG. 4b and 6b, 12b and 13b. If it is necessary to move several figures at the same time, n times more vectors must be applied to them, which also require control, which, however, is not a problem in practice.
Физические характеристики разных игровых фигур могут в той или иной степени различаться, например, их трение о поверхность игрового стола, их масса и т.д. Эта задача, тем не менее, легко решается, так как орган управления задействует механизм обратной связи, при котором, соответственно, учитываются текущее местоположение и ориентация игровых фигур, и при необходимости эти данные поступают на игровой компьютер.The physical characteristics of different game figures can vary to one degree or another, for example, their friction on the surface of the gaming table, their mass, etc. This task, however, is easily solved, since the control uses a feedback mechanism, in which, accordingly, the current location and orientation of the game figures are taken into account, and, if necessary, this data is sent to the gaming computer.
Следовательно, рассмотренные выше варианты технических решений отвечают требованиям игровых устройств, где часто прилагается большое количество векторов силы, которые требуют при этом легкости управления с учетом точки приложения, направления и величины. В описанных реализациях изобретения использован тот принцип, что управление названными переменными не должно зависеть от случайного выбора разрешающей способности. Предпочтительнее варьировать шаг квантования в зависимости от свойств конкретных игровых фигур, например, от их размеров. Допустим, если диаметр самой маленькой из используемых фигур составляет 10 мм, то для управления вектором силы будет достаточно, например, разрешающей способности в одну четвертую этого диаметра, то есть, в данном случае 2,5 мм. Точные показатели зависят от условий практической реализации.Therefore, the options for technical solutions discussed above meet the requirements of gaming devices, where a large number of force vectors are often applied, which require ease of control, taking into account the application point, direction, and magnitude. In the described implementations of the invention, the principle is used that the management of the named variables should not depend on a random choice of resolution. It is preferable to vary the quantization step depending on the properties of specific game figures, for example, on their sizes. Suppose that if the diameter of the smallest of the figures used is 10 mm, then, for example, a resolution of one fourth of this diameter, that is, in this case 2.5 mm, will be enough to control the force vector. The exact indicators depend on the conditions of practical implementation.
Величина вектора силы, действующей на фигуры, также может быть определена органом управления. На выходе замкнутого рабочего цикла устройство позиционирования выдает результат, куда входят управляемая переменная положения или скорости объекта или игровой фигуры и управляемые переменные направления и „мощности“вектора силы. Орган управления может задействовать ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальный) регулятор, который, в свою очередь, должен обеспечить сбалансированность прилагаемого вектора силы так, чтобы движение игровой фигуры было максимально равномерным при одновременном устранении или минимизации побочных воздействий на другие игровые фигуры. Например, орган управления может наращивать величину приложения вектора силы от минимального значения до начала движения игровой фигуры и затем поддерживать этот уровень, или даже уменьшить его после преодоления статического трения. В частности, квантование силы осуществляется путем введения дополнительных воздушных клапанов в конструкции фиг. 2-8, или даже путем дозирования давления воздуха, подаваемого на пневмоклапаны. Интенсивность изгибных волн также управляема. И, наконец, ток, проходящий по обмоткам электромагнита в аппаратных версиях на фиг. 9a-15b, тоже поддается регулированию.The magnitude of the force vector acting on the figures can also be determined by the control. At the output of a closed duty cycle, the positioning device produces a result that includes a controlled variable of position or speed of an object or game figure and controlled variable of direction and “power” of the force vector. The control can use the PID (proportional-integral-differential) controller, which, in turn, must ensure the balance of the applied force vector so that the movement of the game figure is as uniform as possible while eliminating or minimizing side effects on other game figures. For example, the control can increase the magnitude of the application of the force vector from the minimum value to the beginning of the movement of the game figure and then maintain this level, or even reduce it after overcoming static friction. In particular, force quantization is accomplished by introducing additional air valves in the structure of FIG. 2-8, or even by dosing the air pressure supplied to the pneumatic valves. The intensity of the bending waves is also controllable. And finally, the current passing through the windings of the electromagnet in the hardware versions of FIG. 9a-15b is also adjustable.
Устройство позиционирования может в течение игры контролировать положение неподвижных фигур, а в случае необходимости орган управления может приложить необходимые дополнительные векторы силы для удержания таких фигур на месте.The positioning device can control the position of the fixed figures during the game, and if necessary, the control body can apply the necessary additional force vectors to hold such figures in place.
Итак, рассмотренные выше технические решения продемонстрировали три разных практически реализуемых способа приложения упомянутых векторов силы. Во-первых, это изгибные волны, возбуждаемые в светопроницаемой, по возможности тонкой плоскости, например, из листового оргстекла (перспекса), которая может покрывать игровое поле, в частности, экран дисплея, как в случаях фиг. 16-25. Во-вторых, это магнитные поля, генерируемые матрицей электромагнитов, размещенных под экраном, служащим игровым полем. Наконец, это сжатый воздух, проходящий через управляемые пневмоклапаны, встроенные, например, в тонкое светопроницаемое листовое покрытие игрового поля, предпочтительно защищающее участки, где движутся игровые фигуры. Наряду с этими описание касалось и других вариантов реализации, в которых так или иначе использовались указанные выше физические явления.So, the technical solutions discussed above demonstrated three different practically feasible ways of applying the mentioned force vectors. Firstly, it is bending waves excited in a translucent, as thin as possible plane, for example, from Plexiglas (perspex), which can cover the playing field, in particular, the display screen, as in the cases of FIG. 16-25. Secondly, these are magnetic fields generated by a matrix of electromagnets placed under the screen serving as a playing field. Finally, it is compressed air passing through controlled pneumatic valves, integrated, for example, into a thin translucent sheet of the playing field, preferably protecting the areas where the game pieces move. Along with these, the description also referred to other implementation options in which the physical phenomena indicated above were somehow used.
В зависимости от дополнительных условий, в частности, типа, формы и размера перемещаемых игровых фигур при реализации предпочтительно задействовать одну или одновременно несколько названных источников прилагаемой силы или энергии, а именно волны изгиба, магнитные поля или сжатый воздух, как указывалось выше. Так, например, с помощью сжатого воздуха, а именно за счет создания эффекта воздушной подушки, снижается сила трения под фигурой или на определенном участке игрового поля для последующего перемещения этой фигуры по данному участку с использованием магнитного поля, что в комбинации показано на фиг. 26c.Depending on additional conditions, in particular, the type, shape and size of the movable game pieces, it is preferable to use one or several of the aforementioned sources of applied force or energy during the implementation, namely bending waves, magnetic fields or compressed air, as indicated above. So, for example, using compressed air, namely, by creating the effect of an air cushion, the friction force under a figure or in a certain area of the playing field is reduced for the subsequent movement of this figure in this area using a magnetic field, which is shown in combination in FIG. 26c.
Таким образом, без дополнительных аргументов понятно, что рассмотренные выше конструктивные решения могут использоваться при создания игр, в особенности настольных. Тем более они могут использоваться для компьютерных игр, где игровой компьютер оперативно автоматически будет двигать реальные фигуры по игровому столу, причем, без вмешательства человека.Thus, without additional arguments, it is clear that the design solutions discussed above can be used to create games, especially board games. Moreover, they can be used for computer games, where a gaming computer will quickly automatically move real figures on the gaming table, moreover, without human intervention.
Как показано и описано выше, реализуемые аппаратные версии могут комплектоваться экраном, выполняющим роль игрового стола, на котором компьютер может автоматически определять позицию фигур в игре.As shown and described above, the implemented hardware versions can be equipped with a screen acting as a gaming table on which the computer can automatically determine the position of the figures in the game.
Благодаря представленным выше техническим подходам решены также задачи, часто связанные с играми, а именно необходимость перемещения нескольких игровых фигур одновременно. Представляемые в данном изобретении конструкции не нуждаются в каких-либо подвижных элементах.Thanks to the technical approaches presented above, tasks often associated with games have also been solved, namely, the need to move several game pieces simultaneously. The structures presented in this invention do not need any movable elements.
Обращая внимание на компоновку на фиг. 14-15b, следует вновь подчеркнуть, что предпочтительно применение тонколистового материала. Поскольку [на волне изгиба] любая точка плоской поверхности движется по эллиптической траектории, при которой на пике волны движение направлено в одну сторону, а на подошве волны - в противоположную сторону, то возникает возможность перемещения объекта, опирающегося на пиковые точки поверхностной волны в нужном направлении, то есть за счет воздействия на объект, в частности, игровую фигуру, контактирующий большей частью с пиковыми точками изгибной волны, силы трения, направленной в сторону движения поверхностных точек пика волны.Referring to the arrangement of FIG. 14-15b, it should again be emphasized that the use of sheet material is preferred. Since [on a bending wave] any point on a flat surface moves along an elliptical trajectory, in which at the peak of the wave the movement is directed in one direction and at the sole of the wave in the opposite direction, it becomes possible to move an object that relies on the peak points of the surface wave in the desired direction , that is, due to the impact on the object, in particular, the game figure in contact mainly with the peak points of the bending wave, the friction force directed towards the movement of the surface points of the peak of the wave.
Орган управления может регулировать форму волны в плоскости с точностью, достаточной для того, чтобы под каждой перемещаемой игровой фигурой в заданном направлении проходили пики волн большой амплитуды, а под фигурами, которые не должны двигаться, амплитуды пик волн оставались незначительными. Посредством подобных манипуляций орган управления может индивидуально передвигать желаемые объекты или устанавливать их в желаемое положение. Для вращения объекта или игровой фигуры орган управления может, например, сгенерировать с противоположных краев опорной поверхности встречные цуги волн за счет чего на объект начинают действовать противоположно направленные силы. В этом отношении орган управления может использовать синтез волнового поля, чтобы генерировать почти неупорядоченное волновое поле. Такой синтез волнового поля достаточно хорошо известен из области акустики. Для этого, как уже описывалось выше в контексте фиг. 18a и 18b, транспортная поверхность может быть окружена большим количеством генераторов изгибной волны, таких как пьезоэлементы, каждый из которых возбуждает головную волну или элементарную волну которые перекрывают желаемое волновое поле согласно принципу Гюйгенса.The control can adjust the waveform in the plane with an accuracy sufficient to ensure that under each moving game piece in a given direction peaks of waves of large amplitude pass, and under the figures that should not move, the amplitudes of the peak of the waves remain insignificant. Through such manipulations, the control can individually move the desired objects or set them in the desired position. For rotation of an object or a game figure, the control body can, for example, generate oncoming waves of opposite waves from opposite edges of the support surface, due to which oppositely directed forces begin to act on the object. In this regard, the control can use wave field synthesis to generate an almost disordered wave field. Such a synthesis of the wave field is well known from the field of acoustics. To this end, as already described above in the context of FIG. 18a and 18b, the transport surface may be surrounded by a large number of flexural wave generators, such as piezoelectric elements, each of which excites a head wave or an elementary wave that covers the desired wave field according to the Huygens principle.
Предпочтительно, чтобы генераторы изгибной волны были установлены не ближе определенного минимального расстояния друг от друга. Такой минимальный интервал может зависеть от частоты, с какой генератор изгибной волны генерирует волны изгиба. При проектировании органа управления 18 следует учитывать, что действие принципа синтеза волнового поля сохраняется для твердых тел и для ультразвукового диапазона. Так, длина волн изгиба может быть меньше размеров перемещаемых игровых фигур или объектов. Например, источники звука, такие как уже упомянутые пьезоэлементы, создают надлежащее волновое поле с цугами волн достаточно высокой частоты в тонкой плоскости, вдоль кромки которой источники звука размещены на определенном малом расстоянии друг от друга. Согласно данным выше пояснениям здесь рекомендуется для предотвращения на срезе плоскости нежелательных отражений установить ограничения за счет акустического волнового сопротивления. В зависимости от приложения достаточным может быть меньшее количество генераторов изгибной волны, установленных через больший интервал друг от друга. Иными словами, в зависимости от применения вполне отвечать требованиям может волновое поле, образованное сокращенным числом элементарных волн или меньшим количеством генераторов изгибной волны.Preferably, the bending wave generators are installed no closer than a certain minimum distance from each other. This minimum interval may depend on the frequency with which the bending wave generator generates bending waves. When designing the
На фиг. 26c также отражена возможность размещения под дисплеем или под тонкой плоской панелью, отображающей игровое поле, матрицы индивидуально управляемых малогабаритных витков электромагнита, ориентированных вертикально относительно игрового поля. Благодаря этому при соответствующем манипулировании такими обмотками электромагнита внутри игровой плоскости может быть генерировано управляемое магнитное поле. Последнее может использоваться „квазистатически“ или же, согласно принципам линейного электродвигателя, для передвижения игровых фигур, что было отображено в качестве реализации на фиг. 10c. Игровая фигура на фиг. 26b, к примеру, может использоваться в такой реализации, если будет включать в комплект своей оснастки притягиваемый или отталкиваемый магнитом элемент согласно одной из фиг. 10a-10c.In FIG. 26c also reflects the possibility of placing under the display or under a thin flat panel displaying the playing field, a matrix of individually controlled small turns of the electromagnet oriented vertically relative to the playing field. Due to this, with appropriate manipulation of such electromagnet windings, a controlled magnetic field can be generated inside the playing plane. The latter can be used “quasi-statically” or, according to the principles of a linear electric motor, for moving game pieces, which was displayed as an implementation in FIG. 10c. The game figure in FIG. 26b, for example, can be used in such an implementation if it includes an element attracted or repelled by a magnet according to one of FIGS. 10a-10c.
При квазистатическом подходе, например, в игровые фигуры встраивают небольшие постоянные магниты, и задействуют обмотки электромагнита, смонтированные под игровым столом, для приложения к этим постоянным магнитам тягового или сдвигающего усилия. В результате возникают вектора силы, и при достаточной частоте растра и точности регулирования витков соленоидов, а также при обеспечении устройством позиционирования надлежащей обратной связи, о которой говорилось выше, можно достичь желаемой подвижности фигур в игре. Если в игровую фигуру встроено два или больше постоянных магнитов, направленных в разные стороны игрового поля, как проиллюстрировано выше в контексте фиг. 12a-13b, такую фигуру можно свободно вращать или поворачивать, если воздействовать не нее с лвух сторон в нужном направлении толкающим или тянущим магнитным полем. При соответствующей отладке игровой фигуры, эффект сдвига также можно использовать, допустим, для уменьшения массы фигуры, покоящейся на подошве или основании, способствуя сдвигающему или тяговому усилию, прилагаемому к фигуре магнитом, расположенным ниже центра тяжести фигуры.In a quasi-static approach, for example, small permanent magnets are embedded in game pieces, and electromagnet windings mounted under the gaming table are used to apply traction or shear forces to these permanent magnets. As a result, force vectors arise, and with a sufficient raster frequency and accuracy of regulation of the turns of the solenoids, as well as providing the positioning device with the proper feedback mentioned above, it is possible to achieve the desired mobility of the figures in the game. If two or more permanent magnets are inserted into the game piece, directed in different directions of the game field, as illustrated above in the context of FIG. 12a-13b, such a figure can be freely rotated or rotated if it is exposed to it from two sides in the desired direction by a pushing or pulling magnetic field. With appropriate debugging of the game figure, the shear effect can also be used, for example, to reduce the mass of the figure resting on the sole or base, contributing to the shear or traction force applied to the figure by a magnet located below the center of gravity of the figure.
При подходе с использованием линейного электродвигателя, как на фиг. 10c, в игровых фигурах монтируют малогабаритные электромагнитные катушки, выполняющие роль „роторной обмотки“, где ток индуцируется изменениями магнитного поля. Катушки электромагнитов под игровым столом являются катушками возбуждения, которые генерируют подвижное магнитное поле, оказывающее воздействие на витки ротора. Выполненные надлежащим образом катушки возбуждения, например, с соблюдением требуемого расстояния до обмоток ротора и при достаточной „разрешающей способности“ матрицы катушек возбуждения, способствуют прямому взаимному разделению сил на индивидуальных роторных витках для выполнения контролируемых индивидуальных движений игровых фигур. Другая версия реализации состоит в том, чтобы выполнить витки ротора 110 внутри игровых фигур „коммутируемыми“ и за счет этого сделать обмотку ротора раздельно активируемой, например, таким образом, чтобы переключатель или регулируемое сопротивление подключались к ответвлению параллельно реальной обмотке 110. Подвижное магнитное поле может быть расширено, что облегчает настройку матрицы возбуждения или матрицы катушек электромагнита. Путем выбора соответствующих роторных витков можно двигать и вращать нужные фигуры.In the approach using a linear electric motor, as in FIG. 10c, small-sized electromagnetic coils acting as a “rotor winding” are mounted in game figures, where the current is induced by changes in the magnetic field. The coils of electromagnets under the gaming table are field coils that generate a moving magnetic field that affects the turns of the rotor. Properly executed excitation coils, for example, observing the required distance to the rotor windings and with sufficient “resolving power” of the matrix of excitation coils, facilitate direct mutual separation of forces on individual rotor turns to perform controlled individual movements of game figures. Another version of the implementation is to make the turns of the
Перемещаемые игровые фигуры или объекты могут получать индивидуальные команды извне, например, от органа управления, на размыкание или замыкание соответствующих коммутирующих элементов или роторных обмоток.Movable game pieces or objects can receive individual commands from the outside, for example, from the control, to open or close the corresponding switching elements or rotor windings.
Технические решения, представленные на фиг. 2-8, относятся к устройствам, действующим по принципу „зависания“ на воздушной подушке. В соответствии с этим принципом воздух для воздушной подушки поступает через множество тонких отверстий или пневмосопл опорной плоскости. Как говорилось выше, такая плоскость может представлять собой лист светопроницаемого материала, помещенный над игровым полем, например, над дисплеем. Над этой плоскостью зависают соответствующие объекты, допустим, игровые фигуры. Воздушная подушка под объектом устраняет трение между ним и несущей поверхностью, после чего объект может быть легко перемещен в одном из направлений.The technical solutions shown in FIG. 2-8 relate to devices that operate on the principle of “hovering” on an air cushion. In accordance with this principle, air for the airbag enters through a plurality of thin holes or pneumo nozzles of the supporting plane. As mentioned above, such a plane can be a sheet of translucent material placed above the playing field, for example, above the display. The corresponding objects, for example, game pieces, hang above this plane. The air cushion under the object eliminates friction between it and the bearing surface, after which the object can be easily moved in one of the directions.
Ранее описаны возможные варианты совмещения эффекта воздушной подушки, уменьшающей силу трения, с другими физическими явлениями и силами, обеспечивающими движение. Вместе с тем, воздушные сопла, встроенные в несущую плоскость, могут выполнять роль движителя, генерируя движение за счет их индивидуального открытия и закрытия с подачей воздуха в основания игровых фигур, имеющие специальную конфигурацию, как описывалось при рассмотрении фиг. 2-8.Previously described are possible options for combining the effect of an air cushion that reduces friction, with other physical phenomena and forces that provide movement. At the same time, air nozzles built into the carrier plane can act as a propulsion device, generating movement due to their individual opening and closing with air supply to the bases of game figures having a special configuration, as described when considering FIG. 2-8.
Светопропускающим материалом опорной плоскости совстроенными раздельно регулируемыми пневмоклапанами, о котором уже упоминалось несколько раз, может быть тонкий, не проводящий электричество листовой полимер. В листе такого неэлектропроводящего полимера, например, с помощью лазера прорезают очень узкие короткие щели, которые могут выполнять функции раздельно регулируемых воздушных клапанов. За счет электростатических сил эти щели могут находиться в открытом или закрытом состоянии. Указанные прорези могут быть покрыты прозрачным проводящим материалом, а в дальнейшем - слоем прозрачного неэлектропроводного материала. Таким образом, стенки прорезей, в сущности, образуют „пластинчатый конденсатор“. В последующем на верхней и нижней поверхностях опорной плоскости из прозрачного материала может быть установлена матрица токопроводящих дорожек и транзисторов таким образом, что любая из стенок каждой из прорезей может быть индивидуально отслежена и заряжена.The light-transmitting material of the reference plane with integrated separately adjustable pneumatic valves, which has already been mentioned several times, may be a thin, non-conductive sheet polymer. In a sheet of such a non-conductive polymer, for example, very narrow short slits are cut with a laser, which can act as separately adjustable air valves. Due to electrostatic forces, these slots can be in open or closed state. These slots can be coated with a transparent conductive material, and subsequently with a layer of transparent non-conductive material. Thus, the walls of the slots essentially form a “plate capacitor”. Subsequently, a matrix of conductive tracks and transistors can be installed on the upper and lower surfaces of the reference plane of transparent material so that any of the walls of each of the slots can be individually monitored and charged.
Если стенки щелей в текущий момент заряжены однополярно, они взаимно отталкиваются и открывают воздушный клапан, если же они имеют противоположные заряды, они взаимно притягиваются и сохраняют клапан закрытым, как описано выше. По возможности предпочтительно, чтобы плоскость при этом была достаточно эластична.If the walls of the slots are currently unipolarly charged, they mutually repel and open the air valve; if they have opposite charges, they mutually attract and keep the valve closed, as described above. If possible, it is preferable that the plane in this case be sufficiently elastic.
Возможен вариант решения, в соответствии с которым электростатические клапаны образуются двумя слоями фольги, лежащими друг над другом.A solution is possible, according to which the electrostatic valves are formed by two layers of foil lying on top of each other.
Другой вариант опорной плоскости может обеспечивать горизонтальное перемещение игровых фигур за счет движущих сил, вырабатываемых управляемыми пневмоклапанами. Одно из возможных конструктивных решений, описанных выше, предусматривает разделение нижнего объема фигуры перегородками на изолированные отсеки. Через воздушные клапаны воздух может подаваться в отсеки раздельно. В центре фигуры может быть выгорожена полностью изолированная камера, за счет которой формируется несущая воздушная подушка. Вокруг такой камеры могут располагаться отсеки, перегородки которых не сплошные. Устье проема в перегородке образует „реактивное сопло“, которое при подаче воздуха в зависимости от своей геометрии может создавать продольную или поперечную тягу. В этой связи следует вновь сделать ссылку на описание фиг. 3, 4a и 4b. Для перемещения фигуры сначала центральную камеру наполняют воздухом для образования несущей воздушной подушки, ослабляющей силу трения, затем, в один или несколько других отсеков подают воздух для создания тяговой силы в определенном направлении прямолинейного или вращательного движения.Another variant of the reference plane can provide horizontal movement of game figures due to the driving forces generated by the controlled pneumatic valves. One of the possible structural solutions described above provides for the separation of the lower volume of the figure by partitions into isolated compartments. Through the air valves, air can be supplied to the compartments separately. In the center of the figure, a completely insulated chamber can be blocked out, due to which a carrier air cushion is formed. Around such a chamber can be compartments, the partitions of which are not continuous. The mouth of the opening in the partition forms a “jet nozzle", which, when supplied with air, depending on its geometry, can create longitudinal or transverse thrust. In this regard, reference should again be made to the description of FIG. 3, 4a and 4b. To move the figure, first the central chamber is filled with air to form a carrier air bag that weakens the friction force, then air is supplied to one or several other compartments to create a traction force in a certain direction of linear or rotational motion.
Таким образом, благодаря описанным выше конструктивным решениям отпадает необходимость применения роботов-манипуляторов для захвата и перемещения объектов на поверхности. Активные подвижные элементы для игровых фигур не требуются. Векторы силы формируются без посредства подвижных элементов, за исключением вышеуказанных случаев с электростатическими пневмоклапанами или пьезоэлементами для генерации изгибной волны. С помощью предлагаемых версий исполнения вращаться или перемещаться могут одновременно несколько фигур. Генерация вектора силы может выполняться исключительно „снизу“. Благодаря этому, пространство над игровым полем или над транспортной поверхностью остается свободным. В частности, представленные выше аппаратные версии делают игру „осязаемой“ со стороны игрового компьютера как партнера. Компьютер может распознавать ходы человека и делать ответные ходы за себя или за удаленных игроков непосредственно реальными игровыми фигурами. Воплощена может быть любая игра, в которой правилами предусматривается наличие игрового поля и фишек игроков.Thus, thanks to the design solutions described above, there is no need to use robotic manipulators to capture and move objects on the surface. Active movable elements for game pieces are not required. Force vectors are formed without moving elements, with the exception of the above cases with electrostatic pneumatic valves or piezoelectric elements to generate a bending wave. Using the proposed versions of execution, several figures can rotate or move simultaneously. The generation of the force vector can be performed exclusively “from below”. Due to this, the space above the playing field or above the transport surface remains free. In particular, the hardware versions presented above make the game “tangible” on the part of the gaming computer as a partner. The computer can recognize human moves and make reciprocal moves for themselves or for remote players directly with real game pieces. Any game may be embodied in which the rules provide for the presence of a playing field and players' chips.
В отношении раздельно управляемых воздушных клапанов необходимо обратить внимание на то, что используемый материал, например, кремний (силикон), предпочтительно должен быть достаточно эластичным, чтобы эффективно обеспечивать размыкание и смыкание воздуховодов. Как уже говорилось ранее, прилагаемое усилие может создаваться за счет электростатической силы благодаря наличию электрических полей. В результате обкладка конденсатора может быть прозрачной. В зависимости от практического приложения может быть достаточно одного электрода или одной пластины обкладки конденсатора для каждого раздельно регулируемого клапана, если, например, в качестве другой пластины обкладки конденсатора или другого электрода будет введена область с постоянно заряженным участком или с одной постоянно заряженной стенкой щели индивидуально регулируемого пневмоклапана. Как уже предлагалось выше, воздушные клапаны могут быть выполнены из кремния (силикона) и встроены в опорную плоскость из твердого материала, например, из листового стекла, с отверстиями по размеру клапанов. Коэффициенты преломления кремниевых клапанов и стекла подбирают так, чтобы они совпадали, допустим, 1,43. Следовательно, можно обеспечить оптическую плавность перехода границы между стеклом и кремниевыми клапанами без нарушения светопроницаемости.With regard to separately controlled air valves, it is necessary to pay attention to the fact that the material used, for example, silicon (silicone), should preferably be flexible enough to effectively ensure the opening and closing of the air ducts. As mentioned earlier, the applied force can be created due to electrostatic force due to the presence of electric fields. As a result, the capacitor plate may be transparent. Depending on the practical application, one electrode or one capacitor plate for each separately adjustable valve may be sufficient if, for example, a region with a continuously charged section or with one constantly charged gap wall of an individually adjustable gap is introduced as another plate of the capacitor plate pneumatic valve. As already suggested above, the air valves can be made of silicon (silicone) and embedded in the supporting plane of a solid material, for example, sheet glass, with holes in the size of the valves. The refractive indices of silicon valves and glass are selected so that they coincide, say, 1.43. Therefore, it is possible to ensure optical smoothness of the transition between the glass and silicon valves without impairing light transmission.
Из варианта реализации, рассмотренного на примере фиг. 14-15b, известно, что движение может быть генерировано также за счет стационарной волны. Орган управления может управлять средством перемещения 16 таким образом, чтобы перемещаемый объект или игровая фигура с надлежащей геометрией основания находились во впадине стоячей волны. Если стоячая волна затем начнет медленно двигаться, предположим, за счет плавного регулирования фазы одного из генерирующих волновых цугов, игровая фигура начнет перемещаться в горизонтальной плоскости между пиками волн. Если вблизи игровой фигуры находятся обособленные зоны сложных конфигураций, фигуре может быть придано вращательное движение посредством двух разных стоячих волн.From the embodiment described in the example of FIG. 14-15b, it is known that motion can also be generated by a stationary wave. The control can control the means of
В зависимости от условий практического применения описанные выше способы могут быть реализованы в аппаратных или программных средствах, что касается, в частности, алгоритмов локализации и идентификации объектов на плоскости дисплея или техники перемещения объектов по горизонтальной плоскости. При техническом исполнении могут быть использованы цифровые носители и накопители данных, такие, в частности, как гибкий диск, CD, DVD, хранящие электронно считываемые сигналы управления и взаимодействовать с программируемой компьютерной средой таким образом, чтобы мог быть осуществлен соответствующий способ. Таким образом, в целом, изобретение представляет собой программный продукт или компьютерный продукт или программные средства с программным кодом на машиночитаемом носителе для осуществления способа, представленного в настоящем изобретении, при условии реализации данного программного продукта с использованием компьютерной или процессорной техники. Определяя иначе, изобретение может быть реализовано как вариант цифрового носителя средств управления компонентами системы с программным кодом для осуществления представляемого способа при условии выполнения с использованием процессорной техники. В качестве процессора здесь может быть задействован компьютер, микропроцессорная карта, игровой компьютер или другие интегральные схемы.Depending on the conditions of practical application, the methods described above can be implemented in hardware or software, in particular, in particular, algorithms for localizing and identifying objects on the display plane or techniques for moving objects on a horizontal plane. For technical performance, digital media and data storage devices can be used, such as, in particular, floppy disks, CDs, DVDs that store electronically readable control signals and interact with a programmable computer environment in such a way that the corresponding method can be implemented. Thus, in General, the invention is a software product or computer product or software with software code on a computer-readable medium for implementing the method presented in the present invention, subject to the implementation of this software product using computer or processor technology. Defining otherwise, the invention can be implemented as a variant of a digital medium for controlling components of a system with program code for implementing the present method, provided that it is performed using processor technology. As a processor, a computer, a microprocessor card, a gaming computer, or other integrated circuits can be used here.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013150015/12A RU2588458C2 (en) | 2013-11-11 | Transportation of object on surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013150015/12A RU2588458C2 (en) | 2013-11-11 | Transportation of object on surface |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123123/12A Division RU2543406C2 (en) | 2008-11-14 | 2009-10-30 | Object transportation over surface |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013150015A RU2013150015A (en) | 2015-05-20 |
RU2588458C2 true RU2588458C2 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3841636A (en) * | 1973-11-29 | 1974-10-15 | Marvin Glass & Associates | Vibratory game |
US3909741A (en) * | 1974-11-04 | 1975-09-30 | Gen Electric | Acoustic transducer with direct current output |
US20020066997A1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-06-06 | Jaan Noolandi | Air jet board device |
DE102006009451A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Interaction device for game board, has controller formed and coupled with transmitting/receiving devices to control each transmitting/receiving device to cooperate with identification devices for identifying and locating pieces on board |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3841636A (en) * | 1973-11-29 | 1974-10-15 | Marvin Glass & Associates | Vibratory game |
US3909741A (en) * | 1974-11-04 | 1975-09-30 | Gen Electric | Acoustic transducer with direct current output |
US20020066997A1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-06-06 | Jaan Noolandi | Air jet board device |
DE102006009451A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Interaction device for game board, has controller formed and coupled with transmitting/receiving devices to control each transmitting/receiving device to cooperate with identification devices for identifying and locating pieces on board |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2573348C2 (en) | Object transportation over surface | |
JP2018060540A (en) | Haptic actuator incorporating electropermanent magnet | |
US9971410B2 (en) | Transversal actuator for haptic feedback | |
Lee et al. | ZeroN: mid-air tangible interaction enabled by computer controlled magnetic levitation | |
US10835808B2 (en) | Methods for selecting dice for a gaming system | |
US9317141B2 (en) | Magnetic and electrostatic vibration-driven haptic touchscreen | |
CN105229719A (en) | Display system and method | |
KR20180119704A (en) | System and method for providing haptic stimulus based on position | |
WO2004055776A9 (en) | Interactive directed light/sound system | |
KR20190040897A (en) | Haptic effects with multiple peripheral devices | |
JP7189957B2 (en) | Interactive components for amusement parks | |
US9746925B2 (en) | Haptic feedback device using a dual coil linear solenoid | |
US9959962B2 (en) | Using magnetism to move a physical object proximate a base | |
RU2588458C2 (en) | Transportation of object on surface | |
RU2590883C2 (en) | Transportation of object on surface | |
KR20200114842A (en) | System for controlling micro robot using redundant of magnetic field | |
JP2024502074A (en) | User-specific interactive object system and method | |
US11465050B2 (en) | Intelligent board with integrated devices and connected interactions | |
Tripicchio et al. | Control strategies and perception effects in co-located and large workspace dynamical encountered haptics | |
US20200058427A1 (en) | Impact actuator with 2-degree of freedom and impact controlling method | |
KR101596839B1 (en) | Method and apparatus for calculating speed of dart pin and computer-readable medium thereof | |
US9488901B1 (en) | Crowd-deployable objects to control a presentation | |
JP2002147523A (en) | Iron sand magnetism active vibration control device | |
KR20150127017A (en) | Method and apparatus for calculating speed of dart pin and computer-readable medium thereof |