本发明属于智能玩具领域，具体涉及一种蓝牙遥控的模块化组装玩具。
背景技术：
电子产品已经出现在生活中的各个角落，一些电子玩具也不例外。这些电子玩具从出厂到报废一直都是以已经固定的结构保持不变，难以提高孩子对其新鲜感。某些积木类玩具是可以重复性组合的，但是其不具有电子能动结构；而其他玩具虽然具有电子能动机构但是不能实现组合拼接的功能，相对比较单一。将电子技术和拼接组合玩具整合到一起，才能充分展现一个玩具的魅力，在使用中有利于挖掘一个孩子的想象力和创造力，使得孩子的动手能力和逻辑思维得到不断的提升。所以现在的电子玩具只有向着模块化拼接组合，能动控制，遥控性发展才能有更大的市场和发展前景。
技术实现要素：
本发明的技术方案如下：
一种蓝牙遥控的模块化组装玩具，包括功能模块和扩展模块。功能模块包括：蓝牙模块、旋转模块、摆动模块、转接模块和推拉模块；扩展模块包括充电模块和车轮模块，但功能模块和扩展模块不限定于只包括上述几种现有模块，还可以增加新的模块，如弹跳模块、抓取模块等。
现有各功能模块具体结构和功能如下：
需要说明的是，各模块中，均包含同样的卡角和按钮结构，故只在蓝牙模块中对卡角和按钮结构进行结构说明，在后续的模块中不在赘述。
蓝牙模块
该模块内部设计有电池支撑支架，电池支撑架两端设计有上端盖和下端盖，上端盖和下端盖各通过4颗螺钉和电池支撑支架连接，上端盖、下端盖上都设计有卡角用于与其他模块进行机械连接，卡角包括卡角1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3和卡角4尺寸相同，在卡角1和卡角2之间设计有一个按压式按钮，按钮下面有一个复位弹簧；
在上端盖、下端盖的端面中间都设计有4个导电触点，导电触点穿过端盖焊接在端盖内部的连接电路板上，电路板通过端盖背面的4个热熔柱铆接固定在端盖上，在连接电路板背面还设计有连接端子座，通过连接端子座与主电路板连接；
电池支撑支架上侧面纵向设计有两个电池槽，用于放置两节充电锂电池，电池槽的两端有弹簧和触片连接电池的正极和负极；电池支撑架的一侧安装有主电路板，主电路板两侧开有3个凹槽，主电路板通过这3个凹槽卡在电池支撑架上的3个固定卡角上，固定卡角位于主电路板的上部、下部和外侧；
在电池支撑架外部，上、下端盖之间有外壳，外壳通过上下端盖夹紧固定，在上端盖和电池支撑架中间还设计有电源开关，电源开关放置在电池支撑架上的槽中，通过上端盖压紧固定；
主电路板上包含有蓝牙通信模块、电源充放电管理模块、信号处理模块；
旋转模块
该模块有两大部分组成，包括固定部和转动部，转动部分由减速电机带动，减速电机通过两颗螺钉固定在下部外壳上；下部外壳的上端面上设计有环形接触板，环形接触板通过紧固减速电机的两颗螺钉和减速电机一起紧固在下部外壳上，环形接触板向上的一面分布有4道导电环和一个零点检测位，环形接触板另一面焊接有连接端子座，减速电机的输出轴通过下部外壳上端面上的孔和环形接触板中心的孔穿出；下部外壳的内部、减速电机的一侧有主电路板，主电路板安装在下部外壳内壁的卡槽内，主电路板的上端设计有连接端子与环形电路板背面的端子座连接；
下部外壳的内部、电机的后部还装有下转接件，下转接件通过3颗螺钉和下部外壳紧固在一起；下转接件下面通过4颗螺钉安装有下部端盖，下部端盖上设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角包括卡角1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3和卡角4尺寸相同，在卡角1和卡角2之间设计有一个按压式按钮，按钮下面设计有一个复位弹簧；
在下端盖的中间设计有4个接触弹簧针，接触弹簧针穿过端盖焊接在端盖内部的连接电路板上，连接电路板通过端盖背面的4个热熔柱铆接固定在端盖上，连接电路板背面还设计有连接端子座，通过连接端子座与主电路板连接；
电机的输出轴上安装有联轴器，联轴器通过顶丝紧固在电机输出轴上，联轴器上端有一个圆盘，圆盘上分布4个螺纹孔和1个定位孔，圆盘下面装有上转接件和刷片板，上转接件和刷片板上均有4个螺钉过孔，在上转接件正反两面各有1个定位柱，一个用于插入联轴器的定位孔中，一个插入刷片板上的定位孔中，4颗螺钉穿过刷片板和上转接件上的螺钉过孔旋接于到联轴器圆盘上的螺纹孔，将刷片板和上转接件紧固在联轴器上，上转接件和刷片板中心都设计有孔，联轴器从孔中穿过；
刷片板向下的一面焊接有5个弹性刷片，分别与环形接触板上的4道环形导电环和零位检测点相接触，刷片末端为V形，刷片板的另一面焊接有连接端子；上转接件的上部分布有4个螺钉柱，螺钉柱和螺钉配合将转动端盖和上转接件固定；转动端盖上同样设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角形状、大小与下部端盖上的完全相同；转动端盖上设计有相同结构的上述按钮；在转动端盖的中间设计有4个接触弹簧针，弹簧针穿过端盖焊接在端盖内部的连接电路板上，连接电路板通过端盖上的4个热熔柱铆接固定，并通过连接电路板背面的连接端子座与刷片板上的连接端子连接；
摆动模块
包括固定部和摆动部，摆动部分由减速电机带动，减速电机在下部外壳的内部横向放置，下部外壳为T型，下部外壳包括一个横向的圆筒和一个竖向的圆筒，横向圆筒一端封闭，另一端开放；减速电机通过两颗螺钉紧固在横向圆筒封闭一端的端面上，端面的中心有一个电机轴的出孔，电机轴从出孔中穿出，电机轴末端连接有联轴器；竖向的圆筒内安装有主电路板，主电路板通过2颗螺钉紧固在竖向圆筒内部的2个螺丝柱上，主电路板上设计有两个连接座和1个连接端子，其中一个连接座通过导线和减速电机相连，另一个连接座通过导线和摆动端的连接电路板相连；下部外壳的下部安装有下部端盖，下部端盖通过4颗螺钉紧固在下部外壳上；下部端盖上设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角包括卡角1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3 和卡角4尺寸相同；在卡角1和卡角2之间设计有一个按压式按钮，按钮下面设计有一个复位弹簧；在下端盖端面的中间设计有4个接触弹簧针，接触弹簧针穿过下端盖焊接在端盖内部的连接电路板上，连接电路板通过端盖上的4个热熔柱铆接固定，连接电路板背面还设计有连接端子座，通过连接端子座与主电路板上的连接端子相连接；
下部外壳横向圆筒的两端分别嵌有一个轴套，上左壳体和上右壳体的下半部分分别有一个凸出的空心轴插入到轴套中，工作时上左壳体和上右壳体沿轴心转动，在上右壳体的空心轴内部插入有六角形的联轴器，联轴器与减速电机的输出轴连接并通过顶丝紧固在一起；上右壳体上空心轴的外围还有一个小圆孔，圆孔中嵌着一个圆柱形小磁铁，霍尔传感器被触发从而实现零点位置的检测，霍尔传感器设计在连接电路板上；上左壳体和上右壳体的上半部分通过唇口、限位筋和一个卡扣配合连接，并且在上左壳体和上右壳体上半部分的内部各有2个螺丝柱，用于将上端盖、上左壳体和上右壳体通过4颗螺钉紧固到一起；
上端盖上设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角形状、大小与下部端盖上的完全相同，在卡角1和卡角2之间也设计有一个用于锁定的按钮；在上端盖的中间也设计有4个接触弹簧针，用于与其他模块的电源、通信连接，弹簧针接穿过端盖焊接在端盖内部的连接电路板上，连接电路板通过端盖上的4个热熔柱铆接固定，连接电路板背面有连接座，连接座与1根导线相连，通过导线与主电路板连接；
转接模块
转接模块外壳由上壳和下壳两部分组成，上壳包括上端面和4个横向端面的上半部分，下壳包括下端面和4个横向端面的下半部分，上壳和下壳之间通过4颗螺钉从内部紧固在一起；在横向的4个端面的中心各有一个圆形的小端盖，小端盖被上壳和下壳夹紧固定在上壳、下壳之间；
在转接模块的6个端面上都设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角包括卡角 1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3和卡角4尺寸相同；每个端面的中间都设计有4个接触弹簧针，接触弹簧针穿过各端面焊接在各端面内部的连接电路板上，上端面内部的连接电路板焊接在模块内部的主电路板上，4个横向端面内部的连接电路板通过小端盖上的4个热熔柱和小端盖铆接固定，下端面内部的连接电路也是通过下壳上的4个热熔柱和下壳铆接固定，除上端的连接电路板外其他5个端面的连接电路板的背面都设计有连接端子座，通过连接端子座与主电路板上的连接端子相连接；
主电路板有两块电路板组成，一块竖直放置，一块横向放置，两块板垂直插接后焊接在一起，在主电路板的下端和横向的4端都设计有连接端子，通过这些连接端子分别和各端面连接电路板连接，同时，主电路板通过六个方向的连接电路板相互夹紧固定；
推拉模块
包括上端盖、下端盖、外壳、一级外壳、二级外壳、电机、电机支架、一级丝杠、二级丝杠、一级滑块和二级滑块，减速电机固定在电机支架上，并和电机支架一起安装在外壳上，电机支架的另一端装有下端盖；下端盖上设计有卡角用于与其他模块进行机械连接，卡角包括卡角1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3和卡角4尺寸相同，不同大小的卡角保证了与其他模块连接位置的唯一性；在卡角1和卡角2之间设计有一个按压式按钮，按钮下面有一个复位弹簧，按钮受到按压时会向下移动，按压消失后按钮在复位弹簧的作用下会自动上移回位，在下端盖的中间设计有4个接触弹簧针，用于与其他模块的电气连接，弹簧针穿过下端盖焊接在端盖内部的连接电路板上，连接电路板通过端盖背面的4个热熔柱铆接固定在端盖上，在连接电路板背面还设计有连接端子座，通过连接端子座与主电路板上的连接端子相连接；
在外壳的内部还套有一级外壳，外壳内壁上设计有限位筋，外壳上端部设计有档筋，当一级外壳移动到最上端时，会被外壳上的档筋阻挡；一级外壳内部同样套有二级外壳，二级外壳通过一级外壳内部的限位筋，一级外壳上端部也设计有档筋；一级外壳下端面上有一开槽，一级滑块通过中间的环形槽插入到一级外壳的开槽中，一级滑块由一级丝杠带动，一级滑块上部和二级丝杠固定连接在一起，二级丝杠为空心丝杠，空套在一级丝杠的外面；二级丝杠上套有二级滑块，二级滑块和二级外壳的底部连接在一起，二级外壳的顶部装有上部端盖，由4颗螺钉将二级外壳和上部端盖紧固在一起；
上端盖上设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角形状、大小与下部端盖上的完全相同，卡角包括卡角1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3和卡角4尺寸相同；在卡角1和卡角2之间设计有一个按压式按钮，按钮下面有一个复位弹簧；在上端盖的中间也设计有4个接触弹簧针，接触弹簧针穿过连接电路板，连接电路板焊接在上端盖内部，连接电路板通过端盖背面的4个热熔柱铆接固定在端盖上，连接电路板背面有连接座，连接座通过1根螺旋导线与主电路板连接；
充电模块
该模块有上壳、下壳和吸盘组成，上壳顶部设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角包括卡角1、卡角2、卡角3和卡角4，其中卡角1最大，卡角2最小，卡角3和卡角4尺寸相同；
卡角的中间设计有一圆形平台，平台上设计有4个导电端子，导电端子穿过上壳焊接在上壳内部的连接电路板上，连接电路板通过端盖背面的4个热熔柱铆接固定在端盖上，连接电路板背面还设计有连接端子座，连接电路板通过连接端子座与主电路板上的连接端子相连接，主电路板通过螺钉安装在上壳内部，主电路板的一端设计有一个USB 插口，上壳表面对应USB插口处设计有开口；下壳安装在上壳的底部，下壳通过4颗螺钉和上壳固定，下壳上装有一个吸盘，吸盘上带有螺柱，螺柱穿过下壳上的通孔后由螺母从上面紧固；
车轮模块
车轮模块也是本玩具的扩展模块之一，具有本套玩具统一的拼接接口，可以和转动模块拼接后为玩具添加行走功能，也可以作为玩具的支撑；
该模块由3部分组成，分别为轮胎、轮毂和拼接接口，拼接接口一面设计有用于与其他模块进行连接的卡角，卡角结构与上述卡角结构相同，拼接接口的另一面有一个六边形的柱体，用于插入到轮毂上的六边形的槽中，以此传递扭矩，由一颗螺钉穿过轮毂上的通孔后拧入到拼接接口六边形柱体中间的螺丝孔中，将拼接接口和轮毂紧固在一起；轮毂的外圈套有轮胎，用于增大与地面间的摩擦力。
优选的，所述车轮模块，其特征在于，所述卡角接口可以互补拼接；所述一个接口中卡角数量不限定为4个，可以增多或减少，但不少于2个；所述六边形柱体，不限定为六边形，可以为其他形状。
一种蓝牙遥控的模块化组装玩具，其使用方法是：
用户根据自己要拼装成的形状结构和动作需要选择合适的模块拼接，例如，要拼装一个小车，需要选择1个蓝牙模块、2个转接模块、4个转动模块和4个车轮模块进行拼接。拼接时要保持蓝牙模块上的电源开关处于关闭状态，把所有需要的模块都通过卡角拼装好后，形成一个模块组合，下文统称为组合体，如果有的模块当前所处的角度位置不是用户所需要的，用户可以手动旋转调整模块角度，当拼装后的组合体形状符合用户的需要后，开启蓝牙模块上的电源开关，此时在控制端通过蓝牙可以搜索并连接到蓝牙模块，连接后控制端通过蓝牙模块获取组合体的物理形状信息，并在控制端以3D图像的方式显示出虚拟的组合体。
控制端、蓝牙模块，其他子模块之间信息流通的顺序是：控制端通过蓝牙发送控制命令到蓝牙模块，蓝牙模块接收到控制端的命令后，再通过其两端接口上的导电触点及与其相接触的其他各个模块接口上的接触弹簧针把命令发送到各个子模块；子模块也可以发送数据到蓝牙模块，蓝牙模块收集到各个子模块的信息后再通过蓝牙发送到控制端；
在控制端可以点击虚拟组合体中的任意子模块，获取并显示出该模块的状态信息(角度，长度，转速，电量等)，也可以单独控制该模块进行动作；
在控制端可以编辑一串指令，然后发送到组合中，控制组合体的各子模块按照规定动作，从而实现组合体整体的各种运动；
有益效果
与现有技术相比，该技术方案具有下述特点，
其一，模块多样性，其中包括由蓝牙模块和转接模块组成的通信模块，由旋转模块、摆动模块和推拉模块，执行模块组成的能动模块，由充电模块和车轮模块的配件模块；
其二，模块可编程，旋转模块，摆动模块，推拉模块，执行模块都可以由上位机编写程序执行相应的动作；
其三，接口统一，每个模块的接口电气和结构都是统一的，任意两个模块的任意一个端口都可以拼接在一起；
其四，可扩展性强，可以将任意两个模块拼接在一起，理论上可以拼接无数个模块；
其五，操作方便，在手机APP中编辑动作指令，然后下载到模块组合体中，组合体就可以按照程序指令顺序执行一串动作。
附图说明
图1-1为本发明蓝牙模块的端面结构示意图；
图1-2为发明本蓝牙模块的侧面外部结构示意图；
图1-3为本发明蓝牙模块的侧面内部结构示意图；
图1-4为本发明蓝牙模块的按钮结构示意图；
图2-1为本发明旋转模块的端面结构示意图；
图2-2为本发明旋转模块的侧面外部结构示意图；
图2-3为本发明旋转模块的侧面内部结构示意图；
图3-1为本发明摆动模块的俯视结构示意图；
图3-2为本发明摆动模块的侧视外部结构示意图；
图3-3为本发明摆动模块的侧视内部结构示意图；
图4-1为本发明转接模块的侧面外部结构示意图；
图4-2为本发明转接模块的俯视结构示意图；
图5-1为本发明推拉模块的俯视结构示意图；
图5-2为本发明推拉模块的侧面外部结构示意图；
图5-3为本发明推拉模块的侧面内部结构示意图；
图6-1为本发明充电模块的俯视结构示意图；
图6-2为本发明充电模块的侧面内部结构示意图
图7-1为本发明车轮模块的外部结构示意图；
图7-2为本发明车轮模块的结构示意图；
图8为本发明实施例-四轮小车的结构示意图；
图9为本发明实施例-串联机械手臂的结构示意图；
图中标号如下：
1-1、导电端子，1-2，上端盖，1-3开关，1-4、外壳，1-5、下端盖，1-6、电池支撑支架，1-7、电池，1-8、主电路板，1-9、连接电路板，1-10、主电路板固定卡角；
2-1、转动端盖，2-2、下部外壳，2-3、下端盖，2-4、连接电路板，2-5、上转接件，2-6、联轴器，2-7、刷片板，2-8、弹性刷片，2-9、环形接触板，2-10、主电路板， 2-11、减速电机，2-12、下转接件；
3-1、上部端盖，3-2、上右壳体，3-3、上左壳体，3-4、下部壳体，3-5、下部端盖，3-6、连接电路板，3-7、减速电机，3-8、大轴套，3-9、小轴套，3-10、联轴器， 3-11、主电路板，3-12、小磁铁；
4-1、上壳，4-2、下壳，4-3、上端部连接电路板，4-4、小端盖，4-5、连接电路板，4-6、横向电路板，4-7、竖向电路板；
5-1、上部端盖，5-2、外壳，5-3、下部端盖，5-4、连接电路板，5-5、二级外壳， 5-6、一级外壳，5-7、二级滑块，5-8、二级丝杠，5-9、一级滑块，5-10、一级丝杠，5-11、-主电路板，5-12、减速电机，5-13、电机支架；
6-1、上壳，6-2、下壳，6-3、吸盘，6-4、连接电路板，6-5、主电路板，6-6、- 螺母；
7-1、轮胎，7-2、拼接端盖，7-3、轮毂，7-4、螺钉；
A、卡角，B、按钮，C、螺钉，D、接触弹簧针，E、蓝牙模块，F、转接模块，G、转动模块，H、车轮模块，I、摆动模块，J、充电模块，K、复位弹簧。
实施例：
实例1：四轮小车
如图8所示，四轮小车的玩法由1个蓝牙模块、2个转接模块、4个转动模块和4 个车轮模块拼接而成。模块间拼接时，首先将两模块的接口相互靠近，并将一个模块接口上最长的卡角对准另一模块接口上按钮所在的位置，然后用力让两个模块接口贴合在一起，此时两模块接口上的4个卡角正好相互插入到对方模块接口4个卡角的空缺处，两模块端口上的按钮都被对方最长的卡角压下，两模块接口中间圆形端面也相互紧密贴合在一起，圆形端面上的接触弹簧针被对方的端面压缩，最后沿顺时针方向相对旋转两个模块，旋转到底后，两模块接口上的卡角相互钩挂在一起，两个被压下的按钮会自动弹起，锁住对方模块，使之不能旋转，阻止相互钩挂在一起的卡角脱离，使两模块可靠地拼接在一起，同时两模块接口中间圆形端面上的8个弹簧针，刚好两两相对，接触在一起，实现两模块间的电气导通连接。
拼装结构如图：
拼接完成后打开蓝牙模块上的电源开关；
打开控制端(如手机APP)，在控制端中搜索蓝牙并连接蓝牙模块；
蓝牙连接后，进入主界面；
在主界面，点击“获取拓扑结构”按钮，即可在控制端获取到与实际拼接一致的虚拟组合体；
点击动虚拟组合体中的子模块会则可以对相应的模块动作进行编程；
例如让第一个转动模块以100圈/秒的速度逆时针(面向轮子观察，顺时针为正转，逆时针为反转，下同)转动，指令格式如下；
转动模块转速-100；
在主界面，可以对每个子模块编辑运动指令，然后将编辑好的指令串发送给实际模型，模型即可按照指令执行一定的动作。
指令串举例：
转动模块转速-100；(配图中左侧的转动模块)
转动模块转速-100；(配图中左侧的转动模块)
转动模块转速100；(配图中右侧的转动模块)
转动模块转速100；(配图中右侧的转动模块)
执行完这条指令，则小车整体会前进。
转动模块转速100；(配图中左侧的转动模块；面向轮子观察，顺时针为正转，逆时针为反转，下同)
转动模块转速100；(配图中左侧的转动模块)
转动模块转速100；(配图中右侧的转动模块)
转动模块转速100；(配图中右侧的转动模块)
执行完这条指令，则小车整体会原地左转。
实例2：串联机械手臂
如图9所示，串联机械手臂的玩法由1个充电模块充当底座，上面拼接有1个蓝牙模块、3个转动模块和1个转接模块。拼装结构如图：
拼接完成后打开蓝牙模块上的电源开关；
打开控制端(如手机APP)，在控制端中搜索蓝牙并连接蓝牙模块；
蓝牙连接后，进入主界面；
在主界面，点击“获取拓扑结构”按钮，即可在控制端获取到与实际拼接一致的虚拟组合体；
点击动虚拟组合体中的子模块会则可以对相应的模块动作进行编程；
例如让第二个摆动模块转动到负45度，指令格式如下；
摆动模块转动到-45°；
主界面，可以对每个子模块编辑运动指令，然后将编辑好的指令串发送给实际模型，模型即可按照指令执行一定的动作。
指令串举例：
摆动模块转动到45°；
摆动模块转动到45°；
摆动模块转动到45°；
执行完这3条指令后，组合体就会转动到配图中的形状。