一种重心可控的不倒翁及不倒翁的重心控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种不倒翁及不倒翁运动状态的控制方法，尤其是一种重屯、可控的不 倒翁及不倒翁的重屯、控制方法。
【背景技术】
[0002] 不倒翁是一种具有悠久历史的玩具，它在外力的作用下从初始的直立位置开始倾 倒，外力消失后就会摆动，然后恢复到初始的直立状态，一直W来都是玩具中不可或缺的组 成部分。但是现有的对不倒翁玩具的改变基本上都是改变不倒翁的外形，很少有对不倒翁 玩具的其他结构进行改造。随着生活水平和教育水平的逐渐提高，可选择的玩具类型越来 越丰富，而且富有一定科技含量又操作简便的玩具不仅吸引儿童，同时还吸引了广大的成 年人尤其是学生消费者进行购买，因此只通过改变外形来增加不倒翁玩具的趣味性，对用 户的吸引力相对来说在逐渐降低，在玩具市场上的竞争力不强。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种重屯、可控的不倒翁及不倒翁的重屯、控制 方法，能够通过控制模块对不倒翁的重屯、进行定位，从而使得不倒翁表现出各种需要的动 作来与用户互动，使不倒翁更加具有趣味性，并且使不倒翁具备一定的科技含量，能够大大 拓展用户市场。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种重屯、可控的不倒翁，包括底 部为半球形的不倒翁外壳，所述的不倒翁外壳内设置有用于平衡的重物块，所述的不倒翁 外壳的内部设置有第一定位组件、第二定位组件和控制模块，所述的第一定位组件包括第 一定位块、第一驱动装置和第一导向机构，所述的第二定位组件包括第二定位块、第二驱动 装置和第二导向机构，所述的第一驱动装置和所述的第二驱动装置分别与所述的控制模块 电连接，所述的第一驱动装置用于驱动所述的第一定位块在所述的第一导向机构上移动， 所述的第二驱动装置用于驱动所述的第二定位块在所述的第二导向机构上移动，所述的第 一导向机构与所述的第二导向机构在空间上重叠设置，所述的第一导向机构的导向方向与 所述的第二导向机构的导向方向在同一个水平面上的投影相互交错。
[0005] 所述的第一导向机构包括第一滑动连杆及相互平行的第一滑动导向杆和第一齿 槽导向杆，所述的第一定位块为与所述的第一齿槽导向杆配合的第一齿轮，所述的第一驱 动装置为第一驱动电机，所述的第二导向机构包括第二滑动连杆及相互平行的第二滑动导 向杆和第二齿槽导向杆，所述的第二定位块为与所述的第二齿槽导向杆配合的第二齿轮， 所述的第二驱动装置为第二驱动电机，所述的第一滑动导向杆、所述的第一齿槽导向杆、所 述的第二滑动导向杆及所述的第二齿槽导向杆均固定设置在所述的不倒翁外壳的内部，所 述的第一滑动连杆的一端可滑动的设置在所述的第一滑动导向杆上，所述的第一滑动连杆 的另一端与所述的第一驱动电机连接，所述的第一齿轮固定设置在所述的第一驱动电机的 驱动转轴上，所述的第二滑动连杆的一端可滑动的设置在所述的第二滑动导向杆上，所述 的第二滑动连杆的另一端与所述的第二驱动电机连接，所述的第二齿轮固定设置在所述的 第二驱动电机的驱动转轴上。控制模块控制第一驱动电机及第二驱动电机运转，带动第一 齿轮及第二齿轮移动从而改变不倒翁的重屯、，使不倒翁根据第一齿轮及第二齿轮的移动状 态作出相应的动作。
[0006] 由相互平行的所述的第一滑动导向杆及所述的第一齿槽导向杆组成的第一平面 与由相互平行的所述的第二滑动导向杆及所述的第二齿槽导向杆组成的第二平面相互平 行，所述的第一滑动导向杆在所述的第二平面上的正投影与所述的第二滑动导向杆相互垂 直。更方便控制模块对第一驱动电机及第二驱动电机进行控制。
[0007] 所述的控制模块包括指令库、指令接收模块、指令匹配模块、参数计算模块和电机 控制模块，所述的指令库中存储有待匹配指令集合，待匹配指令集合包括第一大类指令集 合和第二大类指令集合，第一大类指令集合包括至少两条功能不同的第一待匹配指令，每 一条第一待匹配指令均设置有对应的计算序号，第二大类指令集合包括至少两条功能不同 的第二待匹配指令，每一条第二待匹配指令均设置有对应的电机控制参数； 所述的指令接收模块用于接收由用户选择发送的一条有效控制指令并将该有效控制 指令发送至所述的指令匹配模块，有效控制指令为第一有效指令或第二有效指令，第一有 效指令包含一个动作指令和与该动作指令对应的一个W上的待计算参数，第二有效指令只 包含一个动作指令，动作指令用于要求不倒翁作出一个具体的动作； 所述的指令匹配模块用于将接收到的有效控制指令与所述的指令库中存储的待匹配 指令集合进行匹配，当接收到的有效控制指令为第一有效指令时，所述的指令匹配模块根 据该第一有效指令中包含的动作指令判断该第一有效指令与第一大类指令集合中的一条 第一待匹配指令匹配，并将与判断得到的该条第一待匹配指令对应的计算序号和该第一有 效指令中包含的待计算参数发送至所述的参数计算模块;当接收到的有效控制指令为第二 有效指令时，所述的指令匹配模块根据该第二有效指令中的动作指令判断该第二有效指令 与第二大类指令集合中的一条第二待匹配指令匹配，并将与判断得到的该条第二待匹配指 令对应的电机控制参数发送到所述的电机控制模块； 所述的参数计算模块用于根据获取的待计算参数及计算序号进行对应的计算处理得 到相应的电机控制参数，再由所述的参数计算模块将计算处理得到的电机控制参数输入所 述的电机控制模块； 所述的电机控制模块用于根据获取的电机控制参数控制所述的第一驱动电机及/或所 述的第二驱动电机开始运转。第一有效指令包括需要不倒翁执行的某个具体动作和执行该 具体动作的次数，因此需要将相关的各种参数发送到参数计算模块，参数计算模块中事先 存储有多条分别与各个需要执行的动作对应的函数，一条函数对应一个计算序号，因此当 参数计算模块接收到计算序号和相应的参数时，就可调用与计算序号对应的一条函数进行 相应的计算处理，并将计算得到的电机控制参数发送到电机控制模块W便对第一驱动电机 及第二驱动电机进行相应的控制，第二有效指令一般只包括需要不倒翁执行的某个具体动 作，但不包含需要执行该具体动作的次数，通常默认为执行一次该具体动作即可，因此可W 直接将与第二有效指令对应的第二待匹配指令中设置的电机控制参数发送到电机控制模 块进行处理，第二有效指令还可W为由用户提出的问题，此时需要由指令接收模块先将该 问题转换为与需要不倒翁执行的动作对应的指令信号，再将转换得到的指令信号发送至指 令匹配模块;用户能够通过发出有效控制指令来准确控制不倒翁的摆动状态，从而使得不 倒翁表现出各种需要的动作来与用户互动，使不倒翁更加具有趣味性，对用户的吸引力较 大。
[0008]所述的指令接收