一种水中玩具装置制造方法

一种水中玩具装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有水密封本体部分的负浮力水中玩具，其包含有通过一控制器与至少一个线圈电连接的电池。该线圈与磁铁相关联设置，且线圈可因控制器的作用而摆动，该控制器用来确定通过线圈的交变电流。线圈的摆动致使结合于所述水密封本体的尾部鳍状物运动，进而使得玩具向上穿越水体运动。
【专利说明】一种水中玩具装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水中玩具领域以及驱动和控制该玩具的方法。本实用新型尤其涉及，但不限于涉及一种水中仿生玩具，和以模仿玩具运动的方式来驱动和控制该仿生玩具的方法，例如通过玩具尾部的驱动，玩具在水体中上下穿行。
【背景技术】
[0002]仿生学是20世纪60年代以来出现的一门综合性“边缘学科”，它与生命科学与工程技术相互结合。通过对生物系统的结构、功能、工作原理和控制机制的学习、模拟、复制或重复，一些机械、仪器、建筑和工艺过程得到改进。由于长期的自然进化，任何生物体在它们的结构、执行功能、信息处理、环境适应和自主学习方面都有高度的合理性和先进性，人类意识到这一点因而产生了仿生机器人的研究课题。仿生机器人的发展源于对未知的工作环境，复杂、专业和高难度工作任务，以及高精度、高可靠性和高智力目标的追求。
实用新型内容
[0003]本实用新型的水中玩具提供了 一种结构简单的、和/或可改变方向的，和/或驱动和控制玩具的方法。
[0004]在一个实施例中，本实用新型包括一可完全潜入水体的水中玩具装置，该装置包括:
[0005]一本体；
[0006]一与本体相连的推进器，能够相对于本体摆动，进而对本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括:
[0007]a) 一 电池，
[0008]b) 一驱动推进器摆动的驱动器，该驱动器由可通电的线圈和磁铁的相互作用驱动，该线圈由电池供电，
[0009]其中该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，推力作用方向与从质心穿至浮力中心的直线方向平行，且推力大小足以使玩具朝水表面方向向上运动。
[0010]在一个实施例中，本体包括所述可通电的线圈和磁铁。
[0011]在一个实施例中，本体包括密封的易浮本体，电池安置于其中。
[0012]在一个实施例中，推进器包括一鳍状物。
[0013]在一个实施例中，推进器结合于本体，使之可因驱动器的运动，能相对于本体作摆动运动。
[0014]在一个实施例中，驱动器枢接于本体，且在所述枢轴的一侧连接所述推进器，在相对于所述枢轴的另一侧的本体内部，安装有(a)所述可通电线圈和(b)所述磁铁中的其中之一，其中，(a)所述可通电的线圈和(b)所述磁铁中的另外之一则固定于所述本体上的某一位置，以使可通电线圈和磁铁能相互作用以驱动所述驱动器绕所述枢轴在至少一个方向上转动。
[0015]在一个实施例中，驱动器伸展出本体之外且与本体外部的推进器相结合。
[0016]在一个实施例中，驱动控制电路设置于所述本体内，用于控制所述线圈的通电。
[0017]在一个实施例中，所述本体限定出一外壳，所述驱动器是一条轴，所述推进器固定于轴的一端，且(a)线圈或(b)磁铁中的其中之一连接于轴的另一端且位于所述外壳内部，其中，在所述两端之间，所述轴以密封的方式穿过所述易浮本体，以形成一浮动的密封外壳。
[0018]在一个实施例中，所述线圈连接于所述驱动器，且可随所述驱动器做摆动运动而交替地与固定于所述易浮本体的至少一个磁铁发生相互作用。
[0019]在一个实施例中，所述至少一个磁铁是指一个磁铁，且其极性设置成:当所述线圈通电时，朝向线圈的磁极可使所述磁铁吸引所述线圈，这样，所述驱动器就向一个方向运动。
[0020]在一个实施例中，当所述线圈被通以反向电流，所述线圈被所述磁铁排斥，这样，所述驱动器就向相反方向运动。
[0021]在一个实施例中，所述至少一个磁铁是指固定于所述易浮本体的两个磁铁。
[0022]在一个实施例中，所述两个磁铁中的每个磁铁设置为:当线圈通电时，其磁极朝向线圈，其中一个磁铁对所述驱动器产生吸引力，而另一个磁铁则对所述驱动器产生排斥力。
[0023]在一个实施例中，所述线圈的通电由所述驱动控制电路控制，以便改变通过线圈的电流方向，进而改变线圈的磁极。
[0024]在一个实施例中，通过改变供向所述线圈的电流，可使所述驱动器转向，所述电流是电流脉冲，它的变换可通过所述脉冲的持续时间、所述脉冲的振幅和所述脉冲的偏置的至少其中之一来达到，由于所述电流的所述变换而引起所述推进器的偏离，使得驱动器运动，进而使得玩具转弯。
[0025]在一个实施例中，一对线圈固定于所述易浮本体，一个磁铁由所述驱动器带动，当一对线圈被通以交变电流，在所述一对线圈中的每个线圈与所述磁铁之间将分别产生一吸引力和一排斥力。
[0026]在一个实施例中，包括用于触发线圈(S)通电的触发电路，该触发电路选自(a)振动开关或(b)湿敏元件或(C)电路或开关电路的终端，它使所述水中玩具在所处的水环境中通过水的导电构成了电子回路。
[0027]在一个实施例中，开关电路的终端是导电橡胶，导电橡胶密封地穿过壳体，外侧浸入到水中，内侧则连到电路,从而利用水的导电性触发电路。
[0028]在一个实施例中，推进器以玩具尾部的形式存在，本体作为玩具本体的形式存在。
[0029]在一个实施例中，所述驱动控制电路具有一可接收远程控制信号的红外接收管，这样，驱动控制电路可根据接收到的信号来执行相应操作。
[0030]在一个实施例中，玩具设置成具有比水更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，对玩具装置产生一回复力矩，当玩具装置处于非平衡状态时所述回复力矩使玩具装置回复至浮力中心位于玩具质心同一竖直线之上方的平衡状态，推进器设置于浮力中心的下方，以便当玩具潜入水中时产生一向上的净推力。
[0031]在一个实施例中，玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，对玩具装置产生一回复力矩，当玩具装置处于非平衡状态时所述回复力矩使玩具装置回复至浮力中心位于玩具质心同一竖直线之上方的平衡状态，推进器设置于浮力中心的下方且作用于本体，以便产生作用于质心和浮力中心的理论连线方向上的净推力。
[0032]在一个实施例中，玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，对玩具装置产生一回复力矩，当玩具装置处于非平衡状态时所述回复力矩使玩具装置回复至浮力中心位于玩具质心同一竖直线之上方的平衡状态，其中推进器与所述本体相连的位置位于质心和浮力中心的下方。
[0033]在一个实施例中，本体呈长条形，具有一头部，该头部位于推进器的相对于质心和浮力中心的对面。
[0034]在一个实施例中，玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，这样当该本体倾斜时就会对所述玩具产生一回复力矩从而保持稳定的姿态，其中浮力中心位于质心和头部之间。
[0035]在一个实施例中，质心位于浮力中心和推进器之间。
[0036]在一个实施例中，本体具有一头部，且玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，这样当该本体倾斜时就会对所述玩具产生一回复力矩从而保持稳定的姿态，以保证当玩具位于水中时，头部是玩具的最上部位。
[0037]在一个实施例中，本体呈长条形，所述推进器设置于长条形本体的一端，头部设置于本体的相对另一端。
[0038]在一个实施例中，当玩具潜入水中，推进器产生一竖直方向的推力。
[0039]在一个实施例中，当玩具潜入水中，推进器产生一非水平方向的净推力。
[0040]在一个实施例中，水中玩具可完全潜入水体，其包括:
[0041]一本体，
[0042]一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的净推力，其中本体包括:
[0043]a) 一 电池，
[0044]b) 一驱动所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由一可通电的线圈和一磁
[0045]铁的相互作用驱动，该线圈由所述电池供电，
[0046]其中该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，产生的净推力作用方向平行于从质心穿过浮力中心的直线方向，且其大小足以使玩具朝水表面方向向上运动。
[0047]在一个实施例中，水中玩具装置可完全潜入水体，其包括:
[0048]一包括头部的本体，
[0049]一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括:
[0050]a) 一 电池，
[0051]b) 一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由一可通电线圈和一磁铁的相互作用驱动，该线圈由所述电池供电，
[0052]其中该玩具设置成平均比重比水大，且若玩具潜水，推力大小足以使玩具朝水表面方向向上运动。
[0053]在一个实施例中，玩具平均比重可比水大，且具有当所述玩具潜水时可产生回复力矩的质量分布，其中若玩具潜水，推力大小足以使玩具向水体表面运动，且头部在前。
[0054]在一个实施例中，玩具平均比重可比水大，且具有当所述玩具潜水时可产生回复力矩的质量分布，其中若玩具潜水，推力大小足以使玩具向水体表面运动，且尾部在后。
[0055]在一个实施例中，鳍状物安置于可产生朝头部方向的推力的位置。
[0056]在一个实施例中，质心和浮力中心可位于鳍状物和头部之间。
[0057]在一个实施例中，质心和浮力中心可位于穿过鳍状物和头部的平面或直线上。
[0058]在一个实施例中，当玩具使用时，头部位于浮力中心上方，该浮力中心位于质心上方，而质心又位于鳍状物上方。
[0059]在一个实施例中，鳍状物对所述本体产生净推力，净推力的方向与穿过所述浮力中心和质心的直线或平面一致。
[0060]在一个实施例中，控制驱动器以改变持续时间、振幅或尾部鳍状物摆动速度。
[0061 ] 在一个实施例中，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动。
[0062]在一个实施 例中，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动，使得玩具间歇性地向水体底部运动。
[0063]在一个实施例中，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动，玩具有时向水体底部运动，玩具有时向水体表面运动…
[0064]在一个实施例中，控制驱动器以改变持续时间、振幅或尾部鳍状物摆动速度，以使玩具不断变换地在水体中下沉和上浮。
[0065]在一个实施例中，水中玩具可完全地潜入水体，其包括:
[0066]一本体，
[0067]一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的净推力，其中本体具有:
[0068]a) 一电池，
[0069]b) 一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由从所述电池中获得的电能所驱动，
[0070]其中该玩具设置成具有负浮力，其中，若玩具潜水，净推力大小足以使玩具克服负浮力，使玩具向水体表面运动。
[0071]在一个实施例中，控制驱动器以改变持续时间、振幅或尾部鳍状物摆动速度。
[0072]在一个实施例中，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动。
[0073]在一个实施例中，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动，使得玩具间歇性地向水体底部运动。
[0074]在一个实施例中，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动，玩具有时向水体底部运动，玩具有时向水体表面运动。
[0075]在一个实施例中，控制驱动器以改变持续时间、振幅或尾部鳍状物摆动速度，以使玩具不断变换地在水体中下沉和上浮。
[0076]在一个实施例中，本实用新型包括一完全潜入水中的具有负浮力的仿生玩具和带有一电池的水密封本体部分，该电池通过一控制器与至少一个线圈电连接，所述线圈与至少一个磁铁相关设置，由于由控制器确定的交变电流通过所述线圈，作为对所述至少一个线圈和所述至少一个磁铁之间的磁极相互作用的结果，所述线圈摆动，所述线圈的摆动使得与所述线圈和所述水密封本体结合的尾部鳍状物运动，进而使所述玩具向上穿越水体运动，尾部在后。
[0077]在一个实施例中，本实用新型包括一应用于水体的水中玩具，该玩具包括:
[0078]一本体，
[0079]一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括:
[0080]a) 一 电池，
[0081]b) 一驱动尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由从所述电池中获得的电能驱动，
[0082]其中该玩具可使下述特征中的任一个或更多个发生改变:
[0083](a)玩具的质量，
[0084](b)玩具的体积，
[0085](C)质心，和
[0086](d)浮力中心。
[0087]在一个实施例中，玩具可以使两个或更多个下述特征发生改变:
[0088](a)玩具的质量，
[0089](b)玩具的体积，(C)质心，和
[0090](d)浮力中心。
[0091]在一个实施例中，可使(a)玩具的质量或(b)玩具的体积，以及至少(C)质心和(d)浮力中心中的一个发生改变。
[0092]在一个实施例中，玩具适合移动式地携带，和/或可拆式地接纳比重大于I的外部重量。
[0093]在一个实施例中，玩具的平均比重可因本体体积的变化而改变。
[0094]在一个实施例中，玩具包括一可替换零件，它可与类似零件进行替换，用于改变至少一个下述特征:
[0095](a)玩具的质量，
[0096](b)玩具的体积，
[0097](c)质心，和
[0098](d)玩具的浮力中心。
[0099]在一个实施例中，玩具包括一比重大于I的零件，其能够被所述本体接纳(例如在它的接纳区)，该零件使得比重和玩具的质心发生变化。
[0100]在一个实施例中，玩具包括一比重大于I的零件，其能够被所述本体接纳(例如在它的接纳区)，该零件使得比重和玩具的浮力中心发生变化。
[0101 ] 在一个实施例中，该零件可在多个位置被所述本体接纳。
[0102]在一个实施例中，玩具的比重的改变可通过至少以下之一的改变来得到:
[0103](a)通过增加或移除重于水的质量块来改变总质量，和
[0104](b)通过增大或缩小其体积来改变总浮力。
[0105]在一个实施例中，当玩具设置成具有负浮力，使鳍状物对所述本体提供某一方向的推力，并足以克服负浮力，且当玩具潜水时，使玩具向水体表面运动..[0106]在一个实施例中，本实用新型包括一应用于水体的水中玩具，其包括:
[0107]一本体，
[0108]一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括:
[0109]a) 一 电池，
[0110]b) 一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由从所述电池中获得的电能驱动，
[0111]一可调零件，其能够与本体联接，在至少一个位置改变至少一个以下特征:
[0112](a)玩具的质量，
[0113](b)玩具的体积，(C)玩具的质心，和
[0114](d)玩具的浮力中心。
[0115]在一个实施例中，可调零件可与所述本体进行外部联接。
[0116]在一个实施例中，可调零件可在本体的至少两个部位与所述本体联接。
[0117]在一个实施例中，可调零件可包括一大于I或小于I的比重，和/或具有一可调体积。同样在一个实施例中，可调零件可以能够选择性地与所述本体联接和/或可拆卸地与所述本体联接。
【专利附图】

【附图说明】
[0118]本实用新型通过附图和实施例进行进一步的阐述。
[0119]图1是本实用新型一个实施例的玩具的主视图。
[0120]图2是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的另一个部分剖视图。
[0121]图3是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具去除前壳的主视图。
[0122]图4是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的部分剖视图。
[0123]图5是图1所示的本实用新型一个实施例的与玩具一起使用的线圈支架的轴测图。
[0124]图6是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具加可调零件后的主视图。
[0125]图7是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的下身部分顶视图。
[0126]图8是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的下身部分主视图。
[0127]图9是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的下身部分的左视图。
[0128]图10是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的下身部分的右视图。
[0129]图11是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的质心和浮力中心示意图。
[0130]图12是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的质心和浮力中心和推力角的示意图。
[0131]图13是图1所示的本实用新型一个实施例的玩具的质心和浮力中心以及回复力
矩示意图。
【具体实施方式】
[0132]参照图1?5，本实用新型的水中玩具体现为一个实施例中的玩具。下文中的玩具可以是所提及的玩具，但具有其它的形状或外形的对象也应落在本实用新型的保护范围内。
[0133]玩具包括一本体组件I和一推进器，在一个实施例中，该推进器以一玩具尾部组件2的形式存在。玩具尾部组件2与本体组件I结合且形成一整体。
[0134]玩具本体组件I包括上下两部分，上下两部分通过卡扣结构111和131连接成一个整体，也可拆卸成两个独立的部分。
[0135]在一个实施例中，玩具的平均比重比水重且它的重量和体积大小使其具有负浮力。这可达到使玩具慢慢下沉的效果，但能够模仿游泳动作以驱动玩具朝向表面。玩具具有一头部200，当玩具在使用中，它保持位于玩具其它部分的上方。在一个实施例中，头部200垂直于玩具的轴线XX。玩具具有使之缓慢下沉的负浮力。它的重量使之沉入水中且使与头部相对的本体端部朝向水体底部。玩具/本体的重量适当，其质心位于浮力中心的尾部一侧。这样可保证头部200高于尾部2。
[0136]尾部运动
[0137]玩具尾部组件2包括一可相对本体作摆动运动、且推动玩具穿越水体的玩具尾部
21。在一个实施例中，此种推动作用可以是垂直作用或近似垂直作用的。在一个实施例中，本体由硬质塑料制成，而尾部21由较软质材料制成。然而，它们也可使用适当的其它材料来替代。
[0138]在优选实施例中，本体组件I包括一前壳体11和一后壳体13。玩具尾部组件2枢轴式或浮动式装配于本体组件。玩具尾部组件2可得到前壳体11、后壳体13、一密封圈24和一支撑支架23的支撑。玩具尾部组件2的尾轴22具有一内端和一外端。内端穿过密封圈24的中心孔。尾轴22的外端带动玩具尾部21。
[0139]在一个实施例中，线圈和磁铁设置于本体组件I中。线圈可被通电，致使尾部摆动。
[0140]在一个实施例中，线圈和磁铁可以这种方式存在:其中两个磁铁12和一个线圈26设置于本体组件I中。在一个实施例中，尾轴22的内端带有线圈支架25。尾轴的内端延伸至线圈支架25的孔洞251中，且线圈26固定于线圈支架25的中心孔252。
[0141]在一个实施例中，本体组件带有两个磁铁12。这两个磁铁12分别固定于前壳体11和后壳体13的内侧。因此，当线圈位于中间位置时，其两侧各设有一个磁铁12。在一个实施例中，两个磁铁的相对表面具有相同极性，并且线圈被设置为:线圈的中心轴线垂直于穿越水中玩具的中心水平轴线。在一个实施例中，在使用时，当线圈被通电，线圈中磁极形成致使线圈被其中一个磁铁吸弓I，被另一个磁铁排斥。
[0142]在图2所示的一个实施例中，驱动控制电路3设置于本体组件I中。当驱动控制电路3向线圈26供电，线圈26产生的磁场与两个磁铁12产生的磁场相互作用。这使得在线圈26的一侧产生吸引力，线圈26的另一侧产生推力。使得线圈26和支架25枢转或向其中一个或另一个磁铁12倾斜。当电流方向发生改变，力的方向也相应改变，尾轴22则向相反的方向运动。因此，线圈26中连续的电流变化和线圈中磁极的变化，使尾轴以振荡的方式摆动。尾部的摆动使得尾部21对本体组件I起推动作用。尾部的摆动使得玩具向前前进。由于玩具的浮力中心下重心的上方，该前进方向垂直且向上方向。它为玩具提供一推力，该推力的方向可阻止其沉入水体底部。摆动可以是间歇的，或在速度或振幅上有所差另|J。它可以是随机的、程序预设的或由使用者控制。它也可以使玩具向上前进且向底部下沉然后再向上前进。这样反复地进行，玩具在水中时就不断地在运动。
[0143]另外，在一个实施例中，玩具包括触发电路。该触发电路与驱动控制电路相关联，用于触发线圈26的通电。触发电路可选自以下任意一种:(a)振动开关和(b)湿敏元件或(C)电路或开关电路的终端，如导电橡胶，通过所述水中玩具所处水环境中的水的导电构成电子回路。
[0144]如图11所示的实施例中，作用于本体的鳍状物净推力Ft，其方向可与质心(COM)和浮力中心(COB)之间的连线平行。COB在COM上方，这样一旦本体失去平衡，将会产生如图13所示的一回复力矩使其姿态恢复。当玩具潜入水中，COB和COM具有在竖直方向上排成直线的趋势。作为替换形式，如图12所示，推力Ft也可以偏离穿过COM和COB的直线。但力Ft仍然是作用于可使玩具朝水体表面运动的方向。如果作用于本体左侧的力Ft的偏离按照图12，玩具慢慢向表面运动的同时还会发生一定的转动。这是因为力Ft并非穿过C0M/C0B作用。净力Ft可能非在竖直方向作用而是与竖直方向形成一夹角，如图13的本体右侧所示。但力Ft仍然可具有作用于竖直方向上的一分力，可看作与力Ft相关的矢量。该竖直方向的分力可使玩具向表面运动。鳍状物对本体的作用力在竖立方向的分力Fv足以克服玩具的重力Fg与它的浮力Fb之差。
[0145]转弯运动
[0146]在一个实施例中，如果玩具尾部与玩具本体成一偏离角，当玩具穿越水体前进，将产生一偏转力。如果为了保证玩具的头部与本体的延伸方向在垂直方向上一致，玩具的浮力发生偏斜，偏转力可使玩具在与竖直方向成一角度的方向游动。玩具中心线的相对两侧上的玩具尾部的摆动的不同持续时间可产生不对称的偏转力且最终玩具可能在两侧来回游动。所以，玩具的运动方向/倾斜角可通过改变由驱动控制电路3输出给线圈26的正向和反向的电流脉冲来改变。电流脉冲的变换可通过持续时间、振幅或向线圈应用偏置的正弦波电流脉冲的方式来达到。
[0147]充电
[0148]在一种实施方式中，可以采用可充电电池，再增加充电电路即可制造成可充电的水中玩具。
[0149]控制方式
[0150]在一个实施例中，水中玩具可利用红外远程控制。然而，也可使用无线电远程控制。此外，在一些实施例中，如果玩具本体内置有能够感应声光振动或触碰等的各种传感器和能够处理感应信号的微处理器，则可实现自主控制。
[0151]可重置的变量
[0152]在一个实施例中，质心与浮力中心的上下关系可以替换以使玩具反转。这种情况下质心可移至上述定义的浮力中心的另一侧。玩具的头部可朝下，且鳍状物的排列方向可使其驱动玩具向水体底部运动。在相反的方向，例如当鳍状物未工作时，玩具的浮力可以为正，玩具可慢慢向表面上升。
[0153]人们能够调整质心和/或浮力中心的位置，以及增大或减小它的重量或浮力。因此，玩具整体的相关参数可以被修改，使其具有小于I或等于或大于I的平均比重。作为一种实现方式，可以设置一负浮力配重圈300。具有重量的配重圈能够围绕玩具本体设置并重置，以使质心相对浮力中心移动。可使重量部件和/或浮力部件向玩具本体的外部或内部转换的其它方式也被包括于本实用新型范围内。配重圈还可以具有正浮力。或者，玩具可通过这种方式被重构:例如具有可替换的可与躯干连接的头部零件，如图1?3所示，它们具有不同的浮力和/或重量特征。还可包括可充气部分，这样可允许人们对这些部分充气或放气以改变玩具的浮力。如果通过调整质心和浮力中心和/或重量和浮力，使得玩具设置于水体的表面且沿水体表面被推动，这些也被包含于本实用新型的保护范围内。可通过移除负浮力圈、最终玩具具有正浮力来达到目的，且将质心和浮力中心的位置设置好以使玩具达到该排列方向。
[0154]本实用新型的仿生玩具可被真实地模拟其在水体中的上下运动、转弯和上-下穿行和选择性地翻转和/或被制成可在水体表面水平地游动。在一个实施例中，它可以被灵活且方便地操作，且可被各种驱动电路程序控制或远程控制。
[0155]本文中所描述的一个示范性实施例并未详尽地阐述本实用新型或并不用于把本实用新型的范围限制于所公开的具体形式。它们的选择和描述是用于解释本实用新型原理、应用和实际应用，以便本领域技术人员理解。
[0156]根据本文的公开，对于本领域技术人员来说，在本实用新型基础上所作的一些变换和改动显然不背离本实用新型的实质和范围。因此，本实用新型的保护范围应由所述的权利要求确定的内容来解释。
【权利要求】
1.一种水中玩具装置，该玩具装置包括: 一本体， 一与本体相连的推进器，能够相对于本体摆动，进而对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括: a)一电池， b)一与推进器相连并使所述推进器摆动的驱动器，该驱动器由可通电的线圈和磁铁的相互作用驱动，该线圈由所述电池供电， 其中该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，推力的作用方向与从质心穿至浮力中心的直线方向平行，且其大小足以使玩具朝水表面方向向上运动。
2.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，所述本体带有可通电的线圈和磁铁。
3.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，本体包括密封的易浮本体，且该易浮本体包括电池。
4.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，推进器包括一鳍状物。
5.根据权利要求4所述的玩具装置，其特征在于，推进器结合于本体，使之可因驱动器的运动，相对于本体作摆动运动。
6.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，在一个实施例中，驱动器枢接于本体，且在所述枢轴的一侧安装有所述推进器，在相对于所述枢轴的另一侧的本体内部，安装有(a)所述可通电的线圈和(b)所述磁铁中的其中之一，(a)所述可通电的线圈和(b)所述磁铁中的另外之一则固定于所述本体上，以使它们相互作用驱动所述驱动器绕所述枢轴在至少一个方向上转动。
7.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，所述本体限定出一外壳，且其中驱动器包括一条轴，所述推进器安装于轴的一端，所述(a)线圈或(b)磁铁的其中之一结合或靠近于轴的另一端，且位于所述外壳内部，其中，在所述两端之间，所述轴以密封的方式穿过所述易浮本体，以形成一浮动的密封外壳。
8.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，进一步包括一用以触发线圈(S)通电的触发电路，其中该触发电路可以选自(a)振动开关或(b)湿敏元件或(C)电路或开关电路的终端，它使所述水中玩具在所处的水环境中通过水的导电构成了电子回路。
9.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，推进器以玩具尾部的形式存在且本体以玩具本体的形式存在。
10.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，对玩具装置产生一回复力矩，当玩具装置处于非平衡状态时所述回复力矩使玩具装置回复至浮力中心位于玩具质心同一竖直线之上方的平衡状态，推进器设置于浮力中心的下方，以便当玩具潜入水体中时产生一向上的净推力。
11.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，对玩具装置产生一回复力矩，当玩具装置处于非平衡状态时所述回复力矩使玩具装置回复至浮力中心位于玩具质心同一竖直线之上方的平衡状态，推进器设置于浮力中心的下方且作用于本体，以便产生作用于质心和浮力中心的理论连线方向上的净推力。
12.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，对玩具装置产生一回复力矩，当玩具装置处于非平衡状态时所述回复力矩使玩具装置回复至浮力中心位于玩具质心同一竖直线之上方的平衡状态，推进器设置于浮力中心的下方且作用于本体，以便产生作用于与质心和浮力中心理论连线平行的方向上的净推力。
13.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，本体具有一长条形形状和一头部，该头部位于推进器的相对于质心和浮力中心的对面。
14.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，本体具有一长条形形状，所述推进器设置于长条形本体的一端，且一头部位于本体的相对另一端。
15.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，当玩具潜入水中，推进器产生一竖直方向的推力。
16.根据权利要求1所述的玩具装置，其特征在于，当玩具潜入水中，推进器产生一非水平方向的净推力。
17.—种水中玩具装置，该玩具装置包括: 一本体， 一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，进而对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的净推力，其中本体包括: a)一电池， b)一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由可通电线圈和磁铁的相互作用驱动，该线圈由所述电池供电， 其中该玩具设置成具有比重量更小的浮力，且其浮力中心与玩具的质心相隔一段距离，净推力的作用方向与从质心穿至浮力中心的直线方向平行，且其大小足以使玩具朝水表面方向向上运动。
18.—种水中玩具装置，该玩具装置包括: 一包括头部的本体， 一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括: a)一电池， b)一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由可通电线圈和磁铁的相互作用驱动，该线圈由所述电池供电， 其中该玩具设置成重量比浮力大， 但推力大小足以使玩具朝水表面方向向上运动。
19.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，玩具设置成平均比重比水大，其具有一当所述玩具潜水时可产生回复力矩的质量分布，其中若玩具潜水，推力大小足以使玩具朝水表面方向向上运动，且头部在前。
20.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，玩具设置成平均比重比水大，其具有一当所述玩具潜水时可产生回复力矩的质量分布，其中若玩具潜水，推力大小足以使玩具朝水表面方向向上运动,且尾部在后。
21.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，鳍状物用于产生朝头部方向的推力。
22.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，质心和浮力中心位于鳍状物和头部之间。
23.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，鳍状物对所述本体产生一净推力，该净推力的方向与穿过所述浮力中心和质心的线或面一致。
24.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，控制驱动器以改变持续时间、振幅或尾部鳍状物摆动速度。
25.根据权利要求18所述的玩具装置，其特征在于，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动，使得玩具间歇性地向水体底部运动。
26.—种水中玩具装置，该玩具装置包括: 一本体， 一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的净推力，其中本体包括: a)一电池， b)一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由从所述电池中获得的电能电驱动， 其中该玩具设置成具有负浮力， 若玩具潜水，净推力大小足以使玩具克服负浮力，使玩具向水体表面运动。
27.根据权利要求26所述的玩具装置，其特征在于，控制驱动器以改变持续时间、振幅或尾部鳍状物摆动速度。
28.根据权利要求26所述的玩具装置，其特征在于，控制驱动器间歇性地使尾部鳍状物摆动。
29.—种水中玩具装置，该玩具装置包括: 一本体， 一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括: a)一电池， b)一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由从所述电池中获得的电能驱动， 其中该玩具装置包括可变特征，它们包括: (a)玩具的重量， (b)玩具的体积 (C)质心,和 (d)浮力中心。
30.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，至少两个可变特征发生改变。
31.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，玩具装置能够移动式地携带，和/或移动式地接纳比重大于I的外部重量。
32.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，玩具装置能够因本体体积的变化而使其平均比重发生变化。
33.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，进一步包括一可替换零件，其用于改变至少一个可变特征。
34.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，进一步包括一比重大于I的零件，该零件能够被所述本体接纳于它的接纳区，用于改变质量和玩具装置的质心。
35.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，进一步包括一比重大于I的零件，该零件能够被所述本体接纳于它的接纳区，用于改变质量和玩具装置的浮力中心。
36.根据权利要求35所述的玩具装置，其特征在于，该零件可在多个位置被所述本体接纳。
37.根据权利要求29所述的玩具装置，其特征在于，玩具的比重的改变可通过以下之一的改变得到: (a)通过增加 或移除重于水的质量块来改变总质量，和 (b)通过增大或缩小其体积来改变总浮力。
38.一种水中玩具装置，该玩具装置包括: 一本体， 一与本体相连的尾部鳍状物，能够相对于本体摆动，以对所述本体产生一可推动玩具穿越水体方向的推力，其中本体包括: a)一电池， b)一与尾部鳍状物相连并使所述尾部鳍状物摆动的驱动器，该驱动器由从所述电池中获得的电能驱动， 一至少在一个部位与本体联接的可调零件，它用于改变至少以下特征之一: (a)玩具的质量， (b)玩具的体积 (C)玩具的质心,和 (d)玩具的浮力中心。
【文档编号】A63H23/10GK203710687SQ201420049613
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】卢小平, 马修·皮特·毛布雷 申请人:广州市雨禾玩具实业有限公司