用于构造结构的柔性构造单元、套件和方法与流程

本技术涉及用于构造结构的系统和方法，并且更具体地涉及由柔性片材形成的构造单元。

背景技术：

1、儿童经常被可组装的玩具吸引。创造行为帮助孩子建立空间意识，并且可以提供数个小时的娱乐。

2、需要装配的各种玩具在本领域是已知的。然而，许多已知的玩具构造件是刚性的和非柔性的，并且通常难以连接和脱开，特别是对于年幼的儿童来说。

3、通常，所述已知的玩具由能够例如通过使用摩擦配合紧固件、胶或磁体连接在一起的许多部件组成。在so young choi的序列号为2016/0074766的美国专利申请和christopher haughey等人的第8,850,683号美国专利中描述了某些玩具，其各自教导了具有嵌入其中的磁体的块状玩具，使得当块状物彼此靠近放置时，所述块状物通过磁性容易地组合。在授予sufer等人的美国专利第9,914,067号中描述了另一种已知的玩具，该玩具包括具有肋部分和嵌入磁体的柔性构造段。

4、一直需要一种能够以各种方式组装以容易地形成三维形状和结构的构造单元。期望地，构造单元的部件是柔性的并且容易连接和断开。最理想地，所述构造单元对于儿童和成人是娱乐的并且可用作玩具。

技术实现思路

1、根据本技术，令人惊讶地发现了一种构造单元，该构造单元可以以各种方式组装以容易地形成三维形状和结构，并且构造单元具有柔性的并且容易连接和断开的部件，并且构造单元对于儿童和成人是娱乐的并且可用作玩具。

2、在一个实施例中，构造单元可以具有主体。主体可以由至少一片柔性材料形成。主体可以具有第一侧和第二侧。构造单元可以具有附接到主体上的多个磁性连接器。

3、在另一个实施例中，用于构造结构的套件可以具有多个构造单元。多个构造单元可以包括多种形状。套件可以还包括配置为彼此电子通信的主动单元和控制单元。主动单元和控制单元可以放置成经由柔性连杆进行电子通信。

4、在另一实施例中，一种制造结构的方法包括提供多个构造单元的第一步骤。所述方法包括将所述构造单元中的第一个的所述磁性连接器中的至少一个与所述构造单元中的所述第一个的所述磁性连接器中的另一个和所述构造单元中的第二个的所述磁性连接器中的至少一个连接的第二步骤。由此形成结构。

5、在示范性实施例中，构造单元是玩具。玩具可以包括柔性片材，柔性片材具有嵌入在片材的柔性材料内的多个磁体。所述磁体可以在柔性材料的周边上。

6、第一柔性片材的磁体与第二柔性片材的磁体可拆卸地粘接。换言之，第一片材和第二片材的连接不需要是永久的，并且第一和第二柔性片材可以替代地在第一布置中通过磁体连接，并且然后根据需要分离和重新装配成第二布置。第一片材和第二片材可以配置为形成三维结构。

7、玩具可以包括至少一个模块，模块通过磁体可移除地粘附在柔性片材上，或者粘附到由一个或多个柔性片材形成的三维结构的磁体。

8、特别地，本技术涉及将磁体嵌入纸张或任何其他柔性片材，以便构造三维结构。虽然可以有其他常用的方式将各片连接在一起，例如装订、胶合、遮蔽胶带等，但是所有所述方式都没有容易的拆开方式。

9、出于一些目的，具有一种容易的方式来连接和断开所述片材是至关重要的。当制造具有多个片材的三维形状时，不存在将所述片材彼此连接然后断开的容易的解决方案。本技术寻求通过提供嵌入在柔性片材中的磁体来提供对所述问题的解决方案，所述磁体允许片材容易地连接至其他片材并且然后仅容易地彼此断开连接。嵌入柔性片材中的磁体允许片连接到其自身以形成三维形状。一个片材实际上可以根据需要形成多于一个的三维形状。此外，可将单个片材以各种方式连接到其他片材以形成三维形状和结构。

10、可以使用特殊装置将磁体嵌入片材内，或者以磁体永久固定到片材上的方式将磁体附着到片材上。在同一片材内可以嵌入一个以上的磁体。因此，所述磁体能够彼此吸引并且在所述片材中形成三维形状。此外，片材可以以各种方式连接到其他片材以形成三维结构。

11、作为对片材的技术补充，存在各种磁体模块(例如也包含诸如电池的电源的电子模块)，一旦其被磁化为片材上的嵌入磁体，则每个磁体模块起作用。模块可以是塑料盒，所述塑料盒包含多个电子部件并且具有输入传感器(例如邻近/光传感器、取向传感器、声音传感器)或具有功能能力(例如声音、光和/或运动)的输出部件。模块可以例如通过使用无线传输(例如蓝牙)连接到互联网云和/或移动远程装置。所述模块还可以从移除设备(例如智能电话(例如iphone)或平板计算机(例如ipad))激活。根据需要，也可以使用其他合适类型的传感器和电子部件。一旦这个模块与所述三维结构组装在一起，它给予所述三维结构附加的技术特征，例如三维片材结构的移动或穿过所述片材发光的灯，其中所述片材是半透明的或透明的。

12、还应当理解的是，所述片材可以具有多个孔或单个孔的图案(例如用于使光穿过而出来，或用作另外的连接器)。根据需要，除了片材的半透明度或透明度之外或与片材的半透明度或透明度分开，可以使用孔用于光分布。

13、所述磁体可以放置在柔性片材的拐角上。特别地，磁体可以是盘形磁体。它们的尺寸将根据所使用的片材的种类来选择。如果使用柔性较小的片材(例如厚的聚丙烯)，则可能需要较大的磁体。如果使用更柔软的片材(例如普通的纸张)，则可能需要更小的磁体。

14、所述磁体以制造商选择的各种方式嵌入到片材中。它们可以被胶合、层压、包含在塑料腔室中、层叠在两个片材之间，或以任何其他方式，只要所述磁体以使得所述磁体不可移动地固定到片材上的方式嵌入到片材上。

15、具有嵌入磁体的两个片可以相互吸引。另一种选择是将片材自身磁化以形成三维形状，例如圆柱形。两个或更多个片材可通过磁体彼此吸引以形成三维结构，例如塔。通过以各种方式将几个片材连接在一起，人们可以构造许多不同的物体，例如动物、机器人、车辆等。这种结构的一个例子是堡。

16、作为非限制性示例，通过向任何构造中添加例如1立方厘米的尺寸(或高达1000立方厘米的任何尺寸)的磁体模块，产生动态磁性柔性片材。合适的模块的一个示例公开在zhengpeng wei的美国专利申请公开第2015/0325949号中，其全部公开内容通过引用并入本文。本领域技术人员还可以根据需要选择其他合适的磁性模块。

17、当磁性模块连接到磁体并因此使其自身“接通”时，其将构造转换为动态构造。动态构造可以包括例如像风车或旋转移动装置的叶片的旋转的移动。在可选实施例中，磁性模块可以用作连接点而不是开关。模块可以连接到互联网、云和/或移动远程设备，或者可以如本领域普通技术人员所理解的以其他方式联网。

18、尽管在本文中主要描述为“玩具”，但应当理解，作为非限制性示例，本技术的新颖结构也可具有其他应用，包括装饰和功能结构。设想并认为新颖结构的所有此类其他用途涵盖在本技术的范围内。

19、在特定实施例中，玩具可包括能够形成各种形状和结构的柔性片材。柔性片材可以以这种方式折叠以产生三维结构。

20、所述柔性片材可以使用磁体可移除地粘附到它们自身或其他片材上。柔性片材可由纸、塑料、金属、橡胶、硅酮或本领域技术人员选择的任何其他材料制成。此外，磁体可以是钕铁硼(ndfeb)、钐钴(smco)、铝镍钴、陶瓷、铁氧体或者本领域技术人员选择的任何其他类型的磁体。例如磁体可以是盘形磁体。

21、尽管柔性片材通常为矩形，但是根据需要，柔性片材可以为各种形状，包括但不限于圆形、方形、三角形、六边形或任何类型的多边形。

22、磁体主要显示在片材的外周上。然而，应了解，所属领域的技术人员可将磁体放置在柔性片材上的任何合适位置或定向中。

23、另外，尽管使用磁体可能是优选的，但是应当理解，片材也可以以其他方式可移除地粘附，包括按扣、钮扣、插销或本领域技术人员选择的任何其他合适的机构，并且这样的紧固件也被认为在本技术的范围内。

24、也可以使用特殊装置将磁体嵌入柔性片材中，从而将磁体固定到柔性片材上。可以将多于一个的磁体附着到相同的片材上。在其他示例中，柔性片材可通过将两个片材层叠在一起并因此将磁体锁定在形成片材的层之间而形成。因此，一个磁体可粘附到同一片材上的相对磁体，形成三维形状。所述磁体可以以各种方式固定至片材，包括但不限于胶、层压、热固定或本领域技术人员选择的任何其他机构。此外，具有嵌入的磁体的多个片材可以可移除地彼此粘附。

25、所述磁体可以放置在柔性片材的周边上。另外，磁体的尺寸取决于片材的类型。例如较厚的片材可能需要较大或较强的磁体，而较柔性的片材可能需要较小或较小功率的磁体。

26、可以将两个或更多个片材彼此磁化以形成三维结构，例如塔。通过以各种方式将设置在多个片中的磁体粘附在一起，可以构造许多不同的物体，例如动物、机器人、车辆或技术人员选择的任何其他结构。作为示例，存在由使用磁体可移除的片材组成的堡。

27、另外，用户可将模块附接到柔性片材。模块具有磁体，磁体配置为粘附到附着到柔性片材上的所述磁体上。在某些实施例中，附接到模块上的磁体可以是1立方厘米，并且高达1000立方厘米。

28、模块可以产生声音、光或运动。例如模块可以包括扬声、，led灯和电动机中的至少一个。模块还可以具有诸如电池的电源。模块还可以包括微处理器和存储器并且配置为执行某些可编程动作。

29、模块还可以以三维结构附接到所述片材。三维结构连同所述模块可以提供三维片材结构的移动。

30、此外，所述模块可以具有收发器并且配置为与诸如个人计算机或移动设备的各种用户设备进行无线通信。模块可以根据需要使用蓝牙、wifi或其他适当形式的无线通信。此外，可以存在配置为一起工作的多个模块。多个模块可以附接到片材以形成机器人、无人驾驶机或如技术人员所选择的任何其他玩具。例如模块可以是手臂、腿和机器人的头部、被无线控制以形成遥控汽车的轮，或形成跳舞玩具娃娃的手臂和腿。在另一示例中，具有旋转旋臂的模块连接到堡。

31、模块还可以仅在粘附到另一个磁体时“打开”。当模块被磁化时，它激活、引起模块激活输入传感器或点亮，产生声音或引起运动。

32、有利地，如上所述的玩具可以以各种方式装配以容易地形成三维形状和结构。应当理解，上述玩具具有柔性片材形式的部件，所述部件是柔性的并且在操作中容易连接和脱开。