游戏机执行机构、游戏机及游戏机控制方法与流程

本发明属于游戏设备技术领域，具体涉及游戏机执行机构、游戏机及游戏机控制方法。

背景技术：

如今人们对娱乐体验要求越来越高，娱乐产品的种类也需要相应的增加才能满足需求。传统的礼品机例如夹娃娃机主要是通过操作机械手进行夹取礼品，但这种游戏方式已经使用很久了，其对于玩家的吸引力正在减少，传统的礼品机已经不能满足玩家的游乐需求。

因此，需要一种新的技术以满足玩家的游乐需求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了游戏机执行机构、游戏机及游戏机控制方法，其提供了新的游戏设备和控制方法，能够满足玩家的游乐需求。

本发明采用了以下技术方案：

游戏机执行机构，包括控制装置、顶杆、固定架、限位轮组和转轮驱动机构；

所述顶杆可升降地设置在所述固定架上，所述限位轮组设置在所述固定架与顶杆之间，所述限位轮组形成供所述顶杆升降的通道；

所述转轮驱动机构包括主动轮和可驱动所述主动轮进行正反转的转轮动力装置，所述主动轮的轴线与所述顶杆的轴线相垂直，且所述主动轮的圆周面能够与顶杆的表面紧密贴合滚动；

所述控制装置与所述转轮动力装置电连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述限位轮组包括若干限位轮，各所述限位轮绕所述顶杆的轴线均匀排列，各所述限位轮的轴线与所述顶杆的轴线相垂直，且各所述限位轮的圆周面能够与顶杆的圆周面紧密贴合滚动。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括轮槽导向机构，所述轮槽导向机构包括导靴和导向轮；所述导靴的一端与所述固定架固定连接；所述导向轮可转动地安装在所述顶杆靠近导靴的一端；所述导靴设有可供所述导向轮贴合滚动的导向槽，所述导向槽的方向与所述顶杆的轴线平行。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括限位感应机构，所述限位感应机构包括感应挡片、第一限位传感器和第二限位传感器；所述第一限位传感器和第二限位传感器分别设置在所述导靴的两端；所述感应挡片用于触发所述第一限位传感器/第二限位传感器，感应挡片固定在所述顶杆的上；所述第一限位传感器和第二限位传感器分别与所述控制装置电连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述顶杆包括套管和活动杆，所述套管设有贯穿的通孔，所述活动杆活动插装在所述通孔中，所述活动杆的一端设有顶触头，所述顶触头与所述套管之间设有第二弹性件；所述套管远离所述顶触头的一端设有过负荷传感器，所述活动杆远离所述顶触头的一端在所述顶触头压缩所述第二弹性件后能够伸出所述通孔触发所述过负荷传感器，所述负荷传感器电连接所述控制装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述转轮动力装置通过导向杆可活动地安装在所述固定架上，所述顶杆与所述主动轮接触点的切线与所述导向杆相垂直，固定架上还设有可将所述转轮动力装置推/拉向所述顶杆的第一弹性件。

游戏机，包括上述的游戏机执行机构，还包括机架、目标承载件和平移机构；

所述平移机构设置在所述机架内，所述平移机构包括可带动所述游戏机执行机构横向移动的横向移动机构和可带动所述游戏机执行机构纵向移动的纵向移动机构；；所述横向移动机构和纵向移动机构均电连接所述控制装置；

所述目标承载件相对于水平面倾斜设置在所述机架的上方，所述目标承载件用于放置目标物，所述目标承载件设有供所述顶杆升降时穿过的开孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述机架包括前端板和后端板；所述横向移动机构包括移动载板、第一齿条、齿轮传动杆和可驱动所述齿轮传动杆正反转的横向动力装置；

所述移动载板的两端分别与所述前端板和后端板连接并可相对于所述机架横向移动；

所述第一齿条设有两个并分别横向固定在所述前端板和后端板上；

所述横向动力装置固定在所述移动载板上；

所述齿轮传动杆可转动地安装在所述移动载板上，所述齿轮传动杆的两端分别与两个所述第一齿条啮合传动。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纵向移动机构包括活动架、第二齿条、可与所述第二齿条相啮合的输出齿轮和可驱动所述输出齿轮正反转的纵向动力装置；

所述活动架安装在所述移动载板上且可相对于所述移动载板纵向移动，所述固定架与所述活动架固定连接；

所述第二齿条纵向固定在所述移动载板上；

所述纵向动力装置固定在所述活动架上并电连接所述控制装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述目标承载件与水平面的倾角可调。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括壳体，所述游戏机执行机构、机架、目标承载件、目标物和平移机构设置在所述壳体内，所述壳体对应所述目标承载件的下沿设有奖品掉落槽，所述壳体上对应所述奖品掉落槽设有奖品出口、用于将所述奖品出口进行封堵的挡板和用于驱动所述挡板进行/停止阻挡操作的挡板驱动机构，所述挡板驱动机构电连接所述控制装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述奖品掉落槽还设有计数传感器，所述计数传感器电连接所述控制装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述操作面板包括用于操纵所述平移机构的平移控制端和用于操纵所述游戏机执行机构的升降控制端。

游戏机控制方法，包括以下步骤：

s1.放置目标物；

s2.玩家通过控制装置控制游戏机执行机构对应目标物移动，并控制顶杆进行升降，当所述顶杆开始升降时，所述游戏机执行机构的位置保持不动；

s3.若顶杆升降后目标物掉落，则该目标物作为奖品赠送给该玩家，游戏回合结束；若升降后没有目标物掉落，则游戏回合结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的游戏机及游戏机控制方法，提供了一种全新的游乐方式，玩家可以通过控制装置来控制顶杆的位置并对目标承载件上的目标物进行顶触，以使目标物从倾斜的目标承载件上掉落，掉落后的目标物可以作为奖品赠与玩家，这种方式富有趣味性，能够满足玩家的游乐需求；

游戏机执行机构中主动轮与顶杆接触，通过主动轮与顶杆之间的摩擦力来带动顶杆进行升降，为游戏机的设计提供了技术基础；限位轮组和轮槽导向机构在对顶杆的运动进行导向限位的同时不阻碍顶杆的升降。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：

图1是本发明的游戏机执行机构的结构示意图；

图2是本发明的顶杆的结构示意图；

图3是本发明的游戏机的结构示意图；

图4是本发明的横向移动机构的结构示意图；

图5是图4中a处的放大示意图；

图6是图4中b处的放大示意图；

图7本发明的纵向移动机构的结构示意图；

图8是图7中c处的放大示意图

图9是本发明的游戏机装上壳体后的前视示意图。

附图标记：

1-游戏机执行机构；

11-顶杆；111-套管；1111-通孔；112-活动杆；113-顶触头；114-第二弹性件；115-过负荷传感器；

12-固定架；

13-限位轮组；131-限位轮；

14-转轮驱动机构；141-转轮动力装置；142-主动轮；143-导向杆；144-第一弹性件；

15-轮槽导向机构；151-导靴；152-导向轮；153-导向槽；

16-限位感应机构；161-感应挡片；162-第一限位传感器；163-第二限位传感器；

2-游戏机；

3-机架；31-前端板；32-后端板；

4-目标承载件；41-插销；

5-平移机构；

51-横向移动机构；511-移动载板；512-第一齿条；513-齿轮传动杆；514-横向动力装置；

52-纵向移动机构；521-活动架；522-第二齿条；523-输出齿轮；524-纵向动力装置；

6-操作面板；61-平移控制端；62-升降控制端；

7-目标物；

8-壳体；81-奖品掉落槽；82-奖品出口；83-挡板；84-计数传感器。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

参照图1和图2，游戏机执行机构1，包括控制装置、顶杆11、固定架12、限位轮组13和转轮驱动机构14。

其中，如图1，所述顶杆11可升降地设置在所述固定架12上，所述限位轮组13设置在所述固定架12与顶杆11之间，所述限位轮组13形成供所述顶杆11升降的通道。本实施例中限位轮组13共设有两组。

具体地，所述限位轮组13包括若干限位轮131，各所述限位轮131绕所述顶杆11的轴线均匀排列，各所述限位轮131的轴线与所述顶杆11的轴线相垂直，且各所述限位轮131的圆周面能够与顶杆11的圆周面紧密贴合滚动，如此，在进行导向限位的同时还减少了对顶杆11升降时的阻力，便于顶杆11在该通道中进行升降。

其中，如图1，所述转轮驱动机构14包括主动轮142和可驱动所述主动轮142进行正反转的转轮动力装置141，所述主动轮142的轴线与所述顶杆11的轴线相垂直，且所述主动轮142的圆周面能够与顶杆11的圆周面紧密贴合滚动。所述控制装置与所述转轮动力装置141电连接，可通过该控制装置实现对顶杆11的升降进行控制。该转轮动力装置141包括电机，通过电机正反转，使主动轮142正反转，进而通过主动轮142与顶杆11之间的摩擦力带动顶杆11进行升降。本发明中，该控制装置为控制器，包括plc或单片机。

具体地，如图1，所述转轮动力装置141通过导向杆143可活动地安装在所述固定架12上，导向杆143设有两根且相互平行，所述顶杆11与所述主动轮142接触点的切线与所述导向杆143相垂直，固定架12上还设有可将所述转轮动力装置141推/拉向所述顶杆11的第一弹性件144。第一弹性件144可以是拉簧或压簧，作为本发明优选的实施方式，该第一弹性件144选用拉簧，拉簧将转轮动力装置141拉向顶杆11，主动轮142在拉簧的作用下与顶杆11的圆周面相抵接，一方面增大了主动轮142与顶杆11之间的压力进而增加摩擦力，另一方面使主动轮142与顶杆11之间保持接触，防止主动轮142与顶杆11发生脱离。

作为本发明优选的实施例，每一组限位轮组13均设有三个限位轮131；此外，还另外设有两个限位轮131与主动轮142组成一组限位轮组13，再一次对顶杆11进行限位，防止顶杆11升降运动范围较大时一端脱离限位轮组13后偏离该通道。

为了进一步对顶杆11的运动进行导向限制，防止顶杆11运动范围过大时一端与限位轮组13分离，本游戏机执行机构1还设置了轮槽导向机构15。

如图1，所述轮槽导向机构15包括导靴151和导向轮152；所述导靴151的一端与所述固定架12固定连接；顶杆11的末端固定有一安装座，导向轮152可转动地安装在安装座上靠近导靴151；所述导靴151设有可供所述导向轮152贴合滚动的导向槽153，所述导向槽153的方向与所述顶杆11的轴线平行，即纵向设置。通过导向槽153和导向轮152的配合，限制顶杆11末端的位移轨迹，只要顶杆11的另一端还插入上述限位轮组13的通道中，根据两点确定一条直线的定理，保证顶杆11的升降一直在同一条直线。

如图1，为了对顶杆11的运动范围进行控制，设置了限位感应机构16。限位感应机构16包括感应挡片161、设置在导靴151上的第一限位传感器162和第二限位传感器163。

所述第一限位传感器162和所述第二限位传感器163分别固定在所述导靴151的两端；感应挡片161用于触发所述第一限位传感器162/第二限位传感器163，感应挡片161安装在的所述顶杆11靠近导靴151的一端，即末端；所述第一限位传感器162和第二限位传感器163分别与所述控制装置电连接。

当顶杆11运动时感应挡片161触发第一限位传感器162或第二限位传感器163时，控制装置控制转轮动力装置141停止转动，使顶杆11停止运动；在控制转轮动力装置141反向转动，使顶杆11反向运动；如此反复，可以确保顶杆11不至于运动超出范围、顶杆11脱离主动轮142。

当顶杆11伸出时遇到障碍物还继续外伸，障碍物对顶杆11的作用力大于顶杆11与主动轮142的摩擦力时，会导致顶杆11与主动轮142发生相对滑动，进而导致顶杆11的升降范围发生变化。为了防止这一问题，本游戏机执行机构1的顶杆11具有防过负荷的功能。

具体地，如图2，所述顶杆11包括套管111和活动杆112，套管111设有贯穿的通孔1111，活动杆112活动插装在所述套管111中，所述活动杆112的一端设有顶触头113，所述顶触头113与所述套管111之间设有第二弹性件114；所述套管111远离所述顶触头113的一端设有过负荷传感器115，所述活动杆112远离所述顶触头113的一端在所述顶触头压缩所述第二弹性件114后能够伸出所述通孔1111触发所述过负荷传感器115，所述负荷传感器115电连接所述控制装置。需要说明的是，第二弹性件114可以是压簧，且该压簧的能够承受支撑力度小于主动轮142与顶杆11之间的摩擦力。因此，当顶杆11伸出时顶触头113抵触到障碍物，且障碍物对顶杆11的作用力较大时，顶触头113压缩第二弹性件114，活动杆112回缩，活动杆112的末端从套管111的末端伸出并触发过负荷传感器115，然后控制装置控制转轮动力装置141停止转动，顶杆11停止外伸动作，避免了上述问题的发生。

基于上述的结构，本游戏机执行机构1能够在控制装置的控制下控制顶杆11的升降运动；第一限位传感器162和第二限位传感器163的设置可以限制顶杆11的运动范围，防止顶杆11运动与主动轮142脱离；过负荷传感器115的设置能够避免顶杆11遇到较大作用力的障碍物时顶杆11与主动轮142发生相对滑动；本游戏机执行机构1能够电机的圆周运动转化为直线运动，提供了一种全新的技术。

如图3至图9，游戏机2，包括上述的游戏机执行机构1，还包括机架3、目标承载件4和平移机构5。

参照图3，以x轴为横向，以y轴为纵向，以z轴为竖向。

其中，如图4，所述平移机构5活动设置在所述机架3内，所述平移机构5包括横向移动机构51和纵向移动机构52；所述纵向移动机构52活动设置在所述横向移动机构51上；所述游戏机执行机构1的固定架12固定连接所述纵向移动机构52且所述顶杆11竖直设置；所述横向移动机构51和纵向移动机构52均电连接所述控制装置。

具体地，如图3，所述机架3包括底座、前端板31和后端板32，前端板31和后端板32相互平行固定在底座上。

如图3至图6所述横向移动机构51包括移动载板511、第一齿条512、齿轮传动杆513和可驱动所述齿轮传动杆513进行正反转的横向动力装置514。

所述移动载板511位于前端板31和后端板32之间，所述移动载板511的两端分别与所述前端板31和后端板32通过横向的第一导轨5111连接，使得移动载板511能够相对于机架3进行横向移动。

所述第一齿条512设有两个并分别横向固定在所述前端板31和后端板32上，两个第一齿条512的高度相等。

所述横向动力装置514固定在所述移动载板511上；所述齿轮传动杆513可转动地安装在所述移动载板511上，横向动力装置514与齿轮传动杆513通过锥齿轮啮合传动；所述齿轮传动杆513的两端分别设有两个直齿轮，两直齿轮可与两个第一齿条512啮合传动。横向动力装置514包括电机。

通过横向动力装置514带动齿轮传动杆513转动，进而带动两直齿轮与第一齿条512啮合传动，使得移动载板511能够沿着与前端板31、后端板32的第一导轨5111进行横向移动，进而改变顶杆11在x方向上的位置。

其中，如图7和图8，所述纵向移动机构52包括活动架521、第二齿条522、可与所述第二齿条522相啮合的输出齿轮523和可驱动所述输出齿轮523正反转的纵向动力装置524；所述活动架521安装通过第二导轨纵向安装在在移动载板511，使得活动架521能够相对于所述移动载板511纵向移动，所述固定架12与所述活动架521固定连接，当活动架521在移动载板511上移动时能够带动游戏机执行机构1一起移动；所述第二齿条522纵向固定在所述移动载板511上；所述纵向动力装置524固定在所述活动架521上并电连接所述控制装置。通过纵向动力装置524的输出齿轮523与第二齿条522的传动，可以使活动架521在纵向动力装置524的驱动下沿着第二导轨进行纵向移动，进而带动游戏机执行机构1移动，改变顶杆11在y方向上的位置。

其中，如图4，所述目标承载件4相对于水平面倾斜设置在所述机架3的上方，所述目标承载件4用于放置目标物7，所述目标承载件4设有供所述顶杆11升降时穿过的开孔；目标承载件4呈网状，可以是一种钢网，钢网的网孔口可供顶杆11升降时穿过，顶杆11穿过网孔口可以顶触到目标承载件4上的目标物7，由于目标承载件4是倾斜设置的，当目标物7被顶杆11顶触到，可能会造成目标物7翻滚落下目标承载件4。

由于本发明的游戏机执行机构1中的顶杆11设有过负荷感应器，当顶杆11的位置选择不当，顶杆11上升后被目标承载件4阻碍无法继续上升，此时会触发顶杆11的活动杆112压缩第二弹性件114进而触发过负荷感应器，触发后顶杆11不再上升，回缩下降，防止造成目标承载件4或游戏机执行机构1的损坏。

为了调整标物翻滚落下的难度，所述目标承载件4与水平面的倾角可调，目标承载件4的下沿铰接在机架3上，目标承载件4的是上沿两侧设有插销41，机架3上对应目标承载件4的上沿设有多个与插销41相适应的定位孔，各定位孔呈弧形均匀排列(图中未示出)。通过改变目标承载件4的倾角，可以改变目标物7滚动掉落的难度，倾角越大，越容易掉落，倾角越小，越难掉落。

如图7所示，所述机架3上还设有与控制装置电连接的所述操作面板6。所述操作面板6包括用于操纵所述平移机构5的平移控制端61和用于操纵所述游戏机执行机构1的升降控制端63。具体地，平移控制端61为游戏摇杆，升降控制端63为按钮。此外，操作面板6还设有投币器，投币器与控制装置电连接，玩家投币后才可以控制顶杆11移动和升降，投币后通过游戏摇杆和按钮来控制顶杆11对目标物7进行顶触，若目标物7从目标承载件4上落下，则商家可以将目标物7作为奖品赠送给该玩家。

为了保护机架3内的各个部件和目标物7，本游戏机2还包括壳体8。如图9所示，所述游戏机执行机构1、机架3、目标承载件4、目标物7和平移机构5设置在所述壳体8内，操作面板6在壳体8外，所述壳体8对应所述目标承载件4的下沿设有奖品掉落槽81，所述壳体8上对应所述奖品掉落槽81设有奖品出口82、用于将所述奖品出口82进行封堵的挡板83和用于驱动所述挡板83进行/停止阻挡操作的挡板驱动机构(图中未示出)，挡板驱动机构可以是电机，所述挡板驱动机构电连接所述控制装置。挡板83的一端铰接在奖品出口82的上方内侧，可以向内打开。

为了便于商家管理，所述奖品掉落槽81还设有计数传感器84，所述计数传感器84电连接所述控制装置，这样每掉落一个目标物7，都会被记录，商家可以知道游戏机2的掉落数量，及时补充目标物7。

本发明的游戏机2，基于上述的结构，商家可以将玩偶或零食或其他的对玩家具有一定吸引力的产品作为目标物7放置在目标承载件4上，玩家投币或经其他方式支付费用后可以通过控制面板操纵机架3内的顶杆11进行移动，当玩家将顶杆11移动到瞄准目标物7后，操纵顶杆11伸出上顶，若位置选择得当，则可以将目标物7顶起使得目标物7沿着倾斜的目标承载件4翻滚下来，翻滚下来的目标物7作为奖品赠送给玩家。

游戏机控制方法，包括如下步骤：

s1.商家调整好目标承载件4的倾角，将玩偶或零食或其他的对玩家具有一定吸引力的产品作为目标物7放置在目标承载件4上；

s2.玩家投币或通过其他方式进行支付，获得操纵顶杆11的权限，通过所述控制装置控制所述平移机构5带动所述顶杆11进行水平移动，再通过所述控制装置控制所述游戏机执行机构1使所述顶杆11进行升降，当所述顶杆11开始升降时，所述平移机构5停止不动；

s3.若顶杆11升降后目标物7从所述目标承载件4上掉落，则该目标物7作为奖品赠送给该玩家，游戏回合结束；若升降后没有目标物7从所述承载件上掉落，则游戏回合结束。

通过游戏机及游戏机控制方法，提供了一种全新的游戏方式，玩家通过顶杆11对目标物7进行顶触，当顶触位置选择得较好，能够将目标物7顶落目标承载件4，则可以将掉落的目标物7作为奖品赠送给该玩家，玩家的技术越好，顶落的目标物7越多，可以获得越多的奖品，是一个正反馈，有效提高玩家的积极性，满足玩家的游乐需求。

本发明所述的游戏机执行机构、游戏机及游戏机控制方法的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。