[發(fā)明專利]一種基于反應(yīng)速度的益智玩具及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710800652.7
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107398082B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭林欣;劉浩;杜嘉蕓;單佳航;陸柳;汪洋;劉穎林
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科技學(xué)院
• 主分類號: A63H33/26
• 分類號: A63H33/26
• 代理公司: 杭州千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于反應(yīng)速度的益智玩具，其特征在于，包括機(jī)械模塊、控制模塊和檢測模塊；

其中，所述機(jī)械模塊包括底座、環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶、多個(gè)形狀形成單元、磁力盤、拼版、回收軌道、回收槽和頂蓋；

所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶安裝于所述底座上，所述形狀形成單元位于所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶上；

所述形狀形成單元包括多個(gè)用于呈現(xiàn)具體形狀的頂針；

所述頂蓋用于遮擋所述具體形狀的形成過程，且留有拼插缺口和吸取缺口；

所述拼版與所述具體形狀相匹配，所述拼版頂部包含永磁材料且內(nèi)置無源電子標(biāo)簽；

所述磁力盤用于吸取所述拼版，并將所述拼版放入所述回收軌道，所述回收軌道具有坡度，所述拼版經(jīng)所述回收軌道落回所述回收槽；

所述控制模塊包括微控制器，第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、行列驅(qū)動(dòng)單元和拼插時(shí)間設(shè)置單元；

所述微控制器用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)單元、所述第二驅(qū)動(dòng)單元、所述行列驅(qū)動(dòng)單元和所述拼插時(shí)間設(shè)置單元；

所述第一驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)；

所述第二驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述磁力盤轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述行列驅(qū)動(dòng)單元用于控制所述形狀形成單元形成所述具體形狀；

所述拼插時(shí)間設(shè)置單元用于設(shè)定所述具體形狀運(yùn)動(dòng)到拼插缺口時(shí)，所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶停止時(shí)間；

所述檢測模塊包括RFID閱讀器和顯示屏；

所述RFID閱讀器置于所述拼插缺口對應(yīng)的位置，用于讀取所述拼版的所述無源電子標(biāo)簽；

所述顯示屏用于顯示拼插難度等級和/或正確拼插個(gè)數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于反應(yīng)速度的益智玩具，其特征在于，所述磁力盤設(shè)置有線圈、鐵芯和磁傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于反應(yīng)速度的益智玩具，其特征在于，每個(gè)所述形狀形成單元包含所述頂針數(shù)量為M*N個(gè)，并以M行N列的形式排列于所述形狀形成單元區(qū)域內(nèi)，其中M和N均為大于1的正整數(shù)，每個(gè)所述頂針都包含一個(gè)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于反應(yīng)速度的益智玩具，其特征在于，所述控制模塊還包括初始位置檢測開關(guān)，所述初始位置檢測開關(guān)置于所述磁力盤對應(yīng)位置的底座上，第一列頂針對應(yīng)的環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶的位置上設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述第一列頂針運(yùn)動(dòng)到所述初始位置檢測開關(guān)所處位置時(shí)，對所述基于反應(yīng)速度的益智玩具進(jìn)行復(fù)位。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于反應(yīng)速度的益智玩具，其特征在于，還包括語音提示模塊和LED燈指示模塊。

6.一種基于反應(yīng)速度的益智玩具的工作方法，適用于如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的基于反應(yīng)速度的益智玩具，其特征在于，包括以下步驟：

控制環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)；

在頂蓋遮擋部分，控制形狀形成單元形成具體形狀；

所述具體形狀隨著所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)到拼插缺口；

控制所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶停止運(yùn)動(dòng)；

RFID閱讀器讀取拼版的無源電子標(biāo)簽；

判斷所述拼版和所述具體形狀是否相符；

控制所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶再次運(yùn)動(dòng)；

磁力盤將正確拼插的拼版吸取放入回收軌道。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于反應(yīng)速度的益智玩具的工作方法，其特征在于，所述磁力盤將所述正確拼插的拼版吸取放入回收軌道為，當(dāng)所述正確拼插的拼版運(yùn)動(dòng)到吸取缺口時(shí)，所述磁力盤的磁傳感器輸出信號產(chǎn)生跳變，此時(shí)，微控制器控制所述環(huán)形運(yùn)動(dòng)帶停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，令所述磁力盤的線圈得電，所述磁力盤生磁，將所述正確拼插的拼版吸取；

當(dāng)所述正確的拼版被吸取后，所述微控制器控制所述磁力盤轉(zhuǎn)動(dòng)到回收軌道上方，旋轉(zhuǎn)之后，微控制器控制所述線圈失電，所述磁力盤去磁，所述正確拼插的拼版掉入所述回收軌道。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于反應(yīng)速度的益智玩具的工作方法，其特征在于，所述控制形狀形成單元形成具體形狀為，

通過隨機(jī)函數(shù)，從形狀碼庫中隨機(jī)選擇形狀碼，在一個(gè)或多個(gè)形狀形成單元中，微控制器根據(jù)所述形狀碼通過行列驅(qū)動(dòng)單元命令所述形狀形成單元的第i-j行、第k-l列頂針的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)伸出，其余頂針的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)維持縮進(jìn)，得到與所述形狀碼對應(yīng)的具體形狀；

其中，i,j<＝M，k,l<＝N，i、j、k、l、M、N均為正整數(shù)。