智能化線性串接的實(shí)物編程玩具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，該玩具由頭部和節(jié)組成，頭部內(nèi)設(shè)有主控板、電池、感應(yīng)的裝置、兩只輪子及驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在頭部和節(jié)、組串接在一起并受電之后，主控板，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的指令；所述頭部與節(jié)、節(jié)與節(jié)之間的串接須保證具有電連接和結(jié)構(gòu)連接。本實(shí)用新型將簡單的編程思維反應(yīng)到玩具上，讓兒童能夠初步地了解程序邏輯，開發(fā)兒童的編程能力；且，所述玩具加入了感應(yīng)裝置，使玩具的運(yùn)行方式多樣化、智能化，運(yùn)行時(shí)更為有趣；編程的程度復(fù)雜化，能更好地啟迪和提高孩子的編程水平。
【專利說明】
智能化線性串接的實(shí)物編程玩具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，屬于實(shí)物編程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們物質(zhì)生活水平和教育水平的不斷提高，父母對于兒童玩具的需求也日益提高。父母并不僅僅滿足玩具帶給兒童的娛樂效果，更多的是想通過玩具開發(fā)兒童的智力和創(chuàng)造力?，F(xiàn)有的流行玩具有以下兩類:1、遙控汽車:通過遙控器遠(yuǎn)程操控汽車按照用戶的指示方向行駛;2、電動汽車:只能前行。前者能夠提高孩子的手動操控能力，對于更深層次的創(chuàng)造力的開發(fā)作用不大；后者只具有帶給孩子娛樂的功能，并不適合年齡較大且處于腦力開發(fā)旺盛期的孩子使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，旨在對兒童寓教于樂，在玩樂的過程中開發(fā)兒童的編程和邏輯思維能力。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:該玩具由頭部和節(jié)組成，節(jié)又分為關(guān)節(jié)、編程節(jié)、空節(jié)和尾節(jié)，其中編程節(jié)包含條件指令節(jié)和執(zhí)行指令節(jié)，每個(gè)條件指令節(jié)后面緊跟一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行指令節(jié)構(gòu)成一組;頭部內(nèi)設(shè)有主控板、電池、兩只輪子、驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及與各條件指令節(jié)對應(yīng)的感應(yīng)裝置或/和傳感器的輸入口；在頭部和節(jié)、組串接在一起并受電之后，主控板按照傳輸過來的感應(yīng)信號，讀取符合該信號的組，并按照該組的指令控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)使其前進(jìn)并作出相應(yīng)的動作;所述頭部與節(jié)、節(jié)與節(jié)之間的串接得保證具有電連接和結(jié)構(gòu)連接。
[0005]其中，所述結(jié)構(gòu)連接方式有:USB連接、內(nèi)置點(diǎn)連接點(diǎn)的插拔連接;所述玩具頭部內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出端，用于連接各種輸入和輸出。
[0006]進(jìn)一步地，開關(guān)節(jié)可以單獨(dú)設(shè)置緊跟頭部之后，亦可以設(shè)置在頭部或尾節(jié)內(nèi)。而單獨(dú)設(shè)置的開關(guān)節(jié)與空節(jié)、編程節(jié)以及尾節(jié)一樣，內(nèi)部設(shè)置有一只輪子或兩只輪子;優(yōu)選地，所述頭部的輪子為定向輪，節(jié)的輪子為萬向輪。
[0007]更進(jìn)一步地，所述單獨(dú)設(shè)置的開關(guān)節(jié)與空節(jié)、編程節(jié)以及尾節(jié)內(nèi)可不設(shè)輪子;但所述節(jié)底部最好為弧形。
[0008]更進(jìn)一步地，所述玩具包含多個(gè)組。
[0009]再進(jìn)一步地，所述開關(guān)節(jié)上面有按鈕，編程節(jié)及空節(jié)的外表具有相應(yīng)的指令說明。
[0010]再進(jìn)一步地，所述編程節(jié)和尾節(jié)內(nèi)設(shè)置有有一個(gè)單片機(jī)，通過存儲器存儲為該節(jié)標(biāo)識的一個(gè)唯一的指令I(lǐng)D;或者，所述編程節(jié)和尾節(jié)內(nèi)設(shè)置有芯片并通過跳線開關(guān)存儲為該節(jié)的一個(gè)唯一的指令I(lǐng)D。
[0011]本實(shí)用新型技術(shù)方案的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在:
[0012]1、本實(shí)用將簡單的編程思維反應(yīng)到玩具上，讓兒童能夠初步地了解程序邏輯，開發(fā)兒童的編程能力。
[0013]2、本實(shí)用新型使用玩具模塊搭建玩具的運(yùn)行程序，模塊本身成為玩具的組成部分，玩具的表現(xiàn)形式多樣化，有“毛毛蟲”、“小火車”、“蜈蚣”、“響尾蛇”等。
[0014]3、本實(shí)用新型利用更換編程節(jié)搭建玩具的形體和運(yùn)行指令，編程更具靈活性，玩具運(yùn)行時(shí)更加靈活、有趣;且，玩具整體運(yùn)行可靠，執(zhí)行效果直觀，增加了寓教于樂的效果。
[0015]4、本實(shí)用新型所述玩具加入了感應(yīng)裝置，使玩具的運(yùn)行方式多樣化、智能化，運(yùn)行時(shí)更為有趣；引入“組”的概念之后，編程的程度復(fù)雜化，能更好地啟迪和提高孩子的編程水平。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的側(cè)視示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具條件組串聯(lián)搭建的俯視示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的開關(guān)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的編程節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的空節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的尾節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的光判斷組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的聲音判斷組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖9為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具各節(jié)的表面的圖形標(biāo)記含義表。
[0025]圖10為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的頭部內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖11為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的頭部內(nèi)置USB內(nèi)接口的示意圖；
[0027]圖12為本實(shí)用新型所述實(shí)施例小火車編程玩具的節(jié)的USB外接口示意圖；
[0028]圖13為本實(shí)用新型所述節(jié)內(nèi)部為芯片加編碼的開關(guān)方式原理圖；
[0029]圖14為本實(shí)用新型所述節(jié)內(nèi)部為單片機(jī)加存儲器的方式方案原理圖；
[0030]圖15為本實(shí)用新型所述頭部主控板讀取后面所連節(jié)和組的工作原理流程圖；
[0031 ]圖中，各標(biāo)記含義為:1-頭部，2-節(jié)，3-光判斷組，4-聲音判斷組，12-主控板，13-驅(qū)動機(jī)構(gòu)，14-傳感器輸入口，15-聲音感應(yīng)裝置，16-電池，17—輸出端，21-USB內(nèi)接口，22-芯片，23-USB外接口，201-開關(guān)節(jié)，202-編程節(jié)，203-空節(jié)，204-尾節(jié)，205-按鈕。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本實(shí)用新型所述智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，將編程實(shí)物化并帶入兒童玩具中，給兒童創(chuàng)造了一個(gè)在娛樂的同時(shí)學(xué)習(xí)編程、啟發(fā)邏輯思維的好幫手。
[0033]該玩具具有:
[0034](I)節(jié):分為開關(guān)節(jié)、編程節(jié)、空節(jié)、尾節(jié)。所述編程節(jié)及尾節(jié)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)單片機(jī)通過存儲器存儲為該節(jié)的一個(gè)唯一的指令I(lǐng)D(其原理如圖13所示)；或者，所述節(jié)內(nèi)部含有芯片并通過跳線開關(guān)存儲為該節(jié)標(biāo)識的一個(gè)唯一的指令I(lǐng)D(其原理如圖14所示)；所述編程節(jié)又分為條件指令節(jié)和執(zhí)行指令節(jié)，每一個(gè)條件指令節(jié)后面緊跟一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行指令節(jié)構(gòu)成一組，整個(gè)玩具可以包含多個(gè)組；
[0035](2)頭部:內(nèi)設(shè)有主控板、電池、兩只輪子、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、以及與各條件指令相對應(yīng)的感應(yīng)裝置或/和傳感器的輸入口；在玩具頭部與節(jié)、組串接在一起并受電之后，主控板按照傳輸過來的感應(yīng)信號，判斷并讀取符合該信號的組，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)執(zhí)行該組的指令。頭部內(nèi)還可以設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出端，用于連接各種輸入和輸出，例如可以連接燈泡、喇口八、風(fēng)扇等。
[0036]如圖15為主控板讀取后面所連節(jié)和組的工作原理流程圖，其工作原理如下:①讀取第一個(gè)節(jié)中的ID;②判斷是否為條件指令，是就存儲該組并讀取下一個(gè)節(jié)內(nèi)的ID，否就直接讀取下一節(jié);③判斷下一節(jié)是否為執(zhí)行指令，是的話就存儲該指令并讀取下一個(gè)指令，否的話直接讀取下一個(gè)指令;④重復(fù)步驟②。這只是將頭部后所連節(jié)內(nèi)的指令，裝載到主控板內(nèi)的過程，主控板還要根據(jù)感應(yīng)信號，判斷并執(zhí)行符合該條件的組內(nèi)的指令。
[0037]其實(shí)，上述條件指令是與頭部感應(yīng)裝置、傳感器等相對應(yīng)的手勢、聲音、外力、光等可用于判斷的指令，執(zhí)行指令有前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)圈、停止等，但是，如果頭部內(nèi)設(shè)置有輸出端，則相應(yīng)的具有打開和關(guān)閉玩具頭部所接輸出的指令，例如玩具頭部輸出口接有燈泡，那么相應(yīng)的就具有亮燈和閉燈的指令，另外，還有延時(shí)指令用于延長輸出時(shí)間；所述開關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)置有開關(guān)，決定玩具運(yùn)行的開始與終止;所述空節(jié)內(nèi)并無指令。
[0038]該玩具在使用時(shí)，一般的串接順序?yàn)?頭部—開關(guān)節(jié)—組(多個(gè)組串接)—尾節(jié)，另夕卜，空節(jié)一般設(shè)置在組內(nèi)或串接在組與組之間，但也可以根據(jù)需求設(shè)置在開關(guān)節(jié)后或尾節(jié)前。所述開關(guān)節(jié)單獨(dú)設(shè)置時(shí)是緊跟在頭部之后，但開關(guān)節(jié)也可以設(shè)在頭部或尾節(jié)內(nèi)；開關(guān)節(jié)單獨(dú)設(shè)置時(shí)與空節(jié)、編程節(jié)、以及尾節(jié)一樣，可以不帶輪子(不帶輪子時(shí)，節(jié)的底部最好是弧形等與地面摩擦較小且利于活動的形狀)，也可以帶一只或兩只輪子，其中編程節(jié)優(yōu)選是帶兩只輪子，頭部的輪子為定向輪，后面所有輪子優(yōu)選為萬向輪以提高玩具運(yùn)行過程中的靈活度，當(dāng)然，個(gè)別輪子也可以用定向輪以保證運(yùn)行的穩(wěn)定度。
[0039]由前述可知，該玩具頭部之后依次串接有多個(gè)節(jié)，但必須保證頭部與節(jié)、節(jié)與節(jié)之間的電連接及結(jié)構(gòu)連接。電連接的目的是把各組連接順序以及組內(nèi)各節(jié)所代表的指令傳輸給頭部的主控板供其判斷、解析和執(zhí)行，通過前后更換或增刪組(組內(nèi)的執(zhí)行指令節(jié)亦可更換或增刪)，使玩具運(yùn)行時(shí)做到各種運(yùn)作；結(jié)構(gòu)連接是保證玩具運(yùn)行時(shí)各節(jié)之間不會脫落，具體的連接方式有:USB (兩種連接融為一體)、內(nèi)置電連接點(diǎn)的插拔結(jié)構(gòu)(電連接點(diǎn)分為“公頭”和“母頭”，有接線端子、彈簧針、彈簧片等多種形式)。
[0040]另外，本實(shí)用新型所述玩具的頭部及后面的各個(gè)節(jié)可以根據(jù)玩具的形象選擇各種造型和大小(如“毛毛蟲”、“小火車”、“蜈蚣”、“響尾蛇”等)，各節(jié)的外形和大小可以一致也可以不一致，并在其外表附加裝飾，通常，開關(guān)節(jié)上要有按鈕，編程節(jié)及空節(jié)的外表要有相應(yīng)的指令說明，以便進(jìn)行實(shí)物化直觀編程。
[0041]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例小火車編程玩具，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明，當(dāng)然，以下只是本實(shí)用新型的典型實(shí)例，除此之外，本實(shí)用新型還可以有其它多種【具體實(shí)施方式】。但是，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0042]實(shí)施例
[0043]如圖1?圖9所示，小火車編程玩具包括頭部I和節(jié)2，節(jié)又分為:開關(guān)節(jié)201、編程節(jié)202、空節(jié)203、尾節(jié)204 ；開關(guān)節(jié)201內(nèi)設(shè)有USB內(nèi)接口 21和USB外接口 23，在兩接口的連接中設(shè)有開關(guān)，該開關(guān)受控于開關(guān)節(jié)的按鈕205;每個(gè)編程節(jié)202的內(nèi)部都設(shè)有芯片22存儲有該編程節(jié)的指令I(lǐng)D，芯片22與USB內(nèi)接口 22和USB外接口 23相連接;空節(jié)203內(nèi)只設(shè)有USB內(nèi)接口 21和USB外接口 23，無指令，內(nèi)置有兩個(gè)輪子;尾節(jié)204內(nèi)設(shè)置有一芯片22和USB外接口 23，芯片22內(nèi)存儲有一結(jié)束運(yùn)行的指令。編程節(jié)202根據(jù)指令功能又分為條件指令節(jié)和執(zhí)行指令節(jié)，每個(gè)條件指令節(jié)緊功能著一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行指令節(jié)構(gòu)成組，如圖，光判斷組3內(nèi)第一個(gè)為光判斷節(jié)，后面緊跟有前進(jìn)節(jié)，聲音判斷組4內(nèi)第一個(gè)為聲音判斷節(jié)，后面依次緊跟有轉(zhuǎn)圈節(jié)、前進(jìn)節(jié)，右轉(zhuǎn)節(jié);各種節(jié)表面還設(shè)置有代表該節(jié)功能的圖形標(biāo)記，如圖9所示為節(jié)表面圖形標(biāo)記的含義表。
[0044]如圖10所示，小火車編程玩具頭部I內(nèi)設(shè)有主控板12、傳感器輸入口14(外接光傳感器)、聲音感應(yīng)裝置15、輸出端17 (外接燈泡)、電池16及驅(qū)動機(jī)構(gòu)13，主控板12與傳感器輸入口 14、聲音感應(yīng)裝置15、輸出端17、USB的內(nèi)接口 21相連接，電池16給主控板12以及驅(qū)動機(jī)構(gòu)13供電，受電之后主控板12根據(jù)接收到的感應(yīng)裝置的信號讀取滿足該信號的組，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)13使其驅(qū)動輪子前進(jìn)并作出相應(yīng)的動作。如圖11、圖12所示，節(jié)與節(jié)之間，頭部與節(jié)之間通過相匹配的USB內(nèi)接口 21和USB外接口 23串接在一起。
[0045]如圖2為小火車編程玩具的搭建示例的俯視示意圖，其串接的順序?yàn)?頭部I—開關(guān)節(jié)201—光判斷組3—空節(jié)203—聲音判斷組4—空節(jié)203—尾節(jié)，當(dāng)按下開關(guān)節(jié)的按鈕205，小火車頭部I內(nèi)的主控板12讀取各節(jié)、組的連接順序以及各節(jié)所標(biāo)識的指令I(lǐng)D，若頭部外接的光傳感器感應(yīng)到光，則將感應(yīng)到的光信號傳輸給芯片22，芯片22解析掃描各節(jié)的連接順序和指令發(fā)現(xiàn)光判斷節(jié)滿足該信號，執(zhí)行光判斷組內(nèi)的指令，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)13讓小火車執(zhí)行前進(jìn)的動作;若小火車頭部感應(yīng)到聲音，則將感應(yīng)的聲音信號傳輸給芯片22，該信號滿足聲音判斷節(jié)，芯片22執(zhí)行聲音判斷組內(nèi)的指令，控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)13讓小火車先轉(zhuǎn)圈后前進(jìn)，如進(jìn)的同時(shí)小火車頭部燈泡殼1s后關(guān)閉，最后執(zhí)彳丁右轉(zhuǎn)的動作。
[0046]當(dāng)然，光判斷組內(nèi)以及聲音判斷組的執(zhí)行指令節(jié)可根據(jù)用戶的喜好進(jìn)行更換或刪減，而且所述組不僅僅只有光判斷組和聲音判斷組，還有壓力判斷組等其它組，但相應(yīng)的頭部設(shè)置有其它判斷組的感應(yīng)裝置或傳感器。而且，不只是空節(jié)內(nèi)有輪子，其它節(jié)內(nèi)亦可設(shè)置有輪子;節(jié)內(nèi)芯片亦可用單片機(jī)替換。另外，延時(shí)的指令不僅僅只有10s，還可以有l(wèi)s、2s、3s、甚至30s等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:該玩具由頭部和節(jié)組成，節(jié)又分為開關(guān)節(jié)、編程節(jié)、空節(jié)和尾節(jié)，其中編程節(jié)包含條件指令節(jié)和執(zhí)行指令節(jié)，每個(gè)條件指令節(jié)后面緊跟一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行指令節(jié)構(gòu)成一組;頭部內(nèi)設(shè)有主控板、電池、兩只輪子、驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及與各條件指令節(jié)對應(yīng)的感應(yīng)裝置或/和傳感器的輸入口；在頭部和節(jié)、組串接在一起并受電之后，主控板按照傳輸過來的感應(yīng)信號，讀取符合該信號的組，并按照該組的指令控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)使其前進(jìn)并作出相應(yīng)的動作;所述頭部與節(jié)、節(jié)與節(jié)之間的串接，須保證具有電連接和結(jié)構(gòu)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)連接方式有:USB連接、內(nèi)置點(diǎn)連接點(diǎn)的插拔連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述玩具頭部內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出端，用于連接各種輸入和輸出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述開關(guān)節(jié)單獨(dú)設(shè)置緊跟頭部之后，或，設(shè)置在頭部或尾節(jié)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述單獨(dú)設(shè)置的開關(guān)節(jié)與空節(jié)、編程節(jié)以及尾節(jié)一樣，內(nèi)部設(shè)置有一只輪子或兩只輪子。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述頭部的輪子為定向輪，節(jié)的輪子為萬向輪。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述單獨(dú)設(shè)置的開關(guān)節(jié)與空節(jié)、編程節(jié)以及尾節(jié)的內(nèi)部可不設(shè)輪子。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述未設(shè)輪子的節(jié)的底部為弧形。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述玩具包含多個(gè)組。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述開關(guān)節(jié)上面有按鈕，編程節(jié)及空節(jié)的外表具有相應(yīng)的指令說明。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述編程節(jié)和尾節(jié)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)單片機(jī)，通過存儲器存儲為該節(jié)標(biāo)識的一個(gè)唯一的指令I(lǐng)D。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化線性串接的實(shí)物編程玩具，其特征在于:所述編程節(jié)和尾節(jié)內(nèi)設(shè)置有芯片并通過跳線開關(guān)存儲為該節(jié)的一個(gè)唯一的指令I(lǐng)D。
【文檔編號】A63H19/22GK205569754SQ201620139051
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】趙敬雙
【申請人】蘇州樂派特機(jī)器人有限公司, 趙敬雙