人形互動玩具的制作方法

專利名稱：人形互動玩具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種互動玩具，尤其涉及一種具有可以發光的雙手以提 示使用者進行操作的互動玩具。
背景技術：
玩具如積木等因具有一定的教育作用和益智作用而受到家長和兒童 的喜歡，隨著技術的發展，越來越多的玩具廠商推出融合各種先進技術 的玩具，為兒童提供了逼真的視覺效果和聽覺效果。但由于不同年齡層 的兒童對外界的認知程度不同，如年齡較小的兒童可能分不清楚左右、 不能辨別紅色和綠色等，因此玩具廠商需要針對不同年齡層的兒童推出 不同的玩具，增加了玩具廠商的成本。發明內容本發明的主要目的在于提供一種人形互動玩具，該互動玩具雙手具 有發光件和感應單元，在需要使用者與該互動玩具互動時，該發光件發 光以提示使用者觸發該感應單元，從而使該互動玩具易于操作，適合不 同年齡的使用者使用。為了實現上述目的，本發明提供一種人形互動玩具，包括包括一處 理單元及兩手部，該手部包括一感應單元及一發光件，該發光件在該處 理單元的控制下可以發光，用于提示使用者對該手部作出動作，該感應 單元用于感應使用者對該手部作出的動作，并發送信號至該處理單元， 該處理單元執行相關操作以響應使用者的動作。本發明的人形互動玩具具有發光件和感應單元，在需要使用者與該 互動玩具互動時，該發光件發光以提示使用者觸發該感應單元，從而使 該互動玩具易于操作，適合不同年齡的使用者使用。


圖1為本發明的人形互動玩具的立體3見圖。 圖2為圖1所示的人形互動玩具的頭部的立體一見圖。
圖3為圖2所示的頭部的臉部的分解視圖。
圖4為圖3所示的臉部的殼體的俯視圖。
圖5為圖3所示的臉部的伸縮機構的立體3見圖。
圖6為圖5所示伸縮才幾構的運動部的分解一見圖。
圖7為圖5所示伸縮機構的滑動軸的立體視圖。
圖8為圖5所示伸縮機構的滑動套的立體視圖。
圖9為圖5所示伸縮機構的滑動套的另一角度的立體視圖。
圖IO為圖5所示伸縮機構的伸出件的立體視圖。
圖11為圖2所示頭部的帽子的分解視圖。
圖12為圖1所示的人形互動玩具的左臂的分解視圖。
圖13為圖1所示的人形互動玩具的右臂的分解視圖。
圖14為圖1所示的人形互動玩具的硬件架構圖。
具體實施例方式
請參考圖1,為本發明的人形互動玩具100的立體視圖。該互動玩具 100具有類似人的外形，包括主體200、頭部300、左臂600、右臂 700、左腿800及右腿900。該主體200作為該互動玩具100的身體，該 頭部300、左臂600、右臂700、左腿800及右腿900均連接于該主體 200。
請同時參考圖2，為該頭部300的立體^L圖。該頭部300包括臉部 310、帽子320及頸部330,該帽子320連接于該臉部310的頂部，該頸 部330連接于該臉部310的底部，用于將該頭部300連4矣于該主體200。
請同時參考圖3,為該臉部310的分解—見圖。該臉部310包括殼體 340、左耳朵350、右耳朵360、伸縮機構370、 PCB板380、薄片狀的 左臉傳感器3卯及右臉傳感器400。該左耳朵340及右耳朵350分別連接于該殼體340的左右兩側。該伸縮機構370、 PCB板380、左臉傳感器 390及右臉傳感器400均設置于該殼體340的內側。請同時參考圖4，為該殼體340的俯^L圖。該殼體340是中空的，其 形狀大致呈半個雞蛋殼狀，其包括一伸縮孔341、 一頸部穿出孔342、 一 左耳安裝部343及一右耳安裝部344。該伸縮孔341位于該殼體340的前 殼壁上的通孔，該頸部連接孔342為大致位于該殼體340的后殼壁上的 通孔。該左耳安裝部343及右耳安裝部344分別外凸出于該臉部310的 兩側殼壁的外表面，且大致呈錐臺狀。該殼體340具有兩個凹陷于其殼壁的內表面的凹陷部分345、 346， 該凹陷部分345、 346對應的殼壁薄于該殼體340的其他部分，分別具有 和該左臉傳感器3卯及右臉傳感器400大致相當的輪廓，該薄片狀的左 臉傳感器390及右臉傳感器400通過膠接或其他連接方式緊密的貼合于 該凹陷部分345、 346。該左耳朵350包括一支架351、 一左耳傳感器352及一側蓋353，該 支架351通過機械卡扣方式可拆卸的連接于該左耳安裝部343,該薄片狀 的左耳傳感器352通過膠接或其他連接方式緊密的貼合于該側蓋353的 內側表面，該側蓋353通過積4成卡扣方式可拆卸的連4妻于該支架351。該 右耳朵360包括一支架361、 一右耳傳感器362及一側蓋363,該右耳朵 360具有和該左耳朵350相同的連接方式，在此不再贅述。請同時參考圖5,為該伸縮機構370的立體視圖。該伸縮機構370包 括一支架371、 一運動部372以及一電才幾373。該支架371固定于該殼體 340的內側，包括一個蓋體371a和一支撐部371b。該蓋體371a連接于 該支撐部371b，與該支撐部371b形成一收容空間用于收容該運動部 372,該支撐部371b具有一個細長槽375，該蓋體371a具有一細長槽 377。該電機373具有一帶有螺紋的電機軸376,其固定于該支架371, 用于驅動該運動部372。請同時參考圖6，為該運動部372的分解視圖。該運動部372包括一 滑動軸378、 一滑動套379、 一伸出件410及一彈簧420。請同時參考圖7,為該滑動軸378的立體一見圖。該滑動軸378為一圓 柱體，包括一法蘭式的止動部430、 一導向肋440以及一螺紋孔450。該 止動部430靠近該滑動軸378的一端，該導向肋440凸出于該滑動軸378 的圓柱表面，其從該滑動軸378的遠離該止動部430的一端開始沿該滑 動軸378的軸線方向延伸，直至終止于該止動部430。該螺紋孔450乂人該 滑動軸378的遠離該止動部430的一端開始沿該滑動軸378的軸線延 伸，用于收容該電才幾373的電^4由376。
請同時參考圖8和圖9,為該滑動套379的立體視圖。該滑動套379 包括一大端460、 一'卜端470、 一收容孔480、 一導向槽4卯、 一擴展槽 500以及兩個導向柱510。
該大端460為回轉體，具有兩個平行的第一端面461及第二端面 462。該小端470為圓柱體，凸出于該第二端面462并沿該大端460的軸 線延伸。該收容孔480為沿該大端460的軸線延伸且穿透該大端460及 小端470的通孔。該導向槽490凹陷于該收容孔480的表面且沿該收容 孔480的軸線方向延伸。該擴展槽500從該第一端面461開始沿該大端 460的軸線延伸，直至穿透該第二端面462形成兩個收容孔463、 464。 該兩個導向柱510為凸出于該大端460的回轉體周向表面的柱體，并呈 180度分布。
請同時參考圖10，為該伸出件410的立體一見圖。該伸出件410為回 轉體，其包括一內孔411沿該伸出件410的軸線方向延伸。該伸出件410 還包括從該內孔411的邊緣呈發散狀伸出的兩對長彈片412及兩對短彈 片413。該兩對長彈片412呈180度對稱分布，并具有掛鉤部分414。該 兩對短彈片413呈180度對稱分布，并具有掛鉤部分415。
組裝該運動部372時，首先將該彈簧420 ^L置于該伸出件410的內 孔411。然后使該滑動軸378穿過該滑動套379的收容孔480，此時，該 導向肋440收容于該滑動套379的導向槽490，該滑動軸378因其止動部 430接觸該滑動套379的大端460的第一端面461而受到支撐。然后使該 伸出件410的一對長彈片412收容于該滑動套379的收容孔463、 464， 此時，該長彈片412的掛鉤部分414接觸該滑動套379的第二端面462，該伸出件410的短彈片413抵觸該第一端面461。該一對長彈片412呈發 散狀，其收容于該收容孔463、 464后，受到一定壓力收縮而大致呈平行 狀，從而使得在沒有外力作用下，該滑動套379不會與該伸出件410分 離。另外，該伸出件410與該滑動套379連接后，收容于該內孔411的 彈簧420受到該滑動軸378的擠壓而處于壓縮狀態。
組裝該伸縮才幾構370時，〗吏該滑動套379的兩個導向柱510分別收 容于該蓋體371a的細長槽377及該支撐部371b的細長槽375,并使該電 機373的電機軸376收容于該滑動軸378的螺紋孔450，從而構成滑動絲 杠螺母結構。即該兩個導向柱510收容于該細長槽375和細長槽377 后，該運動部372只有一個平移自由度， >夂人而當該電才幾軸376轉動時， 該運動部372沿著該細長槽374的延伸方向相對于該伸縮孔341作直線 運動，在視覺上給使用者以該互動玩具IOO的"鼻子"伸長或縮短。
若有外力作用于該伸出件410,如該人形互動玩具IOO從一定高度處 跌落使得該伸出件410碰撞地面時，該伸出件410推動該滑動套379沿 該滑動軸378運動，并壓縮該彈簧420，從而將碰撞時的作用于該伸出件 410的能量轉化為彈簧420的彈性勢能，從而減小該伸出件410或者該伸 縮機構370受到損壞的幾率。
請同時參考圖11,為該帽子320的分解視圖。該帽子320包括一基 體321、 一上導光部322、 一下導光部323，該上導光部322連接于該基 體321,該下導光部323連接于該上導光部322。該基體321為中空的一 端開口的薄壁殼體，具有大致呈拋物線狀的的輪廓以及大致呈圓形的開
口端324。
該上導光部322為兩端開口的中空的薄壁殼體，其由導光的材料制 造，其輪廓大致呈錐臺狀，其具有一小開口端325及一大開口端326。該 小開口端325與該基體321的開口端324相配合的連接。該下導光部323為 兩端開口的中空的薄壁殼體，其由導光的材料制造，具有大致呈錐臺狀 的輪廓，其具有一大開口端327、 一'h開口端328及一支架部分329。該大 開口端327與該上導光部322的大開口端326相配合的連接，該支架部分 329乂人該下導光部323的殼壁內表面向內延伸，該支架329上固定有一發光件，在本實施方式中，該發光件為一LED燈520,該LED燈520發出的光 可經該上導光部322及下導光部323導出，形成一圍繞該基體321的光環。
請同時參考圖12和圖13，分別為該左臂600和右臂700的分解視圖。 該右臂700包括一臂體710及一右手720，該臂體710的一端連接于該主體 200，另一端與該右手720相連接。
該右手720包括一手部骨架730和一骨架套740，該手部骨架730的兩 側分別固定有一薄片狀的右手傳感器750及一發光件(未示出)，在本實施 方式中該發光件為LED燈。該骨架套740由透明或者半透明的材料制作并 具有一定的彈性，其為中空的且一端開口，其套在該手部骨架730上從而 將該手部骨架730包覆。該右手720的LED燈發出的光可通過該骨架套740 透出。
該左臂600具有和該右臂700具有相同的構造，即該左臂600包括一左 手620，該左手620包括一骨架630和骨架套640,該骨架套640的兩側分別 固定有薄片狀的左手傳感器650和LED燈(未示出)。
請參考圖14,為該互動玩具100的硬件架構圖。該互動玩具100包括 一中央處理單元101以及連接于該中央處理單元101且位于該PCB板380的 存儲單元102、語音識別單元103、電機驅動單元104、光傳感器105,連 接于該中央處理單元101的還有該左手傳感器650、右手傳感器750、左耳 傳感器352、右耳傳感器362、左臉傳感器3卯及右臉傳感器400。
該存儲單元102存儲有問題音頻文件、回應音頻文件及故事音頻文 件。該問題音頻文件用于向使用者提出問題提出問題，該故事音頻文件 用于向使用者輸出故事。
該左手傳感器650、右手傳感器750、左耳傳感器352、右耳傳感器 362、左臉傳感器390及右臉傳感器400可為壓力傳感器或觸摸傳感器，用 于感應使用者的對該互動玩具100的動作，以發送輸入信號至該中央處理 單元IOI，該中央處理單元101才艮據所接收的輸入信號執行相應的動作。 例如左耳傳感器352、右耳傳感器362產生的輸入信號用于調節音量的大 小，左臉傳感器3卯及右臉傳感器400產生的輸入信號用于音頻播放控 制。在該互動玩具100播放音頻文件時，若該左耳傳感器352被觸發，則 該左耳傳感器352發送信號至該中央處理單元101,該處理單元101調高該 互動玩具100播放音頻文件的音量。當該右耳傳感器362被觸發時，該互 動玩具100播放音頻文件的音量被調低。使用者只需輕輕敲打或觸摸該側 蓋353或363,即可使該左耳傳感器352或右耳傳感器362觸發，便于操 作，為使用者提供了樂趣。
在該互動玩具100播放音頻文件時，當該左臉傳感器3卯或右臉傳感 器400被觸發時，該左臉傳感器390或右臉傳感器400發送信號至該中央處 理單元IOI,如果正在播放故事音頻文件，則該中央處理單元101選擇該 正在播放的故事音頻文件的前一或后 一故事音頻文件，使該互動玩具100 開始播放另一個故事；如果正在播放問題音頻文件，則該中央處理單元 IOI選擇該正在播放的問題音頻文件的前一或后一問題音頻文件，使該互 動玩具100開始向使用者提出另一個問題。
為了方便使用者的使用，當該互動玩具100在播放存儲單元102中的 音頻文件時，若外界環境光亮度低于一預定值時，該光傳感器105發送信 號至該中央處理單元IOI，該中央處理單元101控制該頭部300的LED燈 520持續發光一預定時間，乂人而形成一環繞該頭部300的光環。當該互動 玩具100沒有播放音頻文件時，若外界環境光的亮度低于預定值，且該中 央處理單元101收到該左耳傳感器352或右耳傳感器362的信號時，該處理 單元101控制該頭部300的LED燈520持續發光一預定時間。
當該互動玩具100播^:該存儲單元102中的問題音頻文件或故事音頻 文件時，該中央處理單元101才艮據該語音識別單元103、左手傳感器650或 右手傳感器750的發送的信號，控制該伸縮^L構370的運動部372伸出或縮 進，以為使用者提供樂趣。
在本實施方式中，每個問題音頻文件給出兩個選項供使用者選擇， 該兩個選項分別與該左手傳感器650及右手傳感器750相對應，每個選項 與一個回應音頻文件相對應，每個回應音頻文件對應于該伸縮才幾構370的 運動件372的一種運動狀態，即伸出或縮進。上述問題音頻文件的選項、 左手傳感器650及右手傳感器750、回應音頻文件及該運動部372的運動狀態之間的對應關系記錄于一對應表中，該中央處理單元101才艮據該對應表 執行相關操作。下表為該對應表的一部分，記錄了與一個問題音頻文件A 的選項相應的對應關系。
問題音頻 文件的選項傳感器回應音頻文件運動狀態
問題音頻文 件A的選項1左手傳感器650回應音頻文件A1運動部372伸出
問題音頻文 件A的選項2右手傳感器750回應音頻文件A2運動部372縮進
該問題音頻文件插J文完畢后，該中央處理單元101控制該左手620的 LED燈和右手720的LED燈持續發光一預定時間，如持續5秒鐘。該左手
出不同顏色的單色光。當然，為了吸引使用者的注意，特別是年齡較小 的使用者，如3-5歲的兒童，還可以控制該左手620、右手720的LED燈以 相同或不同的頻率閃爍發光。
若在該預定時間內該左手傳感器650或右手傳感器750被觸發，則該 左手傳感器650或右手傳感器750被觸發后發送信號至該中央處理單元 101，該中央處理單元101根據該對應表播放相應的回應音頻文件，使得 使用者知曉自己做出的選擇是否正確，并且根據該對應表控制該運動部 372伸出或者縮進，以在視覺上給使用者，特別是年齡較小的兒童，留下 該互動玩具100的"鼻子，，伸長或縮短的印象，為使用者提供了更多的樂 趣。下表例舉該互動玩具1 OO播;故一 個問題音頻文件a001與使用者進行互 動的情形。
音頻文件文本
問題音頻 文件a001家里只有你一個人時，外邊有陌生人敲門，給他開門還是不 給他開門？(該左手620的LED燈和右手720的LED燈發光)
回應音頻 文件b001(左手傳感器650被觸發，該伸出件410伸出)給他開門呀？不對 滴，大人不在家時不能給陌生人開門。 一定要記住喲。
回應音頻(右手傳感器750被觸發，該伸出件410縮進)不給他開門呀？對文件b002
咯，大人不在家時不能給陌生人開門，真聰明！
在播放故事音頻文件時，若該互動玩具100輸出特定語句，如"哎 呀，我又對人說謊了，，等表明該互動玩具IOO "做"錯事的語句，該語音 識別單元103識別該特定語句并發送信號至該中央處理單元101,該中央 處理單元101控制該伸縮才幾構3 70的伸出件410伸出。當該互動玩具1 OO輸 出特定語句時，如"我認識到了我的錯誤了"等表明該互動玩具IOO "承 認，，錯誤的語句，該中央處理單元101控制該伸縮機構370的伸出件410縮 進。
上述互動玩具100的輸出的特定語句為根據故事情節發展而設，而該 伸出件410的伸出或縮進用以配合和襯托故事情節的發展，在感官上給使 用者以該互動玩具100的"鼻子，，伸長或縮短，為使用者提供了更多的樂 趣。下表為該互動玩具100纟番;改一故事音頻文件S001的情形。
音頻文件
文本
故事音頻 文件SOOl
我給你講一個我親身經歷的故事吧。很久以前，我在一個森林 中迷路了，又累又餓呀，忽然，我看到一個小木屋，門是敞開 的，我就走了進去。小木屋里有一張桌子，桌子上放著熱騰騰 的飯菜，我嘗了一下菜，太辣了，不好吃。這時從外邊走進來
一只狗熊，它居然開口說外邊的飯菜當然沒有家里的飯菜好 吃了。然后我就醒了，呵呵，這只是我的一個夢而已。哎呀， 我又對人說謊了(伸出件410伸出)，不要說謊呀，否則鼻子會像 我一樣變長的。
權利要求
1.一種人形互動玩具，可與使用者進行互動，包括一處理單元及兩手部，其特征在于該手部包括一感應單元及一發光件，該發光件在該處理單元的控制下可以發光，用于提示使用者對該手部作出動作，該感應單元用于感應使用者對該手部作出的動作，并發送信號至該處理單元，該處理單元執行相關操作以響應使用者的動作。
2. 如權利要求1所述的人形互動玩具，其特征在于，該兩手部分別發 出不同顏色的單色光。
3. 如權利要求2所述的人形互動玩具，其特征在于，該兩手部發出的 光以一定的頻率閃爍。
4. 如權利要求3所述的人形互動玩具，其特征在于，該兩手部發出的 光以不同的頻率閃爍。
5. 如權利要求1所述的人形互動玩具，其特征在于，該感應單元為壓 力傳感器。
6. 如權利要求1所述的人形互動玩具，其特征在于，該手部包括一骨 架及一將該骨架包覆的骨架套，該感應單元及該發光件均固定于該骨架 上，該骨架套為透明或半透明并具有一定的彈形，從而可使該發光件的 光透出。
全文摘要
本發明提供一種人形互動玩具，包括包括一處理單元及兩手部，該手部包括一感應單元及一發光件，該發光件在該處理單元的控制下可以發光，用于提示使用者對該手部作出動作，該感應單元用于感應使用者對該手部作出的動作，并發送信號至該處理單元，該處理單元執行相關操作以響應使用者的動作。本發明的人形互動玩具具有發光件和感應單元，在需要使用者與該互動玩具互動時，該發光件發光以提示使用者觸發該感應單元，從而使該互動玩具易于操作，適合不同年齡的使用者使用。
文檔編號A63H3/36GK101406759SQ20071012391
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月12日 優先權日2007年10月12日
發明者周孝忠, 梁海森, 王傳宏, 王漢哲, 蔣祖力, 謝冠宏 申請人:鵬智科技(深圳)有限公司;錦天科技股份有限公司