积木机器人游戏系统的制作方法
【专利摘要】一种积木机器人游戏系统，包括至少一个积木机器人，其特征在于：所述积木机器人游戏系统还包括至少一个具有插接结构的功能插件、至少一块游戏垫和至少一个玩具障碍，所述游戏垫上设有可让灰度探测器识别的路线，所述玩具障碍摆放在游戏垫上堵住路线，所述至少一个功能插件安装在积木机器人上，所述积木机器人在游戏垫表面运动。本实用新型由于增加了功能插件，使得积木机器人具备排障、灭火等功能；游戏垫、玩具火源和玩具障碍与功能插件等配合，让小孩可以根据自己的需求进行不同的游戏，极大的丰富了积木机器人的游戏方法，提高了积木机器人的可玩性，扩大了积木机器人的适用范围。
【专利说明】积木机器人游戏系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种游戏系统，更具体地说涉及一种积木机器人游戏系统。
【背景技术】
[0002]可编程玩具机器人作为一种玩具，由于其可编程，可以根据程序完成预定的动作，因此具有较好的可玩性。但是，由于需要编程需要用户掌握较多的知识，具有较高的学习能力，这就限制了可编程玩具机器人的适用范围，通常可编程玩具机器人只适用于10岁以上掌握了一定的编程相关的知识，并且具备较高学习能力的儿童或少年。
[0003]而积木则是玩具中一种让年龄较小的幼儿和儿童(通常年龄小于6岁)锻炼动手能力，拼接出各种不同造型的拼接玩具。目前，市场上的积木，通常采用各种能够相互插接的组件插接而成。但是，这些积木通常不具备驱动机构，无法行动，只能作为摆设供人观赏或各种造型不同的玩具让儿童进行角色扮演游戏。
[0004]因此，有人对普通的积木进行了改进，增设了控制电路和驱动机构等可以让积木行动的机构，使之成为积木机器人，这种玩具同时具备了积木和机器人的优点，让儿童和少年能够通过组装积木机器人了解知识，并且又可以通过控制电路操纵积木机器人运动。
[0005]但是，这种积木机器人，其控制电路和驱动机构的位置是固定的，由于控制电路和驱动机构等与其它积木构件不同，都是采用工具将连接螺栓固定到积木机器人上，各部件之间的连接各不相同，因此其组装比较繁琐，年龄较小的儿童无法进行拆装。
[0006]为此， 申请人:开发了一种积木机器人,专利号为201320294456.4，该积木机器人包括控制驱动系统、至少两个积木插接件和至少一个车轮，所述车轮安装在一个积木插接件上，所述控制驱动系统包括控制程序输入装置，用于输入控制程序；控制命令程序存储模块，用于存储机器人命令程序；控制模块，用于读取并执行机器人命令程序；驱动模块，用于驱动车轮转动；其特征在于:所述控制程序输入装置、控制命令程序存储模块、控制模块、驱动模块的外表面分别设有可与积木插接件连接的插接结构。由于控制驱动系统的各部件外表面均设有可与积木插接件连接的插接结构，因此控制驱动系统的各部件均能通过插接结构安装到积木插接件上，使得积木机器人的安装和拆卸变得非常方便，便于婴儿、年龄较小的儿童使用，增加了积木机器人的可玩性、趣味性，有效的扩大了适用范围；而增设的灰度探测模块使得积木机器人能够自动沿着轨道线移动，进一步提高了积木机器人的可玩性。
[0007]但是， 申请人:发现，这种积木机器人虽然可以自动沿着轨道线移动，但是该积木机器人仅仅能够沿着轨道线移动，却还是不能完成其它动作，因此可玩性还是不够高。这种积木机器人只能用来给幼儿或较小的儿童观赏其自动沿着轨道线移动，让幼儿或儿童组装和拆卸，或者让年龄较大的儿童和少年编程让积木机器人按照预设的路径运动。由于积木机器人无法完成其它动作，因此功能较少、可玩性不够高，而且没有形成一种完善的游戏系统及配套的游戏方法，让其具有更多的游戏方式，无法完成某些特定的游戏(比如小孩经常模仿大人日常生活的过家家游戏等)，因此难以适应各种不同年龄的小孩，不能让不同年龄的小孩都可以根据自己的喜好进行不同的游戏。
实用新型内容
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术功能较少、适用的范围小、可玩性不够高的缺点，提供一种积木机器人游戏系统，这种积木机器人游戏系统能够让各种不同年龄的小孩进行不同的游戏，不仅能够拆装，而且能够手动或自动完成排障、灭火等比较复杂的模仿游戏。采用的技术方案如下:
[0009]一种积木机器人游戏系统，包括至少一个积木机器人，所述积木机器人包括以下部件:控制程序输入装置、控制命令程序存储模块、控制模块、驱动模块、两个灰度探测器、至少两个积木插接件和至少一个车轮，所述车轮安装在一个积木插接件上，所述控制程序输入装置、控制命令程序存储模块、控制模块、驱动模块的外表面分别设有可与积木插接件或其它部件相互插接的插接结构，上述部件中被选中的部件通过插接组装成完整的积木机器人，其特征在于:所述积木机器人游戏系统还包括至少一个具有插接结构的功能插件、至少一块游戏垫和至少一个玩具障碍，所述游戏垫上设有可让灰度探测器识别的路线，所述玩具障碍摆放在游戏垫上堵住路线，所述至少一个功能插件安装在积木机器人上，所述积木机器人在游戏垫表面运动。
[0010]较优的方案，所述积木机器人游戏系统还包括至少一个玩具火源，所述玩具火源包括火源底座、火源标识，所述火源标识安装在火源底座上，所述火源底座包括座体、LED灯、气流感应传感器(也叫气流速度传感器)、控制电路、红外发射模块、直流电源，所述直流电源顶端设有插接结构，所述座体底端设有插接结构，所述座体通过插接结构安装在直流电源上，所述控制电路、红外发射模块、LED灯、气流感应传感器安装在座体内，所述直流电源与控制电路电连接，所述气流感应传感器、红外发射模块、LED灯与控制电路电连接。
[0011]较优的方案，所述功能插件中至少一个功能插件为模拟灭火装置，所述模拟灭火装置包括灭火机构、检测机构，所述灭火机构、检测机构分别安装在积木机器人上，所述检测机构为红外接收传感器，所述红外接收传感器设有插接机构和信号输出接头，所述信号输出接头通过数据线连接控制模块，所述红外接收传感器的插接机构与积木机器人的插接结构插接。
[0012]较优的方案，所述灭火机构为吹风机构，所述吹风机构包括电机和至少一片扇叶，所述扇叶安装在电机的输出轴上，所述电机设有插接机构和接口，所述接口通过数据线连接控制模块，所述电机的插接机构与积木机器人的插接结构插接。
[0013]更优的方案，所述电机的输出轴上还设有保护套。
[0014]更优的方案，所述扇叶采用柔性材料制成。采用柔性材料能够让扇叶转动时即使打到儿童的手上，也不会产生过大的作用力，以免对儿童造成伤害。
[0015]较优的方案，所述功能插件中至少一个功能插件为排障机构，所述排障机构包括测障传感器、设有插接结构的插接座、至少一根排障推杆，所述排障推杆后端固定在插接座前端，所述插接座的插接结构与积木机器人的插接结构插接，所述测障传感器底端设有插接结构，所述测障传感器后端设有数据接口，所述测障传感器的插接结构与积木机器人的插接结构插接，所述数据接口通过数据线连接控制模块。
[0016]本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于增加了功能插件，使得积木机器人具备排障、灭火等功能；游戏垫、玩具火源和玩具障碍与功能插件等配合，让小孩可以根据自己的需求进行不同的游戏，能够手动或自动完成排障、灭火等比较复杂的游戏，极大的丰富了积木机器人的游戏方法，提高了积木机器人的可玩性，扩大了积木机器人的适用范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型实施例1具有排障机构的积木机器人的结构示意图；
[0019]图3是本实用新型实施例1具有排障机构的积木机器人的电路原理方框图；
[0020]图4是本实用新型实施例2玩具火源的结构示意图；
[0021]图5是本实用新型实施例2玩具火源的电路原理方框图；
[0022]图6是本实用新型实施例2具有模拟灭火装置的积木机器人的结构示意图；
[0023]图7是本实用新型实施例2灭火机构的结构示意图；
[0024]图8是本实用新型实施例2具有模拟灭火装置的积木机器人的电路原理方框图；
[0025]图9是本实用新型实施例4具有排障机构和模拟灭火装置的积木机器人的电路原理方框图。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]如图1所不,本实施例中的积木机器人游戏系统,包括积木机器人3、一个具有插接结构的功能插件、一块游戏垫I和三个玩具障碍2，所述游戏垫I上设有可让灰度探测器识别的路线101，所述玩具障碍2摆放在游戏垫I上堵住路线101，所述功能插件安装在积木机器人3上,所述积木机器人3在游戏垫I表面运动。
[0028]如图2、3所示，所述积木机器人3包括以下部件:控制程序输入装置301、控制命令程序存储模块302、控制模块303、驱动模块304、两个灰度探测器305、多个积木插接件306和两个车轮307，所述车轮307安装在一个积木插接件306上，所述控制程序输入装置301、控制命令程序存储模块302、控制模块303、驱动模块的外表面分别设有可与积木插接件306或其它部件相互插接的插接结构，上述部件中被选中的部件通过插接组装成完整的积木机器人3。
[0029]所述功能插件为排障机构，所述排障机构包括测障传感器308 (如图3所示)、设有插接结构的插接座309、两根排障推杆310,所述排障推杆310后端固定在插接座309前端，所述插接座309的插接结构与积木机器人3的插接结构插接，所述测障传感器308底端设有插接结构，所述测障传感器308后端设有数据接口 311，所述测障传感器308的插接结构与积木机器人3的插接结构插接，所述数据接口 311通过数据线5连接控制模块303。
[0030]所述控制程序输入装置301，用于输入控制程序；控制命令程序存储模块302，用于存储机器人命令程序；测障传感器308检测到障碍则发送障碍检测信号；灰度探测器305检测游戏垫I上表面的灰度，并发送灰度检测信号；控制模块303，用于读取控制程序并执行机器人命令程序，接收障碍检测信号、灰度检测信号，处理后控制驱动模块304工作；驱动模块304，用于驱动车轮307转动。
[0031 ] 上述积木机器人游戏系统可以这样进行游戏:
[0032]步骤a:进行拼接游戏，从部件中选择需要的部件、组装积木机器人3，所述积木机器人3安装有一个功能插件。所述部件包括控制程序输入装置301、控制命令程序存储模块302、控制模块303、驱动模块304、灰度探测器305、积木插接件306、车轮307、功能插件。所述功能插件为排障机构。组装和拆卸积木机器人3，是所有小孩都可以进行的游戏。这是第一种积木机器人游戏方法，它仅包括步骤a，适合所有小孩。
[0033]对于较大的小孩，所述安装有排障机构的积木机器人3，可以被较大的小孩手动操作、在游戏垫I上运动。较大的小孩也可以通过控制程序输入装置301临时输入控制程序控制积木机器人3完成动作。因此，对于较大的小孩，这是第二种游戏方法，游戏方法还包括步骤b:手动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏:手动操作该积木机器人3运动、完成动作。
[0034]如果控制模块303在安装前已经输入了通用的控制程序，则积木机器人3放到游戏垫I上后，会自动在游戏垫I上运动、完成动作。因此，这是第三种游戏方法，该游戏方法除了步骤a，还包括步骤c:全自动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏，让该积木机器人3在预设的程序(通用的控制程序)的控制下自动在游戏垫I上按游戏垫I上的路线101运动和排障。
[0035]较大的儿童，可以在步骤a完成后，再进行步骤d:设置游戏场景，将至少一个玩具障碍2摆放在游戏垫I上、堵住至少一条路线101，设置除障场景。然后进行步骤e:设置控制模块303的控制程序，将控制程序输入控制模块303。所述步骤e中控制程序是专门针对上述游戏场景实时编制的控制程序。最后进行步骤c:全自动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏，让该积木机器人3在预设的控制程序的控制下自动在游戏垫I上按游戏垫I上的路线101运动和排障。
[0036]所述全自动控制积木机器人3游戏中可临时通过手动操作改变积木机器人3的运动、完成动作(比如排障)。
[0037]实施例2
[0038]如图4-8所示，本实施例中的积木机器人游戏系统与实施例1的区别在于:
[0039]如图4、5所示，所述积木机器人游戏系统还包括一个玩具火源4，所述玩具火源4包括火源底座401、火源标识402，所述火源标识402安装在火源底座401上,所述火源底座401包括座体40101、LED灯40102、气流感应传感器40103、控制电路40104、红外发射模块40105、直流电源40106。其中，LED灯40102、气流感应传感器40103、控制电路40104、红外发射模块40105设置在座体40101内，图4中无法看见。所述直流电源40106顶端设有插接结构，所述座体40101底端设有插接结构，所述座体40101通过插接结构安装在直流电源40106上，所述控制电路40104、红外发射模块40105、LED灯40102、气流感应传感器40103安装在座体40101内，所述直流电源40106与控制电路40104电连接，所述气流感应传感器40103、红外发射模块40105、LED灯40102与控制电路40104电连接，如图5所示。所述火源标识402为透明塑料，能够将LED灯40102的灯光发散，让玩具火源4更逼真。所述座体40101上设有气流入口 40107，用来让风进入，以便气流感应传感器40103检测风力的大小。红外发射模块40105向四周发射红外信号。当气流感应传感器40103检测足够大的风力(大于或等于预设的风力值)，则传递风力信号给控制电路40104，控制电路40104控制红外发射模块40105、LED灯40102停止工作。
[0040]如图6所示，所述功能插件为模拟灭火装置，所述模拟灭火装置包括灭火机构312、检测机构，所述灭火机构312、检测机构分别安装在积木机器人3上，所述检测机构为红外接收传感器313，所述红外接收传感器313设有插接机构和信号输出接头，信号输出接头通过数据线5连接控制模块303，所述红外接收传感器313的插接机构与积木机器人3的插接结构插接。红外接收传感器313接收红外发射模块40105发出的红外信号，并将红外信号传送到控制模块303。
[0041]如图7所示，所述灭火机构312为吹风机构，所述吹风机构包括电机31201和两片扇叶31202，所述扇叶31202安装在电机31201的输出轴上，所述电机31201设有插接机构和接口 31204，所述接口 31204通过数据线5连接控制模块303，所述电机31201的插接机构与积木机器人3的插接结构插接。
[0042]所述电机31201的输出轴上还设有保护套31203。
[0043]所述扇叶31202采用柔性材料制成。采用柔性材料能够让扇叶31202转动时即使打到儿童的手上，也不会产生过大的作用力，以免对儿童造成伤害。
[0044]如图8所示，所述控制程序输入装置301，用于输入控制程序；控制命令程序存储模块302，用于存储机器人命令程序；红外接收传感器313接收红外发射模块40105发出的红外信号，并将红外信号传送到控制模块303 ;灰度探测器305检测游戏垫I上表面的灰度，并发送灰度检测信号；控制模块303，用于读取控制程序并执行机器人命令程序，接收灰度检测信号，处理后控制驱动模块304工作，接收红外信号，处理后控制电机31201工作；驱动模块304，用于驱动车轮307转动。
[0045]上述积木机器人游戏系统的游戏方法，包括步骤a:进行拼接游戏，从部件中选择需要的部件、组装积木机器人3，所述积木机器人3安装有一个功能插件。所述部件包括控制程序输入装置301、控制命令程序存储模块302、控制模块303、驱动模块304、灰度探测器305、积木插接件306、车轮307、功能插件。所述功能插件为模拟灭火装置。组装和拆卸积木机器人3，是所有小孩都可以进行的游戏。这是第一种积木机器人游戏方法，它仅包括步骤a，因此适合所有小孩。
[0046]对于较大的小孩，所述安装有模拟灭火装置的积木机器人3，可以被较大的小孩手动操作、在游戏垫I上运动。较大的小孩也可以通过控制程序输入装置301临时输入控制程序控制积木机器人3完成动作。因此，对于较大的小孩，这是第二种游戏方法，该积木机器人游戏方法还包括步骤b:手动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏:手动操作该积木机器人3运动、完成动作(灭火)。
[0047]如果控制模块303在安装前已经输入了通用的控制程序，则积木机器人3放到游戏垫I上后，会自动在游戏垫I上运动、完成动作。因此，这是第三种积木机器人游戏方法，该积木机器人游戏方法除了步骤a，还包括步骤c:全自动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏，让该积木机器人3在预设的程序(通用的控制程序)的控制下自动在游戏垫I上按游戏垫I上的路线101运动、完成动作(灭火)。
[0048]较大的儿童，可以在步骤a完成后，再进行步骤d:设置游戏场景，将至少一个玩具火源4摆放在游戏垫I上，设置灭火场景。然后进行步骤e:设置控制模块303的控制程序，将控制程序输入控制模块303。所述步骤e中控制程序是专门针对上述游戏场景实时编制的控制程序。最后进行步骤c:全自动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏，让该积木机器人3在预设的控制程序的控制下自动在游戏垫I上按游戏垫I上的路线101运动、完成动作(灭火)。
[0049]所述全自动控制积木机器人3游戏中可临时通过手动操作改变积木机器人3的运动、完成动作(灭火)。
[0050]实施例3
[0051]本实施例中的积木机器人游戏系统与实施例1的区别在于:积木机器人游戏系统包括一个玩具火源4 (与实施例2 —样)，所述积木机器人3的数目为两个。
[0052]一个积木机器人3安装有排障机构，另一个积木机器人3安装有模拟灭火装置(与实施例2—样)。
[0053]较大的儿童，可以在步骤a完成后，再进行步骤d:设置游戏场景，可以设置灭火场景(与实施例2 —样)，或者设置排障场景，还可以设置由灭火场景、排障场景组成的综合场景。然后进行步骤e:设置控制模块303的控制程序，将控制程序输入控制模块303。所述步骤e中控制程序是专门针对上述游戏场景实时编制的控制程序。最后进行步骤c:全自动控制步骤a组装好的积木机器人3游戏，让两个积木机器人3在预设的控制程序的控制下自动在游戏垫I上按游戏垫I上的路线101运动、依次完成动作(排障、灭火)。
[0054]所述全自动控制积木机器人3游戏中可临时通过手动操作改变积木机器人3的运动、完成动作(排障或灭火)。
[0055]实施例4
[0056]本实施例中的积木机器人游戏系统与实施例3的区别在于:所述积木机器人3的数目为一个，所述积木机器人3同时安装有排障机构、模拟灭火装置。
[0057]因此该积木机器人3既能完成排障工作，又能完成灭火工作。
[0058]如图9所示，所述控制程序输入装置301，用于输入控制程序；控制命令程序存储模块302，用于存储机器人命令程序；测障传感器308检测到障碍则发送障碍检测信号；红外接收传感器313接收红外发射模块40105发出的红外信号，并将红外信号传送到控制模块303 ;灰度探测器305检测游戏垫I上表面的灰度，并发送灰度检测信号；控制模块303，用于读取控制程序并执行机器人命令程序，接收障碍检测信号、灰度检测信号，处理后控制驱动模块304工作，接收红外信号，处理后控制电机31201工作；驱动模块304，用于驱动车轮307转动。
[0059]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种积木机器人游戏系统，包括至少一个积木机器人，所述积木机器人包括以下部件:控制程序输入装置、控制命令程序存储模块、控制模块、驱动模块、两个灰度探测器、至少两个积木插接件和至少一个车轮，所述车轮安装在一个积木插接件上，所述控制程序输入装置、控制命令程序存储模块、控制模块、驱动模块的外表面分别设有可与积木插接件或其它部件相互插接的插接结构，上述部件中被选中的部件通过插接组装成完整的积木机器人，其特征在于:所述积木机器人游戏系统还包括至少一个具有插接结构的功能插件、至少一块游戏垫和至少一个玩具障碍，所述游戏垫上设有可让灰度探测器识别的路线，所述玩具障碍摆放在游戏垫上堵住路线，所述至少一个功能插件安装在积木机器人上，所述积木机器人在游戏垫表面运动。
2.如权利要求1所述的积木机器人游戏系统，其特征在于:所述积木机器人游戏系统还包括至少一个玩具火源，所述玩具火源包括火源底座、火源标识，所述火源标识安装在火源底座上，所述火源底座包括座体、LED灯、气流感应传感器、控制电路、红外发射模块、直流电源，所述直流电源顶端设有插接结构，所述座体底端设有插接结构，所述座体通过插接结构安装在直流电源上，所述控制电路、红外发射模块、LED灯、气流感应传感器安装在座体内，所述直流电源与控制电路电连接，所述气流感应传感器、红外发射模块、LED灯与控制电路电连接。
3.如权利要求1或2所述的积木机器人游戏系统，其特征在于:所述功能插件中至少一个功能插件为模拟灭火装置，所述模拟灭火装置包括灭火机构、检测机构，所述灭火机构、检测机构分别安装在积木机器人上，所述检测机构为红外接收传感器，所述红外接收传感器设有插接机构和信号输出接头，所述信号输出接头通过数据线连接控制模块，所述红外接收传感器的插接机构与积木机器人的插接结构插接。
4.如权利要求3所述的积木机器人游戏系统，其特征在于:所述灭火机构为吹风机构，所述吹风机构包括电机和至少一片扇叶，所述扇叶安装在电机的输出轴上，所述电机设有插接机构和接口，所述接口通过数据线连接控制模块，所述电机的插接机构与积木机器人的插接结构插接。
5.如权利要求4所述的积木机器人游戏系统，其特征在于:所述电机的输出轴上还设有保护套。
6.如权利要求1所述的积木机器人游戏系统，其特征在于:所述功能插件中至少一个功能插件为排障机构，所述排障机构包括测障传感器、设有插接结构的插接座、至少一根排障推杆，所述排障推杆后端固定在插接座前端，所述插接座的插接结构与积木机器人的插接结构插接，所述测障传感器底端设有插接结构，所述测障传感器后端设有数据接口，所述测障传感器的插接结构与积木机器人的插接结构插接，所述数据接口通过数据线连接控制模块。
【文档编号】A63H33/26GK204170425SQ201420478649
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】苏锐强, 洪泽光 申请人:广东邦宝益智玩具股份有限公司