[发明专利]交互式运动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交互式运动装置，尤其涉及一种应用钟摆(pendulum)原理进行互动反应的交互式运动装置。

背景技术

随着科技进步，各种消费者产品或计算机外设设备多增加智能型互动装置，以提高使用者的使用兴趣。而类似机器宠物或机器人等设备更以可反应情绪为设计重点。基本上，一般用来与使用者互动的五官运动，例如眼、耳、口的变化，多是利用马达驱动连杆或齿轮组、凸轮等机制来完成操作。而马达、连杆、齿轮组、凸轮等机构的设置，除了造成装置成本的提高外，也会导致整个互动装置的体积与重量的增加，而不利于设计上的需求。

鉴于此，本发明提供一种交互式运动装置，不需要马达、连杆、齿轮组等驱动组件的设置，即可适当地与使用者进行互动反应。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种交互式运动装置，应用钟摆(pendulum)原理与使用者进行互动反应，以取代马达、连杆、齿轮组等驱动组件的设置，由此降低装置成本与装置的复杂度。

本发明所提供的交互式运动装置，包括基座与运动单元。其中，基座具有凹面朝上的第一曲面。运动单元位于第一曲面上，并具有与第一曲面相接触的凸面朝下的第二曲面。并且，该第二曲面的曲率(curvature)大于第一曲面。当运动单元静止在第一曲面上时，该运动单元的重心位于第二曲面的曲率中心的下方。

在本发明交互式运动装置的一实施例中，该交互式运动装置具有至少一个致动装置与一个控制单元。其中，致动装置位于基座上，用来驱动运动单元滚动。控制单元连接至致动装置以根据预设的外界刺激来驱动运动单元滚动。

在一具体实施方式中，该致动装置是电磁线圈。

在一具体实施方式中，该致动装置的数量为四个，其等距设置在所述运动单元的四周。

在一具体实施方式中，该交互式运动装置进一步包括流体，其位于所述第一曲面所形成的空间内，以缓和所述运动单元的滚动。

在一具体实施方式中，该第一曲面是球面。

在一具体实施方式中，该第二曲面是球面。

在一具体实施方式中，该致动装置与所述第一曲面的最低点相距预设的距离，以确定所述运动单元的滚动角度。

在本发明交互式运动装置的另一实施例中，该交互式运动装置装配有感测单元与反应单元，而第二曲面上具有导体片。感测单元位于第一曲面上，而反应单元连接至感测单元。当运动单元受力滚动至特定位置时，感测单元通过导体片感应到运动单元的位置变化，而通知反应单元产生预设反应。

在一具体实施方式中，该交互式运动装置进一步包括：导电片，位于所述第一曲面上；二个电极，位于所述第二曲面上，当所述运动单元受力滚动至特定位置时，所述导体片同时接触所述二个电极以导通所述二个电极；以及反应单元，连接至所述二个电极，当所述二个电极导通时，所述反应单元产生预设反应。

在一具体实施方式中，该二个电极是二个环状电极。

在一具体实施方式中，该二个环状电极以所述第一曲面的最低点为中心。

基于该交互式运动装置，本发明提供一种电子宠物的耳朵或尾巴的运动机构。该运动机构具有基座、运动单元、支架与包覆层。其中，基座具有凹面朝上的第一曲面。运动单元位于第一曲面上，并具有凸面朝下的第二曲面，其与第一曲面相接触。该第二曲面的曲率(curvature)大于第一曲面。当运动单元静止在第一曲面上时，运动单元的重心位于第二曲面的曲率中心的下方。支架固定在运动单元上，随着运动单元的滚动而摆动。包覆层覆盖支架，以呈现耳朵或尾巴的外观。

本发明所提供的交互式运动装置，不仅可以直接与外界刺激进行互动，而不需马达、连杆、齿轮组等驱动组件的设置。在搭配感测单元、反应单元、致动装置等组件的使用下，本发明的交互式运动装置还可提供丰富的互动反应。而且，搭配适当的外型设计，本发明的交互式运动装置可适用于电子宠物的耳朵或其它需要互动反应的机构设计。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是本发明交互式运动装置的操作原理的示意图；

图2是本发明交互式运动装置第一优选实施例的示意图；

图3是本发明交互式运动装置第二优选实施例的示意图；

图4是本发明交互式运动装置第三优选实施例的示意图；以及

图5是本发明交互式运动装置第四优选实施例的示意图。

具体实施方式