具有磁性耦合的自推進設備制造技術

一種自推進式設備包括球形殼體和內部驅動系統，所述內部驅動系統包括一個或多個電動機。內部驅動系統用于向球形殼體的內表面提供電源，從而使自推進設備運動。可包括偏置組件以使內部驅動系統持續接合球形殼體的內表面。外部附件通過球形殼體與內部的磁性組件磁性交互，使得自推進設備轉動和操縱，所述附件組件保持相對于自推進設備的頂部的位置關系。

【技術實現步驟摘要】
具有磁性耦合的自推進設備相關申請本申請要求于2015年4月17日提交的申請號為62/149,441，題為“SELFPROPELLEDDEVICEWITHMAGNETICCOUPLING”的美國臨時專利的優先權；上述優先申請被通過引用以其整體并入本文。本申請還是于2014年8月13日提交的、題為“MAGNETICALLYCOUPLEDACCESSORYFORASELF-PROPELLEDDEVICE”申請序列為14/459,235美國專利的部分繼續申請；US14/459,235是于2013年9月24日提交的題為“SELF-PROPELLEDDEVICEWITHACTIVELYENGAGEDDRIVESYSTEM”、申請號為14/035,841美國專利的部分繼續申請；US14/035,841是2012年1月3日提交的標題為“SELF-PROPELLEDDEVICEWITHACTIVELYENGAGEDDRIVESYSTEM”的申請號為13/342,853的美國專利的繼續申請，該申請已于2013年10月29日授權，其專利為8,571,781；US13/342,853根據35U.S.C.§119(e)請求以下申請的優先權：(i)于2011年1月5日提交的、標題為“METHODANDSYSTEMFORCONTROLLINGAROBOTICDEVICE”的序列號為61/430,023的美國臨時專利；(ii)于2011年1月5日提交的、標題為“METHODANDSYSTEMFORESTABLISHING2-WAYCOMMUNICATIONFORCONTROLLINGAROBOTICDEVICE”的序列號為61/430,083的美國臨時專利申請；和(iii)于2011年10月31日提交的、標題為“ASELF-PROPELLEDDEVICEANDSYSTEMANDMETHODFORCONTROLLINGSAME”的序列號為61/553,923的美國臨時專利申請；所有前述優先權申請通過引用而整體并入本文。
本申請涉及一種自推進設備。
技術介紹
遠程控制設備先前已使用具體到特定設備專門的遙控器進行操作。遠程控制設備的配件通常涉及物理緊固裝置，以將配件連接到框架或殼體的一部分。
技術實現思路
基于本領域的現有技術，本專利技術的專利技術人提出了一種新型的自推進設備。根據本專利技術的一個方面，本專利技術提供了一種自推進設備，包括：球形殼體；內部驅動系統，所述內部驅動系統封裝在所述球形殼體內并且可操作導致所述自推進設備滾動；內部結構，所述內部結構封裝在所述球形殼體內并且耦接至所述內部驅動系統，所述內部結構包括磁體保持器，所述磁體保持器保持第一組磁交互元件，其中所述磁體保持器包括樞轉機構，所述樞轉機構使所述磁體保持器相對于所述內部驅動系統的旋轉軸樞轉；外部附件，所述外部附件包括第二組磁交互元件；無線接口，用于接收來自控制器設備的控制命令；和控制機構。所述控制機構執行所述控制命令，從而(i)使所述內部驅動系統加速和操縱所述自推進設備，以及(ii)使所述樞轉機構相對于所述球形殼體樞轉所述外部附件，以便與控制命令的方向輸入相一致。其中當所述球形殼體滾動時，以及當所述樞轉機構樞轉所述磁體保持器時，所述第一組磁交互元件和第二組磁交互元件通過所述球形殼體保持磁性交互，在所述磁體保持器樞轉時，所述磁性交互使所述外部附件樞轉。附圖說明本公開內容通過示例的方式而非通過限制的方式示出，在附圖的各圖中，類似的參考標號指代相似的元件，其中：圖1是示出控制自推進設備操作的系統的示例方框圖；圖2A是根據一實施例的自推進設備和計算設備的示意圖；圖2B示出根據另一實施例的包括計算設備和自推進設備的系統；圖2C是示出根據另一個實施例的，包括計算設備和多個自推進設備的系統的示意圖。圖3A是示出根據一個實施例的，以機器人、球狀球形式的自推進設備的部件的方框圖；圖3B是示出示例自推進設備的分解圖的框圖；圖4A-4D示出根據一些實施例的，包括用于與外部附件設備磁性耦合的組件使自推進設備旋轉或滾動的示例；圖5A和圖5B示出根據一個或多個實施例的，在運動中并同時磁耦合到附件設備的自推進設備；圖6示出球形自推進設備的示例，并示意性示出示例球形自推進設備的組件；圖7A是示例自推進設備的剖面側視圖，該自推進設備包括獨立內部結構和磁耦合到附件設備的結構；圖7B是示例自推進設備的剖面正視圖，該自推進設備包括偏置組件和磁耦合到附屬設備的結構；圖8是包括磁性陣列的示例自推進設備的剖視圖；圖9A-9B示出自推進設備在控制器設備的操作控制下的示例轉向狀態；和圖10是示出其中描述的示例可實施的計算機系統的示例框圖。具體實施方式提供一種包括球形殼體和內部驅動系統的自推進式設備，所述內部驅動系統包括耦合到一個或多個輪子的一個或多個電動機，所述輪子接合到球形殼體的內表面。偏置組件包括一些偏置元件以接觸球形殼體的內表面，偏置組件被連接到內部驅動系統，以迫使輪子持續接合內表面，從而允許供給電動機的電力被傳送到球形殼體的內表面，導致自推進設備沿表面滾動和操縱。自推進設備可以基于其質心的移動、電動機的獨立電源以及偏置元件對內表面的作用力的組合而轉動。磁性交互組件或元件可以被包括在球形殼體中。磁性交互組件或元件可以包括黑色金屬或永久磁體，諸如釹磁體，用于通過球形殼體提供磁場，從而與外部附件磁性交互。在一些示例中，使自推進設備的球形殼體滾動和操縱，同時外部附件保持與球形殼體內的磁性交互式組件的磁性交互作用，將外部附件耦合到球形殼體。當自推進設備滾動時，附件設備可以保持在球形殼體的外表面上的恒定的相對部分或區域(例如，頂部部分)。自驅動設備、外部附件中的一個或兩者可以包括任何數量的磁體(例如，釹磁體)，以產生足以保持磁耦合的磁性交互作用。該交互作用可涉及其中在外部附件和球形殼體的外表面之間發生接觸的磁引力。在該示例中，可以通過對球形殼體的外表面和/或外部附件的接觸面上涂覆本質上無摩擦的材料而減少摩擦。外部附件可包括由滑動軸承、輪轂軸承或接合球形殼體的外表面的一個或多個輪子所構成的接觸部分。附加地或替代地，磁性交互作用可涉及排斥力，其包括穩定機構(例如，一個或多個額外的磁體)，以產生外部附件和球形殼體之間的穩定磁懸浮。在本公開內容中，術語“本質上”可用于不同的語境中，用于明確引入與聲明的定性逼近。在很多語境中，這個詞可解釋為是所指出的數量、比較或測量的至少75％。在角度測量的語境中，術語“本質上”指當自推進設備處于運動中時相對于球面殼體中的參考結構旋轉零度至小于90度的角。因此，該術語可以在各種語境中使用，例如，“本質上”穩定、“本質上”恒定的角度、“本質上”在滾動或靜止球上的特定位置，或“本質上”垂直相對于自推進設備在其上滾動的下方表面。在這樣的語境中，當自推進設備處于非加速狀態時，“本質上”可以指相對于豎直(或垂直)參考軸到下方表面有小于90度的差異，并且通常相對于豎直軸小于45度。因此，例如，當自推進設備被操作時，外部附件可以保持與球形殼體內的磁交互元件的磁性交互作用，并駐留在本質上豎直取向的組件之上或者之內。作為進一步在本文中使用的，在球形殼體的外表面和外部輔助設備的接觸表面之間的摩擦的語境下，“本質上”指兩個常規光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自推進設備，其特征在于，包括：球形殼體，所述球形殼體包圍第一組一個或多個磁交互元件和導致所述自推進設備滾動的內部驅動系統；和外部附件，所述外部附件包括第二組一個或多個磁交互元件，用于在所述自推進設備滾動時通過所述球形殼體與所述第一組磁交互元件磁性交互。

【技術特征摘要】
2014.08.13 US 14/459,235;2015.04.17 US 62/149,441;1.一種自推進設備，其特征在于，包括：球形殼體，內部驅動系統，所述內部驅動系統封裝在所述球形殼體內并且可操作導致所述自推進設備滾動；內部結構，所述內部結構封裝在所述球形殼體內并且耦接至所述內部驅動系統，所述內部結構包括磁體保持器，所述磁體保持器保持第一組磁交互元件，其中所述磁體保持器包括樞轉機構，所述樞轉機構使所述磁體保持器相對于所述內部驅動系統的旋轉軸樞轉；外部附件，所述外部附件包括第二組磁交互元件；無線接口，用于接收來自控制器設備的控制命令；和控制機構，所述控制機構執行所述控制命令，從而(i)使所述內部驅動系統加速和操縱所述自推進設備，以及(ii)使所述樞轉機構相對于所述球形殼體樞轉所述外部附件，以便與控制命令的方向輸入相一致；其中當所述球形殼體滾動時，以及當所述樞轉機構樞轉所述磁體保持器時，所述第一組磁交互元件和第二組磁交互元件通過所述球形殼體保持磁性交互，在所述磁體保持器樞轉時，所述磁性交互使所述外部附件樞轉。2.如權利要求1所述的自推進設備，其特征在于，所述第一組磁交互元件包括定向成具有相反極性的第一磁體和第二磁體；其中所述第二組磁交互元件包括定向成具有相反極性的第一磁體和第二磁體，以便分別與所述磁體保持器的第一磁體和第二磁體磁性耦接。3.如權利要求1所述的自推進設備，其特征在于，所述自推進設備進一步包括：偏置子組件，所述偏置子組件耦接到所述內部驅動系統，使得所述內部驅動系統持續接合所述球形殼體的內表面。4.如權利要求3所述的自推進設備，其特征在于，所述偏置子組件包括多個門式軸，每個門式軸包括偏置彈簧，以在多個接觸點處接合所述球形殼體的內表面。5.如權利要求3所述的自推進設備，其特征在于，所述偏置子組件和磁體保持器構成所述球形殼體內的單一內部組件。6.如權利要求5所述的自推進設備，其特征在于，所述單一內部組件通過一個或多個彈簧耦接到所述內部驅動系統。7.如權利要求1所述的自推進設備，其特征在于，所述外部附件...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I·H·伯恩斯泰因，A·威爾遜，江浚，R·麥格雷戈，
申請(專利權)人：斯飛樂有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US