本發(fā)明涉及的自動跟隨滾動球，更確切地說，本發(fā)明涉及的是一種能夠自動測量與目標(biāo)物體的距離并可以實時跟隨的玩具球。

背景技術(shù)：

自動跟隨可提供運動目標(biāo)的空間定位、姿態(tài)、結(jié)構(gòu)行為和性能，是運動目標(biāo)的多功能和高精度的跟蹤和測量手段，自動跟隨由位置傳感器、信號處理系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和跟蹤架等部分組成。自動跟隨裝置能夠根據(jù)目標(biāo)物體所發(fā)出的信號強度測量出與目標(biāo)物體的距離并且實現(xiàn)跟蹤。

采用自動跟隨控技術(shù)能夠：

1.使得跟隨球人性化；

2.有助于提高跟隨球的可操控性；

目前國內(nèi)外兒童玩具多數(shù)只能實現(xiàn)人為地遙控，該類玩具要求兒童有一定的操作能力或者只能在成年人的陪同下使用，并且運動角度不夠靈活。目前遙控或跟隨玩具大都是遙控車子、遙控飛行器，類型比較單一，并且容易碰撞損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有玩具存在靈活性差、自動跟蹤能力差與抗碰撞能力差的問題，提供了一種自動跟隨滾動球。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明所述自動跟隨滾動球包括一個球形殼體、兩個驅(qū)動輪套、兩個驅(qū)動輪轂、兩個從動齒盤、兩個驅(qū)動輪軸、兩個驅(qū)動輪架、兩個傳動齒輪、兩個傳動軸、兩個電動機從動齒輪、兩個電動機齒輪、兩個電動機、兩個傳動軸支架、一個控制單元、兩個輔助輪架、兩個輔助輪軸、兩個輔助輪轂、兩個輔助輪套、一個支撐輪、一個支撐輪架、一個支撐桿，其特征在于：

支撐輪、驅(qū)動輪套和輔助輪套都與球形外殼直接接觸，驅(qū)動輪套套在驅(qū)動輪轂上，輔助輪套套在輔助輪轂上，驅(qū)動輪轂與驅(qū)動輪軸通過花鍵固定連接，從動齒盤與驅(qū)動輪軸通過花鍵固定連接，驅(qū)動輪架與驅(qū)動輪軸轉(zhuǎn)動連接，從動齒盤與傳動齒輪相嚙合，傳動齒輪固定在傳動軸上，傳動軸兩端分別與傳動軸支架、驅(qū)動輪架轉(zhuǎn)動連接，電動機從動齒輪固定在傳動軸上，電動機從動齒輪與電動機齒輪相嚙合，電動機固定在機架上，控制單元固定在機架上，支撐桿固定在機架上，支撐桿與支撐輪架可以同軸線轉(zhuǎn)動。

自動跟隨滾動球，其特征在于，所述的球形外殼為中空球形結(jié)構(gòu)件，驅(qū)動輪套、輔助輪套以及支撐輪與內(nèi)球殼相接觸，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動帶動球形外殼運動。

自動跟隨滾動球，其特征在于，所述的驅(qū)動輪套與驅(qū)動輪轂固定連接，驅(qū)動輪轂與驅(qū)動輪軸有相同的回轉(zhuǎn)軸線驅(qū)動輪轂與驅(qū)動輪軸固定連接，驅(qū)動輪軸與從動齒盤有相同的回轉(zhuǎn)軸線，驅(qū)動輪軸與從動齒盤固定連接。

自動跟隨滾動球，其特征在于，所述的從動齒盤與傳動齒輪相嚙合，傳動齒輪與傳動軸有相同的回轉(zhuǎn)軸線，傳動齒輪與傳動軸固定連接，電動機從動齒輪與電動機齒輪相嚙合，電動機固定在機架上。

自動跟隨滾動球，其特征在于，所述的控制單元包括電源、單片機、無線收發(fā)器、驅(qū)動電路和電動機，跟隨卡包括電源、單片機和無線收發(fā)器，玩具球內(nèi)無限收發(fā)器發(fā)出WiFi信號，跟隨卡無線收發(fā)器接受信號，根據(jù)兩接收器的測距值通過定位算法獲知被跟蹤目標(biāo)的相對方位，進(jìn)而通過單片機控制驅(qū)動電路驅(qū)動電機實現(xiàn)跟隨。跟隨方位的控制通過控制兩驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速比實現(xiàn)。

與現(xiàn)有玩具相比本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明所述的自動跟隨玩具球通過在球體內(nèi)加裝射頻信號的檢測裝置，實現(xiàn)自動跟蹤，更加人性化。

2.本發(fā)明所述的自動跟隨玩具球因為采用了球形外殼，使得玩具球可以沿任意方向滾動，更加靈活，具有更強的承受碰撞能力。

3.本發(fā)明所述的自動跟隨玩具球自動跟蹤不要求使用者有操作能力，能夠自動跟隨。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

圖1是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球結(jié)構(gòu)組成俯視圖上的全剖視圖；

圖2是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球主視圖的投影視圖；

圖3是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球驅(qū)動輪裝配主視圖；

圖4是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球的輔助輪裝配剖視圖

圖5是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球的從動齒盤主視圖；

圖6是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球的傳動齒輪主視圖；

圖7是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球的電動機齒輪的主視圖；

圖8-a是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球所采用的電動機從動齒輪的主視圖；

圖8-b是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球所采用的電動機從動齒輪的側(cè)視圖；

圖9-a是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球所采用的驅(qū)動端輪架主視圖；

圖9-b是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球所采用的驅(qū)動端輪架側(cè)視圖；

圖10是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球所采用的跟隨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖11是本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球所采用的跟隨卡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1.球形殼體，2.驅(qū)動輪套，3.驅(qū)動輪轂，4.從動齒盤，5.驅(qū)動輪軸，6.驅(qū)動輪架,7傳動齒輪,8.傳動軸，9.電動機從動齒輪，10.電動機齒輪，11.電動機，12.傳動軸支架，13.控制單元，14.輔助輪架，15.輔助輪軸，16.輔助輪轂，17.輔助輪套，18.支撐輪，19.支撐輪架，20.支撐桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的描述：

參閱圖1，本發(fā)明所述的自動跟隨滾動球包括球形殼體1、驅(qū)動輪套2、驅(qū)動輪轂3、從動齒盤4、驅(qū)動輪軸5、驅(qū)動輪架6、傳動齒輪7、傳動軸8、電動機從動齒輪9、電動機齒輪10、電動機11、傳動軸支架12、控制單元13、輔助輪架14、輔助輪軸15、輔助輪轂16、輔助輪套17、支撐輪18、支撐輪架19與支撐桿20。

參閱圖1與圖2，將玩具球分割成球形外殼1、驅(qū)動裝置和支撐結(jié)構(gòu)三個部分，驅(qū)動裝置有四個輪子兩個驅(qū)動輪兩個輔助輪，驅(qū)動部分電動機11輸出動力由電動機齒輪10及電動機從動齒輪9組成的齒輪副傳遞給傳動軸8，動力經(jīng)傳動軸8傳遞到驅(qū)動齒輪7，再傳至從動齒盤4從而帶動驅(qū)動輪軸5轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪軸5、驅(qū)動輪(包括驅(qū)動輪轂3和驅(qū)動輪套2)和從動齒盤相對固定，驅(qū)動輪軸5與驅(qū)動輪架之間是轉(zhuǎn)動副連接，另一端是輔助輪架15及輔助輪(包括輔助輪轂16和輔助輪套17)，支撐結(jié)構(gòu)由支撐輪18、支撐輪架19和支撐桿20組成，。

參閱圖1、圖3與圖4，所述的驅(qū)動輪軸5與驅(qū)動輪轂3之間通、驅(qū)動輪軸5與從動齒盤4之間通過花鍵相對固定，傳動軸8安裝在傳動軸支架12和驅(qū)動輪架6上，傳動軸8與傳動軸支架12、驅(qū)動輪架6形成轉(zhuǎn)動副。

參閱圖1、圖5與圖6，從動齒盤4與傳動齒輪7嚙合，通過從動齒盤4改變了動力傳遞的方向，從動齒盤4與驅(qū)動輪軸5以花鍵連接，相對固定。

參閱圖7、圖8-a與圖8-b，電動機的動力由電動機齒輪10與電動機從動齒輪9組成齒輪副輸出。

參閱圖9-a與圖9-b，驅(qū)動輪架6與傳動軸支架12固定連接，驅(qū)動輪架6與傳動軸8組成轉(zhuǎn)動副。

參閱圖1，兩個電動機均由控制單元控制。

參閱圖10與圖11，跟隨系統(tǒng)以單片機為核心還包括無線收發(fā)器、電源、驅(qū)動模塊和兩個電動機，跟隨卡主要由電源、單片機和無線收發(fā)器組成。

自動跟隨滾動球的工作原理：

參閱圖1，自動跟隨滾動球有兩個驅(qū)動輪兩個輔助輪，驅(qū)動輪通過轉(zhuǎn)動帶動球形外殼的滾動實現(xiàn)玩具球的移動，驅(qū)動輪(包括驅(qū)動輪轂3和驅(qū)動輪套2括)和輔助輪(包括輔助輪轂16和輔助輪套17)控制一個方向，另一對輪控制與之垂直的方向，兩組輪同時轉(zhuǎn)動通過轉(zhuǎn)速分配可以實現(xiàn)向任意方向滾動，支撐輪起到支撐作用，防止驅(qū)動裝置側(cè)翻。

參閱圖1、圖10與圖11，當(dāng)玩具球與跟隨卡的距離超出預(yù)設(shè)距離，玩具球無線收發(fā)器發(fā)出無線信號跟隨卡收到信號后發(fā)出wifi信號玩具球無線收發(fā)器接受信號，根據(jù)兩接收器的測距值通過定位算法獲知被跟蹤目標(biāo)的相對方位，進(jìn)而通過單片機控制驅(qū)動電路驅(qū)動電機實現(xiàn)跟隨。跟隨方位的控制通過控制兩驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速比實現(xiàn)。