機械臂、控制裝置及球類游戲系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械臂，用于進行球類競技游戲，其包括固定于地面的底座、活動連接于所述底座的臂體、設置于所述臂體末端的持球器及控制器。控制器用于接收第一控制信號以控制所述臂體運動以使所述持球器移動。持球器可用于持球或擊打球，例如在類似足球的競技游戲中，控制器控制持球器調整球的位置，并擊球入球門而得分。采用本實用新型實施方式的機械臂，可靠性及趣味性強，成本也較低。本實用新型還公開了一種控制裝置及球類游戲系統。
【專利說明】
機械臂、控制裝置及球類游戲系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及機械臂技術，特別涉及一種機械臂、控制裝置及球類游戲系統。
【背景技術】
[0002]現有球類游戲一般為電子計算機中的虛擬電了游戲。現有實體桌面球類游戲中的持球裝置靈活性較差，例如只能進行水平方向的移動，操作性和趣味性不高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的實施方式旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的實施方式需要提供一種機械臂、控制裝置及球類游戲系統。
[0004]本實用新型提供了一種機械臂，用于進行球類競技游戲，其包括:
[0005]固定于地面的底座；
[000?]活動連接于所述底座的臂體；
[0007]設置于所述臂體末端的持球器;及
[0008]控制器，用于接收第一控制信號以控制所述臂體運動以使所述持球器移動。
[0009]持球器可用于持球或擊打球，例如在類似足球的競技游戲中，控制器控制持球器調整球的位置，并擊球入球門而得分。采用本實用新型實施方式的機械臂，可靠性及趣味性強，成本也較低。解決了現有技術的某些問題。
[0010]在某些實施方式中，所述第一控制信號包括第一子控制信號;所述臂體與所述底座通過可在水平面轉動的第一轉軸連接;所述臂體用于根據所述第一子控制信號旋轉以使所述持球器左右移動。
[0011]在某些實施方式中，所述臂體包括與所述底座活動連接的接合部、與所述接合部連接于第二轉軸的后臂及與所述后臂連接于第三轉軸的前臂；
[0012]所述持球器設置于所述前臂末端；
[0013]所述第一控制信號包括第二子控制信號；所述第二轉軸及/或所述第三轉軸用于根據所述第二子控制信號轉動以使所述持球器前后移動或上下移動。
[0014]在某些實施方式中，所述持球器包括弧形擋板。
[0015]在某些實施方式中，所述弧形擋板包括內曲面、外曲面及與所述內曲面垂直的上側面及下側面；
[0016]所述持球器還包括上擋板，所述上擋板位于所述弧形擋板的上方且與所述上側面接合。
[0017]在某些實施方式中，所述控制器還用于接收第二控制信號以控制所述弧形擋板轉動。
[0018]本實用新型還提供了一種控制裝置，用于控制上述實施方式的機械臂進行球類競技游戲，所述控制裝置包括用于接收用戶輸入的控制手柄及與所述控制手柄連接的處理器；
[0019]所述處理器用于根據用戶輸入產生所述第一控制信號以控制所述臂體運動以使所述持球器移動。
[0020]在某些實施方式中，所述第一控制信號包括第一子控制信號;所述機械臂的所述臂體與所述底座通過轉軸連接;所述處理器用于根據用戶輸入產生所述第一子控制信號以控制所述臂體旋轉以使所述持球器對應移動。
[0021]在某些實施方式中，所述處理器還用于根據用戶輸入產生第二控制信號以控制所述持球器轉動。
[0022]在某些實施方式中，所述處理器包括個人計算機。
[0023]本實用新型還提供一種球類游戲系統，用于進行球類競技游戲，其包括上述實施方式所述的機械臂及如上述實施方式所述的控制裝置。
[0024]在某些實施方式中，所述游戲用具還包括場地;所述場地包括設置于所述場地邊界的球門及環繞于所述場地邊界上方的外圍擋板。
[0025]在某些實施方式中，所述球類游戲系統包括靠近所述場地設置的成像裝置及設置于控制手柄端的顯示器;所述成像裝置用于拍攝所述場地及所述機械臂以生成實時畫面；所述顯示器用于顯示所述實時畫面。
[0026]本實用新型的實施方式的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實施方式的實踐了解到。
【附圖說明】
[0027]本實用新型的實施方式的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0028]圖1是本實用新型實施方式的機械臂、控制裝置及球類游戲系統的功能模塊示意圖。
[0029]圖2是本實用新型實施方式的機械臂的立體示意圖。
[0030]圖3是本實用新型實施方式的機械臂與個人計算機及控制手柄的連接示意圖。
[0031 ]圖4是本實用新型實施方式的機械臂的持球器的立體示意圖。
[0032]圖5是本實用新型實施方式的機械臂的持球器的工作原理俯視示意圖。
[0033]圖6是本實用新型實施方式的球類游戲系統實物示意圖。
[0034]圖7是本實用新型實施方式的機械臂、控制裝置及球類游戲系統的功能模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面詳細描述本實用新型的實施方式，實施方式的示例在附圖中示出，其中相同或類似的標號自始至終表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本實用新型的實施方式，而不能理解為對本實用新型的實施方式的限制。
[0036]請參閱圖1-3，本實用新型實施方式的機械臂200，可用于進行球類競技游戲，并可應用于本實用新型實施方式的控制裝置100及球類游戲系統1000。機械臂200可包括固定于地面的底座240、活動連接于底座240的臂體210、設置于臂體210末端的持球器230及控制器220。其中控制器220可用于接收第一控制信號以控制臂體210運動以使持球器230移動。
[0037]本實用新型實施方式控制裝置100可包括用于接收用戶輸入的控制手柄110及與控制手柄110連接的處理器120。處理器120可用于根據用戶輸入產生第一控制信號以控制臂體210運動以使持球器230移動。
[0038]球類競技游戲可以是兩人分別控制兩個機械臂200對戰，也可是多人對戰，本實用新型實施方式中以兩人對戰為例。
[0039]持球器230可用于持球或擊打球，例如在類似足球的競技游戲中，控制器220控制持球器230調整球的位置，并擊球入球門310而得分。采用本實用新型實施方式的機械臂200，可靠性強，簡單有趣，成本也較低。
[0040]機械臂200可以是一種桌面型小型機械臂200，其包括臂體210、控制器220、直流電源(圖未示)。其中控制器220可以設置于底座240附近微控制器221實現。機械臂200可與個人計算機121連接。微控制器221是機械臂200的主要控制器220，用于接收控制裝置100的控制信號并控制機械臂200執行相關動作。直流電源可采用5V供電電壓與5A供電電流對微控制器221進行供電。個人計算機121與微控制器221通過串口進行通信。控制手柄110將控制命令送至個人計算機121，個人計算機121將相應的信號轉化成具體的執行指令通過串口傳遞給機械臂200，進而控制機械臂200運動。
[0041 ]在某些實施方式中，第一控制信號可包括第一子控制信號。臂體210與底座240通過可在水平面轉動的第一轉軸214連接。臂體210用于根據第一子控制信號旋轉以使持球器230左右移動。
[0042]如此，可以實現控制機械臂200在臂體210在水平方向上轉動。在類似足球的球類游戲中，水平方向移動可以防守對方的擊球路線，而且可以在進攻時選擇較佳的射門角度以躲過對方的防守。
[0043]在某些實施方式中，臂體210可包括與底座240活動連接的接合部213、與接合部213連接于第二轉軸215的后臂212及與后臂212連接于第三轉軸216的前臂211。持球器230可設置于前臂末端2111。第一控制信號包括第二子控制信號，第二轉軸215及/或第三轉軸216用于根據第二子控制信號轉動以使持球器230前后移動或上下移動。
[0044]通過控制持球器230向前移動，可實現持球進攻，或控制持球器230快速向前移動來實現擊球。通過控制持球器230向后移動，可實現退回防守。通過控制持球器230上下移動，使對持球器230的控制更加靈活，持球器230的運動變為三維，活動空間更為廣闊。通過設計更為復雜的規則，及改變持球器230的結構，可實現更復雜及更有趣的球類游戲玩法，例如可持球上移躍過對方防守，或通過上下移動躲避障礙物或躲避隊友的持球器230等。
[0045]在某些實施方式中，機械臂200可包括四個電機260，分別是底層電機261、左側電機263、右側電機265、末端電機267。其中底層電機261用于驅動機械臂200的底座240轉軸的轉動，以使臂體210相對于底座240發生轉動，進而使持球器230發生左右方向的移動。臂體210可包括前臂211及后臂212，前臂211與持球器230連接，后臂212靠近底座240設置。左側電機263可用于驅動后臂212圍繞底座240在與水平面垂直的平面內轉動。右側電機265可用于驅動前臂211與后臂212發生相對轉動，即可以調控前臂211與后臂212之間的夾角。末端電機267設置于前臂末端2111與持球器230的連接處，主要用于驅動持球器230相對于前臂211轉動。
[0046]控制器220可用于根據不同的控制信號控制相應的電機260轉動，以使機械臂200做出特定的動作。例如，根據第一控制子信號控制底層電機261轉動以使第一轉軸214轉動，以使持球器230在水平面上左右移動；根據第二控制子信號控制左側電機263或右側電機265轉動以使第二轉軸215或第三轉軸216轉動，以使臂體210伸縮從而使持球器230前后或上下移動;根據第二控制信號控制末端電機267轉動，以使持球器230轉動。
[0047]請參閱圖4-5，持球器230可包括弧形擋板231。弧形擋板231的內曲面2311，也就是凹面，可面向對方，可以理解，內曲面2311更容易接到球，且在持球移動過程中，可使球“框”在內曲面2311內從而不易丟失。此外，在快速擊球是，持球器230會持球加速運動一小段距離，根據物理學原理，在運動過程中球會有向內曲面2311的極后點2312靠攏且停留在極后點2312的趨勢，極后點2312是指內曲面2311上切線與運動方向垂直的點。從而在擊出球，也就是球離開持球器230時的運動方向與持球器230擊球的運動方向大致相同，從而增加擊球的準度。
[0048]其中，弧形擋板231包括內曲面2311、外曲面(圖未示)及與內曲面2311垂直的上側面2315及下側面(圖未示)。持球器230還包括上擋板233，上擋板233位于弧形擋板231的上方且與上側面2315接合。
[0049]如此，上擋板233能起到護球的作用，使持球器230快速持球移動時球不會向上飛出。
[0050]在某些實施方式中，控制器220還用于接收第二控制信號以控制弧形擋板231轉動。例如，或控制弧形擋板231沿與水平面垂直的軸轉動。如此，擴大持球器230的接球角度范圍，例如在球從左側移來時可控制弧形擋板231逆時針轉動以使內曲面2311面向球從而方便接球。在持球移動時，也可通過控制弧形擋板231轉動以使極后點2312盡可能保持在內曲面2311的中心2313附近，以使球不容易脫離持球器230。
[0051]本實用新型實施方式的一種控制裝置100可用于控制上述實施方式的機械臂200進行球類競技游戲，控制裝置100包括用于接收用戶輸入的控制手柄110及與控制手柄110連接的處理器120。處理器120用于根據用戶輸入產生第一控制信號以控制臂體210運動以使持球器230移動。
[0052]其中控制手柄110可采用市面上的游戲手柄。控制手柄110可包括操縱桿111，通過向各個方向推動操縱桿111以控制持球器230向對應的方向移動。
[0053]控制手柄110可包括兩個操縱桿111，其中一個用于控制持球器230向各個方向移動，另一個用于控制持球器230轉動。控制手柄110還可包括開始鍵，按下開始鍵(圖未示)用于啟動機械臂200以開始游戲。
[0054]在某些實施方式中，第一控制信號包括第一子控制信號。機械臂200的臂體210與底座240通過轉軸連接。處理器120用于根據用戶輸入產生第一子控制信號以控制臂體210旋轉以使持球器230對應移動。
[0055]如此，可實現控制底座240的轉軸轉動以使持球器230在左右方向移動。
[0056]處理器120還用于根據用戶輸入產生第二控制信號以控制持球器230轉動。如此，方便接各個方向移來的球，并方便持球移動。
[0057]在某些實施方式中，處理器120包括個人計算機121。也就是說，個人計算機121可分別連接控制手柄110及機械臂200。個人計算機121具有較好的功能拓展性，連接控制手柄110及機械臂200之后，控制手柄110操作產生控制命令，個人計算機121可將控制命令轉換為與機械臂200兼容的控制信號以控制機械臂200。
[0058]本實用新型實施方式的球類游戲系統1000，可用于進行球類競技游戲，其可包括機械臂200及控制裝置100。
[0059]球類游戲系統1000可包括兩個機械臂200及與其對應的控制裝置100，以使兩方對戰，或包括多個機械臂200及與其對應的控制裝置100，以使多方混戰或多方分隊對戰。
[0060]請參閱圖6，在某些實施方式中，球類游戲系統1000還包括場地300。場地300包括設置于場地300邊界的球門310及環繞于場地300邊界上方的外圍擋板320。
[0061]球門310可以是類似足球球門310的包括球框及球網的球門310，也可以是類似臺球球洞的球門310。外圍擋板320的作用是保證球在球場內運動，防止球出界。
[0062]請參閱圖7，在某些實施方式中，球類游戲系統1000包括靠近場地300設置的成像裝置400及設置于控制手柄110端的顯示器500。成像裝置400用于拍攝場地300及機械臂200以生成實時畫面。顯示器500用于顯示實時畫面。
[0063]如此，參與游戲的用戶可實觀測到場地300及機械臂200的情況，以及球的位置等。便于用戶對機械臂200進行遠距離控制，甚至可通過互聯網進行遠程游戲對戰，提升了用戶體驗。
[0064]本實用新型實施方式的控制裝置100及球類游戲系統1000中未展開的其它部分，可參以上實施方式的鍵盤式控制裝置100的對應部分，在此不再詳細展開。
[0065]在本實用新型的實施方式的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型的實施方式和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的實施方式的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本實用新型的實施方式的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0066]在本實用新型的實施方式的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型的實施方式中的具體含義。
[0067]在本實用新型的實施方式中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0068]下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本實用新型的實施方式的不同結構。為了簡化本實用新型的實施方式的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型的實施方式可以在不同例子中重復參考數字和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關系。此外，本實用新型的實施方式提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
[0069]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。
[0070]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本實用新型的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本實用新型的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。
[0071]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基于計算機的系統、包括處理模塊的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令并執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，〃計算機可讀介質〃可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(CDR0M)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。
[0072]應當理解，本實用新型的實施方式的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現:具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。
[0073]本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0074]此外，在本實用新型的各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
[0075]上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0076]盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種機械臂，用于進行球類競技游戲，其特征在于包括: 固定于地面的底座； 活動連接于所述底座的臂體； 設置于所述臂體末端的持球器;及 控制器，用于接收第一控制信號以控制所述臂體運動以使所述持球器移動。2.如權利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述第一控制信號包括第一子控制信號；所述臂體與所述底座通過可在水平面轉動的第一轉軸連接;所述臂體用于根據所述第一子控制信號旋轉以使所述持球器左右移動。3.如權利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述臂體包括與所述底座活動連接的接合部、與所述接合部連接于第二轉軸的后臂及與所述后臂連接于第三轉軸的前臂； 所述持球器設置于所述前臂末端； 所述第一控制信號包括第二子控制信號；所述第二轉軸及/或所述第三轉軸用于根據所述第二子控制信號轉動以使所述持球器前后移動或上下移動。4.如權利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述持球器包括弧形擋板。5.如權利要求4所述的機械臂，其特征在于，所述弧形擋板包括內曲面、外曲面及與所述內曲面垂直的上側面及下側面； 所述持球器還包括上擋板，所述上擋板位于所述弧形擋板的上方且與所述上側面接入口 ο6.如權利要求4所述的機械臂，其特征在于，所述控制器還用于接收第二控制信號以控制所述弧形擋板轉動。7.—種控制裝置，用于控制如權利要求1所述的機械臂進行球類競技游戲，其特征在于，所述控制裝置包括用于接收用戶輸入的控制手柄及與所述控制手柄連接的處理器； 所述處理器用于根據用戶輸入產生所述第一控制信號以控制所述臂體運動以使所述持球器移動。8.如權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述第一控制信號包括第一子控制信號;所述機械臂的所述臂體與所述底座通過轉軸連接;所述處理器用于根據用戶輸入產生所述第一子控制信號以控制所述臂體旋轉以使所述持球器對應移動。9.如權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述處理器還用于根據用戶輸入產生第二控制信號以控制所述持球器轉動。10.如權利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述處理器包括個人計算機。11.一種球類游戲系統，用于進行球類競技游戲，其特征在于，包括如權利要求1-6任意一項所述的機械臂及如權利要求7-10任意一項所述的控制裝置。12.如權利要求11所述的球類游戲系統，其特征在于，所述游戲用具還包括場地;所述場地包括設置于所述場地邊界的球門及環繞于所述場地邊界上方的外圍擋板。13.如權利要求12所述的球類游戲系統，其特征在于，所述球類游戲系統包括靠近所述場地設置的成像裝置及設置于控制手柄端的顯示器;所述成像裝置用于拍攝所述場地及所述機械臂以生成實時畫面;所述顯示器用于顯示所述實時畫面。
【文檔編號】A63F13/213GK205549527SQ201620146564
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月26日
【發明人】宋君毅
【申請人】深圳市眾為創造科技有限公司