自推进设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请是于2013年9月24日提交的、题为"SELF-PROPELLED DEVICE WITH ACTIVELY ENGAGED DRIVE SYSTEM"的申请号为14/035, 841的美国专利的部分继续申请；US 14/035, 841 是于 2012 年 1月 3 日提交的、标题为"SELF-PROPELLED DEVICE WITH ACTIVELY ENGAGED DRIVE SYSTEM"的美国专利申请号为13/342, 853的继续申请，该申请已于2013年 10月29日授权，其专利号为8,571，781;1^13/342,853根据351].3.(：.§119(6)请求以下申 请的优先权：（i)于2011年1月5日提交的、标题为"METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING A ROBOTIC DEVICE"的申请序列号为61/430, 083的美国临时专利申请；（ii)于2011年1 月 5 日提交的、标题为"METHOD AND SYSTEM FOR ESTABLISHING 2-WAY COMMUNICATION FOR CONTROLLING A ROBOTIC DEVICE" 的 U. S 临时专利申请序列 No. 61/430083 ;和（iii)于 2011 年 10 月 31 日提交的、标题为 "A SELF-PROPELLED DEVICE AND SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING SAME"的申请序列号为61/553, 923的美国临时专利申请；所有前述优先 权申请通过引用而整体并入本文。
技术领域
[0003] 本申请主要涉及远程控制设备，特别尤其是涉及一种自推进设备。
【背景技术】
[0004] 远程控制设备先前已使用具体到特定设备专门的遥控器进行操作。远程控制设备 的配件通常涉及物理紧固装置，以将配件连接到框架或外壳的一部分。 【实用新型内容】
[0005] 基于现有技术，本申请提供了一种自推进设备，其包括：球形壳体，内部驱动系统 和磁性耦接附件。所述附件接触所述球形壳体的外表面。可在所述球形壳体内部提供偏 置机构，所述附件可磁性耦接到所述偏置机构。本申请解决了现有技术中需要使用物理紧 固部件以将外部附件耦接到球形壳体的问题。
[0006] 在本申请的一个方面，提供了一种自推进设备，其包括：球形壳体；内部驱动系 统，该内部驱动系统包括布置在所述球形壳体中的一个或多个电动机；偏置机构，该偏置机 构耦接到所述内部驱动系统，所述偏置机构包括弹簧和与所述球形壳体的内表面相接触的 弹簧端部；和附件，该附件接触所述球形壳体的外表面，所述附件通过所述球形壳体与所述 偏置机构磁性耦接。
[0007] 在一些实施例中，所述磁性附件包括接触面，该接触面具有的曲率半径与所述球 形壳体外表面的曲率半径相等。
[0008] 在一些实施例中，所述内部驱动系统包括一对轮子，每个轮子耦接至所述内部驱 动系统的一个或多个电动机。
[0009] 在一些实施例中，所述一个或多个电动机包括耦接到所述一对轮子中的第一轮子 的第一独立电动机，以及耦接到所述一对轮子中的第二轮子的第二独立电动机。
[0010] 在一些实施例中，所述偏置机构被构造成主动迫使所述一对轮子持续接合所述球 形壳体的内表面，以使所述自推进设备运动。
[0011] 在一些实施例中，所述自推进设备的运动包括：所述球形壳体的基于磁耦合的、相 对于所述球形壳体外部的附件的稳定取向的三维旋转。
[0012] 在一些实施例中，所述弹簧端部包括磁体，用于与所述附件磁性耦接。
[0013] 在一些实施例中，所述附件包括黑色金属，用于与所述弹簧端部磁性耦接。
[0014] 在一些实施例中，所述附件包括磁体，用于与所述偏置机构磁性耦接。
[0015] 在一些实施例中，所述弹簧端部包括黑色金属，用于与所述附件磁性耦接。
[0016] 在一些实施例中，与接触所述球形壳体的外表面相对应，所述附件的接触面包括 陶瓷合金，或者金属陶瓷，或者聚四氟乙烯涂层或聚甲醛涂层中的一种或多种。
[0017] 在一些实施例中，所述接触面包括液体浸渍表面。
[0018] 在一些实施例中，所述接触面包括滑液注入的多孔表面。
[0019] 在一些实施例中，所述附件包括第一磁体，所述弹簧端部包括第二磁体。
[0020] 在一些实施例中，所述第一磁体包括一个或多个支流条（tributary strip)以親 合第二磁体。
[0021] 在一些实施例中，所述球形壳体的外表面包括聚四氟乙烯涂层或聚甲醛涂层中的 一种或多种。
[0022] 在一些实施例中，所述附件和偏置机构之间的磁性耦接对应于一个或多个钕磁 体，所述一个或多个钕磁体耦接到所述附件或偏置机构中的一个或多个。
[0023] 在一些实施例中，所述球形壳体的外表面包括陶瓷合金涂层。
[0024] 在本申请的另一方面，提供了一种自推进设备，所述自推进设备包括：球形壳体； 内部驱动系统，该内部驱动系统包括布置在所述球形壳体中的一个或多个电动机；偏置机 构，该偏置机构耦接到所述内部驱动系统，所述偏置机构包括弹簧和接触所述球形壳体的 内表面的磁性弹簧端部；和附件，所述附件通过所述球形壳体与所述磁性弹簧端部交互，所 述附件包括稳定机构，该稳定机构提供修正稳定性，以维持所述磁性交互。
[0025] 相应地，本申请可提供一种附件，当自推进设备移动时，该附件与自推进设备的球 形壳体的外部保持接触。
【附图说明】
[0026] 本公开内容通过示例的方式而非限制的方式示出，在附图的各图中，类似的参考 标号指代相似的元件，其中：
[0027] 图1是示出控制自推进设备操作的系统的示例方框图；
[0028] 图2是在控制器设备的控制下的自推进设备的示意图；
[0029] 图3是自推进设备的示例，示出了示例性球形自推进设备的示意性组件；
[0030] 图4示出导致自推进球形设备运动的示例操作；
[0031] 图5是示出其中描述的示例可实施的计算机系统的示例框图。
【具体实施方式】
[0032] 提供一种包括球形壳体和内部驱动系统的自推进式设备，所述内部驱动系统包括 耦合到一个或多个轮子的一个或多个电动机，所述轮子接合到球形壳体的内表面。偏置机 构包括弹簧和接触端，该偏置机构被耦接到内部驱动系统以提供轮子和接触端之间的沿直 径方向相对的力，从而允许供给电动机的电力被传送到球形壳体的内表面，导致自推进设 备沿表面滚动。自推进设备可以基于其质心的移动、电动机的独立电源以及偏置元件对内 表面的作用力的组合而转动。磁性耦接部件可以被包括在偏置机构中。磁性耦合组件可 以包括黑色金属或永久磁体，诸如钕磁体，用于通过球形壳体提供磁场，从而与外部设备或 附件磁性交互。
[0033] 公开了一种示例外部附件，其包括与偏置机构（例如，接触端）的磁性耦合组件磁 耦合的磁性耦合组件。因此，当导致自推进设备的球形壳体滚动时，外部附件可以借助通过 球形壳体的磁性交互而保持稳定地连接到偏置机构的接触端。
[0034] 自推进设备、外部附件中的一个或两者可以包括任何数量的磁体（例如，钕磁 体），以产生导致磁交互作用的磁场。该交互作用可涉及其中在外部附件和球形壳体的外表 面之间发生接触的磁引力。在该示例中，可以通过对球形壳体的外表面和/或外部附件的 接触面上涂覆本质上无摩擦的材料而减少摩擦。附加地或替代地，磁性交互作用可涉及排 斥力，其包括稳定机构（例如，一个或多个额外的磁体），以产生外部附件和球形壳体之间 的稳定磁悬浮。
[0035] 如本文所用的，在偏置机构角旋转的语境中，当自推进设备在操作控制下时，"本 质上"指零度至小于90度角之间。因此，当自推进设备处于非加速状态时，"本质上"稳定、 "本质上"恒定的角度或偏置机构（或弹簧组件）与自推进设备在其上滚动的外表面之间的 "本质上"垂直指相对于该表面小于90度，并且通常少于45度。如进一步在本文中使用的， 在球形壳体的外表面与外部附件设备的接触面之间的摩擦的语境中，"本质上"指两个常规 光滑表面（例如，抛光的金属或木质表面）之间低于正常的摩擦关系。因此，"本质上"无摩 擦的材料是指为减少摩擦而设计或制作的材料，诸如TEFIAP:或DELRIN?餘层。
[0036] 本文所述的一个或多个示例提供由计算设备编程执行的方法、技术或操作，或作 为计算机实现的方法。如本文所使用的，编程指通过使用代码或计算机可执行指令。这些 指令可以存储在计算设备的一个或多个存储器资源中。编程执行步骤可以是自动的或不是 自动的。
[0037] 本文所述的一个或多个示例可使用编程模块