專利名稱：類生物及其部件控制模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種類生物及該類生物的部件控制模塊。
技術背景隨著電子技術和計算機技術的發展，出現了使用機械裝置模擬生物行為的類生物。 傳統的類生物50如圖1所示，其為一機械恐龍，該恐龍50通過分布于身體各處的各種傳 感器來感知外界狀態，通過分布于身體可活動部位處的動力裝置來完成動作，并通過位于身 體內的處理器來控制該傳感器和動力裝置。其動力裝置和傳感器的分布為每條腿上端有一 控制該腿轉動的動力裝置IIO，下端腳掌處有一調整該腳掌姿態的動力裝置lll;每條腿上有一觸摸傳感器112，腳掌底部有一壓力傳感器113。尾巴和軀干連接處有一控制尾巴垂直轉動 的動力裝置120、 一控制尾巴水平轉動的動力裝置121、和一觸摸傳感器122。背部有一動力 裝置130。頸部有一控制頸部垂直轉動的動力裝置140、 一控制頸部水平轉動的動力裝置141 、 一觸摸傳感器142、和二個聲音傳感器143。頭部有一動力裝置150、 一觸摸傳感器152、和 一圖像傳感器154。該恐龍50的控制系統如圖2所示，其包括有一個中央處理器56、多個控制器61 (圖中只 示出兩個)、多個動力裝置72 (圖中只示出兩個)及一存儲單元73，該中央處理器56與該多 個控制器61及多個動力裝置72相連，每一控制器61連接有多個傳感器62。每一動力裝置72位 于恐龍50的可活動部位，其可包括有一馬達及相應的機械運動單元。傳感器62可以為各種類 型的傳感器如壓力傳感器、觸摸傳感器、聲音傳感器及圖像傳感器等。需要說明的是，這里 提到的動力裝置72和傳感器62分別就是上文提到的動力裝置110、 111、 120、 121、 130、 140、 141、 150和傳感器112、 113、 122、 142、 143、 152、 154。由于它們在控制系統中所起 的作用相同，為了簡便起見，在圖2中分別以動力裝置72和傳感器62表示它們。該存儲單元 73存儲有恐龍50的當前狀態信息、多個動作指令、各種狀態信息、外界信息與動作指令的對 應關系等。中央處理器56可將其中一動作指令進行細化分解成不同動力裝置72的控制指令， 以控制相應的動力裝置72活動。所述外界信息為中央處理器56根據傳感器62產生的感應信號 分析出的外界信息，如有障礙物、壓力大小、聲音大小及哪個傳感器被觸摸/按壓等；狀態 信息為描述該恐龍50的各種狀態，如休息、行走、高興、不高興等。當一控制器61接收到其所連接的傳感器62輸入的感應信號，經過處理后產生識別信號傳送給中央處理器56。該識別信號可包含有是哪個感應單元16產生了感應信號、及感應信號的 含義(如壓力大小、聲音大小、圖像信息、語音信息或是溫度高低)等信息。該中央處理器 56根據該識別信號分析出當前的外界信息，從存儲單元73中獲取當前狀態信息，并根據當前的外界信息及當前狀態信息獲得對應的動作指令，將該動作指令及進行分解產生多個控制指 令，每一控制指令控制相應的動力裝置72活動。這種控制方式加大了中央處理器的負擔，而 且在傳感器72產生一感應信息到實施相應的活動，需經過一系列的各種分析及處理過程，因 此造成恐龍(類生物)50反應緩慢。 發明內容本發明提供一種類生物部件控制模塊，其可以快速對外界信號做出反應。 所述部件控制模塊，其位于類生物的可活動部位，并可與類生物的一中央處理器進行通 訊，其包括至少一動力裝置、至少一傳感器和一控制器，該控制器連接上述動力裝置及傳感 器，當該控制器接收到所述傳感器產生的感應信號時，控制所述動力裝置動作，并產生識別 信號發送給所述中央處理器。本發明還提供一種類生物，其可以快速對外界信號做出反應。所述類生物包括一中央處理器和至少兩個部件控制模塊；每一部件控制模塊位于類生物 的可活動部位，包括至少一動力裝置、至少一傳感器和一控制器，該控制器連接有上述動力 裝置及傳感器，當該控制器接收到所述傳感器產生的感應信號時，控制所述動力裝置動作， 并產生識別信號發送給所述中央處理器；所述中央處理器根據該識別信號產生相應的控制指 令，并將該控制指令發送給相應的部件控制模塊；該相應的部件控制模塊的控制器根據該控 制指令，控制其動力裝置動作。本發明還提供一種類生物，其可以快速對外界信號做出反應。所述類生物，其包括一中央處理器、 一第一存儲單元和至少兩個部件控制模塊所述第 一存儲單元存儲有至少一動作指令；每一部件控制模塊位于類生物的可活動部位，包括至少 一動力裝置、至少一傳感器、 一第二存儲單元和一控制器；該第二存儲單元存儲有至少一直 接反應動作指令；該控制器，其連接有上述動力裝置及傳感器，當其接收到所述傳感器產生 的感應信號時，獲得該感應信號對應的直接反應動作指令控制所述動力裝置執行該直接反應 動作，并產生識別信號發送給所述中央處理器；所述中央處理器根據該識別信號，獲取該第 一存儲單元與該識別信號對應的動作指令，產生相應的控制指令，并將該控制指令發送給相 應的部件控制模塊；該相應的部件控制模塊的控制器根據該控制指令，控制其動力裝置動作因為當傳感器接到外界信號后，部件控制模塊的控制器可直接控制動力裝置做出反應， 不需要經過中央處理器，所以大大加快了部件對外界信號的反應速度，使得類生物更加的擬 生物化。


圖1為現有技術中 一類生物的正視圖及傳感器和動力裝置分布圖； 圖2為圖1中類生物的控制框架圖；圖3為本發明一實施方式類生物的部件控制框架圖； 圖4為該類生物的控制模塊框架圖；圖5為該類生物的控制流程示意圖。
具體實施方式
請參考圖3，其揭示了本發明一優選實施方式，該類生物10可為為機械恐龍、電子狗、 電子貓等，該類生物10包括中央處理器16和與中央處理器16分別連接的若干部件控制模塊 20,每一部件控制模塊20位于該類生物的可活動部位，在本實施方式中該若干部件控制模塊 20較佳的包括一個頭控制模塊20A、四個腿控制模塊20B、 一個尾控制模塊20C、 一個背控制 模塊20D及一個頸控制模塊20E。該中央處理器16還連接有一存儲單元17，該存儲單元17存儲有類生物50的當前狀態信息 、多個動作指令、各種狀態信息、外界信息與動作指令的對應關系等。請參考圖4，為本實施方式中部件控制模塊的一般結構。每一部件控制模塊20包括有一 控制器200，該控制器200連接有至少一傳感器210、至少一動力裝置220及一存儲單元230。 該控制器200可以和中央處理器16進行數據通訊。該傳感器210根據部件控制模塊20設置的位 置可以為不同類型的傳感器。該存儲單元230存儲有一條或多條動作指令，該存儲單元230還 存儲有執行各動作指令的條件，例如，感應信號類型與動作指令的對應關系，或者是傳感器 與動作指令的對應關系。該存儲單元230所存儲的動作指令為較為簡單的動作指令，較佳的 其只分解為控制該控制器200所連接的動力裝置220的控制指令，為了與存儲單元17所存儲的 動作指令表示區別，以下將存儲單元230存儲的動作指令稱為直接反應動作指令。所述感應 信號類型及傳感器只是該部件控制模塊20所接連的傳感器210及其產生的感應信號類型。例 如一腿控制模塊20B的存儲單元230存儲有"收腿"的動作指令，其包括的控制指令含義為" 腿部回收10度"，執行條件為"觸摸感應信號"。該控制器200進一步包括有一直接反應單元202及一協同單元204。當該控制器200所連接 的某一傳感器210根據外界的作用產生感應信號時，該感應信號被該直接反應單元202接收并識別，該直接反應單元202還獲取該存儲單元230中定義的該感應信號對應的直接反應動作信 息，控制該控制器200所連接的動力裝置220執行該直接反應動作。該協同單元204發送直接 反應單元202識別該感應信號產生的識別信號至中央處理器16,由中央處理器16決定執行相 關動作。該協同單元204還可接收中央處理器16發送的控制指令，控制該控制器200所連接的 動力裝置220執行該控制指令。請參考圖5，為本實施方式類生物的動作控制流程示意圖。圖5中只示出描述時所用到的 元件及標號。當其中一部件控制模塊20A所連接的一傳感器210A根據外界的作用產生感應信號(步驟 SI);部件控制模塊20A的直接反應單元202A接收該感應信號并識別，并獲取存儲單元230A 中定義的該感應信號對應的直接反應動作信息，控制動力裝置220A執行該直接反應動作(步 驟S2);部件控制模塊20A的協同單元204A發送直接反應單元202A識別該感應信號產生的識 別信號至中央處理器16 (步驟S3);該中央處理器16根據該識別信號分析出當前的外界信息 ，從存儲單元17中獲取當前狀態信息，并根據根據當前的外界信息及當前狀態信息獲得對應 的動作指令，將該動作指令及進行分解產生多個控制指令(步驟S3);中央處理器16將每一 控制指令發送給相應部件控制模塊20A、 B、 C的控制器200A、 B、 C (步驟S4);部件控制模 塊20A、 B、 C的協同單元204A、 B、 C根據所接收的控制指令，控制部件控制模塊20A、 B、 C中 的動力裝置220執行該控制指令(步驟S5)。為了便于理解，下面將舉一實際例子說明上面的流程該類生物10的頭控制模塊20A上設置有一聲音傳感器210A，存儲單元230中定義"有聲音 感應信號時，執行活動頭部的直接反應動作(如抬頭、向聲音方向轉頭等)"。而在中央處 理器16連接的存儲單元73中存儲有類生物10的當前狀態為"休息"，并定義有"'休息'時 ，接收到'過來'的語音命令，執行'站起'、'朝聲音方向行走，及同時'搖尾巴'、' 輕度搖頭'等動作"的指令。頭控制模塊20A的直接反應單元202接收該感應信號，并識別該感應信號為聲音傳感器 210A產生的感應信號，根據存儲單元230中定義"有聲音感應信號時，執行活動頭部的直接 反應動作(如抬頭，向聲音方向轉頭等)"，產生活動頭部對應的控制指令，控制動力裝置 220A執行活動頭部動作；部件控制模塊20A的協同單元204A發送直接反應單元202識別該感應 信號產生的識別信號至中央處理器16，該識別信號包括該感應信號的內容(如"過來"的語 音信號)及該感應信號的來源(如"前方")；中央處理器16接收該識別信號，并從存儲單 元17中獲取當前狀態為"休息"，及"'休息'時，接收到'過來'的語音命令，執行'站起'、'朝聲音方向行走'及同時'搖尾巴'、'輕度搖頭'等動作"的指令，并將這些動 作指令分解成不同動力裝置220的控制指令，并將這些控制指令分別發送給相應的部件控制 模塊20，例如將位于頭部的動力裝置220A的控制指令發送給頭控制模塊20A,將位于每個腿 部的動力裝置"0B的控制指令發送給相應的腿控制模塊20B等，各部件控制模塊20根據所接 收到控制指令控制其所連接的動力裝置220,通過各個動力裝置220的協同活動以達到"站起 "、"朝聲音方向行走"及同時"搖尾巴"、"輕度搖頭"等動作。
權利要求
1. 一種類生物部件控制模塊，其位于類生物的可活動部位，其可與類生物的一中央處理器進行通訊，所述類生物部件控制模塊包括至少一動力裝置和至少一傳感器，其特征在于，該類生物部件控制模塊還包括一控制器，其連接有上述動力裝置及傳感器，當其接收到所述傳感器產生的感應信號時，控制所述動力裝置動作，并產生識別信號發送給所述中央處理器。
2.如權利要求l所述的類生物部件控制模塊，其特征在于所述控制 器還用于接收中央處理器的控制指令，并根據該控制指令，控制所述動力裝置動作。
3.如權利要求l所述的類生物部件控制模塊，其特征在于所述部件 控制模塊為下列模塊之一分別用于控制腿、尾、背、頸、頭的腿控制模塊、尾控制模塊、 背控制模塊、頸控制模塊、頭控制模塊。
4. 一種類生物，其包括一中央處理器和至少兩個部件控制模塊，每 一部件控制模塊位于類生物的可活動部位，每一部件控制模塊包括至少一動力裝置和至少一 傳感器，其特征在于-該部件控制模塊還包括一控制器，其連接有上述動力裝置及傳感器，當其接收到所述 傳感器產生的感應信號時，控制所述動力裝置動作，并產生識別信號發送給所述中央處理器所述中央處理器根據該識別信號產生相應的控制指令，并將該控制指令發送給相應的 部件控制模塊；該相應部件模塊的控制器根據該控制指令，控制其動力裝置動作。
5.如權利要求4所述的類生物，其特征在于所述部件控制模塊為下列模塊之一分別用于控制腿、尾、背、頸、頭的腿控制模塊、尾控制模塊、背控制模塊、頸控制模塊、頭控制模塊。
6.一種類生物，其包括一中央處理器、 一第一存儲單元和至少兩個部件控制模塊，所述第一存儲單元存儲有至少一動作指令，每一部件控制模塊位于類生物的可活動部位，每一部件控制模塊包括至少一動力裝置和至少一傳感器，其特征在于該部件控制模塊還包括 一第二存儲單元，存儲有至少一直接反應動作指令； 一控制器，其連接有上述動力裝置及傳感器，當其接收到所述傳感器產生的感應信號時，獲得該感應信號對應的直接反應動作指令控制所述動力裝置執行該直接反應動作，并產生識別信號發送給所述中央處理器；所述中央處理器根據該識別信號，獲取該第一存儲單元與該識別信號對應的動作指令，產生相應的控制指令，并將該控制指令發送給相應的部件控制模塊；該相應部件控制模塊的控制器根據該控制指令，控制其動力裝置動作。權利要求7如權利要求6所述的類生物，其特征在于所述部件控制模塊為下列模塊之一分別用于控制腿、尾、背、頸、頭的腿控制模塊、尾控制模塊、背控制模塊、頸控制模塊、頭控制模塊。
全文摘要
本發明提供一種類生物及其部件控制模塊，所述部件控制模塊位于類生物的可活動部位，并可與類生物的一中央處理器進行通訊，其包括至少一動力裝置、至少一傳感器和一控制器，該控制器連接上述動力裝置及傳感器，當該控制器接收到所述傳感器產生的感應信號時，控制所述動力裝置動作，并產生識別信號發送給所述中央處理器。因為當傳感器接到外界信號后，部件控制模塊的控制器可直接控制動力裝置做出反應，不需要經過中央處理器，所以大大加快了部件對外界信號的反應速度。
文檔編號A63H11/20GK101224343SQ20071020008
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月19日 優先權日2007年1月19日
發明者李曉光, 王漢哲, 程華東, 蔣祖力, 謝冠宏 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司