專利名稱：用于振動驅(qū)動裝置的展示殼的制作方法
用于振動驅(qū)動裝置的展示殼關聯(lián)申請的引用本申請要求于2009年9月25日遞交的發(fā)明名稱為“Vibration Powered Vehicle”的美國專利申請?zhí)?1/M6，023的優(yōu)先權，于2010年8月20日遞交的發(fā)明名稱為 "Vibration Powered Vehicle”的美國專利申請?zhí)?2/860，696的優(yōu)先權，以及于2010年8 月31日遞交的發(fā)明名稱為“Vibration Powered Toy”的美國專利申請?zhí)?2/872,209的優(yōu)先權。通過引用將其全部內(nèi)容包含在本說明書中。
背景技術：
本發(fā)明涉及用于基于振蕩運動及/或振動而移動的裝置的展示殼。振動驅(qū)動運動的一個示例是振動電子足球游戲。被振動水平金屬表面誘發(fā)的無生物塑料設置用于隨機或略微定向運動。振動驅(qū)動運動最近的示例使用位于載體上的內(nèi)部動力源以及振動機構。產(chǎn)生運動誘發(fā)振動的一種方法在于使用旋轉(zhuǎn)電動機，其使安裝至配重的軸旋轉(zhuǎn)。 配重的旋轉(zhuǎn)誘發(fā)振蕩運動。動力源包括被手動地驅(qū)動的卷繞彈簧或DC電動機。最近的趨勢是使用被設計用來使處于靜音模式的尋呼機或移動電話發(fā)生振動的尋呼機電動機。振動機器人及刷毛機器人是使用振動來誘發(fā)運動的兩種流行的載體示例。例如，諸如振動機器人及刷毛機器人的較小的機器人裝置可使用具有配重的電動機來產(chǎn)生振動。機器人的腿通常是金屬絲或硬質(zhì)塑料刷毛。上述振動使得整個機器人上下振動，并轉(zhuǎn)動。因為未實現(xiàn)有效的方向控制，故這些機器人裝置趨于漂移并轉(zhuǎn)動。振動機器人傾向于使用較長的金屬絲腿。這些載體的形狀及尺寸差異很大，通常為從矮至2”的裝置至高達10”的裝置。通常向腿附加橡膠腳以避免損壞桌面并改變摩擦系數(shù)。盡管存在10-20條腿的設計，但機器人通常具有3或4條腿。主體及腿的振動會產(chǎn)生在方向及轉(zhuǎn)動方面多半隨機的運動模式。在與墻壁碰撞后不會改變至新的方向，由此結果是墻壁將限制沿該方向的運動。由于運動極為隨機，導致運動逼真度極低。某些情況下在文獻中也將刷毛機器人描述為微型定向振動機器人。振動機器人使用數(shù)百條短尼龍刷毛作用腿。刷毛以及載體主體的最通常的來源是使用整個牙刷頭。尋呼機電動機及電池完成常規(guī)設計。取決于電動機及主體取向以及刷毛方向，運動可以隨機并且無方向性。使用向安裝有旋轉(zhuǎn)電動機的后部傾斜的刷毛的設計可實現(xiàn)大致向前方向，同時存在不同程度的旋轉(zhuǎn)以及斜向漂移。與諸如墻壁的物體碰撞會使得載體停止，然后向左或向右轉(zhuǎn)，并且沿大致向前方向繼續(xù)前進。由于撞墻時的滑動及僵硬反應，導致運動的逼真度極低。

發(fā)明內(nèi)容
總體而言，本申請中描述的一個創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在一種用于使振動驅(qū)動載體進行運動的設備，所述設備包括固定基體；由所述固定基體支撐的平臺；機構，用于使振動傳遞至所述平臺，并適于充分地誘發(fā)所述平臺的振動，以使振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動；以及大致平坦罩，其大致平行于所述平臺布置，并且從所述平臺間隔開足夠的間距，以允許所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動，并且所述間距足夠小，以防止所述振動驅(qū)動載體顛覆。上述及其他實施例可分別可選地包括以下特征中的一個或多個。所述用于引起振動的機構包括揚聲器，并且所述設備還包括電源；耦合至所述揚聲器的能力傳遞環(huán)；以及耦合至能量傳遞環(huán)的加強件。所述平臺耦合至加強件，并被構造以支撐所述振動驅(qū)動載體以及至少一個障礙物。所述電源包括AC電源及電池。所述電源向所述揚聲器提供電能，其振幅處于峰至峰4至IOvolt的范圍內(nèi)(例如，約為峰至峰5volt)。該設備適于消耗少于約20毫安的能量。調(diào)節(jié)所述設備使得選擇所述揚聲器的頻率大致與所述振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率一致。所述揚聲器的頻率處于40至200HertZ的范圍內(nèi)，以誘發(fā)所述振動驅(qū)動載體的運動。所述設備包括開關，用于控制供應至所述揚聲器的電能。所述大致平坦罩為大致透明?？傮w而言，本申請中描述的一個創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在一種用于使振動驅(qū)動載體移動的方法，所述方法包括以下步驟將振動驅(qū)動載體布置在平臺上，其中所述平臺耦合至用于引起振動的機構。所述用于引起振動的機構被固定基體支撐，其中所述振動驅(qū)動載體被設計以被內(nèi)部產(chǎn)生振動驅(qū)動。激活所述機構以產(chǎn)生振動，其中所述平臺的振動誘發(fā)所述振動驅(qū)動載體的充分振動，以使在不使用來自所述載體的內(nèi)部能量的情況下，所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動。上述及其他實施例可分別可選地包括以下特征中的一個或多個。所述自包含振動誘發(fā)機構包括耦合至偏心載荷的旋轉(zhuǎn)電動機。利用大致平坦罩來封閉所述平臺，所述大致平坦罩大致平行于所述平臺布置，并且從所述平臺間隔開足夠的間距，以允許所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動，并且所述間距足夠小，以防止所述振動驅(qū)動載體顛覆。利用電源向所述機構供電以引起振動。用于引起振動的所述機構包括揚聲器。調(diào)節(jié)所述平臺的振蕩頻率及振幅以與所述振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率大致一致。所述自包含振動誘發(fā)機構包括旋轉(zhuǎn)電動機及偏心載荷，其中，所述旋轉(zhuǎn)電動機適于使所述偏心載荷旋轉(zhuǎn)。所述振動驅(qū)動裝置還包括耦合至所述旋轉(zhuǎn)電動機的主體；以及多條腿，其分別具有腿基部以及相對于腿基部位于末端的腿末端。所述多條腿中的至少一部分由柔性材料構造；通過注塑成型而成；在所述腿基部與所述主體一體耦合；并且包括至少一條驅(qū)動腿，其被構造以在所述旋轉(zhuǎn)電動機使所述偏心載荷旋轉(zhuǎn)時，使所述振動驅(qū)動裝置沿大致由所述腿基部與所述腿末端之間的偏移界定的方向運動?？傮w而言，本申請中描述的一個創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在一種用于使振動驅(qū)動載體進行運動的設備，所述設備包括固定基體；安裝至所述固定基體的平臺，其中，所述平臺適于支撐至少一個振動驅(qū)動載體；以及連接至電源的導電線圈，其中，所述導電線圈布置在所述平臺的至少絕大部分表面下方，并且所述導電線圈適于向連接至至少一個振動驅(qū)動載體的導電線圈供電。上述及其他實施例可分別可選地包括以下特征中的一個或多個?？墒褂冒粹o來激活所述電源。至少一個障礙物可被布置在所述平臺上。大致平坦罩大致平行于所述平臺布置，并且從所述平臺間隔開足夠的間距，以允許至少一個所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動，并且所述間距足夠小，以防止至少一個所述振動驅(qū)動載體顛覆。
總體而言，本申請中描述的一個創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在一種使振動驅(qū)動裝置移動的方法，所述方法包括以下步驟在固定基體上支撐平臺；在所述平臺上支撐振動驅(qū)動裝置； 并且利用連接至電源的導電線圈來向所述振動驅(qū)動裝置供電。所述導電線圈被布置在所述平臺的至少一部分表面下方，并且所述導電線圈適于向連接至所述振動驅(qū)動裝置的導電線圈供電。上述及其他實施例可分別可選地包括以下特征中的一個或多個。利用連接至所述電源的所述導電線圈以及連接至所述振動驅(qū)動裝置的所述導電線圈來對所述振動驅(qū)動裝置上的電池進行充電。總體而言，本申請中描述的一個創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在一種用于使振動驅(qū)動載體進行運動的設備，所述設備包括固定基體；被所述固定基體支撐的平臺；以及揚聲器，其耦合至所述平臺并適于充分誘發(fā)所述平臺的振動，以使振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動。本說明書中描述的設備可用于具有多條腿及振動驅(qū)動器的載體?！拜d體”可包括任何類型的移動自動機，具體指一般的玩具自動機以及具有甲蟲或其他動物、昆蟲或爬蟲形狀的玩具自動機。根據(jù)載體的一個方面，腿可成角度或彎曲并具撓性。振動電動機可生成向下的力 (Fv)，其適于至少使有腿偏轉(zhuǎn)，由此載體向前移動。載體的腿有利地沿從載體偏離的方向傾斜。腿的基部由此相對于腿的末端更靠載體前方布置。具體而言，前腿適于在載體因振動電動機而振動時偏轉(zhuǎn)。相反，振動電動機也可生成向上的力(Fv)，并且適于使載體彈跳或用于使前腿從地面抬起。根據(jù)載體的另一方面，可以構造后腿的幾何形狀，使得實現(xiàn)不同的制動或拖曳效果。換言之，后腿的幾何形狀可被構造使得抵消因振動電動機的振動而引起的旋轉(zhuǎn)趨勢。 在前腿沿橫向抬起時旋轉(zhuǎn)偏心重量相對于載體的縱向軸線移動，使得在無應對措施的情況下，載體將沿曲線移動?？梢愿鞣N方式實現(xiàn)應對措施相較于一條前腿，可使重量向另一條前腿偏移。相較于一條后腿，可增加另一條后腿的長度。相較于一側的腿，可增加另一側腿的剛性。相較于一側的后腿，另一側的后腿可具有更厚的構造。相較于一條后腿，另一條后腿可更靠前布置。根據(jù)載體的另一方面，可以構造載體以通過振動電動機的轉(zhuǎn)矩效果來旋轉(zhuǎn)及自翻正。例如可通過將載體的或主體的重心布置在振動電動機的轉(zhuǎn)軸上或附近來實現(xiàn)上述目的。此外，可以構造載體的兩邊及頂部以允許振動過程中載體自翻正。因此，可在載體的頂部設置較高點，由此載體不會完全顛覆。但是，也可將鰭、板或片布置在載體的側邊及/或后部，使得其外側部有利地布置在虛擬圓筒上或與其接近。根據(jù)載體的另一方面，可將腿布置為兩行，其中在載體的主體與載體的腿之間存在V形凹入空間，由此腿可在自翻正時向內(nèi)彎曲。由此，如果載體傾倒，其自翻正運動得以簡化。有利地，腿布置為兩行，位于振動電動機的轉(zhuǎn)軸兩側及上方。根據(jù)載體的另一方面，載體可具有彈性鼻部或彈性前部，由此在載體碰撞障礙物時載體回彈。有利地通過橡膠來構造彈性鼻部或彈性前部。此外，彈性鼻部或彈性前部有利地具有會聚至一點的結構。由此，載體可更容易避開障礙物，而無需使用傳感器或?qū)Σ倏剡\動進行其他控制。根據(jù)載體的另一方面，振動驅(qū)動可包括電動機及偏心配重，其中偏心配重被布置在前腿前方。由此，實現(xiàn)了前腿的增強抬升運動，其中后腿盡可能保持位于地面上(但也可略微彈起)。具體而言，偏心配重被布置在電動機前方。此外，電池被有利地布置在載體后部，以增大后腿的重量。電池及電動機被有利地布置在腿之間。電動機的轉(zhuǎn)軸沿載體的縱向軸行進。載體由此可由振動電動機構造，并且可模擬有機生命體，或活的甲蟲或其他小動物，前進速度、前進運動穩(wěn)定性、漫游趨勢、自翻正能力以及/或獨特性。載體可以是裝置，具體指具有振動驅(qū)動以實現(xiàn)以下目的中的一個或更多的玩具自動機1.具有不同構造的可撓性腿并具有振動電動機的載體；2.使載體速度最大化；3.改變載體的主要運動方向；4.防止載體顛覆；5.制造可自翻正的載體；6.產(chǎn)生模擬活物(指甲蟲、昆蟲、爬蟲或其他小動物)的運動；7.生成多種運動模式，由此載體運動的視覺效果不同，由此提供了很多不同的載體類型；8.當遇到障礙物時顯現(xiàn)出智能。以下結合附圖詳細描述本發(fā)明的一個或更多實施例的細節(jié)。從描述、附圖及權利要求中將明了本發(fā)明的其他特征、方面以及優(yōu)點。


圖1是示出示例性振動驅(qū)動裝置的視圖。圖2A至圖2D是示出與圖1的振動驅(qū)動裝置的運動相關的示例性力的視圖。圖3A至圖3C是示出用于振動驅(qū)動裝置的可選腿構造的各種示例的視圖。圖4示出了表明裝置的質(zhì)心的示例性正視圖。圖5示出了表明裝置的質(zhì)心的示例性側視圖。圖6示出了裝置及其柔性鼻部的頂視圖。圖7A及圖7B示出了裝置的示例性尺寸。圖8示出了可以用來構造裝置的示例性材料的一種示例性構造。圖9A及圖9B示出了分別包括鯊魚/背鰭以及一對側/胸鰭的示例性裝置。圖10是用于使振動驅(qū)動裝置工作的處理的流程圖。圖11是用于構造振動驅(qū)動裝置的處理的流程圖。圖12示出了用于引起振動驅(qū)動載體的運動的展示殼。圖13示出了與圖12所示的展示殼類似的展示殼的至少一部分的分解圖。圖14示出了使用感應充電來向振動驅(qū)動裝置供電的展示殼的至少一部分的分解圖。圖15是引起振動驅(qū)動載體的運動的處理的流程圖。圖16是引起振動驅(qū)動載體的運動的替代處理的流程圖。各視圖中類似的參考標號及標示表明類似的元件。
具體實施例方式小型機器人裝置或振動驅(qū)動載體可以被設計為在諸如地板、桌面或其他相對平坦表面的表面上移動。機器人裝置適于自主移動，在一些應用情況下，看起來似乎會沿隨機方向轉(zhuǎn)向。通常，機器人裝置包括殼體、多條腿以及振動機構(例如，使偏心載荷旋轉(zhuǎn)的電動機或彈簧加載機構卷繞機構，適于誘發(fā)配重的振蕩的電動機或其他機構，或適于使裝置的質(zhì)心迅速改變的其他組件設置)。因此，小型機器人裝置在運動時可模擬有機生命體，例如甲蟲或昆蟲。機器人裝置的運動可由裝置內(nèi)或安裝至裝置的旋轉(zhuǎn)電動機的運動而誘發(fā)，與之結合的是質(zhì)心相對于電動機的轉(zhuǎn)軸偏移布置的旋轉(zhuǎn)配重。配重的旋轉(zhuǎn)運動使得電動機以及安裝有該電動機的機器人裝置發(fā)生振動。盡管可以使用更高或更低的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)值， 但在一些應用情況下，旋轉(zhuǎn)被適當?shù)卦O定在6000-9000rpm的范圍內(nèi)。作為示例，裝置可使用在各種尋呼機及移動電話中使用的各類振動機構，其在振動模式下使得尋呼機或移動電話發(fā)生振動。通過振動機構誘發(fā)的振動可使得裝置利用腿在表面(例如，地板)上移動，腿被設置為在振動使得裝置上下移動時交替地彎曲(沿特定方向)以及恢復至原始位置。可將各種特征結合在機器人裝置中。例如，裝置的各種應用可包括用于幫助有效地將振動轉(zhuǎn)換為向前運動的特征(例如，腿的形狀、腿的數(shù)量、腿末端的摩擦特性、腿的相對剛性或柔性、腿的彈性、旋轉(zhuǎn)配重相對于腿的相對位置等)。機器人裝置的運動的速度及方向可取決于很多因素，包括電動機的轉(zhuǎn)速、安裝至電動機的偏心配重的尺寸、電源、安裝至裝置的殼體的腿的特征(例如，尺寸、取向、形狀、材料、彈性、摩擦特性等)、裝置在其上工作的表面的特性、以及裝置的總重量等。在一些應用情況下，裝置包括一些特征，其被設計用于對裝置因配重的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向趨勢進行補償，并/或在不同機器人裝置之間改變轉(zhuǎn)向趨勢及方向。裝置的組件可以被布置為保持相對較低的重心(或質(zhì)心)以抑制翻倒(例如，因腿末端之間的橫向距離)并將組件與旋轉(zhuǎn)電動機的轉(zhuǎn)軸對準以促成翻滾(例如，當裝置并未直立時)。類似的， 結合裝置正立時(例如，當裝置利用其腿末端“站立”時)的相對平坦特性，可以設計裝置以基于在裝置顛覆或側傾時趨于促成翻滾的特征來促成自翻正。裝置的特征還可被用于增加隨機運動的出現(xiàn)，由此使得裝置似乎對障礙物可做出智能反應。不同的腿構造及布置方式也可誘發(fā)不同類型的運動及/或?qū)φ駝?、障礙物或其他因素的響應。此外，可以利用可調(diào)節(jié)腿長度來提供一定程度的操控能力。在一些應用情況下，機器人裝置可模擬現(xiàn)實生命物體，例如爬行甲蟲、嚙齒動物或其他動物及昆蟲。圖1是示出甲蟲形狀的示例性裝置100的視圖。裝置100包括殼體102(例如，模擬甲蟲的身體)以及腿104。在殼體102內(nèi)部(或附裝至其)設置有控制并使裝置100運動的組件，包括旋轉(zhuǎn)電動機、電源(例如，電池)以及打開/關閉開關。每條腿104均具有腿末端106a及腿基部106b。腿104的特性(包括腿基部106b相對于腿末端106a的位置) 可影響裝置100要運動的方向及速度。裝置100示出在支撐表面110(例如，抵消重力的大致平坦地板、桌面等)上處于直立位置(即，該腿104站立)。腿的綜述腿104可包括前腿104a、中腿104b以及后腿l(Mc。例如，裝置100可包括一對前腿104a，其可被設計用于實現(xiàn)與中腿104b及后腿l(Mc不同的功能。例如，前腿10 可被構造為在裝置振動時通過接觸下面的表面110并使裝置向前彈跳來為裝置100提供驅(qū)動力。中腿104b可幫助提供支撐以對抗最終會導致前腿10 形變及/或喪失彈性的材料疲勞(例如，在裝置100在腿104上靜止長時間之后)。在一些應用情況下，裝置100可不設置中腿104b，而僅包括前腿10 及后腿l(Mc。在一些應用情況下，前腿10 以及一條或多條后腿KMc可被設計與表面接觸，而中腿104b可略微離開表面，由此中腿104b不會導致過大的額外拖曳力以及/或彈跳力，這會導致更難以實現(xiàn)希望的運動(例如，沿相對直線移動的趨勢以及/或希望量的隨即運動)。在一些應用情況下，即使裝置包括超過一條后腿l(Mc以及數(shù)條中腿104b，裝置 100也可被構造使得僅兩條前腿10 及一條后腿10 與大致平坦表面110接觸。在其他應用情況下，裝置100可被構造使得僅一條前腿10 以及兩條后腿10 與平坦表面110 接觸。在本說明書中，與表面接觸可包括相對程度的接觸的情況。例如，當描述一個或多個前腿10 以及一個或多個后腿l(Mc正與大致平坦表面110接觸并且描述中腿104b未與表面110接觸時，也可能僅是前腿10 及后腿l(Mc比中腿104b長很多(并且足夠硬)， 由此即使中腿104b技術上實際上與表面110接觸，前腿10 及后腿l(Mc也比中腿104b 對裝置100的重量提供更多的支撐。在一些應用情況下，特別在裝置的振動引起上下運動 (其壓縮并彎曲驅(qū)動腿并且允許額外的腿接觸表面110)時，即使對裝置的支撐幫助不大的腿也會在裝置100處于直立位置時發(fā)生接觸。通過構造裝置使得足夠少的腿(例如，少于二十或少于三十)接觸支撐表面110并且/或在裝置靜止或旋轉(zhuǎn)偏心載荷誘發(fā)運動時幫助支撐處于直立位置的裝置，可獲得對運動(例如，沿筆直方向)更好的可預測性及控制。因此，即使未接觸支撐表面110 (例如，一條或更多短腿可通過接觸相鄰腿來增加相鄰較長腿的整體剛性，由此提供穩(wěn)定性)，一些腿也能夠提供支撐。但是，通常每條腿均有足夠剛性， 四條或更少的腿就能夠支撐裝置的重量而無實質(zhì)上的形變(例如，當裝置100處于直立位置時，形變少于腿基部106b從支撐表面110開始的高度的5% )。如下所述，可以利用不同的腿長度來獲得不同的運動特性。如下所述，不同的腿也可包括不同的特性，例如，不同的剛性或摩擦系數(shù)。通常，可將腿沿裝置100的各橫向邊布置為大致平行行(例如，圖1示出了裝置100右側橫向邊上的一行腿，對應的一行腿(圖1 未示出)可沿裝置100的左側橫向邊布置)。通常，可以相對限制用于對裝置提供有益或任何支撐的腿104的數(shù)量。例如，在裝置100處于直立位置時(即，一條或多條前腿10 與支撐表面接觸時的取向)使用少于二十條腿(其與支撐表面110接觸并/或?qū)ρb置100提供支撐)能夠?qū)ρb置100的方向運動趨勢(沿相對筆直及向前方向運動的趨勢)實現(xiàn)更好的可預測性，或能夠通過增大更少量腿的可能偏轉(zhuǎn)而增強相對快速運動的趨勢，或能夠減少需要被改變以實現(xiàn)希望的方向控制的腿的數(shù)量，或能夠利用為使用工具而空出的足夠空間來提高更少量腿的可制造性。除了通過接觸支撐表面Iio提供支撐之外，腿104例如還可通過增加接觸表面110的腿的穩(wěn)定性來提供支撐。在一些應用情況下，對裝置100提供獨立支撐的每一條腿均能夠支撐裝置100的絕大部分重量。例如，腿104可以足夠硬，由此四條或更少的腿就能夠靜態(tài)地(例如，當裝置靜止時)支撐裝置而不會存在腿104顯著的形變(例如，不會使腿形變，由此裝置100的主體裝置100移動超過腿基部106b從支撐表面開始的高度的5% )。
如上所述，很多因素或特征可影響裝置100的運動及控制。例如，裝置的重心(CG) 以及其是否更靠裝置的前部或后部會影響裝置100轉(zhuǎn)向的趨勢。此外，較低的CG有助于防止裝置100翻倒。腿104相對于CG的位置及分布也可防止翻倒。例如，如果裝置100各邊上的腿104對或行彼此過于接近并且裝置100具有相對較高的CG(例如，相對于腿的行或?qū)χg的橫向距離)，則裝置100會存在向其一側翻倒的趨勢。因此，在一些應用情況下，裝置包括提供比CG與裝置100在其上直立靜止的平坦支撐表面之間的距離更寬的橫向跨度 (lateral stance)(例如，成對前腿104a、中腿104b以及后腿l(Mc間隔開大致界定橫向跨度的寬度的距離)的腿104的行或?qū)?。例如，CG與支撐表面之間的距離可以處于橫向跨度的值的50% -80%的范圍內(nèi)(例如，如果橫向跨度為0. 5英寸，則CG可以處于距離表面110 達0. 25-0. 4英寸的范圍內(nèi))。此外，裝置100的CG的垂直位置可處于穿過腿末端106a的平面與殼體102的頂部一側的最高突起表面之間的距離的40% -60%的范圍內(nèi)。在一些應用情況下，各行腿104的末端與裝置100穿過CG的縱向軸之間的距離409a及409b (如圖 4所示)可以大致等于或小于兩行腿104的末端106a之間的距離406 (如圖4所示)，由此在裝置在兩行腿上靜止時有助于實現(xiàn)穩(wěn)定。裝置100還可包括總地補償裝置轉(zhuǎn)向趨勢的特征。驅(qū)動腿(例如，前腿104a)可被構造使得位于裝置100的一個橫向邊的一條或更多腿能夠比位于裝置100的另一個橫向邊的一條或更多對應的腿提供更大的驅(qū)動力(例如，通過相對腿長度、相對剛性或彈性、沿縱向的相對靠前/后位置、或距離CG的相對橫向距離)。類似地，拖曳腿(例如，后腿104c) 可被構造使得位于裝置100 —個橫向邊的一條或更多腿能夠比位于裝置100的另一個橫向邊的一條或更多對應的腿提供更大的拖曳力(例如，通過相對腿長度、相對剛性或彈性、沿縱向的相對靠前/后位置、或距離CG的相對橫向距離)。在一些應用情況下，可在制造期間或后續(xù)對腿長度進行調(diào)節(jié)以改變(例如，增大或減小)裝置轉(zhuǎn)向的趨勢。裝置的運動也可受到腿104的腿幾何形狀的影響。例如，任何驅(qū)動腿的腿末端 (即，腿接觸表面110的端部)與腿基部(即，腿安裝至裝置殼體的端部)之間的縱向偏差會在裝置振動時誘發(fā)向前的運動。當振動迫使裝置向下，然后在振動迫使裝置向上回彈至直立形狀時，至少使驅(qū)動腿具有一些曲率可在腿趨于彎曲時進一步有助于向前運動，并將裝置向前移動(例如，因彈跳而完全或部分離開表面，使得腿末端在表面110之上向前移動或在表面110上向前滑動)。腿誘發(fā)向前運動的能力可部分歸因于裝置在彈性腿上垂直振動的能力。如圖1所示，裝置100包括下側122。用于裝置100的電源及電動機例如可容納在形成于下側122與裝置的上體之間的艙內(nèi)。腿104的長度在下側122與裝置100在其上運行的表面110之間形成空間124(至少與驅(qū)動腿接近)。空間124的尺寸取決于腿104相對于下側122向裝置下方伸出的長度?？臻g1 為裝置100提供空位(至少與驅(qū)動腿接近)，以在因偏心載荷的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的周期向下的力導致腿彎曲時向下運動。該向下運動可有助于腿104的彎曲誘發(fā)的向前運動。例如，如果裝置100翻倒或側翻、顛覆，裝置還可具備使自身翻正的能力。例如，構造裝置100使得電動機以及偏心載荷的轉(zhuǎn)軸與裝置100的縱向CG大致對準，可增強裝置 100翻滾的趨勢(S卩，沿與電動機及偏心載荷的旋轉(zhuǎn)相反的方向)。此外，構造裝置殼體以防止裝置顛覆或側翻(例如，在裝置殼體的頂部及/或側部使用一個或更多突起)并且增強裝置在顛覆或側翻時彈跳的趨勢，可增強翻滾的趨勢。此外，利用充分柔性材料來構造腿并且在殼體底盤上設置間隙使得腿末端向內(nèi)彎曲，可有助于裝置從其側向向直立位置翻滾。圖1示出了主體肩部112以及頭部側表面114，其可由橡膠、彈性體或其他彈性材料構造，這有助于裝置在翻倒之后實現(xiàn)自翻正。肩部112及頭部側表面114實現(xiàn)的彈跳可遠超腿實現(xiàn)的橫向彈跳，腿可由橡膠或其他一彈性材料制成，但其彈性可低于肩部112及頭部側表面114的彈性(例如，歸因于肩部112及頭部側表面114相較于腿104具有相對橫向剛性)。特別當與偏心載荷的轉(zhuǎn)動引起的斜向/翻滾力結合時，在裝置100翻滾時可朝向殼體102向內(nèi)彎曲的橡膠腿104可增強自翻正能力。源自肩部112及頭部側表面114的彈跳也可允許裝置100變的足夠機動靈活，由此因偏心載荷的旋轉(zhuǎn)而誘發(fā)的斜向力可引起裝置翻滾，由此有助于自翻正。裝置也可被構造為可實現(xiàn)一定程度的隨即運動，由此可使裝置100顯現(xiàn)出類似昆蟲或其他生命體的行為。例如，因腿的曲率及“傾斜”，因偏心載荷的旋轉(zhuǎn)而誘發(fā)的振動可進一步誘發(fā)彈跳。彈跳可進一步誘發(fā)垂直加速度(例如，遠離表面110)及向前加速度(例如， 大致朝向裝置100的前向)。取決于偏心載荷的位置及移動方向，在每一次彈跳期間，偏心載荷的旋轉(zhuǎn)可進一步使裝置向一側或另一側轉(zhuǎn)動。如果使用了相對剛性腿以增大彈跳的幅度，則可增大隨機運動程度。隨機運動的程度可受到偏心載荷的旋轉(zhuǎn)趨于位于裝置的彈跳階段之內(nèi)或之外的程度的影響(例如，相對于彈跳，在該階段之外的旋轉(zhuǎn)會增大運動的隨機性)。隨機運動的程度還可受到后腿l(Mc趨于拖曳的程度的影響。例如，在裝置100的橫向兩側拖曳后腿10 會趨于使裝置100保持沿更筆直的線路行進，而趨于不產(chǎn)生拖曳的后腿104c (例如，如果腿彈跳完全離開地面)或在裝置100的一側相較于另一側更強地拖曳后腿l(Mc可增強轉(zhuǎn)向趨勢。另一特征是裝置100的“智能”，其可允許裝置以表面上智能的方式與障礙物交互，例如包括從裝置100在運動期間遇到的障礙物(例如，墻壁等)彈開。例如，鼻部108 的形狀以及構造鼻部108的材料可增強裝置從障礙物彈開并轉(zhuǎn)向遠離障礙物的趨勢。這些特征分別有助于裝置100的運動，這將在以下詳述。圖1示出了有助于使裝置100偏離障礙物的鼻部108。鼻左側116a及鼻右側116b 可形成鼻部108。鼻側部116a及116b可形成較淺的位置或其他形狀，以在裝置100沿大致向前方向運動時幫助裝置100偏離開遇到的障礙物(例如，墻壁)。裝置100可包括頭部118內(nèi)的空間，其通過使頭部的彈性形變性更強(即，減小剛性)而增強彈跳。例如，當裝置100首先使鼻部碰撞障礙物時，頭部118內(nèi)的空間允許裝置100的頭部壓縮，由此相較于將頭部118構造為更硬的材料塊，可對裝置100彈離障礙物提供更多的控制。如果裝置從某一高度(例如，桌面)下落，則頭部118內(nèi)的空間也可更好地吸收沖擊。特別是在由橡膠或其他彈性材料構造時，肩部112及頭部側表面114也可幫助裝置以相對較高的入射角偏離或彈離障礙物。無線/遙控實施例在一些應用情況下，裝置100包括接收器，其例如可從遙控單元接收命令。舉例而言，例如可使用命令來控制裝置的速度及方向，以及是否使裝置處于運動或處于靜止狀態(tài)。 在一些應用情況下，遙控單元中的控制可接通或斷開將能量單元(例如，電池)連接至裝置電動機的電路，由此允許遙控的操作者在任何時間啟動及停止裝置100。遙控單元中的其他控制(例如，操縱桿及滑動條等)可使得裝置100中的電動機更快或更慢旋轉(zhuǎn)，由此影響裝置100的速度。取決于與控制的運動對應的命令，上述控制可向裝置100上的接收器發(fā)送不同信號?？刂七€可接通及關閉安裝至裝置100中的第二偏心載荷的第二電動機，以改變裝置100的橫向力，由此改變裝置轉(zhuǎn)向的趨勢并提供操縱控制。遙控單元中的控制還可使裝置100中的機構伸長或縮短一條或數(shù)條腿并/或向前、向后或橫向偏轉(zhuǎn)一條或數(shù)條腿，由此提供操縱控制。腿運動及彈跳圖2A至圖2D是示出誘發(fā)圖1的裝置100的運動的示例的視圖。通過電動機202 施加了一些力，使得裝置100能夠在表面110上自主地運動。例如，電動機202可使如圖 2A-2D所示生成力矩及力矢量轉(zhuǎn)動力矩205-速度矢量215的偏心載荷210旋轉(zhuǎn)。裝置100 的運動也可部分取決于腿104相對于安裝至電動機202的配重210的位置。例如，將配重 210布置在前腿10 前方將增大前腿10 提供主要的向前驅(qū)動力的趨勢(S卩，通過使向上及向下的力更多地集中在前腿上)。例如，配重210與驅(qū)動腿末端之間的距離可處于驅(qū)動腿的平均長度的20-100%的范圍內(nèi)。使配重210相對于前腿10 向后移動可使其他腿對驅(qū)動力的貢獻更大。圖2A示出了圖1所示的示例裝置100的側視圖，進一步示出了轉(zhuǎn)動力矩205 (由旋轉(zhuǎn)速度ωm以及電動機轉(zhuǎn)矩Tm表示)以及由Fv表示的豎直力206。圖2B示出了圖1所示裝置100的頂視圖，并進一步示出了由冊表示的水平力208。通常，負Fv隨著偏心載荷的旋轉(zhuǎn)而因其向上運動而產(chǎn)生，而正Fv可因偏心載荷的向下運動及/或腿的彈性而產(chǎn)生(例如，當其從偏轉(zhuǎn)位置回彈時)。力Fv及1 使得裝置100沿與其中腿基部106b被布置在腿末端106a前方的構造一致的方向運動。裝置100運動的方向及速度可至少部分取決于Fv及1 的方向及大小。 當豎直力206，F(xiàn)v為負時，裝置100主體被迫向下。該負Fv至少使得前腿10 彎曲并壓縮。腿總體從腿末端至腿基部沿空間中的線壓縮。由此，主體將傾斜，使得腿彎曲(例如， 腿基部106b繞腿末端106a朝向表面110彎曲(或偏轉(zhuǎn)))并且使得主體向前運動(例如， 沿從腿末端106a至腿基部106b的方向)。正Fv為裝置100提供向上的力，由此允許釋放壓縮腿中存儲的能量(抬升裝置)，同時允許腿向前拖曳或彈跳至其原始位置。裝置上因偏心載荷的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的抬升力Fv以及彈力腿的力均允許載體垂直跳離表面(或至少減小前腿10 上的載荷)，并允許腿104返回至其常態(tài)幾何形狀(即，因腿的彈性)?；谶B接腿上端至腿基部的線的角度，彈力腿的力的釋放與腿彎曲時產(chǎn)生的向前動量一起促使載體向前及向上，將前腿10 抬離表面110(或至少減小前腿10 上的載荷)，并允許腿104 返回至其常態(tài)幾何形狀(即，因腿的彈性)。盡管一些應用可僅包括一條驅(qū)動腿或多于兩條驅(qū)動腿，但通常使用兩條“驅(qū)動”腿 (例如，一邊一個的前腿10 )。在一些應用中，哪些腿構成驅(qū)動腿會是相對而言地。例如， 即使僅使用一條驅(qū)動腿，其他腿也可提供較小量的向前驅(qū)動力。在向前運動期間，腿104會趨于拖曳而非彈跳。彈跳意指，取決于Fv的大小，在腿彎曲并壓縮然后返回至其常態(tài)構造時腿的運動結果，腿可與表面保持接觸，或在鼻部被抬升時抬離表面較短時段。例如，如果偏心載荷靠裝置100的前部布置，則裝置100的前部可略微彈跳，而裝置100的后部則趨于拖曳。但是，在一些情況下，即使偏心載荷靠裝置100的前部布置，甚至后腿l(Mc有時也會彈離表面，雖然其程度小于前腿10 。取決于腿的剛性或彈性，旋轉(zhuǎn)電動機的旋轉(zhuǎn)速度以及特定彈跳處于電動機旋轉(zhuǎn)階段之內(nèi)或之外的程度，彈跳的時長可在電動機旋轉(zhuǎn)一周所需時間至電動機旋轉(zhuǎn)多周所需時間的范圍內(nèi)變化。在彈跳期間，偏心載荷的旋轉(zhuǎn)可使得裝置取決于旋轉(zhuǎn)在任何特定時間的橫向方向沿一個或另一方向(或在旋轉(zhuǎn)期間的不同時間沿不同方向)橫向運動，并取決旋轉(zhuǎn)在任何特定時間的豎直方向向上或向下(或在旋轉(zhuǎn)期間的不同時間沿上下方向)運動。增加彈跳時間可以是增加速度時考慮的因素。載體處于一些腿離開表面110(或略微接觸表面)的狀態(tài)下的時間越長，載體向前平移時一些腿拖曳的時間就越短(即，產(chǎn)生與向前運動的方向相反的力)。使腿向前拖曳的時間最小化(與向前彈跳相對)可減小因腿沿表面110滑動的摩擦所造成的拖曳。此外，調(diào)整裝置前后的CG可影響載體是否僅以前腿彈跳、或裝置的載體是否通過大部分(如果不是全部)腿彈跳離開地面。上述對彈跳的平衡可考慮以下因素，CG、偏置重量及其旋轉(zhuǎn)頻率、Fv及其位置、以及彈跳力及其位置。裝置的轉(zhuǎn)向電動機旋轉(zhuǎn)還引起橫向力208，冊，其通常會隨著偏心載荷的旋轉(zhuǎn)而前后變化。通常，隨著偏心載荷的旋轉(zhuǎn)(例如，歸因于電動機20 ，左右水平力208相等。因橫向力208 而引起的轉(zhuǎn)向一般而言通常會在裝置的鼻部108被抬升時沿一個方向(左或右)較大，而在裝置的鼻部108及腿104被壓縮時沿相反方向較大。在偏心載荷210的中心向上行進 (遠離表面110)期間，盡管因腿104的剛性腿會略微橫向彎曲，但增大的下壓力被施加至腿 104，使得腿104抓住表面110，由此使得裝置100的橫向轉(zhuǎn)向最小化。在偏心載荷210向下行進期間，腿104上的下壓力減小，并且可以減小腿104作用在表面110上的下壓力，由此允許裝置在下壓力減小期間橫向轉(zhuǎn)向。相較于當垂直力為負時，在垂直力為正期間，轉(zhuǎn)向的方向大致取決于偏心載荷210的旋轉(zhuǎn)所引起的平均橫向力的方向。因此，當鼻部108被抬升時，水平力208，冊，能夠使得裝置100略微更大程度地轉(zhuǎn)向。當鼻部108被抬升時，腿末端要么離開表面110，要么較小的下壓力作用在前腿10 上，由此除去或減小腿末端(例如，腿末端106a)抓住表面110的能力，并提供轉(zhuǎn)向所需的橫向阻力。可以應用上述特征來操控多個運動特性，以弱化或提高上述轉(zhuǎn)向的趨勢。CG的位置也會影響轉(zhuǎn)向趨勢。雖然裝置100 —定程度的轉(zhuǎn)向會是希望得到的特性 (例如，以使得裝置的運動顯現(xiàn)出隨機性)，但過度轉(zhuǎn)向則是不希望的?？梢栽O置一些設計特征來補償(或在一些情況下利用)裝置的轉(zhuǎn)向趨勢。例如，裝置100的重量分布，具體而言裝置的CG，會影響裝置100的轉(zhuǎn)向趨勢。在一些應用情況下，使得CG相對接近裝置100 的中心并大致在腿104上居中可增大裝置100沿相對筆直方向行進的趨勢(例如，不會自轉(zhuǎn))。調(diào)整不同腿104的拖曳力是對裝置的轉(zhuǎn)向趨勢進行補償?shù)牧硪环N方式。例如，特定腿104的拖曳力可取決于腿的長度、厚度、剛性以及制造腿所使用的材料類型。在一些應用情況下，不同腿104的剛性可被區(qū)別性地調(diào)整，例如使前腿104a、后腿l(Mc以及中腿 104b具有不同的剛性特性。例如，可基于腿的厚度或腿所使用的材料來改變或調(diào)整腿的剛性特性。增大裝置一側(例如，右側)的拖曳力(例如，通過增加腿長度、厚度、剛性及/或摩擦特性)可基于旋轉(zhuǎn)電動機及偏心載荷引起的力冊來幫助補償裝置(例如，向左側)的轉(zhuǎn)向趨勢。
改變后腿l(Mc的位置是對裝置的轉(zhuǎn)向趨勢進行補償?shù)牧硪环N方式。例如，將腿 104進一步靠近裝置100的后部設置可幫助裝置100沿更筆直的方式進行。通常，至少在旋轉(zhuǎn)偏心載荷被布置在裝置100上的相對靠前位置時，相較于長度較短(即，前腿10 與后腿10 彼此接近)的裝置100，在前腿與后腿l(Mc之間具有相對較長距離的較長裝置100 會傾向于沿更筆直的方式行進。最后側的腿104的相對位置(例如，相較于位于裝置一邊的最后側的腿，通過將位于裝置另一邊的最后側的腿在裝置上更靠前或更靠后布置)也可幫助對轉(zhuǎn)向趨勢進行補償(改變)。也可使用各種技術來控制裝置100的行進方向，包括改變特定腿上的載荷、調(diào)節(jié)腿的數(shù)量、腿的長度、腿的位置、腿的剛性以及拖曳系數(shù)。如圖2B所示，橫向水平力208，冊， 使得裝置100具有在彈跳期間隨著橫向水平力208沿一個方向比其他方向更大而轉(zhuǎn)向的趨勢。水平力208，冊可被用于使裝置100沿大致筆直方向移動。除了其他設置方式，還可調(diào)節(jié)腿幾何形狀以及腿材料的選擇來實現(xiàn)上述目標。圖2C是示出裝置100的后視圖的視圖，進一步示出了豎直力206Fv與水平力 208! 相互之間的關系。該后視圖還示出了被電動機202轉(zhuǎn)動由此產(chǎn)生振動(如轉(zhuǎn)動力矩 205所示)的偏心載荷210。拖曳力圖2D是示出裝置100的底視圖的視圖，還示出了涉及裝置100的行進方向的示例腿部力211-214。結合在一起，腿部力211-214可產(chǎn)生影響裝置100的主行進方向的速度矢量。由Tload表示的速度矢量215表示當其迫使驅(qū)動腿104彎曲使得裝置向前彈跳時以及在彈跳期間當其沿一個方向比其他方向生成更大的橫向力時，由電動機/偏心轉(zhuǎn)速(例如，因安裝至電動機的偏移載荷引起)引起的速度矢量。由F1-F4表示的腿部力211-214 分別表示腿l(Mal-l(Mc2的反作用力，其被定向使得腿l(Mal-l(Mc2結合在一起引起相對于Tload的相反速度矢量。如圖2D所示，Tload是在裝置跳離支撐表面110時由于沿一個方向比其他方向存在更大橫向力的趨勢使得趨于向左側(如圖所示)操控裝置100的速度矢量。同時，用于前腿104al及l(fā)(Ma2的力F1_F2(例如，由于當驅(qū)動腿被壓縮時腿趨于向前并且略微沿偏心載荷210的方向橫向地驅(qū)動裝置)以及用于后腿104cl及l(fā)(Mc2的力 F3-F4(由于拖曳)分別有助于向右側操控裝置100(如圖所示)。(為了清楚起見，因為圖 2D示出了裝置100的底視圖，故當裝置100處于直立位置時左右方向顛倒)。通常，如果結合力F1-F4大致抵消了 Tload的側向分量，則裝置100將趨于沿相對筆直方向行進。可以數(shù)種方式來實現(xiàn)對力F1-F4的控制。例如，可以使用由前腿104al及l(fā)(Ma2 產(chǎn)生的“推進矢量”來抵消電動機引起速度的橫向分量。在一些應用情況下，可通過在前腿 104a2上設置更大重量以增大腿部力212 (如圖2D所示由F2表示)來實現(xiàn)上述目的。此外，還可使用“拖曳矢量”來抵消電動機引起速度。在一些應用情況下，可通過針對力矢量 804 (在圖2D中由F4表示)增大后腿104c2的長度或增大后腿104c2上的拖曳系數(shù)來實現(xiàn)上述目的。如圖所示，腿104al及104a2分別是裝置的左右側前腿，而腿104cl及104c2分別是裝置的左右側后腿。用于對裝置的轉(zhuǎn)向趨勢進行補償?shù)牧硪环N技術是以各種組合方式來增大腿104 的剛性(例如，通過使一條腿比其他腿更厚或利用天然具有更高剛性的材料來構造一條腿)。例如，剛性腿具有比更柔性的腿更大的彈跳趨勢。在任意一對腿中的左右腿腿104可具有不同的剛性以對裝置100因電動機202的振動所引起的轉(zhuǎn)向進行補償。剛性前腿10 也可產(chǎn)生更大的彈跳。用于對裝置的轉(zhuǎn)向趨勢進行補償?shù)牧硪环N技術是改變后腿104cl及104c2的相對位置使得拖曳矢量趨于對由電動機速度引起的轉(zhuǎn)向進行補償。例如，相較于后腿l(Mcl，可將后腿104c2更靠前(例如，接近鼻部108)布置。腿形狀腿的幾何形狀可顯著影響裝置100的運動方式。腿的幾何形狀包括以下方面將腿基部布置在腿末端前方，腿的曲率，腿的偏轉(zhuǎn)特性、對于不同腿形成不同拖曳力的構造， 舉例而言，具有不一定根接觸表面的腿，以及僅具有三條接觸表面的腿。通常，取決于腿末端106a相對于腿基部106b的位置，裝置100可產(chǎn)生不同的行為特性，包括裝置100的速度及穩(wěn)定性。例如，如果當裝置100被布置在表面上時腿末端106a 幾乎位于腿基部106b的正下方，則可以限制或阻止由電動機202引起的裝置100的運動。 這是因為對于空間中連接腿末端106a及腿基部106b的線而言幾乎不存在傾斜。換言之， 在腿末端106a與腿基部106b之間于腿104中不存在“傾斜”。但是，如果腿末端106a被布置在腿基部106b后方(例如，遠離鼻部108)，則隨著腿104的坡度或傾斜的增大，裝置100 可更快地移動，由此為電動機202設置了更有助于運動的腿的幾何形狀。在一些應用情況下，不同的腿104(例如，包括不同對，或左腿對右腿)可具有在腿末端106a與腿基部106b 之間的不同距離。在一些應用情況下，腿104彎曲(例如，圖2A所示的腿10 以及圖1所示的腿 104)。例如，因為腿104通常由柔性材料制成，故腿104的曲率可有助于裝置100的向前運動。使腿彎曲可通過增大相較于直腿的腿壓縮量來加重裝置100的向前運動。該增大的壓縮也可增大載體彈跳，由此也可增大隨即運動的趨勢，使得裝置顯現(xiàn)出智能及/或更類似于生命體的行為。腿也可從腿基部106b至腿末端106a至少具有一些傾斜度，由此可便于在制造處理過程中從模具移除。腿的數(shù)量可根據(jù)不同應用情況而變化。通常，增大腿104的數(shù)量可使得裝置更穩(wěn)定并可幫助降低與表面110接觸的腿的疲勞程度。如果額外的腿末端106a與表面110接觸，增大腿的數(shù)量也可影響拖曳在裝置100上的位置。但是，在一些應用情況下，一些腿 (例如，中腿104b)可至少略短于其他腿，由此其趨于不與表面110接觸，或?qū)τ谝蛲饶┒?106a接觸支撐表面110而引起的整體摩擦影響較小。例如，在一些應用情況下，兩條前腿 104a(例如，“驅(qū)動”腿)以及至少一條后腿l(Mc至少略長于其他腿。該構造有助于通過增大驅(qū)動腿的向前驅(qū)動力而增加速度。通常，通過在裝置100開始向一側或另一側傾斜時提供額外彈性，其他的腿104可有助于防止裝置100翻倒。在一些應用情況下，一條或多條腿可包括裝置接觸地面的任何部分。例如，裝置 100可包括由相對柔性材料構造的單一后腿(或多條后腿)，其可類似于前腿或可形成滑板，用于在前腿10 提供向前驅(qū)動力時簡單地進行拖曳。震蕩偏心載荷可每秒重復數(shù)十至數(shù)百次，使得由于在Fv為負時生成的前進動量，裝置100沿大致向前方向運動。可基于各種腿的參數(shù)(包括腿長度、直徑及曲率半徑)比率來限定并應用腿幾何形狀。可以使用的一個比率是腿104的曲率半徑與腿長度的比率。僅作為一個示例，如果腿的曲率半徑是49. 14mm并且腿長度是10. 276mm，則比率是4. 78。在另一示例中，如果腿的曲率半徑為2. 0英寸并且腿長度為0. 4英寸，則比率為5. 0?？梢允褂闷渌?04長度及曲率半徑，例如使得曲率半徑與腿長度的比率可實現(xiàn)裝置100的合適的運動。通常，曲率半徑與腿長度的比率可以處于2. 5于20. 0的范圍內(nèi)。從腿基部至腿末端的曲率半徑可大致恒定。但是，該大致恒定的曲率也可有一些變化。例如，在制造裝置期間可以會需要腿具有一些傾斜角度(例如，以允許從模具移出)。這種傾斜角度會對整體曲率有輕微影響，但其通常不會干擾曲率半徑從腿基部至腿末端保持大致恒定?？捎糜谔卣骰b置100的另一比率是將腿104的長度與腿直徑或厚度(例如，在腿中央進行的測量，或基于整個腿長度上的平均腿直徑以及/或圍繞腿的外周進行的測量)相關聯(lián)的比率。例如，腿104的長度可處于0.2英寸至0.8英寸的范圍內(nèi)(例如，0.405 英寸)，并可與處于0.03至0.15英寸的范圍內(nèi)的腿厚度(例如，0.077英寸)成正比(例如，5. 25倍)。換言之，腿104的厚度可約為長度的15%至25%，盡管可以使用更大或更小的厚度(例如，處于腿長度5%至60%的范圍內(nèi))。腿104的長度及厚度還可取決于裝置 100的整體尺寸。通常，至少一條驅(qū)動腿可具有處于2. 0至20. 0的范圍內(nèi)的腿長度與腿直徑(即，處于腿長度的5%至50%的范圍內(nèi))的比率。在一些應用情況下，希望直徑至少為腿長度的10%以提供足夠的剛性來支撐裝置的重量并/或提供希望的運動特性。腿材料腿通常由橡膠或其他柔軟但具有彈性的材料(例如， polystyrene-butadiene-styrene,其中 durometer 接近 65 (基于 Shore A 度量)，或處于 55-75的范圍內(nèi)(基于Slore A度量))構造而成。因此，當作用力時腿趨于偏轉(zhuǎn)。通常，腿具有足夠的剛性及彈性以便于在裝置振動(例如，隨著偏心載荷210旋轉(zhuǎn))時實現(xiàn)連貫的向前運動。如下所述，腿104也具有足夠的剛性，以在裝置100直立時保持相對較寬站姿， 但也允許裝置100側臥時可實現(xiàn)充分的橫向偏轉(zhuǎn)，以便于自翻正。對腿材料的選擇也可影響裝置100的運動方式。例如，使用的材料類型以及其彈性程度可影響因電動機202及偏心載荷210的振動而引起的腿104的彈跳量。因此，取決于材料的剛性(以及其他因素，包括腿基部106b相對于腿末端106a的部分)，裝置100的速度可以變化。通常，在腿104中使用較剛性的材料可實現(xiàn)更大的彈跳，而較彈性的材料可吸收因電動機202的振動而產(chǎn)生的能量，由此可趨于降低裝置100的速度。摩擦特性摩擦(或拖曳)力等于摩擦系數(shù)乘以法向力?？蔀椴煌耐仁褂貌煌哪Σ料禂?shù)由此形成摩擦力。例如，為了控制速度及方向(例如，趨于轉(zhuǎn)向等)，腿末端106a可具有不同的摩擦系數(shù)(例如，通過使用不同的材料)或拖曳力(例如，通過針對特定腿改變摩擦系數(shù)及/或平均法向力)。例如可通過腿末端106a的形狀(例如，尖或平坦等)以及制造其的材料來實現(xiàn)上述不同。前腿10 例如可比后腿l(Mc具有更高的摩擦力。中腿104b可具有不同的摩擦力，或可被構造使得其更短而不會接觸表面110，由此不會對整體拖曳有貢獻。通常，因為相較于產(chǎn)生向前的驅(qū)動力，后腿10如(以及中腿104b，如果其接觸了地面) 趨于實現(xiàn)拖曳，故使這些腿具有較小的摩擦系數(shù)及更低的拖曳力可幫助提高裝置100的速度。此外，為了補償電動機力215 (其趨于沿左右方式拉動裝置)，左右腿104可具有不同的摩擦力?？傮w而言，所有腿104的摩擦系數(shù)以及形成的摩擦力可影響裝置100的整體速度。 也可利用裝置100中腿104的數(shù)量來確定各條腿104所(或設計)具有的摩擦系數(shù)。如上所述，中腿104b不一定必需接觸表面110。例如，中(或前或后)腿104可在裝置100中設置以用于視覺美觀，例如，使裝置100顯的具有生命，并/或增大裝置穩(wěn)定性。在一些應用情況下，可以使得裝置100僅有三條(或更少的)腿104接觸地面，例如兩條前腿10 以及一條或兩條后腿10如。電動機202耦合至配重210(或偏心載荷)并使其旋轉(zhuǎn)，其具有相對于電動機202 的轉(zhuǎn)軸離軸的CG。除了用于推進裝置100之外，電動機202及配重210還可使裝置100趨于例如圍繞電動機202的轉(zhuǎn)軸翻滾。電動機202的轉(zhuǎn)軸可具有與裝置100的縱向CG大致對準的軸線，其也大致與裝置100的運動方向?qū)省D2A還示出了電池220及開關222。電池220例如可在開關222處于“打開”位置時向電動機202供電，由此將輸送電流的電路連接至電動機202。在開關222的“關閉” 位置，電路斷開，不會對電動機202供電。如圖2A及2D所示，電池220可布置在電池艙蓋 224內(nèi)或上方，例如通過移除螺絲2 來接近。布置電池220及開關222使其部分處于裝置 100的腿之間可降低裝置的CG并有助于防止傾斜。將電動機202在裝置100中布置的較低也可減小傾斜。在裝置100兩邊設置腿104可提供容納電池220、電動機204以及開關222 的空間(例如，在腿104之間)。將這些部件204、220以及222沿裝置100的下方(例如， 而非在裝置殼體的上方)布置可有效地降低裝置100的CG并減小傾斜的可能性。可以構造裝置100使得可選擇性地布置CG以影響裝置100的行為。例如，較低CG 可有助于防止裝置100在運行中傾斜。例如，在裝置100以高速運動并且撞上障礙物時會發(fā)生傾斜。在其他示例中，如果裝置100遇到其運行所處的表面上的極不規(guī)整區(qū)域時也會發(fā)生傾斜?？赏ㄟ^將電動機、開關以及電池布置在可實現(xiàn)希望CG(例如，降低不希望的傾斜的可能性)的位置處來選擇性地調(diào)整裝置100的CG。在一些應用情況下，可以構造腿使得其從CG下方的腿末端106a延伸至CG上方的腿基部106b，由此允許裝置100在其運行過程中更穩(wěn)定。裝置100的部件(例如，電動機、開關、電池以及殼體)可被至少部分地布置在腿之間以保持較低的CG。在一些應用情況下，可以接近CG來布置或?qū)恃b置的部件(例如，電動機、開關及電池)以使電動機202及配重210引起的力最大化。自翻ιΗ自翻正，或返回直立位置的能力(例如，在腿104上直立)是裝置100的另一特征。 例如，裝置100有時會顛覆或倒下(例如，從桌面或臺階跌落)。因此，裝置100會顛覆或側傾倒。在一些應用情況下，可利用電動機202及配重210產(chǎn)生的力來實現(xiàn)自翻正，以使裝置 100翻滾返回在腿104上直立。為了有助于實現(xiàn)該目的，可將裝置CG布置為接近電動機的轉(zhuǎn)軸以增大裝置100翻滾的趨勢。該自翻正通常會使得沿與電動機202及配重210的旋轉(zhuǎn)相反的方向翻滾。假定基于電動機202及配重210的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力而產(chǎn)生足夠的翻滾趨勢，則可以設計裝置100的外形使得僅在裝置100右側傾、顛覆或左側傾時才產(chǎn)生翻滾趨勢。例如，可以使得腿104之間的橫向間隔足夠?qū)捯栽谘b置100已經(jīng)處于直立位置時抑制翻滾。因此，可以設計裝置100的形狀及位置，使得在發(fā)生自翻正并且裝置100在翻倒或落下之后再次達到其直立位置時裝置100趨于保持直立。具體而言，通過保持直立位置處的平坦及相對較寬站姿，可以提高直立能力，并且通過設置在未處于直立位置時減小平坦性的特征，可以提高自翻正能力。
為了輔助從裝置100的顛覆位置翻滾，可以裝置100的頂部設置高點120或突起。 高點120可防止裝置徹底顛覆。此外，高點120可防止冊變?yōu)槠叫杏谥亓Γ纱? 可提供足夠的力矩以使裝置翻滾，由此使得裝置100滾動至直立位置或至少滾動使得裝置100側傾。在一些應用情況下，高點120可相對剛性(例如，相對硬塑料)，而頭部118的頂表面可由幫助彈跳的更具彈性材料來構造。在裝置顛覆時裝置的頭部118的彈跳可通過允許裝置 100因電動機202及配重210在頭部118彈離表面110時形成的力而翻滾來幫助自翻正?？赏ㄟ^使用具有足夠彈性的腿104以及用于橫向腿偏轉(zhuǎn)的空間124(例如，位于裝置100下方)來允許裝置100翻滾至直立位置，來幫助裝置100從側傾翻滾至直立位置。上述空間可允許腿104在翻滾過程中彎曲，以便于從側傾平滑地轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?。至少在由電動機202及配重210引起的力沿與從側傾向顛覆翻滾相反的方向作用時，裝置100上的肩部 112也可減小裝置100從其側傾翻滾至顛覆的趨勢。同時，可以設計裝置100的另一邊的肩部(甚至具有相同構造)以在由電動機202及配重210引起的力沿幫助沿該方向翻滾的方向作用時避免阻礙裝置100翻滾至顛覆。此外，對肩部使用彈性材料可提高彈跳，由此也可增大自翻正的趨勢(例如，通過允許裝置100彈離表面110并且允許在空中配重力使裝置翻滾)。還可通過沿裝置100的邊增加附件(其進一步使轉(zhuǎn)軸從表面分離并且增大由電動機202及配重210引起的力)來幫助從側傾的自翻正。裝置100上電池的位置可影響裝置翻滾及自翻正的能力。例如，當裝置100直立時，可使電池沿其邊取向，布置在與裝置的運動方向平行并且與表面110垂直的平面內(nèi)。以此方式來布置電池可便于減小裝置100的整體寬度，包括腿104之間的橫向距離，由此使裝置100能夠更容易翻滾。圖4示出了示例性正視圖，其示出了裝置100的重心(CG) 402(由大加號表示)。 視圖示出了縱向CG 402( S卩，裝置100的縱向軸穿過裝置CG的位置)。在一些應用情況下， 載體的組件被對準以布置縱向CG接近(例如，處于載體高度的5-10%)載體的物理縱向中心線，這可減小載體的慣性轉(zhuǎn)矩，由此在旋轉(zhuǎn)電動機使偏心載荷旋轉(zhuǎn)時增加或最大化載體上的力。如上所述，上述效果增大了裝置100翻滾的趨勢，由此可提高裝置的自翻正能力。 圖4還示出了裝置100的腿104與下側122之間的空間404 (包括電池艙蓋224)，由此在裝置側傾時可允許腿104向內(nèi)彎曲，由此有助于裝置100的自翻正。圖4還示出了成對或成行腿104之間的距離406。增大距離406可幫助防止裝置100翻倒。但是，與腿104的彈性結合，保持距離406較小可在翻倒之后改進載體的自翻正能力。通常，為了防止翻倒，成對腿之間的距離406需要隨著CG 402的上升而成比例增大。圖4中還示出了載體高點120。高點120的尺寸或高度可以足夠大以防止裝置100 在傾斜之后很容易就顛覆，但也足夠小以便于裝置翻滾并迫使裝置100在翻倒之后不會完全顛覆。如果與“胸鰭”或其他側突起結合以增大裝置的“圓度”，則可以設置更大或更高的高點120。裝置100的翻滾趨勢可取決于裝置100的總體形狀。例如，通常為圓柱形的裝置 100(特別沿裝置100的頂部)可相對容易地翻滾。即使裝置的頂部并非圓形，類似圖4所示的裝置(其具有直的頂邊407a及407b)的情況，裝置100的頂部的幾何形狀仍可便于翻滾。如果距離408及410彼此相同并且分別大致限定了大致圓柱形的裝置100的半徑，則更可以實現(xiàn)上述目的。距離408例如是從裝置的縱向CG 402至肩部112的頂部的距離。距離410是從裝置的縱向CG 402至高點120的距離。此外，使得表面407b (即，肩部112與高點120之間)的長度小于距離408及410，也可增大裝置100翻滾的趨勢。此外，如果裝置的縱向CG 402布置為相對接近圓筒(其接近裝置100的總體形狀)的中心，則可進一步增強裝置100的翻滾，因為電動機202及配重210產(chǎn)生的力通常更為對中。一旦翻滾運動使裝置100在其腿104上直立，裝置100可停止翻滾，由此提供了較寬的站姿并用于阻礙裝置100的大致圓柱形狀。圖5示出了表明裝置100的重心(CG) 502的示例性側視圖，其由大加號表示。該視圖還示出了電動機軸504，其在該示例中與CG 502的縱向分量準確地對準。CG 502的位置例如取決于質(zhì)量、厚度以及裝置100中包含的材料及組件的分布。在一些應用情況下，CG 502可以比圖5所示的位置更靠前或靠后。例如，如圖5所示，CG 502可以靠近開關222的后端布置，而非靠近開關222的前端布置。通常，裝置100的CG 502可遠在前驅(qū)動腿10 以及旋轉(zhuǎn)偏心載荷后方(并且遠在后腿10 的前方)以便于前跳動及后拖曳，由此可增大前驅(qū)動并提供在彈跳期間筆直行進(或希望的轉(zhuǎn)向)的受控趨勢。例如，CG 502可被大致布置在前驅(qū)動腿10 與后拖曳腿l(Mc之間的半途位置(例如，處于距離的大致40-60%的范圍內(nèi))。此外，將電動機軸與縱向CG對準可提高電動機202及配重產(chǎn)生的力。在一些應用情況下，CG 502的縱向分量可接近裝置的高度中心(例如，與裝置高度成比例處于CG的約3%的范圍內(nèi))。通常，設置裝置100使得CG 502接近裝置的高度中心將提高翻滾趨勢， 盡管在一些應用中也可使用更大的距離(例如，與裝置高度成比例處于CG的約5 %或20 % 的范圍內(nèi))。類似的，設置裝置100使得作為裝置高度的一部分CG 502處于電動機軸504 的約3% -6%的范圍內(nèi)也可提高翻滾趨勢。圖5還示出了電池220、開關222以及電動機202與CG 502的縱向分量大致對準。 盡管操作打開/關閉開關222的506懸在裝置100下側的下方，但各個組件220、222及202 的CG的整體大致對準(彼此之間以及與整個裝置100的CG 502)有助于裝置100翻滾能力，由此有助于自翻正。具體而言，電動機202主要沿CG 502的縱向分量對中。在一些應用情況下，高點120可布置在CG 502后方，由此可便于與安裝至靠近鼻部108布置的電動機202的偏心載荷結合完成自翻正。因此，如果裝置100側傾或顛覆，則裝置100的鼻部端趨于振動并彈跳(比裝置100的尾端更甚)，由此因電動機及偏心載荷的力趨于引起裝置翻滾，從而便于自翻正。圖5還示出了裝置100的一些示例尺寸。例如，CG 502與穿過(在于平坦表面110 上直立時裝置100于其上靜止)腿末端106a的平面之間的距離508可約為0. 36英寸。在一些應用情況下，該距離508約為裝置的總高度的50% (參見圖7A及7B)，盡管在各種應用中也可使用其他距離508(例如，約40-60% )。電動機202的電動機軸504與穿過腿末端106a的同一平面之間的距離510與距離508大致相同，盡管可以使用各種改變(例如，對于距離510為0. 34英寸vs對于距離508為0. 36英寸)而不會嚴重影響希望的功能。可在一些應用中使用更大的變化(例如，0. 05英寸或甚至0. 1英寸)。前驅(qū)動腿10 的腿末端106a與最后側腿l(Mc的腿末端106a之間的距離512可約為0. 85英寸，盡管各種應用可包括其他的距離512數(shù)值(例如，在裝置100的長度的約 40%至約75%之間)。在一些應用情況下，將前驅(qū)動腿10 布置在偏心載荷210后方可便于向前驅(qū)動運動以及隨機運動。例如，偏心載荷210的縱向中心線與前腿10 的腿末端106a之間的距離514可約為0. 36英寸。此外，可以使用其他距離514(例如，處于裝置100 的長度的約5%及約30%之間或距離512的約10%及約60%之間)。裝置100的前部與CG 502之間的距離516可約為0. 95英寸。在各種應用情況下，距離516可在裝置100的長度的約40-60%的范圍內(nèi)變化，盡管一些應用可具有前突起或后突起，其極小地增加了裝置的長度，但并未嚴重地影響CG 502的位置(S卩，由此使得CG 502處于40-60%范圍之外)。圖9A及圖9B示出了示例性裝置IOOy及IOOz，其分別包括鯊魚/背鰭902及側/ 胸鰭90 及904b。如圖9A所示，鯊魚/背鰭902可從殼體102向上延伸，由此如果裝置 IOOy傾斜，則裝置IOOy也不會最終發(fā)生顛覆，并可自翻正。圖9B所示的側/胸鰭90 及 904b從殼體102部分地向外延伸。因此，如果裝置IOOz開始向裝置的左側或右側傾斜，則那一側的鰭(例如，鰭90 或904b)可使傾斜動作停止并反向，由此使裝置IOOz返回至其直立位置。此外，通過增大CG與裝置側傾時所處的表面之間的距離，鰭90 及904b可便于自翻正。當在單一裝置上鰭90 及904b與背鰭902結合時，上述效果得以強化。由此，鰭 902、9(Ma及904b可增強裝置IOOy及裝置IOOz的自翻正。由彈性材料(其在鰭與表面接觸時增強彈跳)來構造鰭902、9(Ma及904b也可便于自翻正(例如，幫助克服鰭902、9(Ma 及904b的末端之間的更寬的分離)?？捎奢p量橡膠或塑料來構造鰭902、9(Ma及904b以不會嚴重地改變裝置的CG。隨機運動通過設置增加裝置100的運動的隨機性的特征，裝置100可以有生命的形式來進行運動，例如類似于爬蟲或其他有機生命體。隨機運動例如可包括不一致運動，而非趨于沿直線或連續(xù)圓形的運動。因此，裝置100可表現(xiàn)出在其周圍漫游(例如，以不規(guī)則或蜿蜒形式)，而非以可預測形式來運動。例如甚至在裝置100沿一個總體方向運動時也可發(fā)生隨機運動。在一些應用情況下，可通過改變腿104的剛性、用于制造腿104的材料以及/或通過調(diào)節(jié)各個腿104上的慣性載荷來實現(xiàn)隨機性。例如，隨著腿剛性減小，裝置彈跳的量可以減小，由此減小隨機運動的程度。當腿104為相對剛性時，腿104趨于引起彈跳，并且裝置 100可以更不規(guī)則及隨機的方式來運動。雖然為腿104選擇的材料可影響腿剛性，但其也可具有其他效果。例如，可以調(diào)整腿材料以在腿104與表面110接觸的腿末端106a處或附近吸收塵埃及碎片。該塵埃及碎片可使得裝置100隨機轉(zhuǎn)向并改變其運動模式。這是因為碎片可改變腿104的正常摩擦特性。各條腿104上的慣性載荷也可影響裝置100的運動的隨機性。作為示例，隨著特定腿104上慣性載荷的增大，裝置100的該部分可彈跳的更高，由此使得裝置100在不同位
置著陸。在一些應用情況下，在彈跳期間并且裝置100的至少一部分腿104騰空時(或至少對表面110施加更小的力時)，電動機202及配重210可使得裝置100進行一定程度的空中轉(zhuǎn)向及/或旋轉(zhuǎn)。這可提供裝置以不可預測方式著陸或彈跳的效果，由此可進一步增強隨機運動。在一些應用情況下，額外的隨機運動可通過將前驅(qū)動腿104a(即，主要向前推進裝置100的腿)布置在電動機的配重后方而實現(xiàn)。因為配重遠離腿104(否則趨于吸收及控制其能量)，這可使得裝置100的前部趨于沿非筆直方向運動。相較于0. 40英寸的示例性腿長度，從配重的中心至第一腿末端的示例性橫向距離為0. 36英寸。通常，從配重的縱向中心線至前腿10 的腿末端106a的距離514可約與腿的長度相同，但距離514可在腿長度的50-150%的范圍內(nèi)變化。在一些應用情況下，可向腿104(并向殼體10 增加額外附件以形成諧振。例如， 以此方式恒定運動的柔性突起可有助于裝置100的整體運動隨機性，并/或有助于裝置100 的生命化。利用不同尺寸及柔性的附件可放大該效果。在一些應用情況下，可布置電池220接近裝置100的附近區(qū)域以增強彈跳。由此， 將電池220的重量布置在最后側腿104的上方，減小前腿10 上的載荷，可允許前腿10 處更大的彈跳。通常，電池220趨于比開關222及電動機202更重，由此將電池220布置接近裝置100的后部可抬升鼻部108，由此允許裝置100更快地運動。在一些應用情況下，打開/關閉開關222可在電池220與電動機202之間沿裝置 100的底側取向，由此開關222可橫向前后運動。這種構造例如可便于減小裝置100的總長度。使得裝置更短可提高隨機運動的趨勢。運動諫度除了隨機運動之外，裝置100的速度還可有助于裝置100的生命化表現(xiàn)。影響速度的因素包括由電動機202及配重210產(chǎn)生的振動頻率及幅度、用于制造腿104的材料、腿長度及偏轉(zhuǎn)特性、腿幾何形狀的差異以及腿的數(shù)量。振動頻率(例如，基于電動機轉(zhuǎn)速)與裝置速度通常直接成正比。換言之，當電動機202的振蕩頻率增大并且全部其他因素都保持不變時，裝置100將趨于更快地運動。電動機的振蕩頻率的示例為處于7000至9000rpm的范圍內(nèi)。腿材料具有有助于速度的數(shù)個特性。腿材料摩擦特性影響裝置上拖曳力的大小。 隨著腿的摩擦系數(shù)的增大，裝置的整體拖曳力將增大，使得裝置100減速。由此，使用具有增加低摩擦的特性的腿材料可增大裝置100的速度。在一些應用情況下，可為腿104使用具有 65 附近的 durometer (例如，基于 Shore A 度量)的 polystyrene-butadiene-styrene。 腿材料特性也有助于腿的剛性，當其與腿厚度及腿長度結合時，可決定裝置100的彈跳能力。隨著整體腿剛性的提高，裝置速度將提高。更長更薄的腿將減小腿剛性，由此減緩裝置的速度。智能表現(xiàn)裝置100的另一特征是對障礙物的“智能”響應。例如，“智能”可防止與不可移動物體(例如，墻壁)接觸的裝置100會徒勞地推擠物體。可僅利用機構設計考慮來實現(xiàn)“智能”，其例如可排除對電傳感器的需求。例如，可利用引起偏轉(zhuǎn)或彈跳的鼻部108來產(chǎn)生轉(zhuǎn)向(例如，向左或向右)，其中與障礙物相遇的裝置100會立即轉(zhuǎn)向至近入射角。在一些應用情況下，可通過對鼻部及腿104的設計考慮以及裝置100的速度來實現(xiàn)對裝置100的“彈跳”的增加。例如，鼻部108可包括類彈簧特征。在一些應用情況下， 可利用橡膠、塑料或其他材料來制造鼻部108(例如，基于Slore A度量，具有65附近或處于 55-75 范圍內(nèi)的 durometer 的 polystyrene-butadiene-styrene)。鼻部 108 可具有尖的柔性形狀，其在壓力下向內(nèi)偏轉(zhuǎn)。腿104的設計及構造可允許在鼻部彈跳時對轉(zhuǎn)向較低的阻力。例如當裝置100具有較高速度及動量時，可以增大鼻部實現(xiàn)的彈跳。
在一些應用情況下，鼻部108的彈性可以使得其緩沖跌落時(如果裝置100從表面110(例如，桌面)跌落并在其鼻部108上著陸時)具有額外的優(yōu)勢。圖6示出了裝置100的頂視圖，并示出了柔性鼻部108。取決于鼻部108的形狀及彈性，裝置100可更容易地偏轉(zhuǎn)遠離障礙物并保持直立而非翻倒。鼻部108可由橡膠或其他允許裝置跳離障礙物的相對彈性材料構造。此外，彈簧或其他裝置可布置在鼻部108的表面后方以提供額外彈跳。鼻部108后方的空洞或中空空間602也可有助于增強裝置偏移離開首先遇到鼻部的障礙物的能力。替代腿構造圖3A-3C示出了裝置IOOa-IOOk的各種替代腿構造的示例。裝置IOOa-IOOk主要示出了腿104的變化，但也可包括以上對于裝置100所描述的組件及特征。如圖3A-3C所示，如方向箭頭3(^a-302c所示，對于全部裝置IOOa-IOOk而言，向前運動方向是左右方向。 裝置IOOa示出了與筋304連接的腿。筋304可用于在保持顯的較長的腿104的情況下增加腿104的剛性。筋304可以處于腿104上從頂部(或基部)至底部(或末端)的任意位置。對這些筋304進行不同地或在裝置上進行左右調(diào)節(jié)可用于改變腿特性而不會調(diào)節(jié)腿長度，并提供了校正操控的替代方法。裝置IOOb示出了具有多條彎曲腿104的常規(guī)構造。在該應用情況下，中腿104b可不與地面接觸，由此可通過去除無需考慮的腿而腿的轉(zhuǎn)向更方便。裝置IOOc及IOOd示出額外附件306，其可為裝置IOOc及IOOd增加生命表現(xiàn)。前腿上的附件306可在裝置IOOc及IOOd運動時發(fā)生諧振。如上所述，調(diào)整這些附件306以產(chǎn)生希望的諧振可用于增大運動的隨機性。圖:3B示出了額外腿構造。裝置IOOe及IOOf示出主體的腿連接，相較于圖3A中的裝置lOOa-lOOd，其可處于不同的位置。除了外觀不同之外，將腿104連接在裝置主體的更高位置處可使得腿104顯的更長而不會抬升CG。除了其他特征之外，更長的腿104通常具有可減小彈跳的較低剛性。裝置IOOf還包括前附件306。裝置IOOg示出替代后腿構造， 其中兩條后腿104連接，形成環(huán)。圖3C示出了其他腿構造。裝置IOOh示出了腿104的最小數(shù)量(例如，三條)。將后腿104定位在左側或右側可用作舵，其改變裝置IOOh的操控。利用由低摩擦材料制成的后腿104可如上所述增加裝置的速度。裝置IOOj是三條腿裝置，其中單一腿104處于前部。 對于后腿而言，可通過使一條腿處于另一條腿前方來調(diào)節(jié)操控。裝置IOOi包括對后腿104 的重大改變，使得裝置IOOi類似于蚱蜢。這些腿104可與裝置IOOk上的腿104起類似作用，其中中腿104b被抬升并僅起美觀的作用，直至其在翻滾情況下以自翻正裝置IOOk的方式工作。在一些應用情況下，裝置100可包括調(diào)節(jié)特征，例如可調(diào)節(jié)腿104。例如，如果消費者購買了一組全部具有相同風格(例如，螞蟻)的裝置100，則消費者會希望使裝置100中的一些或全部以不同方式運動。在一些應用情況下，消費者可通過松動將腿104保持在位的螺絲(或夾子)來延長或縮短各個腿104。例如，參考圖:3B，可以松動螺絲310a及310b 來重新定位腿10 及l(fā)(Mc，然后在腿處于希望的位置時再次緊固。在一些應用情況下，腿基部106b上的螺絲狀螺紋端與裝置殼體102中對應的螺絲孔可提供調(diào)節(jié)機構以使腿104更長或更短。例如，通過調(diào)節(jié)前腿10 以改變腿基部106b 的垂直位置(即，以與在螺紋孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺絲來改變螺絲的位置相同的方式)，消費者可改變前腿10 的長度，由此改變裝置100的行為。在一些應用情況下，可調(diào)節(jié)腿104的腿基部106b端部可被安裝在裝置100的殼體 102內(nèi)的孔中。構造腿的材料(例如，橡膠)與殼體102內(nèi)的孔的尺寸及材料一起可提供充分的摩擦以將腿104保持在位，同時仍允許腿通過孔被推或拉至新的調(diào)節(jié)位置。在一些應用情況下，除了使用可調(diào)節(jié)腿104之外，還可通過略微改變CG來實現(xiàn)運動的變化，由此有助于改變電動機202的振動效果。這可使裝置更快或更慢地移動，同時改變裝置的轉(zhuǎn)向趨勢。為消費者提供調(diào)節(jié)選項可允許不同的裝置100以不同方式移動。裝置尺寸圖7A及圖7B示出了裝置100的示例尺寸。例如，長度702約為1. 73英寸，從腿末端至腿末端的寬度704約為0. 5英寸，并且高度706約為0. 681英寸。腿長度708可約為0.4英寸，并且腿直徑710可約為0.077英寸。曲率半徑(在712處總地示出)可約為 1.94英寸。也可使用其他尺寸。通常，裝置長度702可為寬度704的兩倍至五倍，而高度 706可約為寬度704的一倍至兩倍。腿長度708可為腿直徑710的三倍至十倍。對于可以形成裝置100的整體尺寸并無物理限制，只要電動機及配重成比例即可?？傮w而言，使用與圖示尺寸大致成比較的尺寸是有益的。這種比例可提供各種優(yōu)勢，包括提高裝置100在翻倒之后的自翻正能力，以及便于實現(xiàn)希望的運動特性(例如，沿直線行進的趨勢等)。構造材料對于腿的材料選擇取決于影響性能的數(shù)個因素。材料主參數(shù)是摩擦系數(shù)(COF)，柔性及彈性。這些參數(shù)與腿形狀及長度結合來影響速度以及控制裝置方向的能力。COF對于控制裝置的方向及運動極為重要。COF通常足夠高以在設備向前移動時對側向運動(例如，漂移或飄浮)提供阻力。具體而言，腿末端(即，腿與支撐表面接觸的部分)的COF可足以充分地消除沿橫向(即，大致垂直于運動方向)的漂移，其可因旋轉(zhuǎn)偏心載荷引起的振動而產(chǎn)生。COF可足夠高以避免重大的滑動，以在Fv向下并且腿提供向前推進時提供向前運動。例如，在因偏心載荷的旋轉(zhuǎn)而引起的一個或更多驅(qū)動腿(或其他腿) 上純下壓力而使得腿向裝置100的后部(例如，遠離運動方向)彎曲時，COF足以防止腿末端與支撐表面之間的重大滑動。在其他情況下，COF可足夠低以允許腿向后滑動(如果接觸地面的話)至當Fv為正時其正常位置。例如，COF足夠低，隨著裝置100上的凈力趨于使裝置彈跳，腿104的彈性使得腿趨于返回至中性位置而不會引起與運動方向相反的足夠的力以克服一條或更多條與支撐表面接觸的其他腿(例如，后腿104c)之間的摩擦力或因裝置100的向前運動而千萬的裝置100的動量。在一些情況下，一條或更多驅(qū)動腿10 可離開(即，完全彈離)支撐表面，由此允許驅(qū)動腿返回至中性位置而不會產(chǎn)生向后摩擦力。 然后，驅(qū)動腿10 不一定在裝置100每一次彈跳時均會離開支撐表面，并且/或腿104可在腿離開表面之前開始向前滑動。在此情況下，腿104可向前移動而不會引起大的克服裝置100的向前動量的向后力。通常選擇柔性及彈性來提供希望的腿運動及彈跳。當Fv向下并且鼻部向下移動時，腿的柔性或允許腿彎曲及壓縮。材料的彈性可提供釋放因彎曲及壓縮所吸收的能量，由此增大向前運動速度。材料也可在屈曲時避免塑性形變。橡膠是可滿足這些標準的一種類型材料示例，但是，其他材料(例如，其他彈性體)可具有類似特性。
圖8示出了可用于裝置100的示例材料。在圖8所示的裝置100的示例應用中， 由橡膠或其他彈性體來模制腿104。腿104可注塑成型，由此大致同時一體地模制多條腿 (例如，作為同一模具的一部分)。腿104可以是橡膠的連續(xù)或整體件的一部分，其也形成鼻部108(包括鼻部側面116a及116b)、主體肩部112以及頭部側表面114。如圖所示，橡膠整體件延伸至主體肩部112以及頭部側表面114上方直至區(qū)域802，部分覆蓋裝置100的頂表面。例如，裝置100的整體橡膠部分可形成并安裝(即，在制造過程中共同模制)在裝置100的塑性頂部上，由此暴露由塑性區(qū)域806表示的頂部的區(qū)域，使得主體形成一體共同模制件。高點120由最高塑性區(qū)域806形成。從包括腿104的連續(xù)橡膠件分離的一個或更多橡膠區(qū)域804可覆蓋塑性區(qū)域806的一部分。通常，橡膠區(qū)域802及804可與塑性區(qū)域 806的顏色不同，由此可為裝置100提供獨特的外形觀感。在一些應用情況下，由各個區(qū)域 802-806形成的圖案可形成使裝置看起來像蟲子或其他生命體的圖案。在一些應用情況下， 可以使用材料的不同圖案及顏色來使裝置100模擬不同類型的蟲子或其他物體。在一些應用情況下，可將尾巴(例如，由線制成)安裝至裝置100的后端以使裝置看起來像小型嚙齒動物。選擇使用的材料(例如，彈性體、橡膠、塑料等)可對載體自翻正的能力產(chǎn)生重大影響。例如，橡膠腿104可在其自翻正時在裝置100翻滾時向內(nèi)彎曲。此外，橡膠腿104可具有足夠的彈性以在裝置100運行時彎曲，包括響應于因電動機202而旋轉(zhuǎn)的偏心載荷的運動(及產(chǎn)生的力)而屈曲。此外，也由橡膠制成的腿104的末端可具有摩擦系數(shù)以允許驅(qū)動腿(例如，前腿104)抵靠表面110而不會嚴重滑動。為鼻部108及肩部112使用橡膠也可幫助裝置100自翻正。例如，通過在裝置100 騰空時減小翻滾阻力，諸如橡膠的材料(例如具有比硬塑料更高的彈性及撓性)可幫助鼻部108及肩部112彈跳，由此有助于自翻正。在一個示例中，如果在電動機202運行時裝置 100被布置在其一側，并且如果電動機202及偏心載荷被布置接近鼻部108，則鼻部108及肩部112的橡膠表面可至少使得裝置100的鼻部彈跳并實現(xiàn)裝置100的自翻正。在一些應用情況下，一條或更多后腿l(Mc可具有與前腿10 不同的摩擦系數(shù)。例如，腿104通常由不同材料制成并可作為不同構件被安裝至裝置100。在一些應用情況下， 后腿l(Mc可以是包括全部腿104的單一模制橡膠件的一部分，并且可以改變(例如，浸在涂液中)后腿10 以改變其摩擦系數(shù)。雖然本說明書包含很多具體應用細節(jié)，但這些不應被解釋為對本發(fā)明的范圍及可要求保護的范圍的限制，而是對本發(fā)明的具體實施例的具體特征的描述。在說明書中針對不同實施例所描述的特定特征也可與單一實施例結合應用。相反，在單一實施例中描述的各種特征也可被分離地或以任何合適的子組合方式應用在多個實施例中。此外，盡管上述特征以特定結合方式作用并且甚至如此要求保護，但該特定結合中的一個或更多特征可在一些情況下可獨立于結合實施，并且要求的結合方式可涉及子結合或子結合的變化。也可應用其他替代實施例。例如，裝置100的一些應用方式可省略使用橡膠。裝置100的一些應用可包括組件(例如，由塑料制成)，其具有夜明特性，由此在其在表面110(例如，廚房地板)上運動時可以暗室內(nèi)看到。裝置100的一些應用可包括隨著裝置100在表面110上行進而間歇閃爍的燈(例如，LED燈泡)。圖10是用于操作振動驅(qū)動裝置100(例如，包括上述特征的適當組合的裝置)的處理1000的流程圖。裝置可包括上述特征的適當組合。在各種實施例中，可以包括上述特征的不同子組合。最初，于1005處，將振動驅(qū)動裝置布置在大致平坦表面上。在1010處引起裝置的振動以產(chǎn)生向前運動。例如，可利用使配重旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電動機(例如，由電池驅(qū)動或卷繞) 來產(chǎn)生振動。振動可引起沿與腿基部與一條或更多驅(qū)動腿的腿末端之間的偏移對應的方向 (即，向前方向)的運動。具體而言，隨著凈向下力使得裝置向下移動，在1015處，該振動可引起彈性腿沿一個方向彎曲。與使用具有足夠高摩擦系數(shù)的材料以避免過大的滑動一起， 上述彎曲可使得裝置大致向前移動。隨著振動引起凈向上力(例如，由于旋轉(zhuǎn)配重及彈性腿的彈性效果而引起的力的矢量合而引起)使得驅(qū)動腿離開表面或接近離開表面，在1020處一條或更多驅(qū)動腿的末端沿向前方向移動(即，腿沿向前方向偏轉(zhuǎn)以返回至中性位置)。在一些應用情況下，一條或更多驅(qū)動腿可以不同間隔離開表面。例如，因為力可能不會克服源自前一彈跳的向下動量， 驅(qū)動腿可能不會在每一次凈力向上時均離開表面。此外，對于不同的彈跳，驅(qū)動腿離開表面的時間量會變化(例如，取決于彈跳高度，其會取決于配重旋轉(zhuǎn)處于腿的彈跳階段中的程度)。在裝置的向前運動過程中，可在1025處產(chǎn)生裝置各橫向側上的不同拖曳力。通常，這些不同拖曳力可由趨于拖曳(或至少比前驅(qū)動腿的拖曳程度更高)的后腿產(chǎn)生，并且改變裝置的轉(zhuǎn)向特性(例如，用于抵消或提高轉(zhuǎn)向趨勢)。通常，腿可沿裝置的各橫向側成行(例如，兩行)布置，由此一行腿中的一條或更多條比另一行中的對應的腿拖曳程度更高。以上描述了用于使裝置產(chǎn)生這些不同拖曳力的不同技術。如果裝置顛覆，則在1030處引起裝置翻滾。通常，該翻滾趨勢可由配重的旋轉(zhuǎn)引起，并使得裝置趨于獨立地自翻正。如上所述，可以形成裝置的外形以及縱向尺寸(例如， 大致平行于轉(zhuǎn)軸及/或裝置的大致向前運動方向)以促進翻滾(例如，通過模擬縱向“圓度”)。在1035處，裝置的翻滾也可由兩行腿之間較寬的分隔距離而阻止。具體而言，如果相對于裝置的C0G，腿分隔的足夠?qū)?，則旋轉(zhuǎn)配重生成的旋轉(zhuǎn)力通常不足以(缺少額外力) 使裝置從直立位置翻滾。在1040處，裝置的鼻部的彈性可在裝置遇到障礙物(例如，墻壁)時引起彈跳。特別在與上述尖狀鼻部結合時，該彈跳趨勢可有助于改變方向以轉(zhuǎn)向遠離障礙物或朝向更高的入射角。彈性鼻部可由彈性體材料構成并可利用相同彈性體材料與橫向肩部及/或腿一體模制。最終，可基于腿末端處的足夠高的摩擦系數(shù)來在1045處抑制橫向漂移，由此在旋轉(zhuǎn)配重生成橫向力時可防止腿趨于橫向滑動。圖11是用于構造振動驅(qū)動裝置100(例如，包括上述特征的適當組合的裝置)的處理1100的流程圖。最初，在1105處模制裝置支架。裝置支架可以是圖1所示的下側122， 并可由硬塑料或其他相對較硬或剛性材料構造，盡管用于下側的材料類型通常對于裝置的運行并不非常重要。在還1110處模制上殼。上殼可包括圖1所示的殼體102的上部主體部的相對較硬部分，包括高點120。上殼在1115處利用彈性體一同模制以形成裝置上體。 彈性體可包括單一一體成形件，包括腿104、肩部112以及鼻部108。一同模制硬上殼以及更彈性彈性體可提供更好的可構造特性(例如，硬質(zhì)部分可易于利用螺絲或支柱安裝至裝置支架)，提供更大的縱向剛性，可有助于自翻正(如上所述)，并可設置便于彈跳、向前運動以及轉(zhuǎn)向調(diào)整的腿。在1120處組裝殼體。殼體通常包括電池、開關、旋轉(zhuǎn)電動機以及偏心載荷，其可全部被封閉在裝置支架與上體之間。在特定情況下，會希望展示振動驅(qū)動裝置的至少一些操作特性。例如，零售商會希望在零售店展示振動驅(qū)動裝置。但是，與任何電池驅(qū)動(或卷繞)裝置類似，振動驅(qū)動裝置的操作時間受到限制，由此當電池壽命僅為數(shù)小時時，難以在店鋪中展示處于工作中的裝置。具體而言，利用裝置的內(nèi)部電池來展示運動特性會要求有人一天多次更換電池，并且通常使電源線連接至載體并不可行。除了倚賴于裝置內(nèi)部的振動機理(例如，旋轉(zhuǎn)地耦合至偏心載荷)，也可以使(例如，展示殼的)地板振動來實現(xiàn)類似的裝置運動。用于基于電能而產(chǎn)生振動的技術包括使用具有安裝至地板的配重的旋轉(zhuǎn)電動機，或倚賴揚聲器的軸向運動。通常，在振動驅(qū)動裝置的正常工作中，在配重被旋轉(zhuǎn)電動機轉(zhuǎn)動時，其垂直分量會引起裝置的運動。因為無需邊到邊組件來引起向前運動，故安裝至固定物體(具有安裝至揚聲器錐體的平臺)揚聲器可形成合適的振動表面(例如，振動臺)。類似的，特別是如果平臺受限于橫向或水平運動時，將耦合至配重的旋轉(zhuǎn)電動機安裝至平臺可沿垂直方向引起類似的運動。因此，可以使用揚聲器或其他振動源以在振動表面上放置的振動驅(qū)動裝置中弓I起運動。使用揚聲器錐體可比替代振動機構更具優(yōu)勢。例如，揚聲器可適于振動驅(qū)動裝置的具體要求，其中可利用簡單的放大器電路來實現(xiàn)對揚聲器的振動及幅度的調(diào)節(jié)，由此允許對頻率及振幅進行獨立調(diào)節(jié)。另一方面，利用電動機來調(diào)節(jié)振幅及頻率與配重的質(zhì)量、電動機速度以及電動機的運轉(zhuǎn)特性相關聯(lián)。僅增大電動機速度就可增大頻率及振幅兩者。增大配重的補償重量可增大振幅并減小頻率。也需要在電動機非線限動力輸出限制內(nèi)來管理這些調(diào)節(jié)。這些互聯(lián)及非限性因素使得調(diào)節(jié)平臺及裝置更為復雜，并且要求機械及電氣變化以實現(xiàn)上述目的。相較于電動機，基于揚聲器的效率，揚聲器具有額外的功耗優(yōu)勢。對于功耗差異的一個有利因素是整個電動機都需要被固定至平臺，由此要求電動機及配重產(chǎn)生足以移動平臺及電動機兩者的組合的重量的力。利用揚聲器，除了平臺之外，僅相對較低重量的紙或塑料錐體需要移動。可以供電以利用AC電能或電池(即，DC電能)來誘發(fā)振動。在很多店鋪里，在貨架上都沒有AC電源。另一方面，使用可維持一至三個月的電池電源要求極低的功耗。除了使用AC或DC電能之外，電源還可包括中間電路，其提供生成希望振幅所需的選擇電壓峰至峰值。但是，在本說明書中，電源可包括初始AC或DC電源、中間電路以及兩者。在一些應用情況下，中間電路可包括可調(diào)節(jié)控制件(例如，旋鈕、撥盤或多級開關)以使得用戶(例如，店鋪人員)可調(diào)節(jié)電壓水平。圖12示出了用于誘發(fā)振動驅(qū)動載體的運動的展示殼1200。展示殼1200可包括固定基體1205以及由固定基體1205支撐的平臺1210。平臺1210通常可大致平坦，并且可進而支撐一個或更多障礙物1215(例如，迷宮、柱、壁或其他障礙物)。展示殼1200包括消費者可操作按鈕1220，用于啟動振動，由此啟動在平臺1210上處于直立位置的任何振動驅(qū)動裝置。如圖所示的展示殼1200還包括大致至少部分透明以允許看到展示殼1200中的裝置的外罩1225。盡管也可替代地使用其他振動誘發(fā)機構(例如，安裝至曲柄的電動機或安裝至配重的電動機)，但在一些應用情況下，揚聲器提供振動源。在一些應用情況下，調(diào)節(jié)揚聲器的振動頻率以與振動驅(qū)動裝置的內(nèi)部電動機旋轉(zhuǎn)頻率精確一致。此外，可以調(diào)節(jié)揚聲器振幅以模擬耦合至裝置的內(nèi)部電動機的偏心載荷的慣性載荷。例如，可將振幅設定在峰至峰4 至IOvolt的范圍內(nèi)?？梢栽O計展示殼的振動機構以在該范圍內(nèi)消耗少于250毫安(或在一些情況下少于20mA)電能。在一些情況下，可取決于展示殼1200及/或展示殼1200中的振動驅(qū)動裝置的特定構造來選擇振幅。當圖12所示的構造包含圖1所示的兩個載體時， 可以在峰至峰約5. Ovolt處選擇電壓。在一些應用情況下，展示殼1200可包括可獨立調(diào)節(jié)頻率及振幅控制件(例如，撥盤或多位于開關)，其可根據(jù)具體安裝環(huán)境并隨時間經(jīng)過而被調(diào)節(jié)。對于圖1所示的載體，用于誘發(fā)運動的頻率可處于約40Hz至約200Hz的范圍內(nèi)。在一個示例性實施例中，頻率被設定為約53Hz。在一些實施例中，揚聲器的頻率可被選擇以大致與振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率一致。在正常運轉(zhuǎn)情況下，如上所述，振動驅(qū)動裝置內(nèi)的旋轉(zhuǎn)偏心載荷有助于裝置自翻正，使得裝置最終通過其腿而直立。振動桌面不會在裝置上提供與內(nèi)部旋轉(zhuǎn)偏心載荷相同的角力。因此，在一些應用情況下，希望防止平臺上的裝置翻倒。一種防止翻倒的方式是在振動平臺上布置罩。通常，這種罩可具有防止裝置側傾或顛覆的幾何形狀。例如，罩可被布置大致平行于平臺，并且與平臺間隔開足夠大的距離，以允許振動驅(qū)動載體在平臺上移動， 并且該間隔足夠小以阻止或防止振動驅(qū)動載體顛覆。該罩可以至少大致平坦并且至少大致透明。圖13示出了與圖12所示的展示殼1200類似的展示殼1300的至少一部分。展示殼1300包括固定基體1305，其被示出包括孔1310(例如，用于按鈕1220)。通常，按鈕可起開關的作用，以向揚聲器1320以合適的振幅及頻率來施加來自電源1315的電能。在一些應用情況下，僅在按鈕被壓下時才施加電能，而在其他情況下，按鈕激活計時器，其使得進行供電直至計時器停止。在固定基體1305放置在店鋪地板上、桌面上或其他支撐結構上時， 施加電能可使得揚聲器1320沿垂直方向(即，垂直于地板)進行軸向運動。來自揚聲器1320的能量也被傳遞至活動場1325模擬實際載體運動?？衫冒ɑ顒訄?325自身、加強件1330、能力傳遞環(huán)1335以及揚聲器1320的活動場組件來實現(xiàn)該能量傳遞。通常，揚聲器1320的運動被連接至揚聲器的能力傳遞環(huán)1335傳遞，其連接至加強件1330?？梢允褂媚芰鬟f環(huán)1335來將揚聲器1320的運動傳遞至加強件1330并傳遞至活動場1325。揚聲器的軸向可移動區(qū)域1340通常位于揚聲器的外緣1345下方，由此能力傳遞環(huán)1335用于將軸向可移動區(qū)域1340的運動傳遞至加強件1330。加強件1330接收來自能力傳遞環(huán)1335的會聚動作，并將該動作傳遞至與活動場1325的尺寸相當?shù)膮^(qū)域。因此，可以使用加強件1330來防止或最小化活動場1325中的局部偏轉(zhuǎn)，由此可使活動場1325 具有使活動場1325上的振動驅(qū)動載體看似無生命的位置。活動場1325的地板1350可用作誘發(fā)載體的運動的振動平臺?；顒訄?325還可包括壁以及障礙物1355，其可由極低摩擦材料制成以允許載體沿障礙物自由滑動而無需內(nèi)部能量，并具有提高載體表現(xiàn)的智能的特征。罩1360可放置或安裝至活動場1325的頂部，并且可以足夠間隔從活動場1325的表面分隔開，以允許載體自由移動，但防止載體轉(zhuǎn)向。用于長時間展示載體的能力的另一技術是利用感應充電技術來保持載體依靠其自身內(nèi)部能量工作。
圖14示出了展示殼1400的至少一部分的立體圖，其使用感應充電來為振動驅(qū)動裝置提供能量。展示殼1400包括固定基體1405、導線1410、活動場1415以及電源1420。 活動場1415的導線纏繞在整體活動場表面下方。導電線圈可連接至電源1420，其可包括 AC或DC電源及/或適當?shù)貙C或DC電源進行調(diào)節(jié)的中間電路。載體配備有類似的，但更小的線圈，其連接至可充電電池(例如，線圈的一端連接至正電池端子，而線圈的另一端連接至負電池端子)。線圈及電池兩者均為載體內(nèi)部的一部分，并且驅(qū)動內(nèi)部電動機。使用感應充電可允許載體依靠其內(nèi)部能量工作，并表現(xiàn)出蟲的特征(例如，運動、自翻正等)。圖15是用于誘發(fā)振動驅(qū)動載體的運動的處理的流程圖1500。在1505處，振動驅(qū)動載體被布置在平臺上。平臺耦合至用于引起振動的機構(例如，揚聲器)，其被固定基體支撐。振動驅(qū)動載體可包括自包含振動誘發(fā)機構(例如，連接至偏心載荷的電動或卷繞旋轉(zhuǎn)電動機)。但是，在一些實施例中，即使自包含振動誘發(fā)機構不存在，也可以設計振動驅(qū)動載體以包括自包含振動誘發(fā)機構。在1510處激活用于引起振動的機構(例如，通過從電源向振動機構提供電能)，由此使得平臺振動。該振動誘發(fā)振動驅(qū)動載體的足夠的振動，由此使得振動驅(qū)動載體在平臺上移動而不激活自包含振動誘發(fā)機構。在一些實施例中，可以調(diào)節(jié)用于引起振動的機構的振蕩頻率以與振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率大致一致。在1515 處利用大致平臺罩來封閉平臺。罩可大致布置平行于平臺，并以足夠大的間隔與平臺分離， 以允許振動驅(qū)動載體在平臺上移動，并且該間隔也足夠小，以阻止振動驅(qū)動載體顛覆。圖16是用于誘發(fā)振動驅(qū)動載體的運動的替代處理。在1605處，固定基體被安裝至平臺，并且在1610處振動驅(qū)動載體被布置在平臺上。在1615處，利用連接至電源的導電線圈來向振動驅(qū)動裝置提供電能。導電線圈被布置在平臺表面的至少一部分下方，并且導電線圈適于向連接至振動驅(qū)動裝置的導電線圈供電。提供至振動驅(qū)動裝置的電能被用于對振動驅(qū)動裝置上的電池進行充電。具體而言，利用連接至電源的導電線圈以及連接至振動驅(qū)動載體的導電線圈來供電以對電池充電。因此，已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例。其他實施例落入所附權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于使振動驅(qū)動載體進行運動的設備，所述設備包括固定基體；由所述固定基體支撐的平臺；機構，用于使振動傳遞至所述平臺，并適于充分地誘發(fā)所述平臺的振動，以使振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動；以及大致平坦罩，其大致平行于所述平臺布置，并且從所述平臺間隔開足夠的間距，以允許所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動，并且所述間距足夠小，以防止所述振動驅(qū)動載體顛覆。
2.如權利要求1所述的設備，其中，所述用于引起振動的機構包括揚聲器，所述設備還包括電源；耦合至所述揚聲器的能力傳遞環(huán)；并且其中，所述平臺被構造以支撐所述振動驅(qū)動載體以及至少一個障礙物。
3.如權利要求2所述的設備，其中，所述電源包括AC電源。
4.如權利要求2所述的設備，其中，所述電源包括電池。
5.如權利要求2所述的設備，其中，所述電源向所述揚聲器提供電能，其振幅處于峰至峰4至IOvolt的范圍內(nèi)。
6.如權利要求5所述的設備，其中，所述振幅約為峰至峰5volt。
7.如權利要求2所述的設備，其中，調(diào)節(jié)所述設備使得選擇所述揚聲器的頻率大致與所述振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率一致。
8.如權利要求7所述的設備，其中，所述揚聲器的頻率處于40至200HertZ的范圍內(nèi)， 以誘發(fā)所述振動驅(qū)動載體的運動。
9.如權利要求2所述的設備，還包括開關，用于控制供應至所述揚聲器的電能。
10.如權利要求1所述的設備，其中，所述大致平坦罩為大致透明。
11.一種用于使振動驅(qū)動載體移動的方法，所述方法包括以下步驟將振動驅(qū)動載體布置在平臺上，其中所述平臺耦合至用于引起振動的機構，并且所述用于引起振動的機構被固定基體支撐，其中所述振動驅(qū)動載體被設計以被內(nèi)部產(chǎn)生振動驅(qū)動；并且激活所述機構以產(chǎn)生振動，其中所述平臺的振動誘發(fā)所述振動驅(qū)動載體的充分振動， 以使在不使用來自所述載體的內(nèi)部能量的情況下，所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動。
12.如權利要求11所述的方法，其中，所述自包含振動誘發(fā)機構包括耦合至偏心載荷的旋轉(zhuǎn)電動機。
13.如權利要求11所述的方法，還包括利用大致平坦罩來封閉所述平臺，所述大致平坦罩大致平行于所述平臺布置，并且從所述平臺間隔開足夠的間距，以允許所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動，并且所述間距足夠小，以防止所述振動驅(qū)動載體顛覆。
14.如權利要求11所述的方法，還包括利用電源向所述機構供電以引起振動。
15.如權利要求11所述的方法，其中，用于引起振動的所述機構包括揚聲器。
16.如權利要求12所述的方法，還包括調(diào)節(jié)所述平臺的振蕩頻率及振幅以與所述振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率大致一致。
17.如權利要求11所述的方法，其中，所述自包含振動誘發(fā)機構包括旋轉(zhuǎn)電動機及偏心載荷，其中，所述旋轉(zhuǎn)電動機適于使所述偏心載荷旋轉(zhuǎn)，所述振動驅(qū)動裝置還包括耦合至所述旋轉(zhuǎn)電動機的主體；以及多條腿，其分別具有腿基部以及相對于腿基部位于末端的腿末端，其中，所述多條腿中的至少一部分由柔性材料構造； 通過注塑成型而成；在所述腿基部與所述主體一體耦合；并且包括至少一條驅(qū)動腿，其被構造以在所述旋轉(zhuǎn)電動機使所述偏心載荷旋轉(zhuǎn)時，使所述振動驅(qū)動裝置沿大致由所述腿基部與所述腿末端之間的偏移界定的方向運動。
18.一種用于使振動驅(qū)動載體進行運動的設備，所述設備包括 固定基體；安裝至所述固定基體的平臺，其中，所述平臺適于支撐至少一個振動驅(qū)動載體；以及連接至電源的導電線圈，其中，所述導電線圈布置在所述平臺的至少絕大部分表面下方，并且所述導電線圈適于向連接至至少一個振動驅(qū)動載體的導電線圈供電。
19.如權利要求18所述的設備，還包括激活所述電源的按鈕。
20.如權利要求18所述的設備，還包括布置在所述平臺上的至少一個障礙物。
21.如權利要求18所述的設備，還包括大致平坦罩，所述大致平坦罩大致平行于所述平臺布置，并且從所述平臺間隔開足夠的間距，以允許至少一個所述振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動，并且所述間距足夠小，以防止至少一個所述振動驅(qū)動載體顛覆。
22.一種使振動驅(qū)動裝置移動的方法，所述方法包括以下步驟 在固定基體上支撐平臺；在所述平臺上支撐振動驅(qū)動裝置；并且利用連接至電源的導電線圈來向所述振動驅(qū)動裝置供電，其中，所述導電線圈被布置在所述平臺的至少一部分表面下方，并且所述導電線圈適于向連接至所述振動驅(qū)動裝置的導電線圈供電。
23.如權利要求22所述的方法，還包括利用連接至所述電源的所述導電線圈以及連接至所述振動驅(qū)動裝置的所述導電線圈來對所述振動驅(qū)動裝置上的電池進行充電。
24.如權利要求22所述的方法，其中，所述振動驅(qū)動裝置包括 主體；耦合至所述主體的旋轉(zhuǎn)電動機；偏心載荷，其中所述旋轉(zhuǎn)電動機適于使所述偏心載荷旋轉(zhuǎn)；以及多條腿，每條腿均具有腿基部以及相對于所述腿基部處于末端的腿末端，其中所述多條腿中的至少一部分 由柔性材料構造； 通過注塑成型而成；在所述腿基部與所述主體一體耦合；并且包括至少一條驅(qū)動腿，其被構造以在所述旋轉(zhuǎn)電動機使所述偏心載荷旋轉(zhuǎn)時，使所述振動驅(qū)動裝置沿大致由所述腿基部與所述腿末端之間的偏移界定的方向運動。
25.一種用于使振動驅(qū)動載體進行運動的設備，所述設備包括 固定基體；被所述固定基體支撐的平臺；以及揚聲器，其耦合至所述平臺并適于充分誘發(fā)所述平臺的振動，以使振動驅(qū)動載體在所述平臺上移動。
26.如權利要求25所述的設備，還包括電源；耦合至所述揚聲器的能量傳遞環(huán)；并且其中，所述平臺被構造以支撐至少一個振動驅(qū)動載體。
27.如權利要求25所述的設備，其中，所述設備被調(diào)節(jié)，使得所述揚聲器的頻率及振幅被選擇為與所述振動驅(qū)動載體的電動機旋轉(zhuǎn)頻率及振幅大致一致。
全文摘要
一種設備，其包括固定基體，由固定基體支撐的平臺，機構，用于使振動傳遞至平臺，并適于充分地誘發(fā)平臺的振動，以使振動驅(qū)動載體在平臺上移動，而不依靠載體的內(nèi)部電源。在一些情況下，大致平坦罩被布置為大致平行于所述平臺，并且從平臺間隔開足夠的間距，以允許振動驅(qū)動載體在平臺上移動，并且間距足夠小，以防止振動驅(qū)動載體顛覆。
文檔編號A63H17/26GK102574020SQ201080042920
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月24日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者保羅·大衛(wèi)·科匹奧立, 大衛(wèi)·安東尼·諾曼, 約爾·瑞甘·卡特, 羅伯特·H·米姆利特施三世, 道格拉斯·邁克爾·加勒蒂 申請人:創(chuàng)首公司