專利名稱：基于影子操作的機電型魔術裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于影子操作的機電型魔術裝置。
背景技術：
目前，有關影子控制物體的魔術相對少見。已知的形式有影子拉動撲克牌，影子控制人體浮空，影子控制重物移動等等。影子拉動撲克牌
該魔術表演前，魔術師都會將撲克牌交給觀眾檢查牌上是否藏有機關。觀眾檢查無誤 后，表演開始，全場燈光變暗，魔術師在昏暗的燈光下迅速將隱線粘在撲克牌上。將粘有隱線的撲克牌放在一副撲克牌之下，以便能托住其他牌。當魔術師拽動隱線時，撲克牌就會移動。這個魔術，道具簡便，但對魔術師自身的手法技能要求很高，初學者不容易掌握，攝像機的鏡頭角度要嚴格擺放，此外對周圍環(huán)境的明暗也需要嚴格控制。手影弄彎湯匙
魔術表演前，將湯匙交給觀眾檢查其硬度是否合格。表演時，借助昏暗的燈光，魔術師快速將隱線纏繞在湯匙上。隨著魔術師拉動隱線，湯匙慢慢被拉彎，造成影子拉彎湯匙的假象。但是此魔術對燈光暗度要求較高,此外對魔術師的手法要求也很高。以上所列舉的兩個影子控制物體移動的實例，此類魔術中都運用了隱線輪技術，具體為魔術師將隱線輪藏于隱秘的位置，將隱線扣于物體上，在昏暗的燈光下，魔術師運用嫻熟的手法，控制物體的運動，以達到奇特的影子控制物體的效果。所以此類魔術對表演的場合極其苛刻，對表演的道具要求甚多，對燈光照明系統(tǒng)、拍攝視角都有很高的要求，此外也要求魔術師手法精湛，因而此類魔術很容易穿幫。綜上所述，傳統(tǒng)的魔術大多是依靠一種手法、一個純粹的機械結構、一個特定的拍攝角度或是運用簡單的光學等原理來征服觀眾，因而當魔術被揭秘后觀眾們往往覺得所謂的魔術不過如此。為了改變傳統(tǒng)魔術“見光死”這一缺陷，本發(fā)明提供了一種機電結合型魔術裝置！

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種結構合理，通過人手的影子觸碰球的影子操作放在演示桌上的魔術球，實現(xiàn)對魔術球滾動控制的基于影子操作的機電型魔術裝置。本發(fā)明的技術解決方案是
一種基于影子操作的機電型魔術裝置，其特征是在墻體內部里安置了一排自左向右排列的光線傳感器，光線傳感器與墻內單片機連接，墻內單片機與無線發(fā)射模塊連接；在球體內設置球內單片機，球內單片機與無線接收模塊連接，球內單片機與驅動步進電機的電機驅動模塊連接；
所述球體包括相互連接的左、右球殼，左球殼內固裝左箱體，右球殼內固裝右箱體，左、右箱體側面分別裝配左插板、右插板；右箱體內連接架固定在右箱體側壁，步進電機通過螺母連接固定在連接架上，步進電機輸出軸穿過連接架與聯(lián)軸器相連接，右箱體內聯(lián)軸器另一端與傳動軸相連，傳動軸通過左、右箱體內側軸承進行軸向和徑向定位，托架與傳動軸通過鍵連接，在傳動軸中部通過普通平鍵實現(xiàn)托架周向定位，在軸頸兩側通過螺母實現(xiàn)軸向定位，重錘通過螺釘與托架固定；
當觸發(fā)總開關后，墻內單片機開始掃描上述這一排光線傳感器，記錄下球影子的位置和球自身的影子數(shù)，并以球影子左右兩端未被影子遮擋的光線傳感器為觸發(fā)端，當人手的影子遮擋到已被設定為觸發(fā)端的光線傳感器時，墻內單片機通過無線發(fā)送模塊給球發(fā)送命令，球便動了起來，此時的墻內單片機不斷地掃描光線傳感器，記錄總影子數(shù)，當總影子數(shù)大于球自身的影子數(shù)時，墻內單片機繼續(xù)通過無線發(fā)送模塊向球內發(fā)送滾動的命令；一旦人手離開球的影子，人手的影子不遮擋光線傳感器，此時總影子數(shù)等于球自身的影子數(shù)，墻內單片機不再發(fā)送滾動命令，球便開始停止?jié)L動；
所述球滾動的過程是當球內無線接收模塊獲取控制信號后，將控制信息傳遞給球內單片機，單片機通過電機驅動模塊驅動步進電機，步進電機輸出軸轉動帶動傳動軸轉動，從而帶動傳動軸之上的托架轉動，繼而帶動了與托架固連在一起的重錘的轉動，實現(xiàn)轉矩的 傳遞，并且相對球支撐點產生轉矩,實現(xiàn)球體的滾動；
所述的球停止?jié)L動的過程是當墻體內單片機停止發(fā)送滾動命令時，即球內無線接收模塊停止接收滾動的命令，此時球內單片機立刻開始檢測固定在托架上的斜度傳感器，根據(jù)對斜度傳感器返回值的判斷，球內單片機控制步進電機的正反轉，使托架快速趨于豎直位置，與托架聯(lián)接在一起的重錘處于最低位置，完成球的停止?jié)L動過程。光線傳感器是基于光線明暗的傳感器，其被遮擋與不被遮擋將產生不同的電平信號，從被遮擋的傳感器編號及傳感器數(shù)量可知影子的位置和影子數(shù)。本發(fā)明以科技支撐魔術的理念相比于傳統(tǒng)魔術，突出了科技的力量，即使是在魔術被揭秘之后，觀眾也會感慨其中科技的含量，保持著對魔術表演的神秘感。另外，該發(fā)明的操作方法簡單，不需要專業(yè)培訓，這樣使得普通人也能表演出如此玄幻的魔術，圓了更多人的魔術師之夢。而且，本產品投資少，成本較低，吸引力較強，具有商業(yè)上的創(chuàng)新性，可以給魔術師帶來較大的經(jīng)濟利益，因此具有良好的市場價值。


下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖I是本發(fā)明一個實施例控制結構框圖。圖2是本發(fā)明球體的結構示意圖。
具體實施例方式一種基于影子操作的機電型魔術裝置，在墻體內部里安置了一排自左向右排列的光線傳感器，光線傳感器與墻內單片機連接，墻內單片機與無線發(fā)射模塊連接；在球體內設置球內單片機，球內單片機與無線接收模塊連接，球內單片機與驅動步進電機的電機驅動豐吳塊連接；
所述球體包括相互連接的左、右球殼I、10，左球殼I內固裝左箱體2，右球殼內固裝右箱體11，左、右箱體側面分別裝配左插板5、右插板9 ;右箱體內連接架14通過十字槽頭螺釘12固定于右箱體側壁，步進電機15通過螺母連接固定在連接架14上，步進電機輸出軸穿過連接架與聯(lián)軸器16相連接，右箱體內聯(lián)軸器另一端與傳動軸3相連，傳動軸3通過左、右箱體內側軸承4進行軸向和徑向定位，托架7與傳動軸3通過鍵連接，在傳動軸中部通過普通平鍵8實現(xiàn)托架周向定位，在軸頸兩側通過圓螺母6實現(xiàn)軸向定位，重錘19通過螺釘18與托架固定；
當觸發(fā)總開關后，墻內單片機開始掃描上述這一排光線傳感器，記錄下球影子的位置和球自身的影子數(shù)(影子的位置指被遮擋的光線傳感器的編號，影子數(shù)指被遮擋的光線傳感器的數(shù)量)，并以球影子左右兩端未被影子遮擋的光線傳感器為觸發(fā)端，當人手的影子遮擋到已被設定為觸發(fā)端的光線傳感器時，墻內單片機通過無線發(fā)送模塊給球發(fā)送命令，球便動了起來，此時的墻內單片機不斷地掃描光線傳感器，記錄總影子數(shù)，當總影子數(shù)大于球自身的影子數(shù)時，墻內單片機繼續(xù)通過無線發(fā)送模塊向球內發(fā)送滾動的命令；一旦人手離開球的影子，人手的影子不遮擋光線傳感器，此時總影子數(shù)等于球自身的影子數(shù)，墻內單片機不再發(fā)送滾動命令，球便開始停止?jié)L動； 所述球滾動的過程是當球內無線接收模塊獲取控制信號后，將控制信息傳遞給球內單片機，單片機通過電機驅動模塊驅動步進電機，步進電機輸出軸轉動帶動傳動軸轉動，從而帶動傳動軸之上的托架轉動，繼而帶動了與托架固連在一起的重錘的轉動，實現(xiàn)轉矩的傳遞，并且相對球支撐點產生轉矩,實現(xiàn)球體的滾動；
所述的球停止?jié)L動的過程是當墻體內單片機停止發(fā)送滾動命令時，即球內無線接收模塊停止接收滾動的命令，此時球內單片機立刻開始檢測固定在托架上的斜度傳感器，根據(jù)對斜度傳感器返回值的判斷，球內單片機控制步進電機的正反轉，使托架快速趨于豎直位置，與托架聯(lián)接在一起的重錘處于最低位置，完成球的停止?jié)L動過程。所述的光線傳感器是基于光線明暗的傳感器，其被遮擋與不被遮擋將產生不同的電平信號，從被遮擋的傳感器編號及傳感器數(shù)量可知影子的位置和影子數(shù)。所述的影子是由強光源水平照射(垂直于墻體)球、手等目標物，投射到墻體上形成的陰影。圖中還有螺母13、17。
權利要求
1.一種基于影子操作的機電型魔術裝置，其特征是在墻體內部里安置了一排自左向右排列的光線傳感器，光線傳感器與墻內單片機連接，墻內單片機與無線發(fā)射模塊連接；在球體內設置球內單片機，球內單片機與無線接收模塊連接，球內單片機與驅動步進電機的電機驅動模塊連接； 所述球體包括相互連接的左、右球殼，左球殼內固裝左箱體，右球殼內固裝右箱體，左、右箱體側面分別裝配左插板、右插板；右箱體內連接架固定在右箱體側壁，步進電機通過螺母連接固定在連接架上，步進電機輸出軸穿過連接架與聯(lián)軸器相連接，右箱體內聯(lián)軸器另一端與傳動軸相連，傳動軸通過左、右箱體內側軸承進行軸向和徑向定位，托架與傳動軸通過鍵連接，在傳動軸中部通過鍵實現(xiàn)托架周向定位，在軸頸兩側通過螺母實現(xiàn)軸向定位，重錘通過螺釘與托架固定； 當觸發(fā)總開關后，墻內單片機開始掃描上述這一排光線傳感器，記錄下球影子的位置 和球自身的影子數(shù)，并以球影子左右兩端未被影子遮擋的光線傳感器為觸發(fā)端，當人手的影子遮擋到已被設定為觸發(fā)端的光線傳感器時，墻內單片機通過無線發(fā)送模塊給球發(fā)送命令，球便動了起來，此時的墻內單片機不斷地掃描光線傳感器，記錄總影子數(shù)，當總影子數(shù)大于球自身的影子數(shù)時，墻內單片機繼續(xù)通過無線發(fā)送模塊向球內發(fā)送滾動的命令；一旦人手離開球的影子，人手的影子不遮擋光線傳感器，此時總影子數(shù)等于球自身的影子數(shù)，墻內單片機不再發(fā)送滾動命令，球便開始停止?jié)L動； 所述球滾動的過程是當球內無線接收模塊獲取控制信號后，將控制信息傳遞給球內單片機，單片機通過電機驅動模塊驅動步進電機，步進電機輸出軸轉動帶動傳動軸轉動，從而帶動傳動軸之上的托架轉動，繼而帶動了與托架固連在一起的重錘的轉動，實現(xiàn)轉矩的傳遞，并且相對球支撐點產生轉矩,實現(xiàn)球體的滾動； 所述的球停止?jié)L動的過程是當墻體內單片機停止發(fā)送滾動命令時，即球內無線接收模塊停止接收滾動的命令，此時球內單片機立刻開始檢測固定在托架上的斜度傳感器，根據(jù)對斜度傳感器返回值的判斷，球內單片機控制步進電機的正反轉，使托架快速趨于豎直位置，與托架聯(lián)接在一起的重錘處于最低位置，完成球的停止?jié)L動過程。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于影子操作的機電型魔術裝置，其特征是光線傳感器是基于光線明暗的傳感器，其被遮擋與不被遮擋將產生不同的電平信號，從被遮擋的傳感器編號及傳感器數(shù)量可知影子的位置和影子數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于影子操作的機電型魔術裝置，其特征是在墻體內部里安置了一排自左向右排列的光線傳感器，光線傳感器與墻內單片機連接，墻內單片機與無線發(fā)射模塊連接；在球體內設置球內單片機，球內單片機與無線接收模塊連接，球內單片機與驅動步進電機的電機驅動模塊連接。本發(fā)明可使表演者通過人手的影子觸碰球的影子，控制魔術球的滾動，達到基于影子操作球的魔術表演效果。本發(fā)明以科技支撐魔術的理念相比于傳統(tǒng)魔術，投資少，成本較低，吸引力較強，可以給魔術師帶來較大的經(jīng)濟利益，因此具有良好的市場價值。
文檔編號A63F9/06GK102961857SQ20121050232
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者張磊, 葛聰, 朱益民, 鮑陽, 蔡明 , 劉文慧, 羅曉冬, 韋偉 申請人:南通大學