仿真电子玩偶转让专利
申请号 : CN200710003446.X
文献号 : CN100593429C
文献日 : 2010-03-10
发明人 : 陈国梁
申请人 : 陈国梁
摘要 :
一种仿真电子玩偶，可模仿婴儿、动物等玩偶哭、笑、叫、吃奶等动作，通过改进嘴部驱动结构，来提高玩偶的仿真程度。仿真电子玩偶包括外壳，所述外壳内设有内部电路及外壳上可动部件的传动机构，所述外壳包括一个玩偶的头壳；所述可动部件包括设置在所述头部壳体的嘴部位置的玩偶上、下颚部件；所述传动机构包括嘴部传动机构，所述嘴部传动机构包括齿轮组、弹簧、固定在齿轮组输出齿轮上的连动件；连动件上连接一组连杆机构，所述连杆机构中的上连杆连接上颚部件，所述连杆机构中的下连杆连接下颚部件，所述连杆机构同步地带动所述上、下颚部件张开、闭合；复位弹簧带动所述连动件趋于使所述上、下颚闭合的位置，从而增加了仿真度和趣味性。
权利要求 :
1、一种仿真电子玩偶，包括外壳，所述外壳内设有内部电路及可动部件的传动机构；所述外壳包括一个玩偶的头壳；所述可动部件包括设置在所述头部壳体的嘴部位置的玩偶上、下颚部件；所述传动机构包括嘴部传动机构，所述嘴部传动机构包括齿轮组、弹簧和固定在齿轮组输出齿轮上的连动件；其特征在于：连动件上连接一组连杆机构，所述连杆机构中的上连杆连接上颚部件，所述连杆机构中的下连杆连接下颚部件，所述连杆机构带动所述上、下颚部件张开和闭合；所述弹簧带动所述连动件趋于使所述上、下颚闭合的位置，所述连动件先带动所述下连杆动作，在所述下连杆移动一定距离后，接触所述上连杆上的一个接触部位，而带动所述上连杆动作，使得所述上连杆的动作滞后于所述下连杆的动作。
2、 根据杈利要求1所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述内部电路 包括控制逻辑电路、工作随机存储器、程序/数据只读存储器、声音合成 器、取样率计时器、发声电路、马达控制端口、启动所述控制逻辑电路工 作的笫一触发开关、音频发生器和马达驱动电路；且上述内部电路集成在 一个集成电游、芯片上。
3、 根据权利要求2所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述发声电路 包括顺次连接的混频器、音频输出和喇p八输出端。
4、 根据权利要求2所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述第一触发 开关为一延时开关，设置在玩偶外壳体的肚子部位。
5、 根据权利要求2所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述音频发生 器为 一安装于所述玩偶外壳内部的扬声器。
6、 根据权力要求2所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述内部电路 还包括一个第二触发开关，所述第二触发开关为 一个设置在玩偶嘴部的由 两片铁片组庙:的常开开关，所述第二触发开关的闭合与打开控制所述控制逻辑电路对声音信号的转换。
7、 根据杈利要求6所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述仿真电子 玩偶还包括与第二触发开关配合的奶瓶，所述奶瓶的奶头内设有磁铁。
8、 根据杈利要求1所述的仿真电子玩偶，其特征在于：所述外壳体上 的可动部件包括玩偶的所述头壳，所述可动部件的传动机构包括脾子传动 机构，所述脖子传动机构包括齿轮组、皮带和方形连动件，所述头壳与作 为脖子传动W^I输出端的方形连动件进行松动连接，在玩偶脖子的左右两 侧分别设有与方形连动件配合的限位检测开关来控制脖子传动马达的转动 方向。
说明书 :
仿真电子玩偶
技术领域
本发明涉及一种仿真电子玩偶，特别涉及一种可以模仿嬰儿、动物等 哭、笑、叫、吃奶等动作的仿真电子玩偶。
背景技术
目前，巿场上销售有很多电子玩偶，它们大多具有一定的仿真功能， 如可以模仿婆儿、动物的哭、笑、叫、吃奶等动作，但它们只是模仿一些 比较简单的、机械的动作，没有达到很逼真的程度，如有些嘴部动作只是 用一个偏心轮来做前后地推拉，当玩偶的动作停下来时，它的嘴部会处于 一个很不自然的状态，不是嘴部张得很大，就是被偏心轮拉的脸部变形， 其动作与发出声音的配合仿真度比较差，尤其是玩偶的动作幅度与发出的
声音不能一""^对应，影响了其仿真效果。如中国专利文献CN2722985Y,其 中的玩具娃娃，包括外壳，外壳内设有内部电路、眼舌传动机构和身体传 动机构。外壳包括头部壳体、身体壳体、左手壳体、右手壳体、左脚壳体 和右脚壳体，左手壳体、右手壳体、左脚壳体和右脚壳体分别和身体壳体 活动连接。内部电路包括IC芯片、蜂鸣器、第一触发开关、第二触发开关、 扬声器和眼舌马达驱动电路和身体马达驱动电路，其中IC芯片采用 EN55250，蜂鸣器的声控信号输出端连接IC芯片的声控信号输入端s IC芯 片的发声信号输出端连接扬声器9的发声信号输入端，眼舌马达驱动电路 的眼舌控制信号输入端连接IC芯片的眼舌控制信号输出端，身体马达驱动 电路的身体控制信号输入端连接IC芯片的身体控制信号输出端，IC芯片的 吸奶信号输入端连接第一触发开关，IC芯片的拍肚皮信号输入端连接第二 触发开关。第一触发开关设在头部壳体嘴部的舌头上，是由两个铁片组成 的常开开关（干簧管）。玩具娃娃还包括与第一触发开关配合的奶瓶，该奶
4瓶的吸奶头内设有磁铁。眼舌传动机构包括头部离合器、眼部传动机构和 嘴部传动机构。嘴部传动机构包括嘴部齿轮组和嘴部运动转换件。头部离 合器的内轮通过固连的齿轮连接嘴部传动齿轮组，嘴部传动齿轮组的嘴部 输出齿轮和嘴部运动转换件同轴固定。嘴部运动转换件是一个圆柱，其圆 柱面上设有一个斜环槽。嘴部的舌头还设有嘴部摆动杆，嘴部摆动杆的一 端连接舌头，另一端设在嘴部运动转换件的斜环槽中，其中部固定在头部 壳体内。当嘴部输出齿轮带动嘴部运动转换件转动时，嘴部摆动杆沿着嘴
部运动转换件的轴向做往复运动3使嘴部的舌头不停的上、下运动。
此外，中国专利文献CN2403469Y，其中>^开了一种装饰鱼，其座体的 前侧装设有--个饰鱼体，且座体内部之间所形成的空间中装置有电路板、 扩音器等构伶；座片的穿槽孔处朝向外侧装设固定有一前基座，前基座位 于穿槽孔中处装i殳有第二马达，且其外侧的前、后面突伸有呈方杆状的传 动轴，且第二马达可带动传动轴转动，传动轴上又各别装设固定有臂杆， 臂杆的外侧端是同时固定于下嘴座所突伸的两凸片上，其间并以一穿轴穿 掣定位，且穿轴与前基座一侧之间装设有一弹力元件，而位于下嘴座上方 又具有一上嘴座，上嘴座是以两凸片分别固设于前基座的顶缘处两侧；其 作动时，由于后盖及座体内部之间的空间中装置有电路板及扩音器等构件， 所以当扩音器播放音乐的同时，电路板又可控制饰鱼体配M词及节奏进 行张嘴及摆头、摆尾的动作，当笫二马达带动传动轴转动时，固定于传动 轴上的下嘴座亦可朝向下旋动，其后再利用弹力元件复位，如此动作重覆， 使上嘴座与下嘴座之间呈一开、 一合动作，若再配*词来动作即使得饰 鱼体如同张嘴唱歌一般。
中国专利文献CN87102451A，其中/^开了一种声音信号同步驱动装置。
包括：波形转换电路，用于根据连接到波形转换电路的话筒所接收声音信 号的包络来产生一个方波脉冲信号；和一个与玩具的嘴等可动部分连接的 线團，用该方波脉冲信号间歇地激励该线團，从而使嘴与声音信号同步地 动作。
虽然上述现有技术在一定程度上可以模仿嬰儿吃奶前后的仿真，但是其嘴部动作单一，不能达到逼真的效果，特别是在人张大嘴的时候都有一 定的上嘴唇上翻，而现有技术中的上颚都是不可动的，无法模仿上嘴唇上 翻的动作。闳此仿真程度不理想。
发明内客
本发明所要解决的技术问题是改进嘴部驱动结构，来进一 步提高玩偶 的仿真程度。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种仿真电子玩偶，包括外壳，所述外壳内设有内部电路及可动部件 的传动机构；所述外壳包括一个玩偶的头壳；所述可动部件包拾没置在所 述头部壳体的嘴部位置的玩偶上、下颚部件；所述传动机构包括嘴部传动 机构，所述嘴部传动机构包括齿轮组、弹簧、固定在齿轮组输出齿轮上的 连动件；连动件上连接一组连杆机构，所迷连杆机构中的上连杆连接上颚 部件，所述连杆机构中的下连杆连接下颚部件，所述连杆机构同步地带动 所迷上、下颚部件张开和闭合；复位弹簧带动所述连动件趋于4吏所述上、 下颚闭合的位置。
所述连动件同步地带动所述上、下连杆动作；所述上、下连杆之间的长度
比使得所iiJ:.顎的动作幅度小于下颚的动作幅度。
所述连动件先带动所述下连杆动作，在所述下连杆移动预定距离后再带动
所iiJi连杆动作；使得所述上连杆的动作滞后于所述下连杆的动作。
所述内部电路包括控制逻辑电路、工作随机存储器、程序/数据只读存
储器、声音合成器、取样率计时器、发声电路、马达控制端口、启动所述
控制逻辑电路工作的第一触发开关、音频发生器及马达驱动电路；且上述
电路集成在一个集成电路芯片上。
所述发声电路包括顺次连接的混频器、音频输出和喇p入输出端。 所述第一触发开关为一延时开关，设置在玩偶外壳体的肚子部位。 所述音频发生器为一安装于所述玩偶外壳内部的扬声器。 所述内部电路还包括一个第二触发开关，所述第二触发开关为一个设
6置在玩偶嘴部的由两片铁片组成的常开开关，所述第二触发开关的闭合与 打开控制所迷控制逻辑电路对所述声音信号的转换。
所述仿真电子玩偶还包括与第二触发开关配合的奶瓶，所述奶瓶的奶 头内设有磁铗。
所述外壳体上的可动部件包括玩偶的所述头壳，所述可动部件的传动 机构包括脖子传动机构，所述脖子传动机构包括齿轮组、皮带、方形连动 件，所迷头壳与作为脖子传动机构输出端的方形连动件进行松动连接，在 玩偶脖子的左右两侧分别设有与方形连动件配合的限位检测开关来控制脖 子传动马达的转动方向。
本发明具有积极的效杲：
本发明的仿真电子玩偶，当娃娃动作停下来时，嘴部处于自然状态s 给人完美的感觉，进一步提高玩偶的仿真程度。
声音不能一""^对应，影响了其仿真效果。如中国专利文献CN2722985Y,其 中的玩具娃娃，包括外壳，外壳内设有内部电路、眼舌传动机构和身体传 动机构。外壳包括头部壳体、身体壳体、左手壳体、右手壳体、左脚壳体 和右脚壳体，左手壳体、右手壳体、左脚壳体和右脚壳体分别和身体壳体 活动连接。内部电路包括IC芯片、蜂鸣器、第一触发开关、第二触发开关、 扬声器和眼舌马达驱动电路和身体马达驱动电路，其中IC芯片采用 EN55250，蜂鸣器的声控信号输出端连接IC芯片的声控信号输入端s IC芯 片的发声信号输出端连接扬声器9的发声信号输入端，眼舌马达驱动电路 的眼舌控制信号输入端连接IC芯片的眼舌控制信号输出端，身体马达驱动 电路的身体控制信号输入端连接IC芯片的身体控制信号输出端，IC芯片的 吸奶信号输入端连接第一触发开关，IC芯片的拍肚皮信号输入端连接第二 触发开关。第一触发开关设在头部壳体嘴部的舌头上，是由两个铁片组成 的常开开关（干簧管）。玩具娃娃还包括与第一触发开关配合的奶瓶，该奶
4瓶的吸奶头内设有磁铁。眼舌传动机构包括头部离合器、眼部传动机构和 嘴部传动机构。嘴部传动机构包括嘴部齿轮组和嘴部运动转换件。头部离 合器的内轮通过固连的齿轮连接嘴部传动齿轮组，嘴部传动齿轮组的嘴部 输出齿轮和嘴部运动转换件同轴固定。嘴部运动转换件是一个圆柱，其圆 柱面上设有一个斜环槽。嘴部的舌头还设有嘴部摆动杆，嘴部摆动杆的一 端连接舌头，另一端设在嘴部运动转换件的斜环槽中，其中部固定在头部 壳体内。当嘴部输出齿轮带动嘴部运动转换件转动时，嘴部摆动杆沿着嘴
部运动转换件的轴向做往复运动3使嘴部的舌头不停的上、下运动。
此外，中国专利文献CN2403469Y，其中>^开了一种装饰鱼，其座体的 前侧装设有--个饰鱼体，且座体内部之间所形成的空间中装置有电路板、 扩音器等构伶；座片的穿槽孔处朝向外侧装设固定有一前基座，前基座位 于穿槽孔中处装i殳有第二马达，且其外侧的前、后面突伸有呈方杆状的传 动轴，且第二马达可带动传动轴转动，传动轴上又各别装设固定有臂杆， 臂杆的外侧端是同时固定于下嘴座所突伸的两凸片上，其间并以一穿轴穿 掣定位，且穿轴与前基座一侧之间装设有一弹力元件，而位于下嘴座上方 又具有一上嘴座，上嘴座是以两凸片分别固设于前基座的顶缘处两侧；其 作动时，由于后盖及座体内部之间的空间中装置有电路板及扩音器等构件， 所以当扩音器播放音乐的同时，电路板又可控制饰鱼体配M词及节奏进 行张嘴及摆头、摆尾的动作，当笫二马达带动传动轴转动时，固定于传动 轴上的下嘴座亦可朝向下旋动，其后再利用弹力元件复位，如此动作重覆， 使上嘴座与下嘴座之间呈一开、 一合动作，若再配*词来动作即使得饰 鱼体如同张嘴唱歌一般。
中国专利文献CN87102451A，其中/^开了一种声音信号同步驱动装置。
包括：波形转换电路，用于根据连接到波形转换电路的话筒所接收声音信 号的包络来产生一个方波脉冲信号；和一个与玩具的嘴等可动部分连接的 线團，用该方波脉冲信号间歇地激励该线團，从而使嘴与声音信号同步地 动作。
虽然上述现有技术在一定程度上可以模仿嬰儿吃奶前后的仿真，但是其嘴部动作单一，不能达到逼真的效果，特别是在人张大嘴的时候都有一 定的上嘴唇上翻，而现有技术中的上颚都是不可动的，无法模仿上嘴唇上 翻的动作。闳此仿真程度不理想。
发明内客
本发明所要解决的技术问题是改进嘴部驱动结构，来进一 步提高玩偶 的仿真程度。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种仿真电子玩偶，包括外壳，所述外壳内设有内部电路及可动部件 的传动机构；所述外壳包括一个玩偶的头壳；所述可动部件包拾没置在所 述头部壳体的嘴部位置的玩偶上、下颚部件；所述传动机构包括嘴部传动 机构，所述嘴部传动机构包括齿轮组、弹簧、固定在齿轮组输出齿轮上的 连动件；连动件上连接一组连杆机构，所迷连杆机构中的上连杆连接上颚 部件，所述连杆机构中的下连杆连接下颚部件，所述连杆机构同步地带动 所迷上、下颚部件张开和闭合；复位弹簧带动所述连动件趋于4吏所述上、 下颚闭合的位置。
所述连动件同步地带动所述上、下连杆动作；所述上、下连杆之间的长度
比使得所iiJ:.顎的动作幅度小于下颚的动作幅度。
所述连动件先带动所述下连杆动作，在所述下连杆移动预定距离后再带动
所iiJi连杆动作；使得所述上连杆的动作滞后于所述下连杆的动作。
所述内部电路包括控制逻辑电路、工作随机存储器、程序/数据只读存
储器、声音合成器、取样率计时器、发声电路、马达控制端口、启动所述
控制逻辑电路工作的第一触发开关、音频发生器及马达驱动电路；且上述
电路集成在一个集成电路芯片上。
所述发声电路包括顺次连接的混频器、音频输出和喇p入输出端。 所述第一触发开关为一延时开关，设置在玩偶外壳体的肚子部位。 所述音频发生器为一安装于所述玩偶外壳内部的扬声器。 所述内部电路还包括一个第二触发开关，所述第二触发开关为一个设
6置在玩偶嘴部的由两片铁片组成的常开开关，所述第二触发开关的闭合与 打开控制所迷控制逻辑电路对所述声音信号的转换。
所述仿真电子玩偶还包括与第二触发开关配合的奶瓶，所述奶瓶的奶 头内设有磁铗。
所述外壳体上的可动部件包括玩偶的所述头壳，所述可动部件的传动 机构包括脖子传动机构，所述脖子传动机构包括齿轮组、皮带、方形连动 件，所迷头壳与作为脖子传动机构输出端的方形连动件进行松动连接，在 玩偶脖子的左右两侧分别设有与方形连动件配合的限位检测开关来控制脖 子传动马达的转动方向。
本发明具有积极的效杲：
本发明的仿真电子玩偶，当娃娃动作停下来时，嘴部处于自然状态s 给人完美的感觉，进一步提高玩偶的仿真程度。
附图说明
图1为本发明优选实施例的内部结构示意图；
图2为本发明优选实施例的电路图；
图3为本发明优选实施例的嘴部传动机构的结构示意图；
图4为本发明优选实施例IC芯片内部的方框图；
图5为本发明优选实施例的脖子传动机构的结构示意图；
图6为本发明优选实施例的工作过程流程图。
图2为本发明优选实施例的电路图；
图3为本发明优选实施例的嘴部传动机构的结构示意图；
图4为本发明优选实施例IC芯片内部的方框图；
图5为本发明优选实施例的脖子传动机构的结构示意图；
图6为本发明优选实施例的工作过程流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。 本发明的仿真电子玩偶可以包括很多种类，比如嬰儿、动物、卡通人 物等各种外形的玩偶，以下仅以玩具娃娃为例进行说明，其原理是相同的。
本发明优选实施例是一个玩具娃娃，它的内部结构如图1所示，最外 面是外壳体，外壳体内设有内部电路、嘴部传动机构和脖子传动机构（图中未示）。外壳体包括头壳IOO、上颚200、下颚300、脖子團400、膊子牙 箱500、身体壳体600,其中上颚200、下颚300位于头壳100的面部，膊 子圈400与头壳IOO活动连接，以实现玩具娃娃模仿摇头的动作；脖子團 400、脖子牙箱500、身体壳体600分别用螺丝进行紧固连接，身体壳体600 内设有扬声器1000以及电池系统（图中未示）。上颚200、下颚300在玩具 娃娃啼哭、吸奶时可以相应地张开、闭合，扬声器1000用于发出玩具娃娃 的啼哭、咳嗽和打哈欠等声音。如图2所示，是本发明优选实施例的电路图，可以看出其内部电路包 括IC芯片7(〗G、膊子限位检测开关800 (包括左检测开关801和右检测开 关802 )、第一触发开关900、扬声器IOOO、第二触发开关（干簧管）1100、 嘴部马达12D0、脾子马达1300、嘴部马达驱动电路2200和脖子马达驱动 电路2300。脖子限位检测开关800将检测得到的信号输出端连接到IC芯片 700的检测信号输入端P12、 P13脚位。第一触发开关900连接IC芯片700 的触发信号输入端P10脚位。IC芯片700的声音信号从声音信号输出端BUZ1 脚输出，经过三极管放大后连接到扬声器1000的输入端。第二触发开关 IIOO是干簧管，被奶瓶头部奶嘴内的磁铁吸合后输出的触发信号即吸奶信 号，连接IC芯片700的触发信号输入端P20脚位。IC芯片700的嘴部控 制信号输出端P32通过嘴部马达驱动电路2200，连接到嘴部马达1200的控 制信号输入端。IC芯片700的脖子控制信号输出端P30、 P31脚位通过膊子 马达驱动电路2300，连接到脖子马达1300的控制信号输入端。第二触发开关IIOO被设置在头壳IOO面部的下颚300上，是由两个金 属极片组成的常开开关。本优选实施例还配有一个与笫二触发开关IIOO相配合的奶瓶（图中未 示），该奶瓶头部的奶嘴内设有磁铁。当玩具娃娃哭时，将奶瓶塞入玩具娃 娃的口中，奶嘴的>#^^接触到第二触发开关1100时，干簧管由于受到磁铁 的影响，两条金属极片被吸合到一起形成闭合开关使电路导通，玩具娃娃 便开始做吃奶的动作；当奶瓶拿开后，干簧管的两条金属极片失去磁铁的 吸引，回到常开的状态，玩具娃娃就停止吃奶的动作，从而完成了第二触8合过程。如图3所示3嘴部的传动机构包括齿轮组1400、固定在齿轮组1400 输出齿轮上的连动件1600和与连动件1600连接的连杆机构1700。齿轮组 1400中的齿轮分别用光轴与齿轮进行松动连接，连动件1600用方轴和齿轮 进行紧压組合，连杆机构1700由长度比例为7: 6: 6: 2的四个连杆組成， 在本实施例中连杆1701长度为28咖，下连杆1702长度为24咖，连杆1703 长度为24mm，上连杆1704长度为12mm。四个连杆通过轴1705单边紧压连 接，从而形成一个杠杆。下连杆1702连接下颚300，上连杆1704连接上颚 200。嘴部马达1200的动力通过齿轮组1400传递给连动件1600,进而传 递给连杆机构1700,利用杠杆原理使嘴部张开。由于上连杆1704与下连杆 1702的长度比为l:2，使得上颚的动作幅度小于下颚的动作幅度。弹簧1500 和连动件16d0用方轴同轴定位， <吏连动件1600产生一个和嘴部马达1200运转方向相反的力，使嘴巴张开后能够迅速回位。嘴部的张合度是由IC芯 片700通过控制嘴部马达1200的运转时间来进行完成的，在本发明的优选 实施例中，当玩具娃娃哭声比较大，需要嘴部动作较大时，则嘴部马达1200 的运转时间为3. 4s，当玩具娃娃吃奶需要嘴部动作较小时，则嘴部马达1200 的运转时间为0. 06s。上述连軒机构还可以采用另 一种替换的实施方式，例如使嘴部马达 1200的动力通过齿轮组1400传递给连动件1600，连动件1600先带动下连 杆1702动作：在下连杆1702移动一定距离后，接触上连杆上的一个接触 部位，而带动上连杆1704动作，4吏得上连杆1704的动作滞后于下连杆no2 的动作，达到玩偶张大嘴的时候上嘴唇有一定程度上翻的效果。如图4所示，是本发明优选实施例IC芯片内部的方框图。可以看出在 本优选实施例中，IC芯片700内部主要集成有控制逻辑电路701、算术逻 辑单元702、工作RAM703、程序/数据ROM704、声音合成器？05、取样率计 时器706、混频器707、音频输出708、喇砂\输出端709和双声部产生器710。 在其它实施例中，以上电路也可以不集成在IC芯片上而采取其它方式。在 本实施例的IC芯片中，控制逻辑电路701用于接收触发信号并对数据在内部的传送方向进行控制；算^UE辑单元702的功能是进行算W算和逻辑 运算；工作RAM703用来控制程序/数据ROM704的数据读取；程序/数据 ROM704用于存放所有的程序指4^音频信号；声音合成器705将>^序/ 数据ROM704读取的音频数据与取样率计时器706的音频数据样^^^i^行对 比，并将正确的音频数据转换为脉冲信号；取洋率计时器706用于定时采 集正确的音频数据样4^声音合成器705以作对比；混频器707用于将语 音音频信号和双声部音乐歌曲混合（本实施例中没有用到双声部音乐歌 曲）；音频输出708用于将音频信号放^送到喇，\%出端709;喇9嫌出 端709连捲汤声器1000;双声部产生器710用于产生有悦耳方波式音色的 双声部音乐歌曲（本实施例中没有用到双声部音乐歌曲）。再请看闺2， P10连接笫一触发开关900， Pll本实施例未用，P12连 接左检测开关801， P13连接右检测开关802,在本实施例中，若P10端口 触发意味着启动整个系统工作；若P12、 P13端口触发意味着脖子马达1300 工作。当P1卜P13端口触发时控制逻辑电路701会得到一个触发信号，经 算a辑单无702运算后，将运算结果返回给控制逻辑电路701。根据不同 运算结果，控制逻辑电路701控制工作RAM703对程序/数据ROM704读M 应的数据。当P10端口触发，读取出的数据是编译成二进制数的语音信号 源。控制逻辑电路701将读取出的数据送到声音合成器705与^#率定时 器706所定时采集的正确的音频数据样本值进行比较并进一步选取出特定 的音频数据r在声音合成器705中包括有将二进制语音信号源转换为脉冲 宽度调制（PWM)信号的转换电路（图中未示）.控制逻辑电路701选取出 特定音频数据后，将该特定音频数据送往上述转换电路，ROM704中的二进 制语音信号源被转换、处理成矩形&咏冲数字音频数据的PWM信号。音频 输出电路708中包括有放大器电路（图中未示），该电^f"上述PWM信号进 行数字放大，放大后的PWM信号被送到马达控制端口 P30-P33成为控制信 号，从而控制嘴部马达1200和膊子马达1300转动；同时该PWM信号被送 到喇^输出端709成为声音信号，通过扬声器1000输出。这样就实现了玩 具娃娃发出的声音与其嘴部、膊子动作的同步。当P12、 P13端口触发，该10数据是编译成的二进制数。在控制逻辑电路701的控制下，该数据通过声 音合成器705的数/模转换成为P觀控制信号被送到摔子马达控制端口 ，驱 动脖子马达i300，使玩具娃娃的脖子发生转动。如图5所示，脖子的传动机构包括方形连动件1800、皮带1900和齿轮 组2000。脖子马达1300的动力通过皮带1900传递给齿轮组2000，齿轮组 2000和大皮带轮之间都是余>动配合，齿轮2100和方形连动件1800是用同 轴紧压连接，将方形连动件1800插入脖子團400中与^目配合的槽内直至 连接到头壳100,从而将方形连动件1800的转动转换成头壳100的左右转动o下面介绍本发明的玩具娃娃具体工作过程：如图6所示，是本实施例的工作过程流程图。打开电源开关（未画出）， 玩具娃娃的头部如果没有停在初始设定位置的话，那么IC芯片700会给膊 子马达1300 —个自动复位的信号，使玩具娃娃的头朝着初始设定的位置转 动，当方形连动件1800接触到脖子限位检测开关800后脖子马达1300停 止运转；然后如果玩具娃娃胸部的第一触发开关900 ^L按下，那么玩具娃 娃^^发出哭声，同时IC芯片700发出一个嘴部控制信号给嘴部马达驱动电 路2200，嘴部马达1200开始运转，嘴部马达1200的动力就会通过齿轮组 1400传递给连动件1600，进而传递给连杆机构1700，利用杠杆原理使玩具 娃娃的嘴部张开，弹簧1500和连动件1600用方轴同轴定位，使连动件1600 产生一个和嘴部马达1200运转方向相反的力，使嘴巴张开后能够迅速回位。 这样就使玩具娃娃的嘴部配合哭声做张合的动作，并且使嘴部动作幅度与 声音大小同步，即哭声大IC芯片700驱动嘴部马达1200的时间长5哭声 小IC芯片700驱动嘴部马达1200的时间短。与此同时，IC芯片70G发出 脖子控制信号给脖子马达驱动电路2300，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴 部动作相同，玩具娃娃的脾子就会不停地左右转动。再请看虔6，如果在开始按下玩具娃娃胸部的第一触发开关900后，一 直不把奶瓶塞入玩具娃娃的口中，那么玩具娃娃会一直哭，哭了一段时间 Tl后，本实施例中TI为16s， IC芯片700会给扬声器1000 —个咳嗽的声ii,让玩具 娃娃打哈欠且嘴部有打哈欠的动作，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴部动 作相同，这就表示困了M息。然后玩具娃娃iiyV睡B民状态，这时IC芯片 700会发出一个呼吸声的声音信号给扬声器1000，让玩具娃娃睡觉时发出 呼吸声，隔一段时间T3后，本实施例中T3为4s， IC芯片700会给脖子马 达驱动电路2300 —个脖子控制信号，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴部动 作相同，使玩具娃娃的头部进行转动，表示玩具娃娃在睡梦中做翻身动作。 然后再发出呼吸声，如果在此期间第一触发开关900没有被按下，则经过 一段时间T4后i^关机状态，本实施例中T4为ls。承上所述，如果在开始按下玩具娃娃胸部的第一触发开关900后，将 奶瓶塞入玩具娃娃的口中，使奶瓶头部奶嘴内的磁铁与第二触发开关1100 接触，第二触发开关1100 (干簧管）由于受到磁铁的影响，两条金属极片 被吸合到一起形成闭合开关使电路导通，IC芯片700接受到该信号后，发 出吃奶的声音信号给扬声器1000，让玩具娃娃发出吸奶声，同时IC芯片 700发出嘴部控制信号给嘴部马达控制电路2200,使玩具娃娃嘴部有吸奶 的张合动作，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴部动作相同。如杲吃奶时间 达到T5,如本实施例中T5为16s，玩具娃娃就会吃饱，且在此过程中吃奶 声音和动作节奏由快变慢，直至吃饱进入睡眠状态。如杲哏奶时玩具娃娃 还没吃饱，就拿走奶瓶，即吃奶时间没达到时间T5,本实施例中T5为16s， 第二触发开关1100 (干簧管）的两条金属极片失去磁铁的吸引，回到常开 的状态，IC芯片700接受到该信号后，会给扬声器1000 —个哭的声音信号， 让玩具娃娃发出哭声，与此同时发嘴部控制信号给嘴部马达驱动电路2200， 让玩具娃娃停止吃奶的动作并开始哭的嘴部动作，其动作原理与哭时的嘴 部动作相同。沅具娃娃哭了一段时间T6后，本实施例中T6为25s，哭累了 会iiA睡眠，IC芯片700会发出一个呼吸声的声音信号给扬声器1000，让 玩具娃娃睡觉时发出呼吸声，隔一段时间T3后，本实施例中T3为43, IC芯片700会给脾子马达驱动电路2300 —个脾子控制信号，其动作原理与玩 具娃娃哭时的嘴部动作相同，使玩具娃娃的头部进行转动，表示玩具娃娃 在睡梦中做翻身动作。然后再发出呼吸声，如果在此期间第一触发开关900 没有被按下，则经过一段时间T4后i^关机状态，本实施例中T4为ls。若在玩具娃娃睡觉时，按下它胸部的第一触发开关900，玩具娃娃会被 吵醒，发出哭声循环以上过程。在本发明的实施例中，为了使哭、哈欠、吃奶等动作更加逼真并将各 个动作相互间的嘴部张合度区别开来，IC芯片700发出嘴部控制信号给嘴 部马达1200的时间为：哭时为16s、哈欠为l. 6s、吃奶为2s。另夕卜，本发明的玩具娃娃IC芯片700还配备有声控功能和肚子马达结 构部分。其中的声控功能：用于当玩具娃娃a呼吸状态后，大声叫他可 使他从睡眠状态唤醒。其中的肚子马达部分：当玩具娃娃进入呼吸状态时， 他的肚子会随着他的呼吸声做上下运动。以上是本发明一个实施例的玩具娃娃，本实施例在功能上还可以实现 在玩具娃娃啼哭、吃奶时四肢与声音相配合幅度的动作，还可以让玩具娃 娃发出笑、叫声等声音，其原理是相同的，只是加入使四肢动作的马达驱 动机构、电路和录入笑、叫声等声音。另外，本发明的实施例还可延伸至各种动物外形、卡通人物等玩偶， 比如猫、狗等外形的玩具，机械与电路的原理相同，不同之处仅仅是外面 换上猫、狗的皮毛，音频信号由哭、吃奶、咳嗽、打哈欠等变为笑声、叫 声等，动作由吃奶、脖子的转动变为跑、跳、摇头摆尾或翻身打滚等。只 要是符合本发明特征的都应该是本发明保护的范围内的。13
本发明优选实施例是一个玩具娃娃，它的内部结构如图1所示，最外 面是外壳体，外壳体内设有内部电路、嘴部传动机构和脖子传动机构（图中未示）。外壳体包括头壳IOO、上颚200、下颚300、脖子團400、膊子牙 箱500、身体壳体600,其中上颚200、下颚300位于头壳100的面部，膊 子圈400与头壳IOO活动连接，以实现玩具娃娃模仿摇头的动作；脖子團 400、脖子牙箱500、身体壳体600分别用螺丝进行紧固连接，身体壳体600 内设有扬声器1000以及电池系统（图中未示）。上颚200、下颚300在玩具 娃娃啼哭、吸奶时可以相应地张开、闭合，扬声器1000用于发出玩具娃娃 的啼哭、咳嗽和打哈欠等声音。如图2所示，是本发明优选实施例的电路图，可以看出其内部电路包 括IC芯片7(〗G、膊子限位检测开关800 (包括左检测开关801和右检测开 关802 )、第一触发开关900、扬声器IOOO、第二触发开关（干簧管）1100、 嘴部马达12D0、脾子马达1300、嘴部马达驱动电路2200和脖子马达驱动 电路2300。脖子限位检测开关800将检测得到的信号输出端连接到IC芯片 700的检测信号输入端P12、 P13脚位。第一触发开关900连接IC芯片700 的触发信号输入端P10脚位。IC芯片700的声音信号从声音信号输出端BUZ1 脚输出，经过三极管放大后连接到扬声器1000的输入端。第二触发开关 IIOO是干簧管，被奶瓶头部奶嘴内的磁铁吸合后输出的触发信号即吸奶信 号，连接IC芯片700的触发信号输入端P20脚位。IC芯片700的嘴部控 制信号输出端P32通过嘴部马达驱动电路2200，连接到嘴部马达1200的控 制信号输入端。IC芯片700的脖子控制信号输出端P30、 P31脚位通过膊子 马达驱动电路2300，连接到脖子马达1300的控制信号输入端。第二触发开关IIOO被设置在头壳IOO面部的下颚300上，是由两个金 属极片组成的常开开关。本优选实施例还配有一个与笫二触发开关IIOO相配合的奶瓶（图中未 示），该奶瓶头部的奶嘴内设有磁铁。当玩具娃娃哭时，将奶瓶塞入玩具娃 娃的口中，奶嘴的>#^^接触到第二触发开关1100时，干簧管由于受到磁铁 的影响，两条金属极片被吸合到一起形成闭合开关使电路导通，玩具娃娃 便开始做吃奶的动作；当奶瓶拿开后，干簧管的两条金属极片失去磁铁的 吸引，回到常开的状态，玩具娃娃就停止吃奶的动作，从而完成了第二触8合过程。如图3所示3嘴部的传动机构包括齿轮组1400、固定在齿轮组1400 输出齿轮上的连动件1600和与连动件1600连接的连杆机构1700。齿轮组 1400中的齿轮分别用光轴与齿轮进行松动连接，连动件1600用方轴和齿轮 进行紧压組合，连杆机构1700由长度比例为7: 6: 6: 2的四个连杆組成， 在本实施例中连杆1701长度为28咖，下连杆1702长度为24咖，连杆1703 长度为24mm，上连杆1704长度为12mm。四个连杆通过轴1705单边紧压连 接，从而形成一个杠杆。下连杆1702连接下颚300，上连杆1704连接上颚 200。嘴部马达1200的动力通过齿轮组1400传递给连动件1600,进而传 递给连杆机构1700,利用杠杆原理使嘴部张开。由于上连杆1704与下连杆 1702的长度比为l:2，使得上颚的动作幅度小于下颚的动作幅度。弹簧1500 和连动件16d0用方轴同轴定位， <吏连动件1600产生一个和嘴部马达1200运转方向相反的力，使嘴巴张开后能够迅速回位。嘴部的张合度是由IC芯 片700通过控制嘴部马达1200的运转时间来进行完成的，在本发明的优选 实施例中，当玩具娃娃哭声比较大，需要嘴部动作较大时，则嘴部马达1200 的运转时间为3. 4s，当玩具娃娃吃奶需要嘴部动作较小时，则嘴部马达1200 的运转时间为0. 06s。上述连軒机构还可以采用另 一种替换的实施方式，例如使嘴部马达 1200的动力通过齿轮组1400传递给连动件1600，连动件1600先带动下连 杆1702动作：在下连杆1702移动一定距离后，接触上连杆上的一个接触 部位，而带动上连杆1704动作，4吏得上连杆1704的动作滞后于下连杆no2 的动作，达到玩偶张大嘴的时候上嘴唇有一定程度上翻的效果。如图4所示，是本发明优选实施例IC芯片内部的方框图。可以看出在 本优选实施例中，IC芯片700内部主要集成有控制逻辑电路701、算术逻 辑单元702、工作RAM703、程序/数据ROM704、声音合成器？05、取样率计 时器706、混频器707、音频输出708、喇砂\输出端709和双声部产生器710。 在其它实施例中，以上电路也可以不集成在IC芯片上而采取其它方式。在 本实施例的IC芯片中，控制逻辑电路701用于接收触发信号并对数据在内部的传送方向进行控制；算^UE辑单元702的功能是进行算W算和逻辑 运算；工作RAM703用来控制程序/数据ROM704的数据读取；程序/数据 ROM704用于存放所有的程序指4^音频信号；声音合成器705将>^序/ 数据ROM704读取的音频数据与取样率计时器706的音频数据样^^^i^行对 比，并将正确的音频数据转换为脉冲信号；取洋率计时器706用于定时采 集正确的音频数据样4^声音合成器705以作对比；混频器707用于将语 音音频信号和双声部音乐歌曲混合（本实施例中没有用到双声部音乐歌 曲）；音频输出708用于将音频信号放^送到喇，\%出端709;喇9嫌出 端709连捲汤声器1000;双声部产生器710用于产生有悦耳方波式音色的 双声部音乐歌曲（本实施例中没有用到双声部音乐歌曲）。再请看闺2， P10连接笫一触发开关900， Pll本实施例未用，P12连 接左检测开关801， P13连接右检测开关802,在本实施例中，若P10端口 触发意味着启动整个系统工作；若P12、 P13端口触发意味着脖子马达1300 工作。当P1卜P13端口触发时控制逻辑电路701会得到一个触发信号，经 算a辑单无702运算后，将运算结果返回给控制逻辑电路701。根据不同 运算结果，控制逻辑电路701控制工作RAM703对程序/数据ROM704读M 应的数据。当P10端口触发，读取出的数据是编译成二进制数的语音信号 源。控制逻辑电路701将读取出的数据送到声音合成器705与^#率定时 器706所定时采集的正确的音频数据样本值进行比较并进一步选取出特定 的音频数据r在声音合成器705中包括有将二进制语音信号源转换为脉冲 宽度调制（PWM)信号的转换电路（图中未示）.控制逻辑电路701选取出 特定音频数据后，将该特定音频数据送往上述转换电路，ROM704中的二进 制语音信号源被转换、处理成矩形&咏冲数字音频数据的PWM信号。音频 输出电路708中包括有放大器电路（图中未示），该电^f"上述PWM信号进 行数字放大，放大后的PWM信号被送到马达控制端口 P30-P33成为控制信 号，从而控制嘴部马达1200和膊子马达1300转动；同时该PWM信号被送 到喇^输出端709成为声音信号，通过扬声器1000输出。这样就实现了玩 具娃娃发出的声音与其嘴部、膊子动作的同步。当P12、 P13端口触发，该10数据是编译成的二进制数。在控制逻辑电路701的控制下，该数据通过声 音合成器705的数/模转换成为P觀控制信号被送到摔子马达控制端口 ，驱 动脖子马达i300，使玩具娃娃的脖子发生转动。如图5所示，脖子的传动机构包括方形连动件1800、皮带1900和齿轮 组2000。脖子马达1300的动力通过皮带1900传递给齿轮组2000，齿轮组 2000和大皮带轮之间都是余>动配合，齿轮2100和方形连动件1800是用同 轴紧压连接，将方形连动件1800插入脖子團400中与^目配合的槽内直至 连接到头壳100,从而将方形连动件1800的转动转换成头壳100的左右转动o下面介绍本发明的玩具娃娃具体工作过程：如图6所示，是本实施例的工作过程流程图。打开电源开关（未画出）， 玩具娃娃的头部如果没有停在初始设定位置的话，那么IC芯片700会给膊 子马达1300 —个自动复位的信号，使玩具娃娃的头朝着初始设定的位置转 动，当方形连动件1800接触到脖子限位检测开关800后脖子马达1300停 止运转；然后如果玩具娃娃胸部的第一触发开关900 ^L按下，那么玩具娃 娃^^发出哭声，同时IC芯片700发出一个嘴部控制信号给嘴部马达驱动电 路2200，嘴部马达1200开始运转，嘴部马达1200的动力就会通过齿轮组 1400传递给连动件1600，进而传递给连杆机构1700，利用杠杆原理使玩具 娃娃的嘴部张开，弹簧1500和连动件1600用方轴同轴定位，使连动件1600 产生一个和嘴部马达1200运转方向相反的力，使嘴巴张开后能够迅速回位。 这样就使玩具娃娃的嘴部配合哭声做张合的动作，并且使嘴部动作幅度与 声音大小同步，即哭声大IC芯片700驱动嘴部马达1200的时间长5哭声 小IC芯片700驱动嘴部马达1200的时间短。与此同时，IC芯片70G发出 脖子控制信号给脖子马达驱动电路2300，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴 部动作相同，玩具娃娃的脾子就会不停地左右转动。再请看虔6，如果在开始按下玩具娃娃胸部的第一触发开关900后，一 直不把奶瓶塞入玩具娃娃的口中，那么玩具娃娃会一直哭，哭了一段时间 Tl后，本实施例中TI为16s， IC芯片700会给扬声器1000 —个咳嗽的声ii,让玩具 娃娃打哈欠且嘴部有打哈欠的动作，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴部动 作相同，这就表示困了M息。然后玩具娃娃iiyV睡B民状态，这时IC芯片 700会发出一个呼吸声的声音信号给扬声器1000，让玩具娃娃睡觉时发出 呼吸声，隔一段时间T3后，本实施例中T3为4s， IC芯片700会给脖子马 达驱动电路2300 —个脖子控制信号，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴部动 作相同，使玩具娃娃的头部进行转动，表示玩具娃娃在睡梦中做翻身动作。 然后再发出呼吸声，如果在此期间第一触发开关900没有被按下，则经过 一段时间T4后i^关机状态，本实施例中T4为ls。承上所述，如果在开始按下玩具娃娃胸部的第一触发开关900后，将 奶瓶塞入玩具娃娃的口中，使奶瓶头部奶嘴内的磁铁与第二触发开关1100 接触，第二触发开关1100 (干簧管）由于受到磁铁的影响，两条金属极片 被吸合到一起形成闭合开关使电路导通，IC芯片700接受到该信号后，发 出吃奶的声音信号给扬声器1000，让玩具娃娃发出吸奶声，同时IC芯片 700发出嘴部控制信号给嘴部马达控制电路2200,使玩具娃娃嘴部有吸奶 的张合动作，其动作原理与玩具娃娃哭时的嘴部动作相同。如杲吃奶时间 达到T5,如本实施例中T5为16s，玩具娃娃就会吃饱，且在此过程中吃奶 声音和动作节奏由快变慢，直至吃饱进入睡眠状态。如杲哏奶时玩具娃娃 还没吃饱，就拿走奶瓶，即吃奶时间没达到时间T5,本实施例中T5为16s， 第二触发开关1100 (干簧管）的两条金属极片失去磁铁的吸引，回到常开 的状态，IC芯片700接受到该信号后，会给扬声器1000 —个哭的声音信号， 让玩具娃娃发出哭声，与此同时发嘴部控制信号给嘴部马达驱动电路2200， 让玩具娃娃停止吃奶的动作并开始哭的嘴部动作，其动作原理与哭时的嘴 部动作相同。沅具娃娃哭了一段时间T6后，本实施例中T6为25s，哭累了 会iiA睡眠，IC芯片700会发出一个呼吸声的声音信号给扬声器1000，让 玩具娃娃睡觉时发出呼吸声，隔一段时间T3后，本实施例中T3为43, IC芯片700会给脾子马达驱动电路2300 —个脾子控制信号，其动作原理与玩 具娃娃哭时的嘴部动作相同，使玩具娃娃的头部进行转动，表示玩具娃娃 在睡梦中做翻身动作。然后再发出呼吸声，如果在此期间第一触发开关900 没有被按下，则经过一段时间T4后i^关机状态，本实施例中T4为ls。若在玩具娃娃睡觉时，按下它胸部的第一触发开关900，玩具娃娃会被 吵醒，发出哭声循环以上过程。在本发明的实施例中，为了使哭、哈欠、吃奶等动作更加逼真并将各 个动作相互间的嘴部张合度区别开来，IC芯片700发出嘴部控制信号给嘴 部马达1200的时间为：哭时为16s、哈欠为l. 6s、吃奶为2s。另夕卜，本发明的玩具娃娃IC芯片700还配备有声控功能和肚子马达结 构部分。其中的声控功能：用于当玩具娃娃a呼吸状态后，大声叫他可 使他从睡眠状态唤醒。其中的肚子马达部分：当玩具娃娃进入呼吸状态时， 他的肚子会随着他的呼吸声做上下运动。以上是本发明一个实施例的玩具娃娃，本实施例在功能上还可以实现 在玩具娃娃啼哭、吃奶时四肢与声音相配合幅度的动作，还可以让玩具娃 娃发出笑、叫声等声音，其原理是相同的，只是加入使四肢动作的马达驱 动机构、电路和录入笑、叫声等声音。另外，本发明的实施例还可延伸至各种动物外形、卡通人物等玩偶， 比如猫、狗等外形的玩具，机械与电路的原理相同，不同之处仅仅是外面 换上猫、狗的皮毛，音频信号由哭、吃奶、咳嗽、打哈欠等变为笑声、叫 声等，动作由吃奶、脖子的转动变为跑、跳、摇头摆尾或翻身打滚等。只 要是符合本发明特征的都应该是本发明保护的范围内的。13