立体拼图电子玩具设计论文

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1、1、引言11.1选题背景21.2研究目标和意义21.3研究的主要内容21.3.1机电检测线路设计21.3.2立体拼图主体结构设计32、立体拼图机电检测线路结构设计32.1电磁干簧管检测线路（如图2.1-1）32.2光纤、光敏电阻感应检测路线63、立体拼图玩具主体结构设计103.1立体拼图玩具设计基本原则103.2立体拼图结构设计113.3实体建模软件的选择和介绍173.4立体拼图作品打印184、作品实物展示20致谢21参考文献211、引言1.1选题背景青年儿童是祖国的未来和希望，所以儿童健康成长一直以来都是社会非常'关心的

2、问题。有一样东西伴随着每个儿童的成长，那就是玩具。然而随着时代和社会的进步儿童的玩具也在跟着变化。由七八十年代的木枪木剑到现在的各种电子遥控玩具可谓是日新月异层出不穷。与此同时随着网络的普及青少年儿童也从很小的时候就开始接触到了网络，冇些其至沉迷其中。根据调查显示截至2012年12月，我国青少年网民规模达到2.35亿，其中6-11岁年龄段青少年占比例为7.8%0而且随着网络更加的普及和便捷，这个数据还会在继续增加。网络和电子操控玩具等快速发展直接导致的就是传统玩具市场的巨大冲击。然而不可否认的是传统玩具对于少年儿童的动手能

3、力的开发更有益一些。传统玩具的弊端就是单调枯燥不能吸引儿童的兴趣。所以对传统玩具的改革创新冇着很现实和实际的效益和作用。1.2研究目标和意义木课题的研究H标是把传统的平面拼图玩具结合网络小游戏改革成立体的拼图玩具，并结合机电检测结构，在完成拼图的吋候能自动检测拼图的正确性，与此同时利用一些电子机构增加立体拼图的美观和可玩性。已达到对传统玩具的改革和创新。本课题的意义在于，它能够很好的吸引少年儿童的注意力，拼图游戏本身就是益智型玩具，改革为三维立体拼图玩具后，它的难度和可玩性得到了很大程度的提高，所以对儿童脑力的开发和动手能

4、力的增强有着显著的增强。而且这个项口存在着很大的市场经济潜力。因为是创新产品所以在市场上是空缺也是冷门,所以第一个推岀的总是能获得最大的经济效益。而且这个项口的实施和推进有助于传统玩具市场的一场改革和发展。此项目的研究和发展不经可以获得巨大的经历冋报，而且还能够引发人们的思考，对传统玩具的思考改进创新，引发创新改革浪潮。1.3研究的主要内容本课题主要包涵四个研究方面。拼图主体和外壳设计，机电检测线路设计，3D打印机和玩具设计基本材料和安全性。1.3.1机电检测线路设计很多电子元件都可以用來设计成电子检测路线。本项廿中主要包

5、涵两条机屯检测结构。第-•条是安装在底座上的由常开电磁干簧管、高强度二极管、电池和开关等组成的检测线路。控制屯磁干簧管工作的永磁铁安装在拼块底部。第二条检测路线是出光纤、光敏电阻和指示灯等组成的检测线路。光纤穿插在拼块内部，光敏电阻和指示灯等安装在底座盒子上。1.3.2立体拼图主体结构设计主耍研究内容是，拼块内部结构设计，拼块形状尺寸，尺寸偏差等方面。这些主耍运用的到的是机械设计的知识。同时还需要设计者选择合适的绘图软件，进行建模等。更具所学内容，选择了SolidWorks绘图建模软件。因为木设计的最终口标是设计出一款立体

6、拼图玩具，所以需要对玩具的基本安全要求和材料选用有着一定的知识研究。1.3.33D打印机因为本设计课题需要作出实体模型，所以需要把三维虚拟模型变成实体模型，所以需要运用3D打印机。因此对3D打印机需要有定的研究了解，而且对打印材料需要进行严格的筛选和控制，以达到预期的效果。2、立体拼图机电检测线路结构设计木设计包涵两个机电检测线路电磁干簧管检测路线和光纤光敏电阻检测线路。2.1电磁干簧管检测线路（如图2.1-1）图2.1-1电磁干簧管检测线路2.1.1电磁干簧管检测路线工作原理木设计屮的电磁干簧管检测线路包含了五个电磁干簧

7、管和一个超亮度发光二极管。电磁干簧管的主要作用是用作常开开关，把它固定在拼图盒底的固定地点，并且串联到盒底检测线路中。但底面装冇永磁铁的拼图块放置在正确的地方的时候，永磁铁引发干簧管工作，使得线路接通，发光二极管发光完成线路检测。2.1.2电磁干簧管工作原理及其特性干簧管（如图2.1.1-1）又称干式舌簧管，是一种在玻璃管内封装两个或三个即导磁又导电的材料做成的簧片所组成的开关元件，玻璃管内充满惰性气体（如氮、氛等）。管内平行封装的簧片端部重叠，并留冇一定的间隙或相互接触以构成常开或常闭接点，（如图2.1.2-2）当永磁铁

8、靠近干簧管的时候，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极（如图2.1.2-3）,由于磁极相反I佃相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，分开的接点便会吸合；当磁力减小到一定值得时候，在簧片的抗力的作用下接点又恢复到原來的状态。这样便完成了一个开关的作用。其特点：1、作为接触控制的接触点，完全与外界大气隔绝，