RU2750003C1 - Led device for drawing with light in air (options) - Google Patents
Led device for drawing with light in air (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750003C1 RU2750003C1 RU2020129350A RU2020129350A RU2750003C1 RU 2750003 C1 RU2750003 C1 RU 2750003C1 RU 2020129350 A RU2020129350 A RU 2020129350A RU 2020129350 A RU2020129350 A RU 2020129350A RU 2750003 C1 RU2750003 C1 RU 2750003C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- ball
- channels
- recess
- cord
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B43/00—Balls with special arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B43/00—Balls with special arrangements
- A63B43/02—Balls with special arrangements with a handle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B43/00—Balls with special arrangements
- A63B43/06—Balls with special arrangements with illuminating devices ; with reflective surfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B67/00—Sporting games or accessories therefor, not provided for in groups A63B1/00 - A63B65/00
- A63B67/08—Juggling or spinning ball games played as games of skill
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к светотехнике, в частности, касается конструкции светодиодного устройства для рисования светом в воздухе. Такие устройства относятся к графическим светодиодным приборам, которые состоят из линейки светодиодов, управляющей схемы и аккумулятора. От корпуса прибора идет шнур, который заканчивается ручкой или петлей для пальцев. Их вращают и выполняют с ними разные трюки. При вращении прибора в воздухе формируется световая картинка.The invention relates to lighting engineering, in particular, to the design of an LED device for drawing with light in the air. Such devices are classified as graphic LED devices, which consist of a line of LEDs, a control circuit and a battery. From the body of the device there is a cord that ends with a handle or a finger loop. They are rotated and different tricks are performed with them. When the device rotates in the air, a light picture is formed.
В такие приборы через программное обеспечение можно загрузить любые картинки, текст, логотипы, фотографии. Во время вращения создается впечатление нарисованных в воздухе картинок, которые хорошо видны зрителю со стороны. Видны благодаря эффекту инерционности человеческого зрения (на анг. эффект называется PERSISTENCE OF VISION, POV). Такие приборы называют пиксельные пои, pixel poi, visual poi, picture poi и производятся десятком компаний по всему миру.Any images, text, logos, photographs can be loaded into such devices through the software. During the rotation, the impression is created of pictures drawn in the air, which are clearly visible to the viewer from the side. They are visible due to the effect of inertia of human vision (in English, the effect is called PERSISTENCE OF VISION, POV). Such devices are called pixel poi, pixel poi, visual poi, picture poi and are produced by a dozen companies around the world.
В своем большинстве такие приборы имеют форму жезла или палки. Например, такое светодиодное устройство для рисования светом в воздухе описано в GB 2451234, А63В 15/02; А63В 67/08, опубл. 28.01.2009. Оно содержит корпус продолговатой формы, на одном конце которого закреплен в виде петли шнур для руки пользователя и две противоположно лежащие стороны которого выполнены по длине корпуса со светопропускающими участками, расположенными между участками, не пропускающими свет, а так же размещенная в корпусе плата в виде пластины, на сторонах которой смонтированы линейки светодиодов, расположенные напротив светопропускающих участков корпуса, процессорный блок управления и блок питания, расположенные на плате.For the most part, such devices are in the form of a rod or stick. For example, such an LED device for painting with light in air is described in GB 2451234, A63B 15/02; А63В 67/08, publ. 28.01.2009. It contains an oblong-shaped body, at one end of which a cord for the user's hand is fixed in the form of a loop and two opposite sides of which are made along the length of the body with light-transmitting sections located between the sections that do not transmit light, as well as a plate-shaped board placed in the body , on the sides of which are mounted a line of LEDs located opposite the light-transmitting sections of the case, a processor control unit and a power supply unit located on the board.
В настоящее время начинают получать распространение светодиодные пои, выполненные в форме шара или эллипсоида или грушеобразной формы, к которому прикреплен шнур с петлей или без нее для руки пользователя и внутри которого размещена плата в виде пластины, на сторонах которой смонтированы линейки светодиодов, расположенные напротив светопропускающих участков корпуса, процессорный блок управления и блок питания, расположенные на плате или светодиодные элементы размещают в углублениях на поверхности корпуса шара.Currently, LED poi, made in the form of a ball or an ellipsoid or a pear-shaped form, are beginning to spread, to which a cord with or without a loop for the user's hand is attached and inside which there is a plate in the form of a plate, on the sides of which are mounted lines of LEDs located opposite the light-transmitting parts of the body, the processor control unit and the power supply located on the board or LED elements are placed in recesses on the surface of the ball body.
Так, известно светодиодное устройство для рисования светом в воздухе, содержащее корпус в виде эллипсоидной формы оболочки из полупрозрачного материала (снаружи покрытого эластичным материалов для смягчения ударов), к которой с одного конца прикреплен шнур с ручкой для руки пользователя и внутри которого размещена плата в виде пластины, на которой смонтирован процессорный блок управления и блок питания, а светодиод или светодиоды (или в одном из вариантов исполнения, световолокон) расположены на другом конце корпуса и внутри корпуса с выходом светоизлучения через отверстие в корпусе для распространения свечения в направлении от корпуса по линии продолжения большой оси эллипсоида, при этом при использовании двух и более светодиодов обеспечивают разные углы направления свечения каждого светодиода по отношению к большой оси эллипсоида (WO 2008117280, A63J 99/00, опубл. 14.01.2010).Thus, it is known an LED device for drawing with light in air, comprising a body in the form of an ellipsoidal shell made of a translucent material (outside covered with elastic materials to cushion impacts), to which a cord with a handle for the user's hand is attached at one end, and inside of which there is a board in the form the plate on which the processor control unit and the power supply are mounted, and the LED or LEDs (or, in one of the versions, optical fibers) are located at the other end of the housing and inside the housing with light emitting out through a hole in the housing to spread the glow in the direction from the housing along the line continuation of the major axis of the ellipsoid, while using two or more LEDs provide different angles of the direction of the glow of each LED in relation to the major axis of the ellipsoid (WO 2008117280, A63J 99/00, publ. 14.01.2010).
Такое устройство пои может быть оснащено программируемым контроллером для изменения параметров свечения светодиодов.Such a poi device can be equipped with a programmable controller to change the parameters of the LED lighting.
В этом пои шнур одновременно является и кабелем для расположения проводов, идущих от ручки, являющейся органом управления свечением светодиодов или световолокон, к размещенным внутри корпуса на плате электронным компонентам. Причем другой конец шнура механически закреплен на плате прижимной планкой, а провода припаяны к проводникам на плате.In this poi, the cord is at the same time a cable for the location of the wires coming from the handle, which is the control for the glow of LEDs or optical fibers, to the electronic components located inside the case on the board. Moreover, the other end of the cord is mechanically fixed on the board with a clamping bar, and the wires are soldered to the conductors on the board.
Недостаток этого решения заключается в том. что корпус в виде эллипса выполнен из жесткого и прочного пластика, покрытого эластичной оболочкой. Такие эластичные оболочки от контакта при соприкосновении или ударе быстро изнашиваются и рвутся, так как энергия удара всегда выше эластичности или упругости мягких оболочек. При точечном ударе эластичная оболочка в месте контакта деформируется и растягивается, что и приводит к ее разрыву.The downside to this solution is. that the body in the form of an ellipse is made of hard and durable plastic, covered with an elastic shell. Such elastic shells quickly wear out and break from contact upon contact or impact, since the impact energy is always higher than the elasticity or elasticity of soft shells. With a point impact, the elastic shell at the point of contact is deformed and stretched, which leads to its rupture.
При вращении пои совершает сложные движения вокруг шнура. И если шнур прикреплен жестко и не имеет относительной свободы, то при вращении происходит закручивание шнура вокруг его собственной оси. Это создает неудобство пользования и серьезно сокращает жизненный цикл такого пои.When rotating, the poi makes complex movements around the cord. And if the cord is attached rigidly and does not have relative freedom, then during rotation, the cord twists around its own axis. This creates an inconvenience of use and seriously shortens the life cycle of such a poi.
Как правило, вращение проводят при достаточно больших оборотах, что позволяет создать неразрывную картинку в воздухе. При таком вращении дисбаланс корпуса не является элементом искажения изображения, так как неравномерность вращения компенсируется инерционными силами. Но при медленном вращении на части круговой траектории пои убыстряется, а на другой части замедляется. Этот процесс не видим глазами зрителей, но он отражается на целостности картинки (появляются растяжения в изображении).As a rule, the rotation is carried out at a sufficiently high speed, which makes it possible to create an unbreakable picture in the air. With such rotation, the imbalance of the body is not an element of image distortion, since the uneven rotation is compensated by inertial forces. But with a slow rotation, the poi accelerates on a part of the circular path, and slows down on the other part. This process is not visible through the eyes of viewers, but it affects the integrity of the picture (stretching appears in the image).
Так же известно светодиодное устройство для рисования светом в воздухе, содержащее корпус в виде шара из сферической оболочки (из мягкого полупрозрачного пластика или резиноподобного материала), выполненной из мягкого материала, в котором в стенке выполнено два отверстия на общем экваторе оболочки, через которые протянут шнур, завернутый петлей, которая шарнирно соединена с концом ремня или нейлоновой ленты, другой конец которого/ой через шарнирное соединение связан с петлей для руки пользователя (позволяет шнуру крутится относительно петли на руке пользователя при вращении шара), при этом со стороны шара, противоположной присоединению шнура, в теле шара выполнено гнездо, в которое вставлен светодиодный блок с по крайне мере одним светодиодом и с источником питания и микровыключателем, светодиодный блок выполнен в виде цилиндра, в центре которого установлена плоская батарейка, закрываемая крышечкой, а вокруг места размещения батарейки по окружности выполнено по крайней мере одно посадочное гнездо для размещения светодиода, частично освещающего полость шара и основной луч излучения которого направлен в сторону от шара вдоль его диаметра, проходящего посередине между отверстиями на общем экваторе (ЕР 2641636, А63В 67/08, опубл. 25.09.2013 г.).It is also known an LED device for drawing with light in air, containing a body in the form of a ball made of a spherical shell (made of soft translucent plastic or rubber-like material) made of a soft material, in which two holes are made in the wall on the common equator of the shell through which a cord is pulled , wrapped in a loop, which is pivotally connected to the end of the belt or nylon tape, the other end of which is connected through the pivot to the loop for the user's hand (allows the cord to rotate relative to the loop on the user's hand when the ball rotates), while on the side of the ball opposite to the connection cord, a socket is made in the body of the ball, into which an LED unit with at least one LED and with a power source and a microswitch is inserted, the LED unit is made in the form of a cylinder, in the center of which a flat battery is installed, closed with a lid, and around the place where the battery is placed in a circle completed at least one poso a separate socket for placing an LED, partially illuminating the cavity of the sphere and the main radiation beam of which is directed away from the sphere along its diameter, passing midway between the holes on the common equator (EP 2641636, A63B 67/08, publ. September 25, 2013).
Данное решение принято в качестве прототипа.This decision was made as a prototype.
Особенностью данного известного устройства является то, что корпус сферической формы имеет возможность вращения вокруг ремня или ленты, которые так же имеют возможность вращения вокруг себя и петли для руки пользователя. Кроме того, корпус выполнен с функцией амортизации ударов, что делает использование пои безопасным.A feature of this known device is that the spherical body has the ability to rotate around a belt or tape, which also have the ability to rotate around itself and the loop for the user's hand. In addition, the body is made with shock absorption function, which makes the use of poi safe.
Однако, конструкция шарообразного пои имеет недостаток в части отсутствия уравновешенности корпуса относительно его диаметра, проходящего посередине между отверстиями на общем экваторе. Это влияет на целостность картинки при медленном вращении пои по той же самой причине, которая была описана ранее применительно к анализу WO 2008117280.However, the design of the spherical poi has the disadvantage that the body is not balanced with respect to its diameter passing midway between the holes on the common equator. This affects the integrity of the picture during slow rotation of the poi for the same reason that was previously described in relation to the analysis of WO 2008117280.
Кроме того, конструкция удерживающей части шара довольно сложна, так как имеет много шарниров, петель, креплений. Расположение светодиода или светодиодов, обращенных излучением наружу в направлении от корпуса пои практически не создает должной подсветки самого корпуса (а он выполнен полупрозрачным), так как основное излучение уходит от корпуса, а в корпус проникает вторичное ослабленное по силе и яркости излучение Поэтому можно считать, что сам шар не участвует в формировании светового изображения при вращении.In addition, the design of the holding part of the ball is rather complicated, since it has many hinges, hinges, and fastenings. The location of the LED or LEDs facing outward radiation in the direction from the poi body practically does not create proper illumination of the body itself (and it is made translucent), since the main radiation leaves the body, and the secondary radiation weakened in strength and brightness penetrates into the body.Therefore, we can assume that that the ball itself does not participate in the formation of the light image during rotation.
Выполнение в корпусе на общем экваторе двух отверстий не является серьезным решением для обеспечения долговечности корпуса. В тонкостенной оболочке любые отверстия являются концентраторами напряжения. При вращении, наращивании оборотов или гашении вращения шнур оказывает изменяющиеся давление на края отверстий, что приводит к появлению микротрещин на этих краях, в дальнейшем развивающихся в трещину, при которой эксплуатировать пои становится небезопасно.Making two holes in the case at the common equator is not a serious solution to ensure the durability of the case. In a thin-walled shell, any holes are stress concentrators. When rotating, increasing speed or damping rotation, the cord exerts varying pressure on the edges of the holes, which leads to the appearance of microcracks at these edges, further developing into a crack, in which it becomes unsafe to operate the poi.
Кроме того, светодиодный блок представляет собой заменяемый модуль, имеющий параметры жесткости корпуса блока, отличные от характеристик материала корпуса пои. А в теле корпуса пои этот блок держится только за счет соединения с краем отверстия гнезда, в котором утоплен этот блок. При ударах и столкновениях корпус блока начинает оказывать динамические воздействия на края отверстия гнезда, что приводит к трещинам на этих краях. Это может вызвать вылет блока при ослаблении его крепления в гнезде.In addition, the LED block is a replaceable module having the stiffness parameters of the block body that are different from those of the material of the poi body. And in the body of the poi body, this block is held only due to the connection with the edge of the hole of the nest, in which this block is recessed. In case of impacts and collisions, the block body begins to exert dynamic effects on the edges of the socket hole, which leads to cracks at these edges. This can cause the unit to fly out when loosening its attachment in the socket.
Особенностью пои является создание при вращении цветовой картинки в воздухе, что возможно только при наличии линейки светодиодов, то есть распределенном размещении светодиодов по высоте пои или линии продолжения шнура. Только в этом случае можно сформировать некоторое поле, на площади которого игра светодиодов образует картинку. В прототипе этого поля нет. Есть луч или несколько лучей, светящих по типу света фонарика. Такое решение не позволяет создать картинку.A special feature of poi is the creation of a color image in the air when rotating, which is possible only if there is a line of LEDs, that is, a distributed arrangement of LEDs along the height of the poi or the line of the cord extension. Only in this case it is possible to form a certain field, on the area of which the play of LEDs forms a picture. The prototype does not have this field. There is a beam or several beams that shine like a flashlight. This solution does not allow creating a picture.
Размещение светодиодов внутри корпуса на его стенке (в прототипе) невозможно, так как корпус выполнен из мягкого пластика, который деформируется и, следовательно, деформация изгиба передается и светодиодной ленте, что приводит к разрушению ленты или контактных групп.The placement of LEDs inside the case on its wall (in the prototype) is impossible, since the case is made of soft plastic, which is deformed and, therefore, bending deformation is transmitted to the LED strip, which leads to the destruction of the strip or contact groups.
Все перечисленное указывает, что пои по прототипу обладает недостаточными эксплуатационной надежностью и долговечностью, является небезопасным и неэффективным как устройство для рисования светом в воздухе.All of the above indicates that the prototype poi has insufficient operational reliability and durability, is unsafe and ineffective as a device for drawing with light in the air.
В то же время использование формы шара для пои представляет собой достаточно оригинальное и интересное решение, позволяющее существенно расширить возможности пои не только как устройства для рисования (пои со шнуром), но и в качестве, например, игрового элемента - светодиодного мяча для групповых игр (пои без шнура). Но для достижения таких возможностей необходимо, чтобы корпус в виде шара обладал высокой прочностью и амортизационными качествами, а внутри корпуса находились светодиоды для формирования через всю поверхность сферы светового излучения.At the same time, the use of the form of a ball for poi is a rather original and interesting solution that allows to significantly expand the possibilities of poi not only as a device for drawing (poi with a cord), but also as, for example, a game element - an LED ball for group games ( poi without cord). But to achieve such capabilities, it is necessary that the body in the form of a ball has high strength and shock-absorbing qualities, and inside the body there are LEDs to form a sphere of light radiation across the entire surface.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной прочности шарообразного пои за счет ведения амортизационных элементов для гашения энергии ударов и восстановления формы при размещении на поверхности стенки сферы шара светодиодных линеек..The present invention is aimed at achieving a technical result consisting in increasing the operational strength of the ball-shaped poi by guiding shock-absorbing elements for damping the energy of impacts and restoring the shape when the LED strips are placed on the surface of the sphere wall of the ball.
Указанный технический результат достигается тем, что в светодиодном устройстве для рисования светом в воздухе, содержащем корпус в виде шара из полой сферической тонкостенной оболочки из мягкого прозрачного пластика, связанного со шнуром, имеющим на другом конце шарнирно связанную с шнуром ручку или петлю для руки пользователя и который шарнирно соединен с шаром, а также размещенные внутри оболочки светодиоды и источник питания, связанный с процессором, оболочка шара выполнена из мягкого прозрачного полиуретана, в которой по ее диаметру внутри полости оболочки сформирован трубчатый формы канал для размещения источника питания, в зонах соединения этого канала с оболочкой в последней выполнены первое углубление с одной стороны для размещения подшипника качения, к которому прикреплен конец шнура, на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала сформированы одни тонкостенные трубчатой формы каналы, соединенные с оболочкой перемычками или перегородками, для размещения в каждом из них линейки светодиодов, а между этими каналами на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала сформированы другие тонкостенные трубчатой формы каналы для размещения в них утяжелителей, а второе углубление с другой стороны оболочки выполнено с отверстиями в боковой стенке этого углубления, которые расположены напротив указанных каналов для линеек светодиодов и утяжелителей, при этом в этом втором углублении, закрываемом крышкой, размещена процессорная плата.The specified technical result is achieved by the fact that in an LED device for drawing with light in air, comprising a body in the form of a ball made of a hollow spherical thin-walled shell made of soft transparent plastic connected to a cord having a handle or a loop for the user's hand pivotally connected to the cord at the other end, and which is pivotally connected to the ball, as well as LEDs and a power source located inside the shell, and a power source connected to the processor, the shell of the ball is made of soft transparent polyurethane, in which a tubular channel is formed along its diameter inside the shell cavity to accommodate the power source, in the connection zones of this channel with the shell in the latter, the first recess is made on one side to accommodate the rolling bearing to which the end of the cord is attached; on the inner wall of the shell along the tubular channel, one thin-walled tubular channels are formed, connected to the shell by bridges or partitions, for placement in each of them lines of LEDs, and between these channels on the inner wall of the shell along the tubular channel, other thin-walled tubular channels are formed for placing weighting agents in them, and the second recess on the other side of the shell is made with holes in the side wall of this recess, which are located opposite the said channels for the lines of LEDs and weighting materials, while in this second recess, closed by the lid, the processor board is located.
В светодиодном устройстве утяжелители представляют собой металлические шарики. А каждый тонкостенный трубчатый канал для размещения линейки светодиодов выполнен с боковыми стенками выпуклой формы.In an LED device, weights are metal balls. And each thin-walled tubular channel for placing a line of LEDs is made with side walls of a convex shape.
Указанный технический результат так же достигается тем, что в светодиодном устройстве для рисования светом в воздухе, содержащем корпус в виде шара из полой сферической тонкостенной оболочки из мягкого прозрачного пластика, а также размещенные внутри оболочки светодиоды, процессорная плата и источник питания, связанный с процессором, оболочка шара выполнена из мягкого прозрачного полиуретана, в которой по ее диаметру внутри полости оболочки сформирован трубчатый формы канал для размещения источника питания, в зонах соединения этого канала с оболочкой в последней выполнены первое углубление с одной стороны, на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала сформированы одни тонкостенные трубчатой формы каналы для размещения в каждом из них линейки светодиодов, а между этими каналами на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала сформированы другие тонкостенные трубчатой формы каналы для размещения в них утяжелителей, а второе закрываемое крышкой углубление с другой стороны оболочки выполнено с отверстиями в боковой стенке этого углубления, которые расположены напротив указанных каналов для линеек светодиодов и утяжелителей, при этом в этом втором углублении, закрываемом крышкой, размещена процессорная плата.The specified technical result is also achieved by the fact that in an LED device for drawing with light in air, containing a housing in the form of a ball made of a hollow spherical thin-walled shell made of soft transparent plastic, as well as LEDs located inside the shell, a processor board and a power supply connected to the processor, the shell of the ball is made of soft transparent polyurethane, in which a tubular channel is formed along its diameter inside the cavity of the shell to accommodate the power source, in the zones of connection of this channel with the shell in the latter, the first recess is made on one side, on the inner wall of the shell along the tubular channel, one thin-walled tubular channels for placing a line of LEDs in each of them, and between these channels on the inner wall of the shell along the tubular channel, other thin-walled tubular channels are formed for placing weighting agents in them, and the second recess covered with a lid on the other side is about the bumps are made with holes in the side wall of this recess, which are located opposite the said channels for the LED strips and weighting materials, while the processor board is located in this second recess, which is closed by the lid.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are essential and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the required technical result.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.
На фиг. 1 - общий внешний вид светодиодного устройства со стороны подшипника крепления шнура;FIG. 1 - general appearance of the LED device from the side of the cord fastening bearing;
На фиг. 2 - вид на прозрачный корпус светодиодного устройства;FIG. 2 is a view of the transparent body of the LED device;
фиг. 3 - показано расположение трубчатых каналов на примере нижней полусферы корпуса;fig. 3 - shows the location of the tubular channels on the example of the lower hemisphere of the body;
фиг. 4 - вид на корпус со стороны углубления с отверстиями в боковой стенке.fig. 4 is a view of the body from the side of a recess with holes in the side wall.
Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция светодиодного устройства (пои) для рисования светом в воздухе, которое представляет собой по форме шар 1, выполненный из тонкостенной сферической оболочки 2 (фиг. 1 и 2), изготовленной из мягкого прозрачного полиуретана, связанной со шнуром 3, который в теле оболочки закреплен на подшипнике качения (металлическом или керамическом) с возможностью того, что шар может вращаться вокруг шнура или наоборот, шнур может вращаться вокруг своей оси относительно шара. Другой конец шнура шарнирным узлом связан с ручкой 4 или петлей для руки пользователя. Таким образом, ручка, сам шар и шнур имеют возможность свободного вращения относительно элементов, с которыми они кинематически связаны.According to the present invention, a design of an LED device (poi) for drawing with light in air is considered, which is a
В качестве подшипника качения используется стандартный малогабаритный подшипник, через внутреннее кольцо которого протягивается шнур и завязывается, например, узлом или крепится другим способом так, чтобы шнур при натяжении не мог выскользнуть из этого кольца, который Важным является наличие такого узла относительного вращения элементов, а не его конкретное исполнение. Аналогично может быть выполнен шарнирный узел связи шнура с ручкой. В случае применения петли шарнирный узел может быть выполнен в виде вертлюга, подшипник качения утапливается в тело оболочки и держится в ней за счет сил упругости оболочки.As a rolling bearing, a standard small-sized bearing is used, through the inner ring of which a cord is pulled and tied, for example, in a knot or attached in another way so that the cord cannot slip out of this ring when pulled, which is important is the presence of such a knot of relative rotation of the elements, and not its specific execution. The hinge joint of the cord connection with the handle can be made in a similar way. In the case of using a hinge, the hinge assembly can be made in the form of a swivel, the rolling bearing is recessed into the shell body and is held in it due to the elastic forces of the shell.
Конструкция шнура, как элемента удаленной связи шара с ручкой или петлей не рассматривается в рамках нестоящей заявки. Шнур должен быть нерастяжимым, это обусловлено необходимость контроля за траекторией вращения шара при формировании световых изображений в воздухе.The construction of the cord as a remote link between the ball and the handle or loop is not considered within the scope of this application. The cord must be inextensible, this is due to the need to control the trajectory of the ball rotation when forming light images in the air.
Внутри оболочки шара размещены линейки светодиодов для светового излучения наружу через прозрачную оболочку и образования при вращении шара поля, на котором можно программными средствами демонстрировать динамические цветные или монохромные картинки. Светодиоды связаны через контроллер с процессором на процессорной плате и с источником питания, которые (в виду миниатюрного исполнения) могут так же размещаться в полости оболочки шара.Inside the shell of the ball, there are rows of LEDs for light emission outward through the transparent shell and the formation of a field during the rotation of the ball, on which dynamic color or monochrome pictures can be demonstrated by software. The LEDs are connected through the controller to the processor on the processor board and to the power supply, which (due to their miniature design) can also be placed in the cavity of the ball shell.
Закрепив шнур на руке или ухватившись за ручку пользователь имеет возможность вращать в воздухе шар со скоростью, определяемой физическими способностями самого пользователя. При быстром и умелом вращении горящие пои образуют в воздухе узоры и рисунки. Режим "рисунков на поверхности шара" обеспечивается за счет программно-аппаратных алгоритмов обработки данных со встроенных датчиков - акселерометров и гироскопов. Получается крутящий шар с эффектом бегущей строки. Пои может иметь возможность программирования и управления с мобильного приложения, что обеспечивается встроенным микропроцессором обеспечения связи по протоколу Wi-Fi, Bluetooth или другого протокола радиосвязи. Пои-фитнес-трекер в приложении считает обороты, время тренировки и время в движении, условные калории, некоторые трюки, ведет журнал тренировок, отображает суммарные и осредненные показатели за все время.By fixing the cord on the hand or by grasping the handle, the user has the ability to rotate the ball in the air at a speed determined by the user's physical abilities. With fast and skillful rotation, burning poi form patterns and patterns in the air. The "patterns on the surface of the ball" mode is provided by software and hardware algorithms for processing data from built-in sensors - accelerometers and gyroscopes. It turns out a twisting ball with a creeping line effect. Poi can be programmed and controlled from a mobile application, which is provided by a built-in microprocessor providing communication via Wi-Fi, Bluetooth or other radio communication protocol. Poi-fitness tracker in the application counts RPM, training time and time in motion, conditional calories, some tricks, keeps a training log, displays total and average indicators for all time.
Особенностью применения пои является то, что при приобретении навыков и обучения или в силу некоторых внешних неблагоприятных обстоятельств шар сталкивается с пользователем или внешним препятствием, что выражается в ударном воздействии как на оболочку шара, так и на пользователя. Выбор формы шара обусловлен проявлением этой объемного тела равнопрочности по всем направлением и достаточной высокой степенью сопротивления динамическим нагрузкам.A feature of the use of poi is that when acquiring skills and training or due to some external unfavorable circumstances, the ball collides with a user or an external obstacle, which is expressed in an impact on both the ball shell and the user. The choice of the shape of the ball is due to the manifestation of this volumetric body of equal strength in all directions and a sufficiently high degree of resistance to dynamic loads.
Выполнение оболочки шара из мягкого прозрачного полиуретана позволяет придать этой оболочке такие свойства как амортизационность и способность за счет деформации стенки оболочки гасить энергию удара. При этом сохраняется и не разрушается форма шара.The implementation of the shell of the ball from soft transparent polyurethane makes it possible to give this shell such properties as shock absorption and the ability, due to deformation of the shell wall, to damp the impact energy. In this case, the shape of the ball is preserved and not destroyed.
Мягкий двух компонентный полиуретан является сильным и в тоже время легким штучным материалом, который может повторить форму готового изделия с помощью соединения двух ингредиентов (основы и отвердителя) в необходимых пропорциях. Основу представляют собой вещества изоциановой группы, а в качестве отвердителя используются гидроксильные группы. Во время соединения этих веществ осуществляется процедура полимеризации, а полимерный материал, который был создан с ее помощью, приобретает полиуретановые свойства и строение. Есть полимерные смеси холодного и горячего вида полимеризации. Холодная полимеризация проводится в условиях средней температуры, что позволяет использовать такие современные технологии как 3D печать корпуса на принтере. При такой печати конструкция оболочки со всей ее внутренней структурой представляет собой монолитную конструкцию с однородной структурой материала. Однородность материала позволяет исключить наличие зон или точек концентрации напряжения в конструкции и исключить их влияние на разрушение оболочки при ее деформации под ударным воздействием.The soft two-component polyurethane is a strong yet light piece material that can be shaped like a finished product by combining two ingredients (base and hardener) in the right proportions. The basis is represented by substances of the isocyanic group, and hydroxyl groups are used as a hardener. During the combination of these substances, the polymerization procedure is carried out, and the polymer material that was created with its help acquires polyurethane properties and structure. There are polymer mixtures of cold and hot polymerization. Cold polymerization is carried out under medium temperature conditions, which allows the use of such modern technologies as 3D printing of the case on a printer. With this printing, the shell structure with all its internal structure is a monolithic structure with a homogeneous material structure. The homogeneity of the material makes it possible to exclude the presence of zones or points of stress concentration in the structure and to exclude their influence on the destruction of the shell during its deformation under impact.
Этот полимер обладает высокой эластичностью материала, стойкостью к воздействию атмосферных осадков, а также воздействию химических веществ и перепадов температуры. Литьевой полиуретан характеризуется высокой стойкостью к износу и прочностью после окончательного отвердевания. Полимер отличается высокой гибкостью. Легко возвращается в свои первоначальные размеры и возвращает форму после деформации. Как эластомер, он отлично сохраняет геометрию и способен возвращаться к первоначальному состоянию много раз.This polymer has a high elasticity of the material, resistance to atmospheric precipitation, as well as to chemicals and temperature changes. Castable polyurethane is characterized by high wear resistance and toughness after final hardening. The polymer is highly flexible. Easily returns to its original dimensions and returns its shape after deformation. As an elastomer, it has excellent geometry retention and is capable of returning to its original state many times.
Кроме технологии 3D печати корпус шара может быть изготовлен литьевым способом или с применением любой другой современной технологии изготовления шарообразных оболочек.In addition to 3D printing technology, the body of the ball can be made by injection molding or using any other modern technology for manufacturing spherical shells.
Выполнение оболочки шара пои из мягкого полиуретана позволяет получить форму с высокими упругими и восстановительными характеристиками, что делает пои безопасным при ударах. Но особенностью рассматриваемого пои так же является то, что на внутренней стенке его закреплены ленты 5 линейки светодиодов (фиг. 4) и средства утяжеления и балансировки пои - утяжелители в виде металлических шариков.The shell of the poi ball is made of soft polyurethane to obtain a shape with high elastic and restorative characteristics, which makes the poi safe when hitting. But the peculiarity of the poi under consideration is also the fact that on the inner wall of it are fixed
В оболочке по ее диаметру внутри полости сформирован трубчатый формы сквозной канал 6, используемый для размещения источника питания (например, в виде пальчиковых батареек - АА или AAA - или аккумуляторов). В зонах соединения этого канала 6 с оболочкой в последней выполнены первое углубление 7 с одной стороны для размещения подшипника качения, к которому прикреплен конец шнура. При замене шнура, сначала тянут шнур и преодолевая силу упругого сжатия оболочки выдергивают его вместе с подшипником качения и после этого отсоединяют шнур от подшипника. Если шнур не нужен, например, когда пои используется в качестве элементов жонглирования, то это углубление просто закрывается крышкой (крышка держится на клипсах или упругих выступах).A tubular through
На внутренней стенке оболочки 2 вдоль трубчатого канала 6 сформированы одни тонкостенные трубчатой формы каналы 8, соединенные с оболочкой перемычками или перегородками, для размещения в каждом из них линейки светодиодов 5. Каждый канал 8, по сути представляет собой уплощенную трубку, протянутую вдоль внутренней поверхности стенки оболочки. Эта трубка соединена с оболочкой через перемычки 9 или перегородки, которые используются в качестве элементов, воспринимающих деформацию оболочки и поглощающих энергию деформации с частичной ее передачей на трубки, где расположены светодиодные линейки. По сути, каналы 8 так же выполнены из прозрачного мягкого полиуретана и обладают свойством упругой деформации, но из-за того, что в них находится линейка светодиодов (лента со светодиодами) желательно минимизировать деформацию этих каналов. Получается, что каналы 8, как отдельные трубчатые оболочки, соединены с оболочкой шара через упруго деформируемые тонкостенные перемычки-ножки, которые удерживают каналы 8 на некотором расстоянии от самой оболочки шара.On the inner wall of the
Между каналами 8 на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала 6 сформированы другие тонкостенные трубчатой формы каналы 10 для размещения в них утяжелителей (сами утяжелители не показаны). В качестве утяжелителей используют металлические шарики. Решение о применении утяжелителей в виде шариков принято из-за удобства укладки этих шариков в трубчатые каналы и возможности регулирования (за счет увеличения или уменьшения количества шариков в каждом канале) веса устройства и дисбаланса. Выполненный из полиуретана шар мало весит, а в режиме формирования картинок в воздухе необходимо обеспечить равномерность вращения шара по кольцевой траектории, что достигается проявлением инерционных сил. А эти силы зависят от веса пои. Поэтому утяжеление пои оказывает положительное влияние на динамику вращения пои. Кроме того, утяжелители позволяют отбалансировать шар, что позволит ему равномерно вращаться вокруг шнура. Эти каналы 8 прикреплены непосредственно к оболочке шара.Between the
Второе углубление 11 с другой стороны оболочки выполнено с отверстиями 12 в боковой стенке этого углубления, которые расположены напротив указанных каналов 8 и 10 для линеек светодиодов и утяжелителей. Через это углубление устанавливают источник питания, в этом углублении размещают процессорную плату и производят разводку проводов от платы к линейкам светодиодов.The
После изготовления оболочки через эти отверстия вставляются ленты 5 линеек светодиодов (на фиг. 4 видно, что лента заканчивается хвостиком, посредством которого конец ленты крепится в этом отверстии) и шарики для придания веса пои. Данное углубление 11 закрывается крышкой (не показана), выполнена с глухой крышкой, которая крепится в углублении упругими лапками.After the shell has been manufactured,
Все элементы силовой конструкции пои (оболочка шара и все каналы и их средства соединения с поверхностью оболочки), а так же крышки для углублений (в случае их применения) выполнены из одного и того же материала - мягкого прозрачного полиуретана.All elements of the poi power structure (the ball shell and all channels and their means of connection with the shell surface), as well as the covers for the recesses (if used), are made of the same material - soft transparent polyurethane.
Данный пои может иметь вариантные исполнения, но в любом случае он характеризуется минимальным конструктивным алгоритмом построения, который выражен в том, что:This poi can have variants, but in any case it is characterized by a minimal constructive construction algorithm, which is expressed in the following:
- содержит корпус в виде шара из полой сферической тонкостенной оболочки из мягкого прозрачного полиуретана,- contains a body in the form of a ball made of a hollow spherical thin-walled shell made of soft transparent polyurethane,
- применением шнура, имеющего на одном конце шарнирно связанную с шнуром ручку или петлю для руки пользователя, другой конец которого шарнирно соединен с шаром для обеспечения возможности вращения шара вокруг шнура;- the use of a cord having at one end a handle or a loop for the user's hand pivotally connected to the cord, the other end of which is pivotally connected to the ball to enable the ball to rotate around the cord;
- содержит размещенные внутри оболочки светодиоды и источник питания, связанный с процессором;- contains LEDs located inside the shell and a power supply connected to the processor;
- наличием внутри полости оболочки шара по ее диаметру трубчатой формы канала для источника питания;- the presence of a channel for the power source inside the cavity of the ball shell along its diameter;
- наличием в зонах соединения этого трубчатого канала с оболочкой первого углубления с одной стороны оболочки для размещения в нем подшипника качения, к которому прикреплен конец шнура;- the presence in the zones of connection of this tubular channel with the shell of the first recess on one side of the shell to accommodate the rolling bearing, to which the end of the cord is attached;
- наличием на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала тонкостенных трубчатой формы каналов в виде трубчатых оболочек, которые соединены с оболочкой перегородками и используются для размещения в каждом из них линейки светодиодов;- the presence on the inner wall of the shell along the tubular channel of thin-walled tubular channels in the form of tubular shells, which are connected to the shell by partitions and are used to accommodate a line of LEDs in each of them;
- наличием между каналами для линеек светодиодов на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала тонкостенных трубчатой формы каналов в виде трубчатых оболочек для размещения в них утяжелителей в виде металлических шариков;- the presence between the channels for the LED strips on the inner wall of the shell along the tubular channel of thin-walled tubular channels in the form of tubular shells for placing weighting agents in the form of metal balls;
- наличием в зонах соединения трубчатого канала для шнура с оболочкой второго углубления с другой стороны оболочки, которое выполнено с отверстиями в боковой стенке этого углубления, расположенными напротив каналов для линеек светодиодов и утяжелителей.- the presence in the zones of connection of the tubular channel for the cord with the sheathing of the second recess on the other side of the sheath, which is made with holes in the side wall of this recess, located opposite the channels for the LED strips and weighting materials.
Пои в форме шара с упруго деформируемой оболочкой повышенной прочности и эксплуатационной надежности может использоваться в режиме отсоединения шнура в качестве шара для контактного жонглирования или мячом для классического жонглирования. Для этого пользователь описанным ранее приемом извлекает шнур и закрывает углубления 7 и 11 крышками. Пои в форме и в функции мяча сохраняет все свои свойства в части светодемонстрации картинок при нахождении в руках пользователя или при подачах/передачах другому пользователю, так как функционирование электронной части пои не связано с наличием или отсутствием шнура.Poi in the form of a ball with an elastically deformable shell of increased strength and operational reliability can be used in the mode of disconnecting the cord as a ball for contact juggling or a ball for classic juggling. To do this, the user, using the previously described technique, removes the cord and closes the
В связи с этим пои в форме шара и в функции мяча может иметь следующее исполнение.In this regard, a poi in the form of a ball and in the function of a ball can have the following design.
Этот вариант полностью совпадает по конструкции шара ср шнуром, но в этом варианте шнур отсоединяется, а углубления закрываются крышками. Управление включением производится либо микровключателем на одной из крышек (световое излучение проходит в соответствии с заранее вложенным алгоритмом в процессоре) или дистанционно через приложение с применением связи про протоколу Wi-Fi, Bluetooth или другого протокола радиосвязи.This option completely coincides in the design of the ball with a cord, but in this version the cord is disconnected, and the recesses are closed with lids. Switching on is controlled either by a microswitch on one of the covers (the light radiation passes in accordance with a pre-embedded algorithm in the processor) or remotely through the application using a connection using the Wi-Fi protocol, Bluetooth or another radio communication protocol.
Для этого варианта исполнения светодиодное устройство для рисования светом в воздухе содержит корпус в виде шара из полой сферической тонкостенной оболочки из мягкого прозрачного полиуретана, внутри которого размещены светодиоды и источник питания, связанный с процессором.For this embodiment, the LED device for drawing with light in air comprises a body in the form of a ball made of a hollow spherical thin-walled shell made of soft transparent polyurethane, inside which there are LEDs and a power supply connected to the processor.
В этой оболочке по ее диаметру внутри полости так же остается трубчатой формы канал в виде трубчатой оболочки, в зоне соединения которой с оболочкой в последней углубление со стороны размещения платы закрыто крышкой. При этом, как и в варианте пои со шнуром, на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала сформированы тонкостенные трубчатой формы каналы для размещения в каждом из них линейки светодиодов, а между этими каналами на внутренней стенке оболочки вдоль трубчатого канала сформированы другие тонкостенные трубчатой формы каналы для размещения в них стержневых утяжелителей.In this shell, along its diameter inside the cavity, a channel in the form of a tubular shell also remains tubular, in the zone of connection of which with the shell in the latter recess on the side where the board is placed is closed with a cover. In this case, as in the version of poi with a cord, on the inner wall of the shell along the tubular channel, thin-walled tubular channels are formed to accommodate a line of LEDs in each of them, and between these channels on the inner wall of the shell along the tubular channel, other thin-walled tubular channels are formed for placement of rod weights in them.
Для размещения лент светодиодных линеек и средств утяжеления и балансировки в боковой стенке второго углубления (с другой стороны оболочки) выполнены отверстия, которые расположены напротив указанных каналов для линеек светодиодов и утяжелителей.To accommodate strips of LED strips and means of weighting and balancing, holes are made in the side wall of the second recess (on the other side of the shell), which are located opposite the indicated channels for the strips of LEDs and weighting agents.
В данном варианте исполнения трубчатый канал 6 используется для размещения источника питания.In this embodiment, the
Пои в функции элемента для жонглирования или мяча пои может быть выполнено как небольшого размера (для жонглирования или в виде детского мяча) или иметь размеры, соответствующие размерам, например, волейбольного маяча для коллективной командной игры. Возможно исполнение пои-мяча для футбола, волейбола, художественной гимнастики и возможно даже тенниса. Понятно, что такие пои-мячи будут не для соревнований, а для развлечения в дружеской компании. Такой пои так же может иметь такой функционал как счетчики бросков, подач, падений и т.д.Poi as a juggling element or ball The poi can be small (for juggling or as a baby ball) or be sized to fit, for example, a volleyball beacon for a team game. Poi ball can be performed for football, volleyball, rhythmic gymnastics and maybe even tennis. It is clear that such poi balls will not be for competition, but for entertainment in a friendly company. Such a poi can also have such functionality as counters for shots, serves, falls, etc.
Настоящее изобретение в рассмотренных вариантах исполнения промышленно применимо, изготовлено и практически опробовано. Полученные результаты показывают, что конструктивная схема корпуса шара или оболочки шара выбрана оправданно и в эксплуатации при испытаниях на удары показала достаточно высокую эксплуатационную надежность.The present invention in the considered embodiments is industrially applicable, manufactured and practically tested. The results obtained show that the structural scheme of the ball body or the ball shell was chosen justifiably and in operation during impact tests showed a sufficiently high operational reliability.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129350A RU2750003C1 (en) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Led device for drawing with light in air (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129350A RU2750003C1 (en) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Led device for drawing with light in air (options) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750003C1 true RU2750003C1 (en) | 2021-06-21 |
Family
ID=76504819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020129350A RU2750003C1 (en) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Led device for drawing with light in air (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750003C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236383A (en) * | 1991-11-27 | 1993-08-17 | I & K Trading Corporation | Illuminated toy ball |
| US5888156A (en) * | 1996-01-03 | 1999-03-30 | Counter Punch Group | Lighted inflatable device |
| US8517869B2 (en) * | 2008-11-25 | 2013-08-27 | Adidas International Marketing B.V. | Bladder for a ball |
| US8727918B1 (en) * | 2011-07-14 | 2014-05-20 | Robert Gentile | Illuminated game projectile with cradled light source |
| RU2628824C1 (en) * | 2016-09-23 | 2017-08-22 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Air balloon shell |
| RU2663008C1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-07-31 | Олег Александрович Поваляев | Training device |
-
2020
- 2020-09-04 RU RU2020129350A patent/RU2750003C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236383A (en) * | 1991-11-27 | 1993-08-17 | I & K Trading Corporation | Illuminated toy ball |
| US5888156A (en) * | 1996-01-03 | 1999-03-30 | Counter Punch Group | Lighted inflatable device |
| US8517869B2 (en) * | 2008-11-25 | 2013-08-27 | Adidas International Marketing B.V. | Bladder for a ball |
| US8727918B1 (en) * | 2011-07-14 | 2014-05-20 | Robert Gentile | Illuminated game projectile with cradled light source |
| RU2628824C1 (en) * | 2016-09-23 | 2017-08-22 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Air balloon shell |
| RU2663008C1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-07-31 | Олег Александрович Поваляев | Training device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2810378C (en) | Improved tethered led illuminated ball | |
| US20090221388A1 (en) | Feedback-providing sporting goods item | |
| US7364518B2 (en) | Wrist toy | |
| US20170065856A1 (en) | Luminous ball | |
| US4085540A (en) | Mechanical toy athlete | |
| CN103337111A (en) | Control device for communicating visual information | |
| US5222741A (en) | Tactical target system | |
| RU2750003C1 (en) | Led device for drawing with light in air (options) | |
| ES2924415T3 (en) | Device and signaling apparatus | |
| US20080200289A1 (en) | Wrist toy | |
| US6220917B1 (en) | Body suspended amusement system | |
| US10426988B1 (en) | Resistance exercise device | |
| JP2007152057A (en) | Hitting exercise device | |
| US10022605B2 (en) | Training device for improving reaction capabilities, reflexes, speed and further associated, sports-related, physical and cognitive skills of a user in training | |
| KR101129696B1 (en) | Portable tennis training apparatus | |
| JP2004016451A (en) | Ball | |
| SU1535552A1 (en) | Device for training basketball players | |
| KR20080000683U (en) | Training ball for racket sport | |
| RU2695401C1 (en) | Light-emitting diode device for drawing with light in air | |
| KR20210012844A (en) | Amusement air-ball | |
| ES2341119T3 (en) | BALL GAME THAT CAN BE USED, FOR EXAMPLE, FOR THE TRAINING OF ONE OR MORE TENNIS PLAYERS. | |
| US10661138B2 (en) | Baseball hitting apparatus | |
| RU2706248C1 (en) | Light-emitting diode device for drawing in air | |
| KR200383193Y1 (en) | Shuttle cock for practice | |
| CN112691350A (en) | Eccentric ball manufacturing method |