CN108544512B - 一种能够培养幼儿动手能力的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够培养幼儿动手能力的机器人，包括底板和套环，所述底板的顶部固定连接有机器人本体，所述机器人本体内壁的底部固定连接有横板，所述机器人本体内壁的两侧之间固定连接有安装板，所述安装板底部的一侧与横板顶部的一侧之间通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆表面的底部固定连接有蜗杆套筒，所述横板的顶部且位于转动杆表面的一侧通过连接块固定连接有电机，且电机输出轴的一端固定连接有与蜗杆套筒相啮合的蜗轮，涉及机器人技术领域。该能够培养幼儿动手能力的机器人，可实现通过奖励糖果的方式来锻炼幼儿的动手动脑能力，激发幼儿的玩乐兴趣，寓教于乐，为幼儿的教育生长创造了良好的条件。

Description

一种能够培养幼儿动手能力的机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种能够培养幼儿动手能力的机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途，机器人现已涉及到各种行业，如今在教育行业，机器人也起到了举足轻重的作用，儿童机器人的出现给家长带来了诸多便利，它能模仿儿童做一些简单的动作并和他们进行游戏，同时也可以激发儿童的学习兴趣和培养儿童的综合能力，机器人走入学校和电脑普及校园一样，已经成为必定的趋势，机器人教育已经成为教育领域的新课程，机器人未来将成为趋势，当今社会需要具有创新意识和有创造性思维的人才，未来的社会更是如此。

随着时代的发展，越来越多家长对幼儿的学前教育越来越重视，机器人的使用越来越普遍，但现有的机器人功能单一，仅仅起到了看护监管的作用，对于幼儿的动手动脑能力没有帮助，这大大降低了教育类机器人的实用性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够培养幼儿动手能力的机器人，解决了现有机器人功能单一以及不能培育幼儿动手动脑能力的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种能够培养幼儿动手能力的机器人，包括底板和套环，所述底板的顶部固定连接有机器人本体，所述机器人本体内壁的底部固定连接有横板，所述机器人本体内壁的两侧之间固定连接有安装板，所述安装板底部的一侧与横板顶部的一侧之间通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆表面的底部固定连接有蜗杆套筒，所述横板的顶部且位于转动杆表面的一侧通过连接块固定连接有电机，且电机输出轴的一端固定连接有与蜗杆套筒相啮合的蜗轮，所述机器人本体内壁背面的一侧通过轴承转动连接有活动轴，所述活动轴的表面固定连接有第一锥齿轮，所述转动杆表面的顶部固定连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述活动轴的表面且位于第一锥齿轮的一侧固定连接有第一皮带轮，所述机器人本体内壁的一侧固定连接有支撑架，且支撑架的正面通过轴承转动连接有转动轴，所述转动轴的表面固定连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮和第一皮带轮的表面均传动连接有传送皮带，且传送皮带的表面固定连接有推板，所述安装板的顶部连通有出料管，且出料管的内部固定连接有控制阀，所述底板的顶部且位于机器人本体的正面通过支撑板固定连接有称重传感器，且称重传感器的顶部通过连接块固定连接有竖杆，所述机器人本体的背面从上至下依次固定连接有投料口、按键和控制开关，所述底板的顶部且位于机器人本体的背面固定连接有矩形箱，且矩形箱的内部分别固定连接有中央处理器和数据比较器，称重传感器的输出端与数据比较器的输入端连接，所述数据比较器的输出端与反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端分别与数据比较器、语音播报模块、电机和控制阀输入端连接，并且控制开关和按键的输出端均与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输入端与电源模块的输出端电性连接，并且电源模块的输出端分别与称重传感器和按键的输入端电性连接。

优选的，所述安装板顶部的两侧均固定连接有斜板，且斜板远离安装板的一侧与机器人本体内壁的一侧固定连接。

优选的，所述机器人本体一侧的底部连通有排料管，所述底板的顶且位于机器人本体的一侧固定连接有接料盒。

优选的，所述底板的顶部且位于机器人本体的另一侧固定连接有收纳盒，所述底板底部的两侧均固定连接有万向轮。

优选的，所述机器人本体一侧的底部连通有排料管，所述底板的顶且位于机器人本体的一侧固定连接有接料盒。

(三)有益效果

本发明提供了一种能够培养幼儿动手能力的机器人。具备以下有益效果：

(1)、该能够培养幼儿动手能力的机器人，通过在机器人本体内壁的底部固定连接有横板，在机器人本体内壁的两侧之间固定连接有安装板，在安装板底部的一侧与横板顶部的一侧之间通过轴承转动连接有转动杆，在转动杆表面的底部固定连接有蜗杆套筒，在横板的顶部且位于转动杆表面的一侧通过连接块固定连接有电机，且电机输出轴的一端固定连接有与蜗杆套筒相啮合的蜗轮，在机器人本体内壁背面的一侧通过轴承转动连接有活动轴，在活动轴的表面固定连接有第一锥齿轮，在转动杆表面的顶部固定连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，在活动轴的表面且位于第一锥齿轮的一侧固定连接有第一皮带轮，在机器人本体内壁的一侧固定连接有支撑架，且支撑架的正面通过轴承转动连接有第二皮带轮，在第二皮带轮和第一皮带轮的表面均传动连接有传送皮带，且传送皮带的表面固定连接有推板，再通过出料管和控制阀的配合设置，可实现通过奖励糖果的方式来锻炼幼儿的动手动脑能力，激发幼儿的玩乐兴趣，寓教于乐，为幼儿的教育生长创造了良好的条件。

(2)、该能够培养幼儿动手能力的机器人，通过在底板的顶部且位于机器人本体的另一侧固定连接有收纳盒，在底板的顶且位于机器人本体的一侧固定连接有接料盒，可实现方便存储套环以及接收糖果，也可锻炼幼儿的归纳收集能力，提高了该机器人的实用性。

(3)、该能够培养幼儿动手能力的机器人，通过在底板的顶部且位于机器人本体的正面通过支撑板固定连接有称重传感器，且称重传感器的顶部通过连接块固定连接有竖杆，在机器人本体的背面从上至下依次固定连接有投料口、按键和控制开关，在底板的顶部且位于机器人本体的背面固定连接有矩形箱，且矩形箱的内部分别固定连接有中央处理器和数据比较器，再通过电源模块、反馈模块和语音播报模块的配合设置，可实现根据竖杆上套环的重量来判断是否到达设定的重量值，为后续的奖励奠定了基础。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的剖视图；

图3为本发明结构的后视图；

图4为本发明活动轴结构的侧视图；

图5为本发明图2中A处的局部放大图；

图6为本发明***的结构原理框图。

图中：1底板、2机器人本体、3横板、4安装板、5转动杆、6蜗杆套筒、7电机、8蜗轮、9活动轴、10第一锥齿轮、11第二锥齿轮、12第一皮带轮、13支撑架、14第二皮带轮、15传送皮带、16推板、17斜板、18出料管、19控制阀、20排料管、21接料盒、22收纳盒、23万向轮、24称重传感器、25竖杆、26投料口、27按键、28控制开关、29矩形箱、30中央处理器、31数据比较器、32反馈模块、33语音播报模块、34电源模块、35套环、36转动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种能够培养幼儿动手能力的机器人，包括底板1和套环35，每个套环35的重量为10g，底板1的顶部且位于机器人本体2的正面通过支撑板固定连接有称重传感器24，称重传感器24的型号为STC-100Kg,称重传感器24可对竖杆25上的套环35进行称重，称重传感器24的输出端与数据比较器31的输入端连接，数据比较器31的输出端与反馈模块32的输入端连接，反馈模块32的输出端与中央处理器30的输入端连接，中央处理器30的型号为ARM9，中央处理器30的输出端分别与数据比较器31、语音播报模块33、电机7和控制阀19输入端连接，语音播报模块33可对幼儿发出语音播报指令，可播报出相应的重量值，为幼儿后续动手能力的培养奠定了基础，同时也提高了该机器人的实用性，为后续机器人的长期使用创造了良好的条件，并且控制开关28和按键27的输出端均与中央处理器30的输入端连接，中央处理器30的输入端与电源模块34的输出端电性连接，并且电源模块34的输出端分别与称重传感器24和按键27的输入端电性连接，且称重传感器24的顶部通过连接块固定连接有竖杆25，机器人本体2的背面从上至下依次固定连接有投料口26、按键27和控制开关28，投料口26的设置为家长放置糖果提供了方便，底板1的顶部且位于机器人本体2的背面固定连接有矩形箱29，且矩形箱29的内部分别固定连接有中央处理器30和数据比较器31，数据比较器31的设置可将称重的重量与设定的重量值进行比较，底板1的顶部且位于机器人本体2的另一侧固定连接有收纳盒22，底板1底部的两侧均固定连接有万向轮23，底板1的顶部固定连接有机器人本体2，机器人本体2一侧的底部连通有排料管20，糖果可通过排料管20进入到接料盒21内，排料管21起到了一定的导向作用，为后续幼儿方便拿取糖果创造了良好的条件，底板1的顶且位于机器人本体2的一侧固定连接有接料盒21，接料盒21和收纳盒22的设置可实现方便存储套环35以及接收糖果，也可锻炼幼儿的归纳收集能力，提高了该机器人的实用性，机器人本体2内壁的底部固定连接有横板3，机器人本体2内壁的两侧之间固定连接有安装板4，安装板4的顶部连通有出料管18，且出料管18的内部固定连接有控制阀19，安装板4顶部的两侧均固定连接有斜板17，且斜板17远离安装板4的一侧与机器人本体2内壁的一侧固定连接，安装板4底部的一侧与横板3顶部的一侧之间通过轴承转动连接有转动杆5，转动杆5表面的底部固定连接有蜗杆套筒6，横板3的顶部且位于转动杆5表面的一侧通过连接块固定连接有电机7，且电机7输出轴的一端固定连接有与蜗杆套筒6相啮合的蜗轮8，机器人本体2内壁背面的一侧通过轴承转动连接有活动轴9，活动轴9的表面且位于第一锥齿轮10的一侧固定连接有第一皮带轮12，机器人本体2内壁的一侧固定连接有支撑架13，且支撑架13的正面通过轴承转动连接有转动轴36，转动轴36的表面固定连接有第二皮带轮14，第二皮带轮14和第一皮带轮12的表面均传动连接有传送皮带15，且传送皮带15的表面固定连接有推板16，活动轴9的表面固定连接有第一锥齿轮10，转动杆5表面的顶部固定连接有与第一锥齿轮10相啮合的第二锥齿轮11。

使用时，通过按键27依次输入五组称重计量的数值，分别是60g、50g、80g、40g和70g，然后通过按键27将五组数值依次输入到数据比较器31中，作为比较数据，每个套环35的重量为10g，通过幼儿将收纳盒22内的套环35套在竖杆25上，称重传感器24会对称重传感器24顶部竖杆25上的套环35重量进行检测，然后将检测的数值传输至数据比较器31中，在数据比较器31内将检测的重量值与输入的数值进行比较，数据比较器31将重量值经反馈模块32反馈至中央处理器30，如果等于依次输入的数值，就表示达到了所要的套环35重量，同时中央处理器30可以打开控制开关28，使得电机7开始工作以及控制阀19打开，糖果可通过出料管18落入到传送皮带15上，电机7通过蜗轮8和蜗杆套筒6带动转动杆5开始转动，转动杆5上的第二锥齿轮11通过第一锥齿轮10带动活动轴9开始转动，活动轴9的转动可带动第一皮带轮12开始转动，再通过传送皮带15的配合设置可带动第二皮带轮14开始转动，糖果通过传送皮带15和推板16推送至排料管20内，再由排料管20落入至接料盒21内，这样就完成了整个工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种能够培养幼儿动手能力的机器人，包括底板（1）和套环（35），其特征在于：所述底板（1）的顶部固定连接有机器人本体（2），所述机器人本体（2）内壁的底部固定连接有横板（3），所述机器人本体（2）内壁的两侧之间固定连接有安装板（4），所述安装板（4）底部的一侧与横板（3）顶部的一侧之间通过轴承转动连接有转动杆（5），所述转动杆（5）表面的底部固定连接有蜗杆套筒（6），所述横板（3）的顶部且位于转动杆（5）表面的一侧通过连接块固定连接有电机（7），且电机（7）输出轴的一端固定连接有与蜗杆套筒（6）相啮合的蜗轮（8），所述机器人本体（2）内壁背面的一侧通过轴承转动连接有活动轴（9），所述活动轴（9）的表面固定连接有第一锥齿轮（10），所述转动杆（5）表面的顶部固定连接有与第一锥齿轮（10）相啮合的第二锥齿轮（11），所述活动轴（9）的表面且位于第一锥齿轮（10）的一侧固定连接有第一皮带轮（12），所述机器人本体（2）内壁的一侧固定连接有支撑架（13），且支撑架（13）的正面通过轴承转动连接有转动轴（36），所述转动轴（36）的表面固定连接有第二皮带轮（14），所述第二皮带轮（14）和第一皮带轮（12）的表面均传动连接有传送皮带（15），且传送皮带（15）的表面固定连接有推板（16），所述安装板（4）的顶部连通有出料管（18），且出料管（18）的内部固定连接有控制阀（19），所述底板（1）的顶部且位于机器人本体（2）的正面通过支撑板固定连接有称重传感器（24），且称重传感器（24）的顶部通过连接块固定连接有竖杆（25），所述机器人本体（2）的背面从上至下依次固定连接有投料口（26）、按键（27）和控制开关（28），所述底板（1）的顶部且位于机器人本体（2）的背面固定连接有矩形箱（29），且矩形箱（29）的内部分别固定连接有中央处理器（30）和数据比较器（31），幼儿将收纳盒（22）内的套环(35)套在竖杆(25)上，称重传感器（24）的输出端与数据比较器（31）的输入端连接，所述数据比较器（31）的输出端与反馈模块（32）的输入端连接，所述反馈模块（32）的输出端与中央处理器（30）的输入端连接，所述中央处理器（30）的输出端分别与数据比较器（31）、语音播报模块（33）、电机（7）和控制阀（19）输入端连接，并且控制开关（28）和按键（27）的输出端均与中央处理器（30）的输入端连接，所述中央处理器（30）的输入端与电源模块（34）的输出端电性连接，并且电源模块（34）的输出端分别与称重传感器（24）和按键（27）的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种能够培养幼儿动手能力的机器人，其特征在于：所述安装板（4）顶部的两侧均固定连接有斜板（17），且斜板（17）远离安装板（4）的一侧与机器人本体（2）内壁的一侧固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种能够培养幼儿动手能力的机器人，其特征在于：所述机器人本体（2）一侧的底部连通有排料管（20），所述底板（1）的顶且位于机器人本体（2）的一侧固定连接有接料盒（21）。

4.根据权利要求1所述的一种能够培养幼儿动手能力的机器人，其特征在于：所述底板（1）的顶部且位于机器人本体（2）的另一侧固定连接有收纳盒（22），所述底板（1）底部的两侧均固定连接有万向轮（23）。

Images