CN110085096A - 一种多功能的机器人教具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能的机器人教具,其结构包括演示版、伸缩杆、底座、壳体、挡盖、行走机构、挡架、按钮、衔接块,壳体顶端面正中间通过底座设有伸缩杆,伸缩杆和壳体互相垂直,伸缩杆最顶端通过衔接块安装有演示版,演示版和衔接块通过螺铨固定,壳体内部底端活动安装有行走机构,本发明通过上述部件的互相组合,本发明通过动力平衡***、行走轮等共同配合,两两外支垫之间的距离大于履带片与履带片之间的孔隙,以及外支垫表面光滑无棱角,不会勾取地毯上面的绒毛,且通过重力平衡结构在灵活调配行走轮两端所受的重量,保证演示版在行走过程中也不会发生歪斜。
Description
技术领域
本发明涉及陪伴学习类机器人领域,尤其是涉及到一种多功能的机器人教具。
背景技术
机器人教具是指半自主、自主或者在人类完全控制下协助教学者完成教学任务的设备,目前市场有很多开发学龄儿童的机器人教具,这类机器教具更多的是实操可拆卸性,对于2-5岁的儿童更多的是演示,这类儿童年纪小,教学环境中大部分铺设有柔软的地表物如地毯,地毯柔软,容易凹陷,失去平衡,且行走机构大部分都是履带式,容易缠绕地毯上的绒毛,导致地毯被损坏。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种多功能的机器人教具,其结构包括演示版、伸缩杆、底座、壳体、挡盖、行走机构、挡架、按钮、衔接块,所述壳体顶端面正中间通过底座设有伸缩杆,所述伸缩杆和壳体互相垂直,所述伸缩杆最顶端通过衔接块安装有演示版,所述演示版和衔接块通过螺铨固定,所述壳体内部底端活动安装有行走机构,所述壳体前后两端皆安装有挡盖,两个挡盖的长度不同,长度较高的那个挡盖下方安装有挡架,所述挡架正上方的壳体上安装有按钮。
作为本技术方案的进一步优化,所述行走机构为动力平衡***和两个行走轮构成,所述动力平衡***两端分别安装有行走轮。
作为本技术方案的进一步优化,所述行走轮由转盘、支盘、轮毂支架、外支垫组成,所述转盘为圆形并且其正中间安装有支盘,所述支盘外边缘均匀安装有三根轮毂支架,所述轮毂支架末端设有外支垫,所述外支垫和轮毂支架之间采用螺铨固定。
作为本技术方案的进一步优化,所述外支垫为弧形支架,且两端皆为弧面、表面光滑无棱角,不会勾取地毯上绒毛,刮伤地毯。
作为本技术方案的进一步优化,所述动力平衡***由盘体、电池、驱动轴、电机、重力平衡结构组成,所述盘体一端安装有电池,所述电池靠近盘体中心的位置安装有电机,所述电机和电池电连接,所述电机和驱动轴传动连接,所述驱动轴水平两端皆安装有行走机构,与电池相对的盘体另一端安装有重力平衡结构。
作为本技术方案的进一步优化,所述重力平衡结构由第一滚球、第一活动套管、第二滚球、第二活动套管、气管组成,所述第一活动套管、第二活动套管并列放置在盘体上,二者的水平中轴线与盘体水平中分线重合,所述第一活动套管、第二活动套管皆为空心圆柱体,所述第一活动套管直径大于第二活动套管,所述第一活动套管、第二活动套管二者上下两端之间皆通过气管连通,所述第一活动套管中放置有第一滚球,所述第一滚球球直径与第一活动套管横截面直径等同,所述第一滚球和第一活动套管活动配合,所述第二活动套管内部中设有第二滚球,所述第二滚球和第二活动套管活动配合,所述第二活动套管直径与第二滚球球直径等同。
作为本技术方案的进一步优化,第一滚球质量大于第二滚球,且二者的总质量和电池、电机重量相等,起到一个配置平衡,保证装置在行走过程中不会倾斜摔倒。
有益效果
本发明一种多功能的机器人教具与现有技术相比具有以下优点:
1.本发明行走轮是采用三支轮毂支架带动外支垫转动,两两外支垫之间的距离大于履带片与履带片之间的孔隙,地毯绒毛或者其他被压,在滚动过程中会自动脱离而不会因为空间不够而被缠绕,抽丝。
2.本发明外支垫为两端是弧面且表面光滑无棱角的弧形支架,不会勾取地毯上绒毛,刮伤地毯。
3.本发明设置的重力平衡结构,第一,作为配重,用来平衡盘体两端重量,完全避免在行走过程中因为两端不平衡造成行走不稳定的问题,第二,作为行走过程中的行走轮两端所受重量的灵活配置,一旦失去平衡,第一滚球、第二滚球自动调整关距离盘体正中间水平线之间的距离,进而实现重量配比调整,从而实现两个行走轮在地毯中的凹陷一致,保证演示版不发生倾斜,方便教学。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明一种多功能的机器人教具的外观示意图。
图2为本发明一种多功能的机器人教具的内部示意图。
图3为本发明行走轮的结构示意图。
图4为本发明动力平衡***的俯视示意图。
图5为本发明重力平衡结构的放大示意图。
图6为本发明驱动轴、电机的放大示意图。
图中:演示版1、伸缩杆2、底座3、壳体4、挡盖5、行走机构6、挡架7、按钮8、衔接块9、动力平衡***61、行走轮62、转盘621、支盘622、轮毂支架623、外支垫624、盘体611、电池612、驱动轴613、电机614、重力平衡结构615、第一滚球651、第一活动套管652、第二滚球653、第二活动套管654、气管655。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式以及附图说明,进一步阐述本发明的优选实施方案。
实施例
请参阅图1-图6,本发明提供一种多功能的机器人教具,其结构包括演示版1、伸缩杆2、底座3、壳体4、挡盖5、行走机构6、挡架7、按钮8、衔接块9,所述壳体4顶端面正中间通过底座3设有伸缩杆2,所述伸缩杆2和壳体4互相垂直,所述伸缩杆2最顶端通过衔接块9安装有演示版1,所述演示版1和衔接块9通过螺铨固定,所述壳体4内部底端活动安装有行走机构6,所述壳体4前后两端皆安装有挡盖5,两个挡盖5的长度不同,长度较高的那个挡盖5下方安装有挡架7,所述挡架7正上方的壳体4上安装有按钮8。
所述行走机构6为动力平衡***61和两个行走轮62构成,所述动力平衡***61两端分别安装有行走轮62。
所述行走轮62由转盘621、支盘622、轮毂支架623、外支垫624组成,所述转盘621为圆形并且其正中间安装有支盘622,所述支盘622外边缘均匀安装有三根轮毂支架623,所述轮毂支架623末端设有外支垫624,所述外支垫624和轮毂支架623之间采用螺铨固定。
所述外支垫624为弧形支架,且两端皆为弧面、表面光滑无棱角,不会勾取地毯上绒毛,刮伤地毯。
所述动力平衡***61由盘体611、电池612、驱动轴613、电机614、重力平衡结构615组成,所述盘体611一端安装有电池612,所述电池612靠近盘体611中心的位置安装有电机614,所述电机614和电池612电连接,所述电机614和驱动轴613传动连接,所述驱动轴613水平两端皆安装有行走机构6,与电池612相对的盘体611另一端安装有重力平衡结构615。
所述重力平衡结构615由第一滚球651、第一活动套管652、第二滚球653、第二活动套管654、气管655组成,所述第一活动套管652、第二活动套管654并列放置在盘体611上,二者的水平中轴线与盘体611水平中分线重合,所述第一活动套管652、第二活动套管654皆为空心圆柱体,所述第一活动套管652直径大于第二活动套管654,所述第一活动套管652、第二活动套管654二者上下两端之间皆通过气管655连通,所述第一活动套管652中放置有第一滚球651,所述第一滚球651球直径与第一活动套管652横截面直径等同,所述第一滚球651和第一活动套管652活动配合,所述第二活动套管654内部中设有第二滚球653,所述第二滚球653和第二活动套管654活动配合,所述第二活动套管654直径与第二滚球653球直径等同,当教具在地毯上行走失去平衡时即演示版1无法保持水平状态,第一滚球651、第二滚球653也会滚动起来,自动调整关于盘体611正中间距离盘体611正中间水平线之间的距离,进而实现重量配比调整,保证装置整体平衡。
第一滚球651质量大于第二滚球653,且二者的总质量和电池612、电机614重量相等,起到一个配置平衡,保证装置在行走过程中不会倾斜摔倒。
在对2-5岁儿童采用演示版1进行教学过程中,在移动教具时,电机614通电,与之相连的驱动轴613将会带动两个行走轮62滚动,实现前进,行走轮62是采用三支轮毂支架623带动外支垫624转动,两两外支垫624之间的距离大于履带片与履带片之间的孔隙,地毯绒毛或者其他被压,在滚动过程中会自动脱离而不会因为空间不够而被缠绕,抽丝,而且外支垫624为弧形支架,两端皆为弧面、表面光滑无棱角,不会勾取地毯上绒毛,刮伤地毯,另外,在行走过程中一旦失去平衡即其中一个行走轮62陷入地毯中的程度较深,动力平衡***61中的第一滚球651、第二滚球653会分别在第一活动套管652、第二活动套管654滚动起来,二者滚动的方向相背,第一滚球651、第二滚球653自动调整距离盘体611正中间水平线之间的距离,实现两个行走轮62所承受的重量一致,从而实现两个行走轮62在地毯中的凹陷一致,保证演示版1不发生倾斜,方便教学。
本发明解决的问题是对于2-5岁的儿童更多的是演示,这类儿童年纪小,教学环境中大部分铺设有柔软的地表物如地毯,地毯柔软,容易凹陷,失去平衡,且行走机构大部分都是履带式,容易缠绕地毯上的绒毛,导致地毯被损坏,本发明通过上述部件的互相组合,本发明通过动力平衡***61、行走轮62等共同配合,两两外支垫624之间的距离大于履带片与履带片之间的孔隙,以及外支垫624表面光滑无棱角,不会勾取地毯上面的绒毛,且通过重力平衡结构615在灵活调配行走轮62两端所受的重量,保证演示版1在行走过程中也不会发生歪斜。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神或基本特征的前提下,不仅能够以其他的具体形式实现本发明,还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围,因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定,而不是上述说明限定。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种多功能的机器人教具,其特征在于:其结构包括演示版(1)、伸缩杆(2)、底座(3)、壳体(4)、挡盖(5)、行走机构(6)、挡架(7)、按钮(8)、衔接块(9),所述壳体(4)顶端面正中间通过底座(3)设有伸缩杆(2),所述伸缩杆(2)最顶端通过衔接块(9)安装有演示版(1),所述壳体(4)内部底端活动安装有行走机构(6),所述壳体(4)前后两端皆安装有挡盖(5),两个挡盖(5)的长度不同,长度较高的那个挡盖(5)下方安装有挡架(7),所述挡架(7)正上方的壳体(4)上安装有按钮(8)。
2.根据权利要求1所述的一种多功能的机器人教具,其特征在于:所述行走机构(6)为动力平衡***(61)和两个行走轮(62)构成,所述动力平衡***(61)两端分别安装有行走轮(62)。
3.根据权利要求2所述的一种多功能的机器人教具,其特征在于:所述行走轮(62)由转盘(621)、支盘(622)、轮毂支架(623)、外支垫(624)组成,所述转盘(621)为圆形并且其正中间安装有支盘(622),所述支盘(622)外边缘均匀安装有三根轮毂支架(623),所述轮毂支架(623)末端设有外支垫(624)。
4.根据权利要求3所述的一种多功能的机器人教具,其特征在于:所述外支垫(624)为弧形支架,且两端皆为弧面、表面光滑无棱角。
5.根据权利要求2所述的一种多功能的机器人教具,其特征在于:所述动力平衡***(61)由盘体(611)、电池(612)、驱动轴(613)、电机(614)、重力平衡结构(615)组成,所述盘体(611)一端安装有电池(612),所述电池(612)靠近盘体(611)中心的位置安装有电机(614),所述电机(614)和电池(612)电连接,所述电机(614)和驱动轴(613)传动连接,所述驱动轴(613)水平两端皆安装有行走机构(6),与电池(612)相对的盘体(611)另一端安装有重力平衡结构(615)。
6.根据权利要求5所述的一种多功能的机器人教具,其特征在于:所述重力平衡结构(615)由第一滚球(651)、第一活动套管(652)、第二滚球(653)、第二活动套管(654)、气管(655)组成,所述第一活动套管(652)、第二活动套管(654)并列放置在盘体(611)上,所述第一活动套管(652)、第二活动套管(654)二者上下两端之间皆通过气管(655)连通,所述第一活动套管(652)中放置有第一滚球(651),所述第二活动套管(654)内部中设有第二滚球(653)。
7.根据权利要求6所述的一种多功能的机器人教具,其特征在于:第一滚球(651)质量大于第二滚球(653),且二者的总质量和电池(612)、电机(614)重量相等。
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