CN110085096A - 一种多功能的机器人教具 - Google Patents

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陈文同
刘梦思
毛淑南
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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

一种多功能的机器人教具
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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