CN208673604U - 一种用于展示机器人***构成的教学机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于展示机器人***构成的教学机器人，包括演示平台、人形机器人、传感器模块、第一减速器模块、第一电机模块、第二电机模块、第一控制器和第二控制器；第一减速器模块和第一电机模块安装在人形机器人内部，第二电机模块陈列在演示平台上，第一控制器安装在人形机器人内，第二控制器安装在演示平台内；传感器模块陈列在演示平台上；当传感器模块接收操控指令后，第一控制器控制第一电机模块执行动作，第二控制器控制第二电机执行完全相同的动作。中小学生在操作机器人时既能观察到人形机器人的动作，也能观察到陈列在演示平台上的各个模块的对应动作，无需拆解机器人也能详细的了解人形机器人内部的结构和工作原理。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学设备领域，尤其涉及一种用于展示机器人***构成的教学机器人。
背景技术
机器人一直以来是中小学生非常感兴趣的科技产品，配合机器人实物来教学机器人中所涉及的各类物理知识是一种非常有效的教学方法。在当前的各类机器人产品中，人形机器人是最受中小学生欢迎的机器人类型；但是在当前的现有技术中，并没有专用于教学的人形机器人，教师在教学中很难通过实物操作将机器人内部的零部件及动作原理直观的展示给学生。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于教学的机器人，帮助教师在现场操作机器人的同时将机器人各个部件的动作原理演示给学生。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于展示机器人***构成的教学机器人，包括演示平台、人形机器人、传感器模块、第一减速器模块、第一电机模块、第二电机模块、第一控制器和第二控制器；
第一减速器模块和第一电机模块安装在人形机器人内部，第一电机模块和第一减速器驱动人形机器人执行动作，如抬手臂动作和/或抓取动作等；
第二电机模块陈列在演示平台上，第二电机模块与第一电机模块结构一致，第二电机模块内部结构完全暴露或者采用透明外壳；第一电机模块藏在人形机器人的内部，无法被观察到；当第一电机模块驱动人形机器人执行各类动作时，中小学生既能观察到机器人的动作也能观察到与第一电机模块完全一致的第二电机模块的具体动作，从而明白人形机器人内部的结构和动作原理；
第一控制器安装在人形机器人内，第二控制器安装在演示平台内；
传感器模块陈列在演示平台上，传感器模块接收操控指令，第一控制器和第二控制器接收传感器的数据，第一控制器控制第一电机模块，第二控制器控制第二电机模块；
人形机器人放置在演示平台上；
当传感器模块接收操控指令后，第一控制器控制第一电机模块执行动作，第二控制器控制第二电机执行完全相同的动作。
进一步的，第二电机模块包括驱动电机、丝杠、滑轨和滑块，驱动电机驱动丝杠旋转，滑块与丝杠螺纹连接，滑块安装在滑轨上，第二电机模块用于将驱动电机的旋转运动转化为滑块的往复运动。
进一步的，演示平台上还设置有第二减速器模块，第二减速器模块包括手轮、主动轴和从动轴，手轮驱动主动轴旋转，主动轴与从动轴之间通过一组或多组齿轮组连接；从动轴上悬挂砝码，中小学生通过旋转手轮即可提升砝码的高度；在砝码不变的情况下，通过改变主动轴和从动轴之间的传动比，让中小学生体会旋转手轮所需要的力量变化，直观体会减速器模块的传动比与输出扭矩的关系。
进一步的，所述人形机器人具有多根与手腕铰接的手指，手指之间设置有控制块，控制块通过连杆与所有手指铰接，与第二电机模块完全一致的第一电机模块安装在手腕内，第一电机模块的滑块通过长杆连接控制块；往复运动的滑块驱动控制块往复运动，进而驱动手指舒张和紧握；
进一步的，所述演示平台上还设置有编码器模块，编码器模块是一种将角位移转化为电信号的装置，中小学生可以自行旋转编码器的转轴并观察编码器输出数值的变化；
进一步的，所述演示平台上还设置有多个显示屏，每个显示屏对应显示其附近陈列的模块结构的资料信息。
有益效果：本实用新型的教学机器人将人形机器人内部的减速器模块、电机模块和编码器模块单独复制一份陈列在演示平台上，中小学生在操作机器人时既能观察到人形机器人的动作，也能观察到陈列在演示平台上的各个模块的对应动作，无需拆解机器人也能详细的了解人形机器人内部的结构和工作原理。
附图说明
图1是实施例1教学机器人结构示意图。
图2是实施例1教学机器人的传感器模块结构示意图。
图3是实施例1教学机器人的传感器模块结构示意图(隐藏外壳)。
图4是实施例1教学机器人的第二电机模块结构示意图(隐藏外壳)。
图5是实施例1教学机器人的第二减速器模块结构示意图(隐藏外壳)。
图6是实施例1教学机器人的人形机器人的手腕及手指的局部图。
其中：1、演示平台；2、人形机器人；2-1、手指；2-2、手腕；2-3、控制块；3、传感器模块；3-1、超声波传感器；3-2、电感式接近开关；3-3、电容式接近开关；3-4、红外测距传感器；3-5、手柄；3-6、旋钮；4、第二减速器模块；4-1、手轮；4-2、主动轴；4-3、从动轴；4-4、齿轮组；5、第二电机模块；5-1、驱动电机；5-2、丝杠；5-3、滑轨；5-4、滑块；6、编码器模块；7、显示屏；8、砝码。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的用于展示机器人***构成的教学机器人，包括演示平台1、人形机器人2、传感器模块3、第一减速器模块、第二减速器模块4、第一电机模块、第二电机模块5、第一控制器、第二控制器、编码器模块6和显示屏7。
第二电机模块5陈列在演示平台1上，第二电机模块5采用透明玻璃外壳；第二电机模块5内部的结构如图4所示，包括驱动电机5-1、丝杠5-2、滑轨5-3和滑块5-4，驱动电机5-1驱动丝杠5-2旋转，滑块5-4与丝杠5-2螺纹连接，滑块5-4安装在滑轨5-3上，第二电机模块5用于将驱动电机5-1的旋转运动转化为滑块5-4的往复运动；
第二减速器模块4陈列在演示平台1上，第二减速器模块4采用透明玻璃外壳；第二减速器模块4的内部结构如图5所示，第二减速器模块4包括手轮4-1、主动轴4-2和从动轴4-3，手轮4-1驱动主动轴4-2旋转，主动轴4-2与从动轴4-3之间通过一组或多组齿轮组4-4连接；从动轴4-3上悬挂砝码8，中小学生通过旋转手轮4-1即可提升砝码8的高度；在砝码8不变的情况下，通过改变主动轴4-2和从动轴4-3之间的传动比，让中小学生体会旋转手轮4-1所需要的力量变化，直观体会减速器模块的传动比与输出扭矩的关系；
人形机器人2放置在演示平台1上，该人形机器人2能够执行抬臂和抓取两个动作；第一减速器模块安装在人形机器人2内部，第一减速器模块与第二减速器模块4基本相同，不同之处仅仅在于使用手臂旋转电机替代手轮4-1，第一减速器模块驱动人形机器人2的整个手臂旋转实现抬臂动作；图6所示的是人形机器人2的手腕2-2与手指2-1，三根手指2-1与手腕2-2铰接，手指2-1之间设置有控制块2-3，控制块2-3通过连杆与所有手指2-1铰接，手腕2-2内安装有第一电机模块，第一电机模块与第二电机模块5完全一致，第一电机模块的滑块带动控制块2-3往复运动实现手指2-1舒张和紧握；
传感器模块3陈列在演示平台1上；如图2和图3所示，传感器模块3包括超声波传感器3-1、电感式接近开关3-2、电容式接近开关3-3和红外测距传感器3-4，第一控制器和第二控制器接收所有传感器的数据，第一控制器控制人形机器人2内的各个动作模块，第二控制器控制演示平台1上的各个动作模块；当超声波传感器3-1感应到有人靠近，第一控制器启动人形机器人2眼睛后面的屏幕，显示预定的灯光信息并发出语音；当中小学生拨动旋钮3-6触发电感式接近开关3-2或电容式接近开关3-3，第一控制器控制人形机器人2抬起手臂或放低手臂；当中小学生扳动手柄3-5之后，触发红外测距传感器3-4的测量数据发生变化，第一控制器控制人形机器人2的手指2-1握紧或舒张，同时，第二控制器控制第二电机模块5同步动作；
编码器模块6陈列在演示平台1上，编码器模块6是一种将角位移转化为电信号的装置，中小学生可以自行旋转编码器的转轴并观察编码器输出数值的变化；
五个显示屏7安装在演示平台1的侧面，每个显示屏7对应显示其附近陈列的模块结构的资料信息。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于展示机器人***构成的教学机器人，其特征在于：包括演示平台、人形机器人、传感器模块、第一减速器模块、第一电机模块、第二电机模块、第一控制器和第二控制器；
第一减速器模块和第一电机模块安装在人形机器人内部，第一电机模块和第一减速器驱动人形机器人执行动作；
第二电机模块陈列在演示平台上，第二电机模块与第一电机模块结构一致，第二电机模块内部结构完全暴露或者采用透明外壳；
第一控制器安装在人形机器人内，第二控制器安装在演示平台内；
传感器模块陈列在演示平台上，传感器模块接收操控指令，第一控制器和第二控制器接收传感器的数据，第一控制器控制第一电机模块，第二控制器控制第二电机模块；
人形机器人放置在演示平台上；
当传感器模块接收操控指令后，第一控制器控制第一电机模块执行动作，第二控制器控制第二电机执行完全相同的动作。
2.根据权利要求1所述的用于展示机器人***构成的教学机器人，其特征在于：
第二电机模块包括驱动电机、丝杠、滑轨和滑块，驱动电机驱动丝杠旋转，滑块与丝杠螺纹连接，滑块安装在滑轨上。
3.根据权利要求2所述的用于展示机器人***构成的教学机器人，其特征在于：
演示平台上还设置有第二减速器模块，第二减速器模块包括手轮、主动轴和从动轴，手轮驱动主动轴旋转，主动轴与从动轴之间通过一组或多组齿轮组连接。
4.根据权利要求3所述的用于展示机器人***构成的教学机器人，其特征在于：
所述人形机器人具有多根与手腕铰接的手指，手指之间设置有控制块，控制块通过连杆与所有手指铰接，与第二电机模块完全一致的第一电机模块安装在手腕内，第一电机模块的滑块通过长杆连接控制块。
5.根据权利要求4所述的用于展示机器人***构成的教学机器人，其特征在于：
所述演示平台上还设置有编码器模块。
6.根据权利要求5所述的用于展示机器人***构成的教学机器人，其特征在于：
所述演示平台上还设置有多个显示屏，每个显示屏对应显示其附近陈列的模块结构的资料信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820099710.8U CN208673604U (zh) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | 一种用于展示机器人***构成的教学机器人 |
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| CN201820099710.8U CN208673604U (zh) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | 一种用于展示机器人***构成的教学机器人 |
Publications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208673604U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109949689A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-06-28 | 武汉普道蓝图创意工程股份有限公司 | 一种机器人剖析展示平台 |
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2018
- 2018-01-22 CN CN201820099710.8U patent/CN208673604U/zh active Active
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