CN215202010U - 一种车型stem教育机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于机器人技术领域，提供了一种车型STEM教育机器人，包括行走主体，行走主体包括行走架、主控模块和电池模组，行走架包括底盘和盖板，盖板通过支撑杆连接于底盘，主控模块和电池模组连接于底盘，底盘包括底板和两个侧板，各侧板分别设置有两个用于安装动力器件的安装孔，车型STEM教育机器人还包括多组可选择性连接于安装孔的行走部件，行走部件包括连接于安装孔处的动力器件，行走部件还包括与不同动力器件匹配的轮体或机械臂。本实用新型中，行走主体结构合理紧凑，行走主体可以匹配不同的动力器件、轮体或机械臂实现不同的形态，组件具有通用性，利于降低采购成本，利于产品及技术的推广应用。

Description

一种车型STEM教育机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种车型STEM教育机器人。

背景技术

目前的机器人，例如用于STEAM教育领域的机器人，主要面向对编程和机器人感兴趣的客户群体,由于该领域对机器人产品的类型要求很多，需要研发各种不同形态的机器人来满足客户的心理预期,并且由于产品种类过多,对于教育机构来说会增加很多采购成本，不同机器人之间的零件也很难通用。导致了配货数不好预估，有可能还会造成厂商库存积压。对于客户群体而言，也增加了购买成本，不利于产品及技术的推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种车型STEM教育机器人，其行走主体可以匹配不同的动力器件、轮体或机械臂实现不同的形态，组件具有通用性，利于降低采购成本，利于产品及技术的推广应用。

本实用新型的技术方案是：一种车型STEM教育机器人，包括行走主体，所述行走主体包括行走架、主控模块和电池模组，所述行走架包括底盘和盖板，所述盖板通过支撑杆连接于所述底盘，所述主控模块和所述电池模组连接于底盘，所述底盘包括底板和两个侧板，两个所述侧板相对所述底板向下一体折弯成型于所述底板的两侧，各所述侧板分别设置有两个用于安装动力器件的安装孔，所述车型STEM教育机器人还包括多组可选择性连接于所述安装孔的行走部件，所述行走部件包括连接于所述安装孔处的动力器件，所述行走部件还包括与不同所述动力器件匹配的轮体或机械臂。

具体地，所述主控模块设置于所述底板上，所述电池模组设置于所述底板下，各所述安装孔分别靠近于所述侧板的两端设置。

具体地，所述底板的上端向上一体折弯形成有前置板，所述前置板设置有用于安装附件传感器的安装结构。

具体地，所述盖板包括顶板和两个分别一体折弯成型于所述顶板两侧的侧斜板，所述顶板与所述底板之间通过多个支撑杆连接，所述顶板的前端一体折弯成型有前斜板，所述前斜板设置有用于安装显示屏的显示屏安装窗口，所述前斜板的下端一体成型有前面板，所述前面板设置有用于安装照射灯的灯孔。

具体地，所述动力器件包括两个并列设置的180度舵机、一个360度舵机和一个直流减速电机；所述机械臂为用于与所述180度舵机配合且用于步态行走的多连杆机构；所述轮体为用于与所述360度舵机配合的行走轮和用于与所述直流减速电机配合的竞速轮；所述两个180度舵机、一个360度舵机和一个直流减速电机择一插于所述安装孔处并通过锁紧件连接于所述行走架。

具体地，所述安装孔呈矩形，所述安装孔的两侧设置有锁紧孔，所述锁紧孔为螺纹孔且设置有多个不同规格，所述锁紧件螺纹连接于所述螺纹孔。

具体地，所述多连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的第一端固定连接于同一所述安装孔处的一个所述180度舵机，所述第一连杆的第二端转动连接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端转动连接于所述第三连杆的第一端，所述第三连杆的第二端转动连接于所述第四连杆的第一端，所述第四连杆的第二端固定连接于另一个所述180度舵机。

具体地，所述主控模块为树莓派主控器，所述树莓派主控板与所述电池模组连接，所述180度舵机、所述360度舵机和所述直流减速电机连接于所述行走架时与所述树莓派主控板连接。

具体地，所述盖板上固定连接有支架，所述支架固定连接有摄像头模块，所述摄像头模块电连接于树莓派主控板；

所述底盘的前端设置有超声波模块，所述超声波模块电连接于树莓派主控板；

所述底盘的前端设置有LED模块，所述LED模块电连接于树莓派主控板；

所述底盘的前端底部处设置有颜色识别模块，所述颜色识别模块电连接于树莓派主控板；

所述铝合金盖板连接有手势姿态传感器，所述手势姿态传感器电连接于树莓派主控板。

具体地，所述底盘和盖板均为铝合金件。

本实用新型所提供的一种车型STEM教育机器人，行走主体结构合理紧凑，通过设置通用的安装孔，不同的动力器件可以适配安装于安装孔处，行走主体可以匹配不同的动力器件、轮体或机械臂实现不同的形态，组件具有通用性，利于降低采购成本，利于产品及技术的推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走主体第一视角的立体示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走主体第二视角的立体示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走主体第三视角的立体示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走主体第四视角的立体示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中机器狗形态下去除一组多连杆行走部件的立体示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中机器狗形态的立体示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走小车形态下去除四组多连杆行走部件的立体示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走小车形态下去除四个行走轮的立体示意图；

图9是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中行走小车形态的立体示意图；

图10是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中竞速赛车形态下去除一个竞速轮的立体示意图；

图11是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中竞速赛车形态下去的立体示意图；

图12是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中盖板的立体示意图；

图13是本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人中底盘的立体示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图13所示，本实用新型实施例提供的一种车型STEM教育机器人，包括行走主体100，所述行走主体100包括行走架110、主控模块120和电池模组130，行走架110包括底盘140和盖板150，盖板150通过支撑杆160连接于底盘140，支撑杆160可以为双头螺杆等，支撑杆160可以设置有多个。主控模块120和电池模组130连接于底盘140，底盘140包括底板141和两个侧板142，两个侧板142相对底板141向下一体折弯成型于底板141的两侧，各侧板142分别设置有两个用于安装动力器件的安装孔101，车型STEM教育机器人还包括多组可选择性连接于安装孔101的行走部件，行走部件包括连接于安装孔101处的动力器件，行走部件还包括与不同动力器件匹配的轮体或机械臂，行走主体100结构合理紧凑，通过设置通用的安装孔101，不同的动力器件可以适配安装于安装孔101处，行走主体100可以匹配不同的动力器件、轮体或机械臂实现不同的形态，组件具有通用性，利于降低采购成本，利于产品及技术的推广应用。

具体地，主控模块120设置于底板141上，电池模组130设置于底板141下，各安装孔101分别靠近于侧板142的两端设置，其结构可靠。

具体地，底板141的上端向上一体折弯形成有前置板143，前置板143设置有用于安装附件传感器的安装结构，使用者可以选择将不同的附件传感器连接于安装结构。

具体地，盖板150包括顶板154和两个分别一体折弯成型于顶板154两侧的侧斜板152，顶板154与底板141之间通过多个支撑杆160连接，顶板154的前端一体折弯成型有前斜板151，前斜板151设置有用于安装显示屏(显示屏模块550)的显示屏安装窗口，前斜板151的下端一体成型有前面板153，前面板153设置有用于安装照射灯(LED模块)的灯孔。

具体地，安装孔101可以呈矩形，安装孔101的两侧设置有锁紧孔102，锁紧孔102为螺纹孔且设置有多个不同规格，例如设置为多个M2、M3的螺纹通孔。

具体地，动力器件包括两个并列设置的180度舵机210(设置有四组，即8个180度舵机210)、一个360度舵机310(设置有四组)和一个直流减速电机410(设置有四组)；机械臂为用于与180度舵机210配合且用于步态行走的多连杆机构(设置有四组)；轮体为用于与360度舵机310配合的行走轮320(设置有四组)和用于与直流减速电机410电机配合的竞速轮420(设置有四组)；两个180度舵机210、一个360度舵机310和一个直流减速电机410择一插于安装孔101处并通过锁紧件连接于行走架110，锁紧件螺纹连接于螺纹孔。使用者只需一个行走主体100，通过四组多连杆机构、四组180度舵机210(每组两个)和行走主体100可以组成机器狗形态(如图5、6所示)，行走主体100结合四组行走轮320、四组360度舵机310可以组成行走小车形态(如图7至图9所示)，行走主体100结合四组竞速轮420和直流减速电机410可以组成竞速赛车形态(如图10和图11所示)，通用性高，趣味性高。

180度舵机210和多连杆机构可以组成多连杆行走部件200。

360度舵机310和行走轮320可以组成行走轮部件300。

直流减速电机410和竞速轮420可以组成竞速轮部件400。

具体地，多连杆机构包括第一连杆231、第二连杆232、第三连杆233和第四连杆234，第一连杆231的第一端固定连接于同一安装孔101处的一个180度舵机210，第一连杆231的第二端转动连接于第二连杆232的第一端，第二连杆232的第二端转动连接于第三连杆233的第一端，第三连杆233的第二端转动连接于第四连杆234的第一端，第四连杆234的第二端固定连接于另一个180度舵机210，可使机器人模拟小狗的步态。

具体地，主控模块120为树莓派主控器，其可扩展且趣味性佳，树莓派主控板与电池模组130连接，180度舵机210、360度舵机310和直流减速电机410连接于行走架110时与树莓派主控板连接。

具体地，盖板150上固定连接有支架150，支架150固定连接有摄像头模块510，摄像头模块510电连接于树莓派主控板；底盘140的前端设置有超声波模块520，超声波模块520电连接于树莓派主控板；底盘140的前端设置有LED模块530，LED模块530电连接于树莓派主控板；底盘140的前端底部处设置有颜色识别模块540，颜色识别模块540电连接于树莓派主控板；铝合金盖板150连接有手势姿态传感器，手势姿态传感器电连接于树莓派主控板，通过不同的传感器实现不同的功能，功能丰富，超声波模块520可用于测距、避障等，LED模块530电可以用于照明或指示灯等，颜色识别模块540可以应用于循迹行走，手势姿态传感器可以识别使用者的手势，并使树莓派主控板根据预设作对对应的控制指令。

具体地，底盘140和盖板150均可以为铝合金件，其重量轻且强度高。

本实用新型实施例所提供的一种车型STEM教育机器人，行走主体100结构合理紧凑，通过设置通用的安装孔101，不同的动力器件可以适配安装于安装孔101处，行走主体100可以匹配不同的动力器件、轮体或机械臂实现不同的形态，组件具有通用性，利于降低采购成本，从而利于产品及技术的推广应用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车型STEM教育机器人，其特征在于，包括行走主体，所述行走主体包括行走架、主控模块和电池模组，所述行走架包括底盘和盖板，所述盖板通过支撑杆连接于所述底盘，所述主控模块和所述电池模组连接于底盘，所述底盘包括底板和两个侧板，两个所述侧板相对所述底板向下一体折弯成型于所述底板的两侧，各所述侧板分别设置有两个用于安装动力器件的安装孔，所述车型STEM教育机器人还包括多组可选择性连接于所述安装孔的行走部件，所述行走部件包括连接于所述安装孔处的动力器件，所述行走部件还包括与不同所述动力器件匹配的轮体或机械臂。

2.如权利要求1所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述主控模块设置于所述底板上，所述电池模组设置于所述底板下，各所述安装孔分别靠近于所述侧板的两端设置。

3.如权利要求1所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述底板的上端向上一体折弯形成有前置板，所述前置板设置有用于安装附件传感器的安装结构。

4.如权利要求1所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述盖板包括顶板和两个分别一体折弯成型于所述顶板两侧的侧斜板，所述顶板与所述底板之间通过多个支撑杆连接，所述顶板的前端一体折弯成型有前斜板，所述前斜板设置有用于安装显示屏的显示屏安装窗口，所述前斜板的下端一体成型有前面板，所述前面板设置有用于安装照射灯的灯孔。

5.如权利要求1至4中任一项所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述动力器件包括两个并列设置的180度舵机、一个360度舵机和一个直流减速电机；所述机械臂为用于与所述180度舵机配合且用于步态行走的多连杆机构；所述轮体为用于与所述360度舵机配合的行走轮和用于与所述直流减速电机配合的竞速轮；所述两个180度舵机、一个360度舵机和一个直流减速电机择一插于所述安装孔处并通过锁紧件连接于所述行走架。

6.如权利要求5所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述安装孔呈矩形，所述安装孔的两侧设置有锁紧孔，所述锁紧孔为螺纹孔且设置有多个不同规格，所述锁紧件螺纹连接于所述螺纹孔。

7.如权利要求5所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述多连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的第一端固定连接于同一所述安装孔处的一个所述180度舵机，所述第一连杆的第二端转动连接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端转动连接于所述第三连杆的第一端，所述第三连杆的第二端转动连接于所述第四连杆的第一端，所述第四连杆的第二端固定连接于另一个所述180度舵机。

8.如权利要求5所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述主控模块为树莓派主控器，所述树莓派主控板与所述电池模组连接，所述180度舵机、所述360度舵机和所述直流减速电机连接于所述行走架时与所述树莓派主控板连接。

9.如权利要求1至4中任一项所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述盖板上固定连接有支架，所述支架固定连接有摄像头模块，所述摄像头模块电连接于树莓派主控板；

所述底盘的前端设置有超声波模块，所述超声波模块电连接于树莓派主控板；

所述底盘的前端设置有LED模块，所述LED模块电连接于树莓派主控板；

所述底盘的前端底部处设置有颜色识别模块，所述颜色识别模块电连接于树莓派主控板；

所述盖板连接有手势姿态传感器，所述手势姿态传感器电连接于树莓派主控板。

10.如权利要求1至4中任一项所述的一种车型STEM教育机器人，其特征在于，所述底盘和盖板均为铝合金件。

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