CN108510867A - 一种便携式教学机器人 - Google Patents

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程磊
胡乾坤
白文峰
石鹏
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Abstract

本发明公开了一种便携式教学机器人，包括收纳盒，收纳盒的内部底面设置有第一电机，第一电机的输出轴上设置有主动齿轮，主动齿轮的一侧啮合有从动齿轮，从动齿轮中心设置有转动轴，传动轴的顶端固定连接有底座，底座上设置有升降台，升降台上设置有机械臂；该教学机器人通过第一电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮通过转动轴带动底座转动，从而带动升降台上的教学板；通过第二电机带动丝杠转动，丝杠带动第一连杆、第二连杆上下运动，从而可以方便把升降台上的装置收纳到收纳盒里面，万向轮的设置，无需手动搬运机器人本体，避免对机器人本体造成损坏，提高耐用度，同时便于携带，扩大了教学机器人的使用范围。

Description

一种便携式教学机器人
技术领域
本发明涉及教学装置技术领域，特别涉及一种便携式教学机器人。
背景技术
随着我国国民经济的迅速发展，企业对机器人技能人才的需求越来越迫切。特别是我国加入世界贸易组织后，企业之间的竞争将在很大程度上表现为对技能人才的竞争，由此将极大地激发我国广大高职院校学生在机器人学习、掌握技术、能力培养方面的热情。机器人发展因此而带来的人才培养需求更开始显现，当前各高职高校纷纷建立机器人实验室等教学手段，因此，相关的教学机器人设备是否符合教学与就业需求显得尤为重要。以工业机器人产品为原型的工业作业型教学机器人以低成本工业化设计越来越成为高职高校机器人教学平台之一，这类机器人保留工业机器人所有特征，具有更好的开放性和可扩展性，更强的交互性和动手能力，良好的人机界面等因素，且低成本设计，安全可靠。对普及学生的机器人技能教育、科技的社会化都具有重要的意义。
现有的教学机器人通常设置于一个安装台面上，教学时直接启动教学机器人进行教学授课，由于机器人长期暴露于外界，在长期使用过程中容易被损坏，不利于其保存，也有的教学机器人在使用后，将其收纳进收纳盒内保存，使用时再取出。由于教学机器人具有一定重量，且教学机器人是相对较为精密的仪器，在无数次的收纳和取出过程中，教学机器人容易因操作失误而损伤。且现有教学机器人具有一定体积，收纳十分不便，不利于运输携带，因而只能在实验室或教室内使用，限制了教学机器人的使用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式教学机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供了一种便携式教学机器人，包括收纳盒，所述收纳盒的顶部为开口结构，所述收纳盒的内部底面设置有第一电机，所述第一电机的输出轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧啮合有从动齿轮，所述从动齿轮中心设置有转动轴，所述传动轴的顶端固定连接有底座；所述底座上沿长度方向开设有第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽和第二凹槽内均设置有丝杠，所述丝杠的左端通过联轴器连接有第二电机，所述丝杠上设置有与其转动配合的第一连接座，位于第一凹槽内的第一连接座上铰接有第一连杆，所述第一连杆的另一端铰接有第二连接座，所述第二连接座固定连接在升降台的底面；所述升降台的底面还固定连接有第三连接座，所述第三连接座通过第二连杆与位于第二凹槽内的第一连接座铰接；所述升降台上垂直安装有立柱，所述立柱上套接有第一轴套，所述第一轴套上通过第三连杆连接有第一教学板；所述第一轴套上还通过第四连杆连接有第二教学板；所述立柱上还套接有第二轴套，所述第二轴套位于第一轴套上方，所述第二轴套通过第五连杆连接有机械臂。
较佳地，所述机械臂包括第一关节、第二关节、传动装置、第三关节、第四关节和第五关节，所述第一关节通过传动装置连接有第二关节，所述第二关节也通过传动装置连接有第三关节，所述第三关节也通过传动装置连接有第四关节，所述第四关节也通过传动装置连接有第五关节，所述第五关节的末端设置有机械夹爪。
较佳地，所述第一轴套通过第二紧锁件与立柱固定。
较佳地，所述第二轴套通过第一紧锁件与立柱固定。
较佳地，所述立柱的顶端设置有电子显示屏。
较佳地，所述收纳盒的底面设置有万向轮。
较佳地，所述立柱为可伸缩性立柱。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种便携式教学机器人，通过第一电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮通过转动轴带动底座转动，从而带动升降台上的教学板，机械臂转动，进而方便教学；通过第二电机带动丝杠转动，丝杠带动第一连杆、第二连杆上下运动，从而可以方便把升降台上的装置收纳到收纳盒里面，整个收纳和取出过程轻松方便，省时省力，万向轮的设置，无需手动搬运机器人本体，避免对机器人本体造成损坏，提高耐用度，同时便于携带，扩大了教学机器人的使用范围。
附图说明
图1为本发明提供的一种便携式教学机器人结构示意图；
图2为底座示意图；
图3为机械臂示意图；
图4为控制系统图。
附图标记说明：
1、收纳盒；2、第一电机；3、主动齿轮；4、从动齿轮；5、转动轴；6、底座；6-1、第一凹槽；6-2、第二凹槽；7、丝杠；8、第二电机；9、第一连接座；10、第一连杆；11、第二连接座；12、第二连杆；13、第三连接座；14、升降台；15、立柱；16、第一轴套；17、第三连杆；18、第一教学板；19、第四连杆；20、第二教学板；21、第二轴套；22、机械臂；23、第一紧锁件；24、第二紧锁件；25、电子显示屏；26、第一关节；27、第二关节；28、传动装置；29、第三关节；30、第四关节；31、第五关节；32、机械夹爪。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1-3所示，本发明实施例提供了一种便携式教学机器人，包括收纳盒1，收纳盒1的顶部为开口结构，收纳盒1的内部底面设置有第一电机2，第一电机2的输出轴上设置有主动齿轮3，主动齿轮3的一侧啮合有从动齿轮4，从动齿轮4中心设置有转动轴5，传动轴5的顶端固定连接有底座6；底座6上沿长度方向开设有第一凹槽6-1和第二凹槽6-2；第一凹槽6-1和第二凹槽6-2内均设置有丝杠7，丝杠7的左端通过联轴器连接有第二电机8，丝杠7上设置有与其转动配合的第一连接座9，位于第一凹槽6-1内的第一连接座9上铰接有第一连杆10，第一连杆10的另一端铰接有第二连接座11，第二连接座11固定连接在升降台14的底面；升降台14的底面还固定连接有第三连接座13，第三连接座13通过第二连杆12与位于第二凹槽6-2内的第一连接座9铰接；升降台14上垂直安装有立柱15，立柱15上套接有第一轴套16，第一轴套16上通过第三连杆17连接有第一教学板18；第一轴套16上还通过第四连杆19连接有第二教学板20；立柱15上还套接有第二轴套21，第二轴套21位于第一轴套16上方，第二轴套21通过第五连杆连接有机械臂22。
在本发明实施例中，机械臂22包括第一关节26、第二关节27、传动装置28、第三关节29、第四关节30和第五关节31，第一关节26通过传动装置28连接有第二关节27，第二关节27也通过传动装置28连接有第三关节29，第三关节29也通过传动装置28连接有第四关节30，第四关节30也通过传动装置28连接有第五关节31，第五关节31的末端设置有机械夹爪32。第一轴套16通过第二紧锁件24与立柱15固定。第二轴套21通过第一紧锁件23与立柱15固定。立柱15的顶端设置有电子显示屏25。收纳盒1的底面设置有万向轮。立柱15为可伸缩性立柱。
如图4所示，该便携式教学机器人上设置有控制器，控制器内的控制模块控制第一电机上的传动模块，进而控制主动齿轮的转动；同时控制模块还控制电子显示屏内的显示模块，进而控制电子显示屏的开启或关闭；该控制模块还通过无线模块控制机械臂；该控制模块还控制第二电机上的升降模块，进而控制升降台的升降。
综上所述，本发明实施例提供的一种便携式教学机器人，通过第一电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮通过转动轴带动底座转动，从而带动升降台上的教学板，机械臂转动，进而方便教学；通过第二电机带动丝杠转动，丝杠带动第一连杆、第二连杆上下运动，从而可以方便把升降台上的装置收纳到收纳盒里面，整个收纳和取出过程轻松方便，省时省力，万向轮的设置，无需手动搬运机器人本体，避免对机器人本体造成损坏，提高耐用度，同时便于携带，扩大了教学机器人的使用范围。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种便携式教学机器人，其特征在于，包括收纳盒(1)，所述收纳盒(1)的顶部为开口结构，所述收纳盒(1)的内部底面设置有第一电机(2)，所述第一电机(2)的输出轴上设置有主动齿轮(3)，所述主动齿轮(3)的一侧啮合有从动齿轮(4)，所述从动齿轮(4)中心设置有转动轴(5)，所述传动轴(5)的顶端固定连接有底座(6)；
所述底座(6)上沿长度方向开设有第一凹槽(6-1)和第二凹槽(6-2)；所述第一凹槽(6-1)和第二凹槽(6-2)内均设置有丝杠(7)，所述丝杠(7)的左端通过联轴器连接有第二电机(8)，所述丝杠(7)上设置有与其转动配合的第一连接座(9)，位于第一凹槽(6-1)内的第一连接座(9)上铰接有第一连杆(10)，所述第一连杆(10)的另一端铰接有第二连接座(11)，所述第二连接座(11)固定连接在升降台(14)的底面；所述升降台(14)的底面还固定连接有第三连接座(13)，所述第三连接座(13)通过第二连杆(12)与位于第二凹槽(6-2)内的第一连接座(9)铰接；
所述升降台(14)上垂直安装有立柱(15)，所述立柱(15)上套接有第一轴套(16)，所述第一轴套(16)上通过第三连杆(17)连接有第一教学板(18)；所述第一轴套(16)上还通过第四连杆(19)连接有第二教学板(20)；
所述立柱(15)上还套接有第二轴套(21)，所述第二轴套(21)位于第一轴套(16)上方，所述第二轴套(21)通过第五连杆连接有机械臂(22)。
2.如权利要求1所述的便携式教学机器人，其特征在于，所述机械臂(22)包括第一关节(26)、第二关节(27)、传动装置(28)、第三关节(29)、第四关节(30)和第五关节(31)，所述第一关节(26)通过传动装置(28)连接有第二关节(27)，所述第二关节(27)也通过传动装置(28)连接有第三关节(29)，所述第三关节(29)也通过传动装置(28)连接有第四关节(30)，所述第四关节(30)也通过传动装置(28)连接有第五关节(31)，所述第五关节(31)的末端设置有机械夹爪(32)。
3.如权利要求1所述的便携式教学机器人，其特征在于，所述第一轴套(16)通过第二紧锁件(24)与立柱(15)固定。
4.如权利要求1所述的便携式教学机器人，其特征在于，所述第二轴套(21)通过第一紧锁件(23)与立柱(15)固定。
5.如权利要求1所述的便携式教学机器人，其特征在于，所述立柱(15)的顶端设置有电子显示屏(25)。
6.如权利要求1所述的便携式教学机器人，其特征在于，所述收纳盒(1)的底面设置有万向轮。
7.如权利要求1所述的便携式教学机器人，其特征在于，所述立柱(15)为可伸缩性立柱。
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