CN108748114A - 幼儿教育机器人不倒结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种幼儿教育机器人不倒结构，包括用于安装固定幼儿教育机器人机体的半球形底座，所述半球形底座内底部设有配重块，所述配重块的顶端中部通过万向球轴承活动连接于固定轴的底端，所述固定轴上还通过螺纹固定有连接座，所述连接座外部活动连接有固定套，所述固定套上通过固定杆焊接固定有钢球导管。本发明通过将所有钢球的重力进行集中通过下沉的钢球导管推动顶杆组件使得配重块向另一侧旋转，从而增加配重块中心与竖直方向的夹角，增大回复力矩，通过半球形底座的来回摆动不断重复上述步骤进行复位，与传统不倒翁结构相比，每次倾斜后复位时都可以通过增加一次回复力矩提高机器人的复位速度和效率，使得机器人更加稳定复位更快。

Description

幼儿教育机器人不倒结构

技术领域

本发明属于机器人装置技术领域，具体涉及一种幼儿教育机器人不倒结构。

背景技术

随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发展，对智能机器人的研究越来越多。在教育领域，许多院校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程。幼儿教育机器人适合学龄前幼儿使用，培养学习兴趣，科普基础知识，学习陪伴机器人一般学习功能较强，帮助幼儿了解知识。

如申请号为CN201610465530.2的专利，其公开了可调节不倒翁式家教机器人，包括教学机器人本体和重心调节组件，所述教学机器人本体连接重心调节组件，所述重心调节组件包括机器人摇摆活动仓和不倒翁不规则面，所述机器人摇摆活动仓连接不倒翁不规则面，所述机器人摇摆活动仓内设置有重物块，所述重物块通过调心块驱动轮与驱动电机连接，所述重物块与调心块驱动轮之间设置有导轨，所述教学机器人本体能够通过调心块驱动轮和/或驱动电机的转动来调节重心不规则摆动晃动。上述发明结构简单，操作简单，增加了教学机器人的娱乐性与趣味性，防止教学机器人摔倒。

但是，上述方案在使用中存在如下缺陷：由于上述机器人只能沿着机器人摇摆活动仓左右摇摆，由于幼儿在使用机器人时，存在推动和扔的行为，且推动和扔的方向随机性较大，若上述机器人发生垂于直机器人摇摆活动仓的倾斜情况时，则机器人无法进行正常复位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种幼儿教育机器人不倒结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种幼儿教育机器人不倒结构，包括用于安装固定幼儿教育机器人机体的半球形底座，所述半球形底座内底部设有配重块，所述配重块的顶端中部通过万向球轴承活动连接于固定轴的底端，所述固定轴的顶端焊接固定在固定板的圆心处，所述固定板通过螺纹固定在半球形底座上，所述固定轴上还通过螺纹固定有连接座，所述连接座外部活动连接有固定套，所述固定套上通过固定杆焊接固定有钢球导管，所述钢球导管内滚动设有钢球，所述钢球导管与配重块之间还连接有顶杆组件。

优选的，所述配重块的底部与半球形底座的内部呈相同曲率的弧面，所述配重块的底部与半球形底座之间间隙设置，所述配重块的底部中心处设有凹槽，所述凹槽内通过滚珠保持架安装有滚珠。

优选的，所述顶杆组件设置有六个且等间隔分布，所述顶杆组件包括外套杆，所述外套杆的底端铰接于配重块，所述外套杆内活动设有内顶杆，所述内顶杆的顶端铰接于钢球导管。

优选的，所述连接座的中部向内凹进形成连接部，所述连接部表面呈球面。

优选的，所述固定套与连接部的最大直径处对齐，且固定套呈弧形向连接部最大直径的两侧延伸，所述固定套活动套接在连接部上。

本发明的技术效果和优点：

当机器人倾斜时，钢球导管内的钢球将会向低处进行倾斜，从而将所有钢球的重力进行集中，使得钢球导管在固定套的作用下进行倾斜，再通过下沉的一侧推动顶杆组件使得配重块向另一侧旋转，从而增加配重块中心与竖直方向的夹角，增大回复力矩，通过半球形底座的来回摆动不断重复上述步骤进行复位，可应对各个方向的倾斜状况，与传统不倒翁结构相比，每次倾斜后复位时都可以通过增加一次回复力矩提高机器人的复位速度和效率，使得机器人更加稳定，复位更快。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明的连接座与固定套配合结构示意图；

图4为本发明的钢球导管俯视结构示意图；

图5为本发明的配重块仰视结构示意图；

图6为本发明的顶杆组件结构示意图；

图7为本发明的连接座结构示意图；

图8为本发明倾斜时受力结构示意图。

图中：1半球形底座、2配重块、201凹槽、3顶杆组件、301外套杆、302内顶杆、4钢球导管、5固定轴、6固定板、7万向球轴承、8滚珠、9固定套、10连接座、101连接部、11固定杆、12钢球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，一种幼儿教育机器人不倒结构，包括用于安装固定幼儿教育机器人机体的半球形底座1，所述半球形底座1内底部设有配重块2，所述配重块2的顶端中部通过万向球轴承7活动连接于固定轴5的底端，所述固定轴5的顶端焊接固定在固定板6的圆心处，所述固定板6通过螺纹固定在半球形底座1上，所述固定轴5上还通过螺纹固定有连接座10，所述连接座10外部活动连接有固定套9，所述固定套9上通过固定杆11焊接固定有钢球导管4，所述钢球导管4内滚动设有钢球12，所述钢球导管4与配重块2之间还连接有顶杆组件3。

所述配重块2的底部与半球形底座1的内部呈相同曲率的弧面，有利于配重块2在半球形底座1内滚动，所述配重块2的底部与半球形底座1之间间隙设置，所述配重块2的底部中心处设有凹槽201，所述凹槽201内通过滚珠保持架安装有滚珠8，利用滚珠8，可以减小配重块2移动时的阻力。

所述顶杆组件3设置有六个且等间隔分布，所述顶杆组件3包括外套杆301，所述外套杆301的底端铰接于配重块2，所述外套杆301内活动设有内顶杆302，所述内顶杆302的顶端铰接于钢球导管4，顶杆组件3用于推动配重块2，且内顶杆302可从外套杆301内伸出。

所述连接座10的中部向内凹进形成连接部101，所述连接部101表面呈球面，所述固定套9与连接部101的最大直径处对齐，且固定套9呈弧形向连接部101最大直径的两侧延伸，所述固定套9活动套接在连接部101上，使得固定套9可以沿着连接部101进行活动，且固定套9始终与连接部101上的一个最大直径重合，避免固定套9从连接部101上脱落。

当机器人倾斜时，钢球导管4内的钢球12将会向低处进行倾斜，从而将所有钢球12的重力进行集中，使得钢球导管4在固定套9的作用下进行倾斜，再通过下沉的一侧推动顶杆组件3使得配重块2向另一侧旋转，从而增加配重块2中心与竖直方向的夹角，增大回复力矩，通过半球形底座1的来回摆动不断重复上述步骤进行复位，可应对各个方向的倾斜状况，与传统不倒翁结构相比，每次倾斜后复位时都可以通过增加一次回复力矩提高机器人的复位速度和效率，使得机器人更加稳定，复位更快。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种幼儿教育机器人不倒结构，包括用于安装固定幼儿教育机器人机体的半球形底座(1)，其特征在于：所述半球形底座(1)内底部设有配重块(2)，所述配重块(2)的顶端中部通过万向球轴承(7)活动连接于固定轴(5)的底端，所述固定轴(5)的顶端焊接固定在固定板(6)的圆心处，所述固定板(6)通过螺纹固定在半球形底座(1)上，所述固定轴(5)上还通过螺纹固定有连接座(10)，所述连接座(10)外部活动连接有固定套(9)，所述固定套(9)上通过固定杆(11)焊接固定有钢球导管(4)，所述钢球导管(4)内滚动设有钢球(12)，所述钢球导管(4)与配重块(2)之间还连接有顶杆组件(3)。

2.根据权利要求1所述的一种幼儿教育机器人不倒结构，其特征在于：所述配重块(2)的底部与半球形底座(1)的内部呈相同曲率的弧面，所述配重块(2)的底部与半球形底座(1)之间间隙设置，所述配重块(2)的底部中心处设有凹槽(201)，所述凹槽(201)内通过滚珠保持架安装有滚珠(8)。

3.根据权利要求1所述的一种幼儿教育机器人不倒结构，其特征在于：所述顶杆组件(3)设置有六个且等间隔分布，所述顶杆组件(3)包括外套杆(301)，所述外套杆(301)的底端铰接于配重块(2)，所述外套杆(301)内活动设有内顶杆(302)，所述内顶杆(302)的顶端铰接于钢球导管(4)。

4.根据权利要求1所述的一种幼儿教育机器人不倒结构，其特征在于：所述连接座(10)的中部向内凹进形成连接部(101)，所述连接部(101)表面呈球面。

5.根据权利要求4所述的一种幼儿教育机器人不倒结构，其特征在于：所述固定套(9)与连接部(101)的最大直径处对齐，且固定套(9)呈弧形向连接部(101)最大直径的两侧延伸，所述固定套(9)活动套接在连接部(101)上。