CN110076795B - 一种新型科教智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型科教智能机器人，其结构包括控制头、手臂、躯体、主关节、关节分支、大腿、支撑脚，手臂设有两个，各安装在躯体的左右两侧，控制头与躯体机械连接，在躯体的底部通过螺栓安装有主关节，本发明在机器人的大腿中设有的水平撑板与开合撑杆相配合，在机器人受到外力震动的同时，开合撑杆打开，基于开合撑杆的弧形结构且高度为机器人的三分之二，可在机器人倒塌时利用开合撑杆与斜向滑轴、水平撑板形成的三角直立式结构将其固定住以防止机器人整个掉在桌面上，随着该具有开合功能的三角支撑机构，可减少机器人的占地面积，又因其三分之二的高度设计可将机器人躯体与控制头限定在坍塌的范围内，维持一个完整的机器人模型。

Description

一种新型科教智能机器人

技术领域

本发明涉及陪伴学习类型的智能机器人，特别的，是一种新型科教智能机器人。

背景技术

机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的，进入到教育是其领域的扩大与发展，作为使用教育类机器人的方法，机器人在教育培养学生对机器人的设计与操作，在基础教育阶段，不同类型的教育机器人对中小学生的培养重点各不相同，在着重培养学生动手能力中，为了方便学生在家中学习，这类教育机器人设计较为小型，其主要在课桌上操作，当组装完成后，放在课桌上作展览，常会使用到支撑底座来保持机器人放置展览时的平衡度，但是往往这类支撑设备无法完全保证机器人的足够平衡导致在外力的晃动下出现倒塌，间接造成机器人关节连接处断开或者损坏，也由于这类支撑设备的安装会相对的占据放置空间。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种新型科教智能机器人。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种新型科教智能机器人，其结构包括控制头、手臂、躯体、主关节、关节分支、大腿、支撑脚，所述手臂设有两个，各安装在躯体的左右两侧，所述控制头与躯体机械连接，在所述躯体的底部通过螺栓安装有主关节，所述主关节通过两侧设有的关节分支与大腿连接在一起，所述大腿与支撑脚螺丝连接，所述大腿包括腿部、分隔条、水平撑板，所述腿部中通过分隔条一分为二，其中腿部的底部与水平撑板为一体化结构，在所述腿部的上端与关节分支固定，其两者之间的连接位置设有活动吸合机构，所述活动吸合机构主要由缆绳、动滑轮、摆杆、吸合磁铁组成，所述动滑轮上分别固定有缆绳与摆杆，所述摆杆固定有吸合磁铁，其中吸合磁铁位于大腿的上端内。

作为本发明的进一步改进，位于所述躯体左侧的手臂为双关节结构，其右侧的手臂为单关节结构。

作为本发明的进一步改进，所述缆绳穿过一侧的关节分支，安装在两关节分支之间的平衡转向机构上。

作为本发明的进一步改进，所述平衡转向机构包括圆盘、滑动机构，所述圆盘开设有两个吸合区分别与滑动机构配合。

作为本发明的进一步改进，所述滑动机构组成有铁球、滑块、滑轨、挡块，所述铁球与滑块通过牵引绳固定，其中铁球滑动配合在滑轨上，在滑轨与铁球相对的一端设有挡块，所述滑块设于滑轨的内部。

作为本发明的进一步改进，所述铁球与设于圆盘上的磁铁相吸附。

作为本发明的进一步改进，所述铁球上设有用于扣合固定缆绳的锁槽。

作为本发明的进一步改进，所述腿部的内部组成有开合撑杆、斜向滑轴、凸起，所述开合撑杆的一端活动连接于大腿内部靠近关节分支的位置，另一端与斜向滑轴活动配合，所述斜向滑轴的两端均设有滑轮，通过滑轮滑动配合在大腿内，远离开合撑杆一端的滑轮与凸起接触。

作为本发明的进一步改进，所述开合撑杆为弧形结构，且配合在凸起的滑轮与吸合磁铁相吸附。

作为本发明的进一步改进，所述水平撑板与开合撑杆相互垂直，且水平撑板为半圆形结构，其宽度为25cm。

作为本发明的进一步改进，所述滑动机构设有两个，并且关于圆盘呈两侧反向分布，以此满足在单侧倾倒时另一侧的水平撑板不会打开。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明在机器人的大腿中设有的水平撑板与开合撑杆相配合，在机器人受到外力震动的同时，开合撑杆打开，基于开合撑杆的弧形结构且高度为机器人的三分之二，可在机器人倒塌时利用开合撑杆与斜向滑轴、水平撑板形成的三角直立式结构将其固定住以防止机器人整个掉在桌面上，随着该具有开合功能的三角支撑机构，可减少机器人的占地面积，又因其三分之二的高度设计可将机器人躯体与控制头限定在坍塌的范围内，维持一个完整的机器人模型。

2、本发明开合撑杆为弧形结构设计，可保持三角支撑受力点在斜向滑轴与开合撑杆的交接处，不会分离支撑力，使之在斜向固定中可维持平衡。

3、本发明的水平撑板为半圆形结构，其宽度为25cm，可提高三角支撑时的受力面积，更进一步提高支撑平衡性。

4、本发明圆盘、磁铁、铁球相配合，其中铁球通过滑块维持在滑轨中的平衡，在出现失衡的情况下，滑块会出现位移将铁球脱离磁铁，至此将铁球与磁铁分离，当铁球出现移动的现象时，则通过铁球所固定的缆绳摆动动滑轮间接带动吸合磁铁与滑轮断开，使之利用吸合磁铁吸附固定的斜向滑轴断开推动开合撑杆形成一个针对倾倒方向可自动打开的三角支撑结构。

附图说明

图1为本发明一种新型科教智能机器人的立体结构示意图。

图2为本发明大腿的内部展开结构示意图。

图3为本发明图2中活动吸合机构的放大结构示意图。

图4为本发明大腿展开后的俯视结构示意图。

图5为本发明主关节的内部平面结构示意图。

图6为本发明平衡转向机构的俯视结构示意图。

图中：控制头-1、手臂-2、躯体-3、主关节-4、关节分支-5、大腿-6、支撑脚-7、腿部-61、分隔条-62、水平撑板-63、活动吸合机构-51、缆绳-511、动滑轮-512、摆杆-513、吸合磁铁-514、平衡转向机构-a、圆盘-a1、磁铁-a11、滑动机构-a2、铁球-a21、滑块-a22、滑轨-a23、挡块-a24、开合撑杆-611、斜向滑轴-612、凸起-613。

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，图1～图6示意性的显示了本发明实施方式智能机器人的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

如图1-图6所示，本发明提供一种新型科教智能机器人，其结构包括控制头1、手臂2、躯体3、主关节4、关节分支5、大腿6、支撑脚7，所述手臂2设有两个，各安装在躯体3的左右两侧，所述控制头1与躯体3机械连接，在所述躯体3的底部通过螺栓安装有主关节4，所述主关节4通过两侧设有的关节分支5与大腿6连接在一起，所述大腿6与支撑脚7螺丝连接，所述大腿6包括腿部61、分隔条62、水平撑板63，所述腿部61中通过分隔条62一分为二，其中腿部61的底部与水平撑板63为一体化结构，在所述腿部61的上端与关节分支5固定，其两者之间的连接位置设有活动吸合机构51，所述活动吸合机构51主要由缆绳511、动滑轮512、摆杆513、吸合磁铁514组成，所述动滑轮512上分别固定有缆绳511与摆杆513，所述摆杆513固定有吸合磁铁514，其中吸合磁铁514位于大腿6的上端内。

位于所述躯体3左侧的手臂2为双关节结构，其右侧的手臂2为单关节结构。

所述缆绳511穿过一侧的关节分支5，安装在两关节分支5之间的平衡转向机构a上。

所述平衡转向机构a包括圆盘a1、滑动机构a2，所述圆盘a1开设有两个吸合区分别与滑动机构a2配合。

所述滑动机构a2组成有铁球a21、滑块a22、滑轨a23、挡块a24，所述铁球a21与滑块a22通过牵引绳固定，其中铁球a21滑动配合在滑轨a23上，在滑轨a23与铁球a21相对的一端设有挡块a24，所述滑块a22设于滑轨a23的内部。

所述铁球a21与设于圆盘a1上的磁铁a11相吸附。

所述铁球a21上设有用于扣合固定缆绳511的锁槽。

所述腿部61的内部组成有开合撑杆611、斜向滑轴612、凸起613，所述开合撑杆611的一端活动连接于大腿6内部靠近关节分支5的位置，另一端与斜向滑轴612活动配合，所述斜向滑轴612的两端均设有滑轮，通过滑轮滑动配合在大腿6内，远离开合撑杆611一端的滑轮与凸起613接触。

所述开合撑杆611为弧形结构，且配合在凸起613的滑轮与吸合磁铁514相吸附。

所述水平撑板63与开合撑杆611相互垂直，且水平撑板63为半圆形结构，其宽度为25cm。

所述滑动机构a2设有两个，并且关于圆盘a1呈两侧反向分布，以此满足在单侧倾倒时另一侧的水平撑板63不会打开。

下面对上述技术方案中的智能机器人的工作原理作如下说明：

本发明主要为提高学生对机器人组装的动手能力，其了解机器人的每一部分组成，在完成一个完整的机器人组装下，许多人都会将机器人模型作为展览观看，而针对一些站立型的机器人，为避免在展览由于外力的撞击产生的倾倒零部件砸坏的情况，在倾倒时，基于受力方向不一，在滑轨a23内部的滑块a22朝着倾倒的方向移动，因此将铁球a21拉离，因此铁球a21与磁铁a11断开，而随着滑块a23的移动，通过铁球a21所固定的缆绳511拉动从而摆动动滑轮512，随着动滑轮512的摆动，摆杆513朝向相反方向摆动将吸合磁铁514与斜向滑轴612断开，斜向滑轴612中的滑轮顺着腿部61竖直滑动，将闭合的开合撑杆611打开，因此形成一个三角支撑结构，将机器人撑住，以避免坍塌桌面撞坏机器人的零部件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种新型科教智能机器人，其结构包括控制头(1)、手臂(2)、躯体(3)、主关节(4)、关节分支(5)、大腿(6)、支撑脚(7)，其特征在于：

所述手臂(2)设有两个，各安装在躯体(3)的左右两侧，所述控制头(1)与躯体(3)机械连接，在所述躯体(3)的底部通过螺栓安装有主关节(4)，所述主关节(4)通过两侧设有的关节分支(5)与大腿(6)连接在一起，所述大腿(6)与支撑脚(7)螺丝连接，所述大腿(6)包括腿部(61)、分隔条(62)、水平撑板(63)，所述腿部(61)中通过分隔条(62)一分为二，其中腿部(61)的底部与水平撑板(63)为一体化结构，在所述腿部(61)的上端与关节分支(5)固定，其两者之间的连接位置设有活动吸合机构(51)；

所述活动吸合机构(51)主要由缆绳(511)、动滑轮(512)、摆杆(513)、吸合磁铁(514)组成，所述动滑轮(512)上分别固定有缆绳(511)与摆杆(513)，所述摆杆(513)固定有吸合磁铁(514)，其中吸合磁铁(514)位于大腿(6)的上端内；

位于所述躯体(3)左侧的手臂(2)为双关节结构，其右侧的手臂(2)为单关节结构；

所述缆绳(511)穿过一侧的关节分支(5)，安装在两关节分支(5)之间的平衡转向机构(a)上。

2.根据权利要求1所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述平衡转向机构(a)包括圆盘(a1)、滑动机构(a2)，所述圆盘(a1)开设有两个吸合区分别与滑动机构(a2)配合。

3.根据权利要求2所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述滑动机构(a2)组成有铁球(a21)、滑块(a22)、滑轨(a23)、挡块(a24)，所述铁球(a21)与滑块(a22)通过牵引绳固定，其中铁球(a21)滑动配合在滑轨(a23)上，在滑轨(a23)与铁球(a21)相对的一端设有挡块(a24)，所述滑块(a22)设于滑轨(a23)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述铁球(a21)与设于圆盘(a1)上的磁铁(a11)相吸附。

5.根据权利要求3或4所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述铁球(a21)上设有用于扣合固定缆绳(511)的锁槽。

6.根据权利要求1所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述腿部(61)的内部组成有开合撑杆(611)、斜向滑轴(612)、凸起(613)，所述开合撑杆(611)的一端活动连接于大腿(6)内部靠近关节分支(5)的位置，另一端与斜向滑轴(612)活动配合，所述斜向滑轴(612)的两端均设有滑轮，通过滑轮滑动配合在大腿(6)内，远离开合撑杆(611)一端的滑轮与凸起(613)接触。

7.根据权利要求6所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述开合撑杆(611)为弧形结构，且配合在凸起(613)的滑轮与吸合磁铁(514)相吸附。

8.根据权利要求1所述的一种新型科教智能机器人，其特征在于：所述水平撑板(63)与开合撑杆(611)相互垂直，且水平撑板(63)为半圆形结构，其宽度为25cm。

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