CN111571558B - 一种互动式教育机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及教育领域，更具体的说是一种互动式教育机器人，包括平矩形框、竖板、齿轮II、滚轮、侧轴、限位环和齿轮III，本发明可以方便机器人前倾和后仰。所述平矩形框的左右两侧均固定连接有竖板，滚轮的左右两侧均固定连接有侧轴，两个侧轴分别转动连接在两个竖板上，两个侧轴上均固定连接有限位环，两个限位环分别与两个竖板的外侧相贴合，位于右端的侧轴上固定连接有齿轮III，位于右侧的竖板上设置有通过电机驱动的齿轮II，齿轮II与齿轮III啮合传动。所述互动式教育机器人还包括空心腿、实心腿、转轮、电动推杆I、轴座和横轴，平矩形框的前后两侧均固定连接有轴座，两个轴座上均转动连接有横轴，两个横轴的右端均固定连接有空心腿。

Description

一种互动式教育机器人
技术领域
本发明涉及教育领域，更具体的说是一种互动式教育机器人。
背景技术
申请号为CN201820186078.0公开的一种仿真互动机器人玩具，该实用新型公开了一种仿真互动机器人玩具，包括主体，所述主体的前端外表面固定安装有语音播报器，所述语音播报器的内部固定安装有双语识别模块，所述双语识别模块的下方固定安装有语音互动模块，所述主体的内部固定安装有储存卡，所述储存卡的下方固定安装有电池，所述储存卡与电池的一侧固定安装有超声波距离传感器，所述主体的外表面两侧活动安装有手臂，所述主体的上端外表面活动安装有头部。该实用新型所述的一种仿真互动机器人玩具，设有语音互动模块、超声波距离传感器和助动轮，能够识别语音从而便能够跟使用人员进行互动，还能保持机器人行走的稳定性，并能在电量用尽时自行移动到充电地点，带来更好的使用前景。但是该专利不能方便机器人前倾和后仰。
发明内容
本发明提供一种互动式教育机器人，其有益效果为本发明可以方便机器人前倾和后仰。
本发明涉及教育领域，更具体的说是一种互动式教育机器人，包括平矩形框、竖板、齿轮II、滚轮、侧轴、限位环和齿轮III，本发明可以方便机器人前倾和后仰。
所述平矩形框的左右两侧均固定连接有竖板，滚轮的左右两侧均固定连接有侧轴，两个侧轴分别转动连接在两个竖板上，两个侧轴上均固定连接有限位环，两个限位环分别与两个竖板的外侧相贴合，位于右端的侧轴上固定连接有齿轮III，位于右侧的竖板上设置有通过电机驱动的齿轮II，齿轮II与齿轮III啮合传动。
所述互动式教育机器人还包括空心腿、实心腿、转轮、电动推杆I、轴座和横轴，平矩形框的前后两侧均固定连接有轴座，两个轴座上均转动连接有横轴，两个横轴的右端均固定连接有空心腿，两个空心腿上均滑动连接有实心腿，两个实心腿的下端均转动连接有转轮，两个空心腿上均固定连接有电动推杆I，两个电动推杆I的活动端分别固定连接在两个实心腿。
所述互动式教育机器人还包括凸座、齿条I、齿轮I和齿轮IV，位于左侧的竖板上固定连接有凸座，凸座上在前后方向上滑动连接有齿条I，两个横轴的左端均固定连接有齿轮IV，两个齿轮IV均与齿条I啮合传动，平矩形框的左部设置有通过电机驱动的齿轮I，齿轮I与其中一个齿轮IV啮合传动。
所述互动式教育机器人还包括平座、中心轴和竖矩形框，平矩形框的上侧固定连接有平座，平座的中部设置有通过电机驱动的中心轴，中心轴的上端固定连接有竖矩形框。
所述互动式教育机器人还包括头部块、摄像眼部、话筒鼻部、扬声器嘴部和竖转杆，竖矩形框的上部设置有竖转杆，竖转杆的上端固定连接有头部块，头部块上部的左右两端均固定连接有摄像眼部，摄像眼部内设置有摄像头，头部块的中部固定连接有话筒鼻部，话筒鼻部内设置有话筒，头部块的下端固定连接有扬声器嘴部，扬声器嘴部内设置有扬声器。
所述互动式教育机器人还包括矩形孔，竖矩形框的上部设置有矩形孔，竖转杆的中部铰接连接在矩形孔的中部。
所述互动式教育机器人还包括耳板、前后轴、齿轮V和手臂杆，竖矩形框的左右两侧均固定连接有耳板，两个耳板上均转动连接有前后轴，两个前后轴的前端均固定连接有手臂杆，两个前后轴的后端均固定连接有齿轮V。
所述互动式教育机器人还包括电动推杆II、长孔、滑块、L形折杆、横向座和滑圆柱，竖矩形框的下部横向滑动连接有滑块，滑块的后侧固定连接有L形折杆，L形折杆的上端固定连接有横向座，横向座上固定连接有滑圆柱，竖转杆的下部设置有长孔，滑圆柱滑动连接在长孔上。
所述互动式教育机器人还包括滑套、齿条II、等长杆和电动推杆III，横向座的左右两侧均滑动连接有齿条II，两个齿条II分别与两个齿轮V啮合传动，L形折杆上竖向滑动连接有滑套，滑套上铰接连接有两个等长杆，两个等长杆的另一端分别铰接连接在两个齿条II上，横向座上固定连接有电动推杆III，电动推杆III的活动端固定连接在滑套上。
本发明一种互动式教育机器人的有益效果为：
本发明一种互动式教育机器人，本发明可以方便机器人前倾和后仰。齿轮II转动时带动齿轮III转动，进而带动滚轮通过两个侧轴在两个竖板上转动，进而机器人通过滚轮向前或者向后滚动；平矩形框也可以通过两个竖板分别在两个侧轴上转动，实现平矩形框的前后倾斜，进而实现机器人前倾和后仰，使得机器人在互动时可以做出更多动作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明一种互动式教育机器人的整体结构示意图一；
图2为本发明一种互动式教育机器人的整体结构示意图二；
图3为平矩形框和滚轮的结构示意图；
图4为空心腿的结构示意图；
图5为竖矩形框和头部块的结构示意图一；
图6为竖矩形框和头部块的结构示意图二；
图7为滑块的结构示意图一；
图8为滑块的结构示意图二。
图中：平矩形框1；凸座101；竖板102；齿条I103；齿轮I104；平座105；中心轴106；齿轮II107；滚轮2；侧轴201；限位环202；齿轮III203；空心腿3；实心腿301；转轮302；电动推杆I303；轴座304；横轴305；齿轮IV306；竖矩形框4；耳板401；前后轴402；齿轮V403；手臂杆404；矩形孔405；电动推杆II406；头部块5；摄像眼部501；话筒鼻部502；扬声器嘴部503；竖转杆504；长孔505；滑块6；L形折杆601；滑套602；齿条II603；等长杆604；横向座605；电动推杆III606；滑圆柱607。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
具体实施方式一：
下面结合图1-8说明本实施方式，本发明涉及教育领域，更具体的说是一种互动式教育机器人，包括平矩形框1、竖板102、齿轮II107、滚轮2、侧轴201、限位环202和齿轮III203，本发明可以方便机器人前倾和后仰。
所述平矩形框1的左右两侧均固定连接有竖板102，滚轮2的左右两侧均固定连接有侧轴201，两个侧轴201分别转动连接在两个竖板102上，两个侧轴201上均固定连接有限位环202，两个限位环202分别与两个竖板102的外侧相贴合，位于右端的侧轴201上固定连接有齿轮III203，位于右侧的竖板102上设置有通过电机驱动的齿轮II107，齿轮II107与齿轮III203啮合传动。齿轮II107转动时带动齿轮III203转动，进而带动滚轮2通过两个侧轴201在两个竖板102上转动，进而机器人通过滚轮2向前或者向后滚动；平矩形框1也可以通过两个竖板102分别在两个侧轴201上转动，实现平矩形框1的前后倾斜，进而实现机器人前倾和后仰，使得机器人在互动时可以做出更多动作。
具体实施方式二：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括空心腿3、实心腿301、转轮302、电动推杆I303、轴座304和横轴305，平矩形框1的前后两侧均固定连接有轴座304，两个轴座304上均转动连接有横轴305，两个横轴305的右端均固定连接有空心腿3，两个空心腿3上均滑动连接有实心腿301，两个实心腿301的下端均转动连接有转轮302，两个空心腿3上均固定连接有电动推杆I303，两个电动推杆I303的活动端分别固定连接在两个实心腿301。当平矩形框1前后倾斜时，需要两个空心腿3分别在平矩形框1的前后两侧进行倾斜，避免平矩形框1倾倒，当平矩形框1前后倾斜时，平矩形框1的前后两端距地面的距离会发生变化，进而电动推杆I303伸缩调节空心腿3和实心腿301的总长度，使得前后两个转轮302均与地面接触；同时当平矩形框1前后倾斜时，空心腿3还可以通过横轴305转动调节角度，将两个横轴305同时调整到一个合适的角度。
具体实施方式三：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括凸座101、齿条I103、齿轮I104和齿轮IV306，位于左侧的竖板102上固定连接有凸座101，凸座101上在前后方向上滑动连接有齿条I103，两个横轴305的左端均固定连接有齿轮IV306，两个齿轮IV306均与齿条I103啮合传动，平矩形框1的左部设置有通过电机驱动的齿轮I104，齿轮I104与其中一个齿轮IV306啮合传动。齿轮I104转动时带动其中一个齿轮IV306转动，其中一个齿轮IV306转动带动齿条I103前后滑动，进而带动另一个齿轮IV306也和其中一个齿轮IV306转动同样的角度和同样的方向，使得两个空心腿3以相同的方向灯角度转动，便于平矩形框1前后倾斜时，两个空心腿3可以进行快速适应性支撑。
具体实施方式四：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括平座105、中心轴106和竖矩形框4，平矩形框1的上侧固定连接有平座105，平座105的中部设置有通过电机驱动的中心轴106，中心轴106的上端固定连接有竖矩形框4。竖矩形框4相当于机器人的身体，竖矩形框4内可以设置机器人的电源和电路板等，中心轴106转动时可以带动竖矩形框4以中心轴106的轴线为轴转动，调节机器人身体的朝向。
具体实施方式五：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括头部块5、摄像眼部501、话筒鼻部502、扬声器嘴部503和竖转杆504，竖矩形框4的上部设置有竖转杆504，竖转杆504的上端固定连接有头部块5，头部块5上部的左右两端均固定连接有摄像眼部501，摄像眼部501内设置有摄像头，头部块5的中部固定连接有话筒鼻部502，话筒鼻部502内设置有话筒，头部块5的下端固定连接有扬声器嘴部503，扬声器嘴部503内设置有扬声器。头部块5相当于机器人的头部，摄像眼部501内设置有摄像头，进行影响采集，话筒鼻部502用来接收使用者所发出的语音指令，扬声器嘴部503用来播放机器人的声音。
具体实施方式六：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括矩形孔405，竖矩形框4的上部设置有矩形孔405，竖转杆504的中部铰接连接在矩形孔405的中部。竖转杆504可以在矩形孔405上左右摆动，进而可以使得头部块5左右摆动，使得机器人的头部可以左右摆动，使得机器人教学时可以进行摆头互动。
具体实施方式七：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括耳板401、前后轴402、齿轮V403和手臂杆404，竖矩形框4的左右两侧均固定连接有耳板401，两个耳板401上均转动连接有前后轴402，两个前后轴402的前端均固定连接有手臂杆404，两个前后轴402的后端均固定连接有齿轮V403。手臂杆404可以通过前后轴402在耳板401上转动，两个手臂杆404相当于机器人的手臂，可以使得机器人可以进行手臂摆动，使得机器人教学时可以进行手臂摆动互动。
具体实施方式八：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括电动推杆II406、长孔505、滑块6、L形折杆601、横向座605和滑圆柱607，竖矩形框4的下部横向滑动连接有滑块6，滑块6的后侧固定连接有L形折杆601，L形折杆601的上端固定连接有横向座605，横向座605上固定连接有滑圆柱607，竖转杆504的下部设置有长孔505，滑圆柱607滑动连接在长孔505上。电动推杆II406伸缩时可以带动滑块6左右移动，进而控制滑圆柱607左右移动，滑圆柱607左右移动时可以控制竖转杆504可以在矩形孔405上左右摆动，进而可以使得头部块5左右摆动。
具体实施方式九：
下面结合图1-8说明本实施方式，所述互动式教育机器人还包括滑套602、齿条II603、等长杆604和电动推杆III606，横向座605的左右两侧均滑动连接有齿条II603，两个齿条II603分别与两个齿轮V403啮合传动，L形折杆601上竖向滑动连接有滑套602，滑套602上铰接连接有两个等长杆604，两个等长杆604的另一端分别铰接连接在两个齿条II603上，横向座605上固定连接有电动推杆III606，电动推杆III606的活动端固定连接在滑套602上。电动推杆III606伸缩时带动滑套602上下移动，滑套602上下移动时通过两个等长杆604分别带动两个齿条II603相互靠近或者远离，进而带动两个手臂杆404同时以相反的方向转动相同角度，使机器人进行手臂摆动互动；同时如果两个齿条II603相对横向座605不动，电动推杆II406伸缩时可以带动滑块6左右移动，这时两个齿条II603同相移动，使得两个手臂杆404同时以相同的方向转动相同角度，这时制滑圆柱607左右移动带动头部块5同时左右摆动，使得头部块5和两个手臂杆404同时摆动，加强了机器人的互动效果。
本发明的工作原理：齿轮II107转动时带动齿轮III203转动，进而带动滚轮2通过两个侧轴201在两个竖板102上转动，进而机器人通过滚轮2向前或者向后滚动；平矩形框1也可以通过两个竖板102分别在两个侧轴201上转动，实现平矩形框1的前后倾斜，进而实现机器人前倾和后仰，使得机器人在互动时可以做出更多动作。当平矩形框1前后倾斜时，需要两个空心腿3分别在平矩形框1的前后两侧进行倾斜，避免平矩形框1倾倒，当平矩形框1前后倾斜时，平矩形框1的前后两端距地面的距离会发生变化，进而电动推杆I303伸缩调节空心腿3和实心腿301的总长度，使得前后两个转轮302均与地面接触；同时当平矩形框1前后倾斜时，空心腿3还可以通过横轴305转动调节角度，将两个横轴305同时调整到一个合适的角度。齿轮I104转动时带动其中一个齿轮IV306转动，其中一个齿轮IV306转动带动齿条I103前后滑动，进而带动另一个齿轮IV306也和其中一个齿轮IV306转动同样的角度和同样的方向，使得两个空心腿3以相同的方向灯角度转动，便于平矩形框1前后倾斜时，两个空心腿3可以进行快速适应性支撑。竖矩形框4相当于机器人的身体，竖矩形框4内可以设置机器人的电源和电路板等，中心轴106转动时可以带动竖矩形框4以中心轴106的轴线为轴转动，调节机器人身体的朝向。头部块5相当于机器人的头部，摄像眼部501内设置有摄像头，进行影响采集，话筒鼻部502用来接收使用者所发出的语音指令，扬声器嘴部503用来播放机器人的声音。竖转杆504可以在矩形孔405上左右摆动，进而可以使得头部块5左右摆动，使得机器人的头部可以左右摆动，使得机器人教学时可以进行摆头互动。手臂杆404可以通过前后轴402在耳板401上转动，两个手臂杆404相当于机器人的手臂，可以使得机器人可以进行手臂摆动，使得机器人教学时可以进行手臂摆动互动。电动推杆II406伸缩时可以带动滑块6左右移动，进而控制滑圆柱607左右移动，滑圆柱607左右移动时可以控制竖转杆504可以在矩形孔405上左右摆动，进而可以使得头部块5左右摆动。电动推杆III606伸缩时带动滑套602上下移动，滑套602上下移动时通过两个等长杆604分别带动两个齿条II603相互靠近或者远离，进而带动两个手臂杆404同时以相反的方向转动相同角度，使机器人进行手臂摆动互动；同时如果两个齿条II603相对横向座605不动，电动推杆II406伸缩时可以带动滑块6左右移动，这时两个齿条II603同相移动，使得两个手臂杆404同时以相同的方向转动相同角度，这时制滑圆柱607左右移动带动头部块5同时左右摆动，使得头部块5和两个手臂杆404同时摆动，加强了机器人的互动效果。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种互动式教育机器人，包括平矩形框(1)、竖板(102)、齿轮II(107)、滚轮(2)、侧轴(201)、限位环(202)和齿轮III(203)，其特征在于：所述平矩形框(1)的左右两侧均固定连接有竖板(102)，滚轮(2)的左右两侧均固定连接有侧轴(201)，两个侧轴(201)分别转动连接在两个竖板(102)上，两个侧轴(201)上均固定连接有限位环(202)，两个限位环(202)分别与两个竖板(102)的外侧相贴合，位于右端的侧轴(201)上固定连接有齿轮III(203)，位于右侧的竖板(102)上设置有通过电机驱动的齿轮II(107)，齿轮II(107)与齿轮III(203)啮合传动；
所述互动式教育机器人还包括空心腿(3)、实心腿(301)、转轮(302)、电动推杆I(303)、轴座(304)和横轴(305)，平矩形框(1)的前后两侧均固定连接有轴座(304)，两个轴座(304)上均转动连接有横轴(305)，两个横轴(305)的右端均固定连接有空心腿(3)，两个空心腿(3)上均滑动连接有实心腿(301)，两个实心腿(301)的下端均转动连接有转轮(302)，两个空心腿(3)上均固定连接有电动推杆I(303)，两个电动推杆I(303)的活动端分别固定连接在两个实心腿(301)；
所述互动式教育机器人还包括凸座(101)、齿条I(103)、齿轮I(104)和齿轮IV(306)，位于左侧的竖板(102)上固定连接有凸座(101)，凸座(101)上在前后方向上滑动连接有齿条I(103)，两个横轴(305)的左端均固定连接有齿轮IV(306)，两个齿轮IV(306)均与齿条I(103)啮合传动，平矩形框(1)的左部设置有通过电机驱动的齿轮I(104)，齿轮I(104)与其中一个齿轮IV(306)啮合传动。
2.根据权利要求1所述的一种互动式教育机器人，其特征在于：所述互动式教育机器人还包括平座(105)、中心轴(106)和竖矩形框(4)，平矩形框(1)的上侧固定连接有平座(105)，平座(105)的中部设置有通过电机驱动的中心轴(106)，中心轴(106)的上端固定连接有竖矩形框(4)。
3.根据权利要求2所述的一种互动式教育机器人，其特征在于：所述互动式教育机器人还包括头部块(5)、摄像眼部(501)、话筒鼻部(502)、扬声器嘴部(503)和竖转杆(504)，竖矩形框(4)的上部设置有竖转杆(504)，竖转杆(504)的上端固定连接有头部块(5)，头部块(5)上部的左右两端均固定连接有摄像眼部(501)，摄像眼部(501)内设置有摄像头，头部块(5)的中部固定连接有话筒鼻部(502)，话筒鼻部(502)内设置有话筒，头部块(5)的下端固定连接有扬声器嘴部(503)，扬声器嘴部(503)内设置有扬声器。
4.根据权利要求3所述的一种互动式教育机器人，其特征在于：所述互动式教育机器人还包括矩形孔(405)，竖矩形框(4)的上部设置有矩形孔(405)，竖转杆(504)的中部铰接连接在矩形孔(405)的中部。
5.根据权利要求4所述的一种互动式教育机器人，其特征在于：所述互动式教育机器人还包括耳板(401)、前后轴(402)、齿轮V(403)和手臂杆(404)，竖矩形框(4)的左右两侧均固定连接有耳板(401)，两个耳板(401)上均转动连接有前后轴(402)，两个前后轴(402)的前端均固定连接有手臂杆(404)，两个前后轴(402)的后端均固定连接有齿轮V(403)。
6.根据权利要求5所述的一种互动式教育机器人，其特征在于：所述互动式教育机器人还包括电动推杆II(406)、长孔(505)、滑块(6)、L形折杆(601)、横向座(605)和滑圆柱(607)，竖矩形框(4)的下部横向滑动连接有滑块(6)，滑块(6)的后侧固定连接有L形折杆(601)，L形折杆(601)的上端固定连接有横向座(605)，横向座(605)上固定连接有滑圆柱(607)，竖转杆(504)的下部设置有长孔(505)，滑圆柱(607)滑动连接在长孔(505)上。
7.根据权利要求6所述的一种互动式教育机器人，其特征在于：所述互动式教育机器人还包括滑套(602)、齿条II(603)、等长杆(604)和电动推杆III(606)，横向座(605)的左右两侧均滑动连接有齿条II(603)，两个齿条II(603)分别与两个齿轮V(403)啮合传动，L形折杆(601)上竖向滑动连接有滑套(602)，滑套(602)上铰接连接有两个等长杆(604)，两个等长杆(604)的另一端分别铰接连接在两个齿条II(603)上，横向座(605)上固定连接有电动推杆III(606)，电动推杆III(606)的活动端固定连接在滑套(602)上。
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