一种智能教学机器人
技术领域
本申请涉及电子产品领域,具体而言,涉及一种智能教学机器人。
背景技术
目前,智能化产品发展迅速,智能化产品应用在多个领域,例如,在教学方面,引入了智能机器人。智能机器人可以通过播放视频、音频等方式为观看者进行内容的展示,使用方便。
现有的教学智能机器人存在如下缺点:
智能机器人的屏幕暴露在外部环境中,易被损坏。
发明内容
本申请提供一种智能教学机器人,以改善上述的智能机器人的屏幕暴露在外部环境中易被损坏的问题。
本发明具体是这样的:
本实施例提供了一种智能教学机器人,其包括:
收纳柜、机柜、安装座、位移机构、驱动机构以及显示屏;
所述收纳柜设有收纳腔以及位于所述收纳柜一侧的展示口,所述收纳柜内设有弹性复位件以及限位件,所弹性复位件与所述收纳柜的底壁连接,所述限位件与所述收纳柜的侧壁滑动连接,所述弹性复位件用于令所述限位件产生远离收纳柜的底壁的运动趋势;
所述安装座设于所述收纳柜内;
所述位移机构包括连接球头、主动臂、转动轴、从动臂以及两根传动杆,所述连接球头与所述主动臂的一端连接,所述连接球头上设有与水平面具有锐角的第一导向块;所述主动臂以及所述从动臂均与所述转动轴转动连接,所述主动臂与所述从动臂之间的夹角为90°,在初始状态下,所述主动臂竖向设置,且所述从动臂水平设置,且所述从动臂相对于所述主动臂远离所述展示口;所述转动轴与所述安装座转动连接;所述两根传动杆的一端与所述从动臂转动连接,所述两根传动杆的另一端与所述显示屏的外壳转动连接,且在所述初始状态下,所述显示屏水平设置,且与所述限位件抵持;
所述机柜设有安装腔以及与所述安装腔连通的位于其顶部的避让孔,所述驱动机构设于所述机柜内;所述驱动机构包括驱动件、套筒、滑移件、封闭门、第一驱动杆以及第二驱动杆,所述驱动件设于所述机柜内,所述驱动件与所述套筒连接,用于驱动所述套筒在第一预设方向上运动;所述滑移件与所述套筒在与所述第一预设方向垂直的第二预设方向上滑动配合;所述滑移件与所述封闭门连接,所述封闭门贯穿所述避让孔,且用于打开或者关闭所述展示口;
所述第一驱动杆包括直杆部以及弧形杆部,所述直杆部与所述封闭门连接,所述弧形杆部与所述直杆部远离所述封闭门的一端连接,所述弧形杆部用于与所述连接球头转动配合;所述第一驱动杆上设有与水平面具有锐角的第二导向块,所述第二导向块用于与所述第一导向块抵持,且能够使所述主动臂产生顺时针转动;
所述第二驱动杆设于所述第一驱动杆的下方,且二者在所述第一预设方向上具有间距;所述第二驱动杆包括第一杆部、第二杆部和限位结构,所述第一杆部与所述第二杆部转动配合,所述第一杆部远离所述第二杆部的一端与所述封闭门连接,所述第二杆部远离所述第一杆部的一端用于与所述连接球头接触;所述限位结构与所述第一杆部连接,所述限位结构用于限制所述第二杆部相对于所述第一杆顺时针转动,以及能够允许所述第二杆部相对于所述第一杆部逆时针转动;且所述第二杆部在其自身重力作用下始终具有逆时针转动以与所述限位结构的转动趋势;
在所述初始状态下,所述封闭门关闭所述展示口;当所述驱动件驱动所述封闭门下降以打开所述展示口时,所述第二杆部先与所述连接球头接触,且在所述连接球头的配合下能够相对于所述第一杆部逆时针转动并越过所述连接球头;且所述第二导向块与所述第一导向块抵持,从而驱动所述主动臂顺时针转动,以及带动所述从动臂和所述显示屏顺时针转动,且在转动设定角度后,所述第一导向块与所述第二导向块分离的同时所述弧形杆部与所述连接球头转动配合,在所述弧形杆部的带动下所述主动臂继续沿顺时针转动;并且在所述主动臂的驱动下所述封闭门在所述第一预设方向上远离所述展示口;在所述主动臂转动至水平且所述从动臂竖直时,所述显示屏在其自身重力作用下带动所述传动杆转动,以使所述两根转动杆、所述主动臂以及所述显示屏构成平行四边形结构,且在所述显示屏转动至呈竖向时所述显示屏的壳体的底部与所述封闭门的顶部抵持,以使所述显示屏呈工作状态;
当所述显示屏由所述工作状态切换至所述初始状态时,所述驱动件带动所述封闭门上升,所述第二杆部与所述主动臂抵持并带动所述主动臂逆时针转动,所述主动臂转动的同时拉动所述封闭门靠近所述展示口,在所述第二杆部越过所述连接球头后,所述显示屏在其自身重力作用下逆时针转动,最终抵持于所述限位件上,且呈水平设置;且所述封闭门处于关闭所述展示口的位置。
可选的,所述机柜还包括第一密封件、第二密封件、第一弹簧和第二弹簧,所述第一密封件与所述第二密封件均与所述机柜的顶部滑动配合,所述第一密封件与所述第二密封件分别位于所述避让孔在所述第二预设方向上的两侧,以及所述第一密封件与所述第二密封件分别位于所述封闭门的两侧;所述第一弹簧以及所述第二弹簧均设于所述机柜上,所述第一密封件在所述第一弹簧的作用下始终保持与所述封闭门的一板面抵持,所述第二密封件在所述第二弹簧的作用下始终保持与所述封闭门的另一板面抵持。
可选的,所述第二杆部远离所述第一杆部的端部设置为球头结构。
可选的,所述从动臂上设置由容纳槽,所述两根传动杆的一端均设于所述容纳槽中。
可选的,所述封闭门面向所述展示口的一侧设有密封层,所述密封层与所述收纳柜密封连接。
可选的,所述滑移件的外壁设有滚珠,所述滚珠与所述套筒的内壁滚动连接。
可选的,所述弹性复位件设置为弹簧。
可选的,所述限位件为板状结构,所述限位件上设有缓冲层。
可选的,所述缓冲层设置为海绵层。
本发明的有益效果是:
综上所述,本实施例提供了一种智能教学机器人,在使用智能教学机器人时,可以将位于收纳柜中的显示屏暴露在收纳柜外,用户可以通过展示口观察位于外部的显示屏,且显示屏直接伸出展示口外,能够被用户观看到的视角大,用户观看更加方便。不需要使用显示屏时,将显示屏收纳在收纳柜中,封闭门关闭展示口,展示口处不易有灰尘等杂质进入到收纳柜,显示屏不易被污染,也不易被损坏,使用安全可靠,节省成本。同时,通过驱动机构和位移机构等结构构成的联动机构来驱动显示屏暴露于收纳柜外或者从外部收回到收纳柜中,操作方便快捷,节省时间,提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请提供的智能教学机器人的结构示意图(显示屏处于初始状态);
图2为本申请提供的智能教学机器人的结构示意图(显示屏处于工作状态);
图3为本申请提供的位移机构和第一驱动杆的一状态的配合结构示意图;
图4为本申请提供的位移机构和第一驱动杆的另一状态的配合结构示意图
图5为本申请提供的第二驱动杆的一状态的结构示意图;
图6为本申请提供的第二驱动杆的另一状态的结构示意图。
图标:
A-第一预设方向;B-第二预设方向;100-收纳柜;110-收纳腔;120-展示口;130-弹性复位件;140-限位件;200-机柜;210-安装腔;220-避让孔;230-第一密封件;240-第二密封件;250-第一弹簧;260-第二弹簧;300-安装座;400-位移机构;410-连接球头;420-主动臂;430-转动轴;440-从动臂;441-容纳槽;450-传动杆;460-第一导向块;500-驱动机构;510-驱动件;520-套筒;530-封闭门;540-第一驱动杆;541-直杆部;542-弧形杆部;543-第二导向块;550-第二驱动杆;551-第一杆部;552-第二杆部;553-限位结构;560-滑移件;600-显示屏。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例:
请参阅图1-图6,本实施例提供了一种智能教学机器人,其包括:
收纳柜100、机柜200、安装座300、位移机构400、驱动机构500以及显示屏600;
收纳柜100设有收纳腔110以及位于收纳柜100一侧的展示口120,收纳柜100内设有弹性复位件130以及限位件140,所弹性复位件130与收纳柜100的底壁连接,限位件140与收纳柜100的侧壁滑动连接,弹性复位件130用于令限位件140产生远离收纳柜100的底壁的运动趋势;
安装座300设于收纳柜100内;
位移机构400包括连接球头410、主动臂420、转动轴430、从动臂440以及两根传动杆450,连接球头410与主动臂420的一端连接,连接球头410上设有与水平面具有锐角的第一导向块460;主动臂420以及从动臂440均与转动轴430转动连接,主动臂420与从动臂440之间的夹角为90°,在初始状态下,主动臂420竖向设置,且从动臂440水平设置,且从动臂440相对于主动臂420远离展示口120;转动轴430与安装座300转动连接;两根传动杆450的一端与从动臂440转动连接,两根传动杆450的另一端与显示屏600的外壳转动连接,且在初始状态下,显示屏600水平设置,且与限位件140抵持;
机柜200设有安装腔210以及与安装腔210连通的位于其顶部的避让孔220,驱动机构500设于机柜200内;驱动机构500包括驱动件510、套筒520、滑移件560、封闭门530、第一驱动杆540以及第二驱动杆550,驱动件510设于机柜200内,驱动件510与套筒520连接,用于驱动套筒520在第一预设方向A上运动;滑移件560与套筒520在与第一预设方向A垂直的第二预设方向B上滑动配合;滑移件560与封闭门530连接,封闭门530贯穿避让孔220,且用于打开或者关闭展示口120;
第一驱动杆540包括直杆部541以及弧形杆部542,直杆部541与封闭门530连接,弧形杆部542与直杆部541远离封闭门530的一端连接,弧形杆部542用于与连接球头410转动配合;第一驱动杆540上设有与水平面具有锐角的第二导向块543,第二导向块543用于与第一导向块460抵持,且能够使主动臂420产生顺时针转动;
第二驱动杆550设于第一驱动杆540的下方,且二者在第一预设方向A上具有间距;第二驱动杆550包括第一杆部551、第二杆部552和限位结构553,第一杆部551与第二杆部552转动配合,第一杆部551远离第二杆部552的一端与封闭门530连接,第二杆部552远离第一杆部551的一端用于与连接球头410接触;限位结构553与第一杆部551连接,限位结构553用于限制第二杆部552相对于第一杆顺时针转动,以及能够允许第二杆部552相对于第一杆部551逆时针转动;且第二杆部552在其自身重力作用下始终具有逆时针转动以与限位结构553的转动趋势;
在初始状态下,封闭门530关闭展示口120;当驱动件510驱动封闭门530下降以打开展示口120时,第二杆部552先与连接球头410接触,且在连接球头410的配合下能够相对于第一杆部551逆时针转动并越过连接球头410;且第二导向块543与第一导向块460抵持,从而驱动主动臂420顺时针转动,以及带动从动臂440和显示屏600顺时针转动,且在转动设定角度后,第一导向块460与第二导向块543分离的同时弧形杆部542与连接球头410转动配合,在弧形杆部542的带动下主动臂420继续沿顺时针转动;并且在主动臂420的驱动下封闭门530在第一预设方向A上远离展示口120;在主动臂420转动至水平且从动臂440竖直时,显示屏600在其自身重力作用下带动传动杆450转动,以使两根转动杆、主动臂420以及显示屏600构成平行四边形结构,且在显示屏600转动至呈竖向时显示屏600的壳体的底部与封闭门530的顶部抵持,以使显示屏600呈工作状态;
当显示屏600由工作状态切换至初始状态时,驱动件510带动封闭门530上升,第二杆部552与主动臂420抵持并带动主动臂420逆时针转动,主动臂420转动的同时拉动封闭门530靠近展示口120,在第二杆部552越过连接球头410后,显示屏600在其自身重力作用下逆时针转动,最终抵持于限位件140上,且呈水平设置;且封闭门530处于关闭展示口120的位置。
本实施例中,初始状态下,显示屏600为水平设置且位于收纳柜100中。在使用智能教学机器人时,可以将位于收纳柜100中的显示屏600暴露在收纳柜100外,用户可以通过展示口120观察位于外部的显示屏600,且显示屏600直接伸出展示口120外,能够被用户观看到的视角大,用户观看更加方便。不需要使用显示屏600时,将显示屏600收纳在收纳柜100中,封闭门530关闭展示口120,展示口120处不易有灰尘等杂质进入到收纳柜100,显示屏600不易被污染,也不易被损坏,使用安全可靠,节省成本。同时,通过驱动机构500和位移机构400等结构构成的联动机构来驱动显示屏600暴露于收纳柜100外或者从外部收回到收纳柜100中,操作方便快捷,节省时间,提高效率。
具体的,启动驱动件510,使驱动件510伸长并带动套筒520在第一预设方向A上做下降运动,通过滑移件560带动封闭门530下降,封闭门530下降过程中,封闭门530上的第二驱动杆550的第二杆部552先接触到连接球头410,由于第二杆部552上的限位结构553没有限制第二杆部552相对于第一杆部551转动,此时,第二杆部552在连接球头410的抵持下顺时针转动,使第二杆部552能够越过连接球头410;当第二杆部552顺时针转动越过连接球头410后,第一驱动杆540上的第二导向块543与连接球头410上的第二导向块543抵持,并带动第二导向块543顺时针转动,使主动臂420顺时针转动,主动臂420顺时针转动的同时第一导向块460与第二导向块543逐渐远离并分离,此时,第一驱动杆540上的弧形杆部542刚好与连接球头410转动配合,在封闭门530进一步下降的过程中,弧形杆部542拖动主动臂420继续顺时针转动,由于主动臂420顺时针转动,从而通过弧形杆部542推动封闭门530远离展示口120,同时滑移件560相对于套筒520滑动而伸长,滑移件560和套筒520起到导向的作用。
当主动臂420由竖向状态转动至水平状态时,此时,显示屏600从水平状态切换至竖向状态,且显示屏600在两根传动杆450的作用下,显示屏600能够始终保持与从动臂440平行的状态,从而在从动臂440从水平转动至竖向时,显示屏600也保持呈竖向的状态。显示屏600呈竖向状态后,显示屏600的底部与封闭门530的顶部抵持,封闭门530起到限制显示屏600继续转动的趋势,使显示屏600保持在设定高度,此时,显示屏600伸出展示口120,供用户观看。
当不需要使用显示屏600后,使驱动件510伸长,驱动件510带动封闭门530上升,第二杆部552先与主动臂420接触,且由于限位结构553的阻挡作用,第二杆部552与限位结构553抵持,不会相对于第一杆部551逆时针转动,第二杆部552能够推动主动臂420逆时针转动,主动臂420与弧形杆部542始终保持抵持状态,且主动臂420带动弧形杆部542运动并拉动封闭门530靠近展示口120,最终在主动臂420大致转动至竖向时,第二杆部552与主动臂420分离,在显示屏600和从动臂440的重力作用下显示屏600和从动臂440继续逆时针转动,显示屏600转动至于限位抵持,由于限位件140下方设有弹性复位件130,显示屏600和限位件140弹性接触,不易损坏显示屏600。在显示屏600的重力作用下,两根传动杆450折叠在显示屏600和从动臂440之间,最后显示屏600回到初始的水平状态。且封闭门530在驱动件510的作用下,运动至关闭展示口120的位置。
显示屏600从收纳柜100中暴露出来,以及显示屏600从暴露在收纳柜100的位置回到收纳柜100内,两个状态来回切换,自动化程度高,操作便捷可靠。
需要说明的是,弹性复位件130可以是弹簧。
需要说明的是,驱动件510可以是气缸、液压缸等。
可选的,机柜200还包括第一密封件230、第二密封件240、第一弹簧250和第二弹簧260,第一密封件230与第二密封件240均与机柜200的顶部滑动配合,第一密封件230与第二密封件240分别位于避让孔220在第二预设方向B上的两侧,以及第一密封件230与第二密封件240分别位于封闭门530的两侧;第一弹簧250以及第二弹簧260均设于机柜200上,第一密封件230在第一弹簧250的作用下始终保持与封闭门530的一板面抵持,第二密封件240在第二弹簧260的作用下始终保持与封闭门530的另一板面抵持。通过设置密封件,能够在封闭门530静止或者运动过程中均关闭避让孔220,避免灰尘进入到机柜200中。
可选的,第二杆部552远离第一杆部551的端部设置为球头结构,减小与主动臂420的摩擦力,减小磨损。
可选的,从动臂440上设置由容纳槽441,两根传动杆450的一端均设于容纳槽441中。缩小整体体积,便于收纳,且增大显示屏600与从动臂440的接触面积,显示屏600的受力更加均匀。
可选的,封闭门530面向展示口120的一侧设有密封层,密封层与收纳柜100密封连接。提高封闭门530与收纳柜100的配合效果。
可选的,滑移件560的外壁设有滚珠,滚珠与套筒520的内壁滚动连接。
可选的,弹性复位件130设置为弹簧。
可选的,限位件140为板状结构,限位件140上设有缓冲层。
可选的,缓冲层设置为海绵层。显然,缓冲层还可以是棉花层等。
本实施例提供的智能教学机器人,使用方便,操作方便,且不易被损坏,使用寿命长,成本低。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。