CN111975800A - 一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能教育技术领域，且公开了一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，包括机器人本体，机器人本体的前侧壁上固定连接有安装块，安装块的内部开设有数量为四个的活动凹槽，活动槽槽内左右两侧壁上均安装有开设在安装块内部的限位凹槽，活动槽的内部活动连接有贯穿安装块且延伸至安装块外部的活动杆。该具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，通过活动杆、缓冲弹簧以及挡板使得在机器人本体遇到障碍物时能够起到缓冲的作用，通过扭簧使得拨动块受力时以固定轴为圆心转动，从而起到了进一步缓冲的效果，该装置通过一系列的机械结构使得在机器人本体遇到障碍物时能够有效的进行缓冲，避免了机器人本体受到损坏。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能教育技术领域，具体为一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人。
背景技术
人工智能教育机器人是指通过设计、组装、编程以及运行机器人，从而实现对机器人进行控制，并根据指令实现各种功能，同时激发学生学习兴趣、培养学生综合能力，技术融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件及人工智能等众多先进技术，为学生能力和素质的培养承载着新的使命。
随着对人工智能的教育和普及化，人工智能教育机器人已进入各大学校，供学生学习，然而传统的人工智能教育机器人拼装结构繁多，运行复杂，不利于学生的学习和开发，同时传统的人工智能教育机器人在人工智能方便功能结构单一，当遇到障碍物组当时对障碍物的判断和清除欠佳，需要人工将阻碍物移除或者机器人绕行，严重时可能导致机器人本体与障碍或撞击，不利于学生的全方位学习和教育。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，具备除障效果好等优点，解决了智能机器人不具备除障功能的问题。
(二)技术方案
为实现上述除障效果好的目的，本发明提供如下技术方案：一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，包括机器人本体，所述机器人本体的前侧壁上固定连接有安装块，安装块的内部开设有数量为四个的活动凹槽，活动槽槽内左右两侧壁上均安装有开设在安装块内部的限位凹槽，活动槽的内部活动连接有贯穿安装块且延伸至安装块外部的活动杆，所述限位凹槽槽内活动连接有贯穿限位凹槽且与活动杆相连接的限位块，活动杆的外部套接有挡板，挡板靠近安装块的一侧固定连接有套接在活动杆外部且与安装块相连接的缓冲弹簧，活动杆内部远离安装块的一侧开设有转动槽，活动杆的前侧插接有贯穿转动槽且延伸至活动杆下方的转动轴，转动轴的外部套接有位于转动槽内部的转动盘，转动盘的外表面上开设有缓冲凹槽，缓冲凹槽槽内前后两侧壁之间固定连接有固定轴，固定轴的外部套接有贯穿缓冲凹槽且延伸至转动盘外部的连接板，固定轴的外部套接有与转动盘和连接板相连接的扭簧，连接板远离转动轴的一侧固定连接有拨动块，转动轴的外部套接有位于活动杆后侧的传动轮，四个所述传动轮通过传动带传动连接，下方左侧所述转动轴的外部套接有位于活动杆前侧的皮带传动轮，所述安装块的前侧固定连接有转动电机，转动电机的输出轴处固定连接有皮带转动轮，所述安装块的前侧开设有位于转动电机左下方的导向凹槽，导向凹槽槽内活动连接有连接弹簧，导向凹槽槽内活动连接有延伸至安装块前侧且与连接弹簧相连接的移动块，移动块的前侧固定连接有固定杆，固定杆的外部套接有辅助轮，辅助轮、皮带传动轮和皮带转动轮之间通过传动皮带传动连接。
优选的，所述活动杆共有四个，四个所述活动杆分为左右两组，一组两个所述活动杆呈对称分布。
优选的，所述缓冲凹槽共有二十四个，二十四个所述缓冲凹槽分为四组，一组六个所述缓冲凹槽呈环形等距分布，且缓冲凹槽槽内靠近转动轴的一侧为弧形槽面。
优选的，所述拨动块共有二十四个，二十四个所述拨动块分为四组，一组六个所述拨动块呈环形等距分布，且二十四个所述拨动块与二十四个所述缓冲凹槽呈一一对应的关系，拨动块远离转动轴的一侧为齿状面。
优选的，四个所述传动轮分为左右两组，一组两个所述传动轮呈对称分布，且传动轮的直径大于转动盘的直径。
优选的，所述安装块为圆柱形安装块，安装块的直径小于机器人本体的直径。
优选的，所述导向凹槽为弧形凹槽，导向凹槽槽内顶部的槽宽小于导向凹槽槽内底壁的槽宽。
优选的，所述移动块为矩形块，移动块顶部的宽度小于移动块底部的宽度，且两个所述移动块呈对称分布。
优选的，所述扭簧共有二十四个，二十四个所述扭簧与二十四个所述缓冲凹槽为一一对应的关系。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，具备以下有益效果：
1、该具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，通过将转动电机通电转动使得皮带转动轮转动，皮带转动轮在传动皮带的作用下带动皮带传动轮和辅助轮转动，皮带传动轮转动时带动转动轴转动，此时四个传动轮在转动轴和传动带的共同作用下转动，转动轴转动时带动转动盘转动，当该机器人遇到障碍物时活动杆受力压缩，此时剩下的活动杆受到缓冲弹簧的压力移动，保证了传动带保持在紧绷状态，此时转动盘转动时带动拨动块对障碍物进行拨动，使得障碍物被拨动到一边去，起到了清理障碍物的作用，当障碍物过重导致拨动块无法拨动时，拨动块受力转动，此时传动带与障碍物接触，从而使得障碍物在传动带的作用下运动至机器人本体的旁边，从而起到了清除障碍的作用，当活动杆受力移动时传动皮带在辅助轮、连接弹簧以及移动块的共同作用下保证了传动皮带保持紧绷的状态。
2、该具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，通过活动杆、缓冲弹簧以及挡板使得在机器人本体遇到障碍物时能够起到缓冲的作用，且通过扭簧使得拨动块受力时以固定轴为圆心转动，从而起到了进一步缓冲的效果，该装置通过一系列的机械结构使得在机器人本体遇到障碍物时能够有效的进行缓冲，避免了机器人本体受到损坏。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人结构俯视剖视图；
图3为本发明提出的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人结构图2中A处放大示意图；
图4为本发明提出的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人结构图1中B处放大示意图。
图中：1机器人本体、2安装块、3活动凹槽、4限位凹槽、5活动杆、6挡板、7缓冲弹簧、8限位块、9转动槽、10转动轴、11转动盘、12缓冲凹槽、13固定轴、14连接板、15拨动块、16扭簧、17传动轮、18传动带、19转动电机、20导向凹槽、21移动块、22连接弹簧、23固定杆、24辅助轮、25皮带传动轮、26皮带转动轮、27传动皮带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-4，一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，包括机器人本体1，机器人本体1的前侧壁上固定连接有安装块2，安装块2为圆柱形安装块，安装块2的直径小于机器人本体1的直径，安装块2的内部开设有数量为四个的活动凹槽3，活动槽3槽内左右两侧壁上均安装有开设在安装块2内部的限位凹槽4，活动槽3的内部活动连接有贯穿安装块2且延伸至安装块2外部的活动杆5，活动杆5共有四个，四个活动杆5分为左右两组，一组两个活动杆5呈对称分布，限位凹槽4槽内活动连接有贯穿限位凹槽4且与活动杆5相连接的限位块8，活动杆5的外部套接有挡板6，挡板6靠近安装块2的一侧固定连接有套接在活动杆5外部且与安装块2相连接的缓冲弹簧7，活动杆5内部远离安装块2的一侧开设有转动槽9，活动杆5的前侧插接有贯穿转动槽9且延伸至活动杆5下方的转动轴10，转动轴10的外部套接有位于转动槽9内部的转动盘11，转动盘11的外表面上开设有缓冲凹槽12，缓冲凹槽12共有二十四个，二十四个缓冲凹槽12分为四组，一组六个缓冲凹槽12呈环形等距分布，且缓冲凹槽12槽内靠近转动轴10的一侧为弧形槽面，缓冲凹槽12槽内前后两侧壁之间固定连接有固定轴13，固定轴13的外部套接有贯穿缓冲凹槽12且延伸至转动盘11外部的连接板14，固定轴13的外部套接有与转动盘11和连接板14相连接的扭簧16，扭簧16共有二十四个，二十四个扭簧16与二十四个缓冲凹槽12为一一对应的关系，连接板14远离转动轴10的一侧固定连接有拨动块15，拨动块15共有二十四个，二十四个拨动块15分为四组，一组六个拨动块15呈环形等距分布，且二十四个拨动块15与二十四个缓冲凹槽12呈一一对应的关系，拨动块15远离转动轴10的一侧为齿状面，转动轴10的外部套接有位于活动杆5后侧的传动轮17，四个传动轮17分为左右两组，一组两个传动轮17呈对称分布，且传动轮17的直径大于转动盘11的直径，四个传动轮17通过传动带18传动连接，下方左侧转动轴10的外部套接有位于活动杆5前侧的皮带传动轮25，安装块2的前侧固定连接有转动电机19，转动电机19的型号可为YE2，转动电机19的输出轴处固定连接有皮带转动轮26，安装块2的前侧开设有位于转动电机19左下方的导向凹槽20，导向凹槽20为弧形凹槽，导向凹槽20槽内顶部的槽宽小于导向凹槽20槽内底壁的槽宽，导向凹槽20槽内活动连接有连接弹簧22，导向凹槽20槽内活动连接有延伸至安装块2前侧且与连接弹簧22相连接的移动块21，移动块21为矩形块，移动块21顶部的宽度小于移动块21底部的宽度，且两个移动块21呈对称分布，移动块21的前侧固定连接有固定杆23，固定杆23的外部套接有辅助轮24，辅助轮24、皮带传动轮25和皮带转动轮26之间通过传动皮带27传动连接，通过将转动电机19通电转动使得皮带转动轮26转动，皮带转动轮26在传动皮带27的作用下带动皮带传动轮25和辅助轮24转动，皮带传动轮25转动时带动转动轴10转动，此时四个传动轮17在转动轴10和传动带18的共同作用下转动，转动轴10转动时带动转动盘11转动，当该机器人遇到障碍物时活动杆5受力压缩，此时剩下的活动杆5受到缓冲弹簧7的压力移动，保证了传动带18保持在紧绷状态，此时转动盘11转动时带动拨动块15对障碍物进行拨动，使得障碍物被拨动到一边去，起到了清理障碍物的作用，当障碍物过重导致拨动块15无法拨动时，拨动块15受力转动，此时传动带18与障碍物接触，从而使得障碍物在传动带18的作用下运动至机器人本体1的旁边，从而起到了清除障碍的作用，当活动杆5受力移动时传动皮带27在辅助轮24、连接弹簧22以及移动块21的共同作用下保证了传动皮带27保持紧绷的状态，通过活动杆5、缓冲弹簧7以及挡板6使得在机器人本体1遇到障碍物时能够起到缓冲的作用，且通过扭簧16使得拨动块15受力时以固定轴13为圆心转动，从而起到了进一步缓冲的效果，该装置通过一系列的机械结构使得在机器人本体1遇到障碍物时能够有效的进行缓冲，避免了机器人本体1受到损坏。
在使用时，通过将转动电机19通电转动使得皮带转动轮26转动，皮带转动轮26在传动皮带27的作用下带动皮带传动轮25和辅助轮24转动，皮带传动轮25转动时带动转动轴10转动，此时四个传动轮17在转动轴10和传动带18的共同作用下转动，转动轴10转动时带动转动盘11转动，当该机器人遇到障碍物时活动杆5受力压缩，此时剩下的活动杆5受到缓冲弹簧7的压力移动，保证了传动带18保持在紧绷状态，此时转动盘11转动时带动拨动块15对障碍物进行拨动，使得障碍物被拨动到一边去，起到了清理障碍物的作用，当障碍物过重导致拨动块15无法拨动时，拨动块15受力转动，此时传动带18与障碍物接触，从而使得障碍物在传动带18的作用下运动至机器人本体1的旁边，从而起到了清除障碍的作用，当活动杆5受力移动时传动皮带27在辅助轮24、连接弹簧22以及移动块21的共同作用下保证了传动皮带27保持紧绷的状态，通过活动杆5、缓冲弹簧7以及挡板6使得在机器人本体1遇到障碍物时能够起到缓冲的作用，且通过扭簧16使得拨动块15受力时以固定轴13为圆心转动，从而起到了进一步缓冲的效果，该装置通过一系列的机械结构使得在机器人本体1遇到障碍物时能够有效的进行缓冲，避免了机器人本体1受到损坏，解决了智能机器人不具备除障功能的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，包括机器人本体(1)，其特征在于：所述机器人本体(1)的前侧壁上固定连接有安装块(2)，安装块(2)的内部开设有数量为四个的活动凹槽(3)，活动槽(3)槽内左右两侧壁上均安装有开设在安装块(2)内部的限位凹槽(4)，活动槽(3)的内部活动连接有贯穿安装块(2)且延伸至安装块(2)外部的活动杆(5)，所述限位凹槽(4)槽内活动连接有贯穿限位凹槽(4)且与活动杆(5)相连接的限位块(8)，活动杆(5)的外部套接有挡板(6)，挡板(6)靠近安装块(2)的一侧固定连接有套接在活动杆(5)外部且与安装块(2)相连接的缓冲弹簧(7)，活动杆(5)内部远离安装块(2)的一侧开设有转动槽(9)，活动杆(5)的前侧插接有贯穿转动槽(9)且延伸至活动杆(5)下方的转动轴(10)，转动轴(10)的外部套接有位于转动槽(9)内部的转动盘(11)，转动盘(11)的外表面上开设有缓冲凹槽(12)，缓冲凹槽(12)槽内前后两侧壁之间固定连接有固定轴(13)，固定轴(13)的外部套接有贯穿缓冲凹槽(12)且延伸至转动盘(11)外部的连接板(14)，固定轴(13)的外部套接有与转动盘(11)和连接板(14)相连接的扭簧(16)，连接板(14)远离转动轴(10)的一侧固定连接有拨动块(15)，转动轴(10)的外部套接有位于活动杆(5)后侧的传动轮(17)，四个所述传动轮(17)通过传动带(18)传动连接，下方左侧所述转动轴(10)的外部套接有位于活动杆(5)前侧的皮带传动轮(25)，所述安装块(2)的前侧固定连接有转动电机(19)，转动电机(19)的输出轴处固定连接有皮带转动轮(26)，所述安装块(2)的前侧开设有位于转动电机(19)左下方的导向凹槽(20)，导向凹槽(20)槽内活动连接有连接弹簧(22)，导向凹槽(20)槽内活动连接有延伸至安装块(2)前侧且与连接弹簧(22)相连接的移动块(21)，移动块(21)的前侧固定连接有固定杆(23)，固定杆(23)的外部套接有辅助轮(24)，辅助轮(24)、皮带传动轮(25)和皮带转动轮(26)之间通过传动皮带(27)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述活动杆(5)共有四个，四个所述活动杆(5)分为左右两组，一组两个所述活动杆(5)呈对称分布。
3.根据权利要求1所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述缓冲凹槽(12)共有二十四个，二十四个所述缓冲凹槽(12)分为四组，一组六个所述缓冲凹槽(12)呈环形等距分布，且缓冲凹槽(12)槽内靠近转动轴(10)的一侧为弧形槽面。
4.根据权利要求3所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述拨动块(15)共有二十四个，二十四个所述拨动块(15)分为四组，一组六个所述拨动块(15)呈环形等距分布，且二十四个所述拨动块(15)与二十四个所述缓冲凹槽(12)呈一一对应的关系，拨动块(15)远离转动轴(10)的一侧为齿状面。
5.根据权利要求1所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：四个所述传动轮(17)分为左右两组，一组两个所述传动轮(17)呈对称分布，且传动轮(17)的直径大于转动盘(11)的直径。
6.根据权利要求1所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述安装块(2)为圆柱形安装块，安装块(2)的直径小于机器人本体(1)的直径。
7.根据权利要求1所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述导向凹槽(20)为弧形凹槽，导向凹槽(20)槽内顶部的槽宽小于导向凹槽(20)槽内底壁的槽宽。
8.根据权利要求1所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述移动块(21)为矩形块，移动块(21)顶部的宽度小于移动块(21)底部的宽度，且两个所述移动块(21)呈对称分布。
9.根据权利要求3所述的一种具有清除障碍功能的人工智能教育机器人，其特征在于：所述扭簧(16)共有二十四个，二十四个所述扭簧(16)与二十四个所述缓冲凹槽(12)为一一对应的关系。
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