CN112077880A - 一种云化教育机器人通用底盘 - Google Patents

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候云强
高明
董崇良
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Abstract

本发明提供了一种云化教育机器人通用底盘，包括超声波传感器、轮子、驱动电机、摄像头、激光雷达、光照传感器、控制单元、温湿度传感器、顶板、电池、底板等部分。可以根据用户需求及市场定位不同，可以从长度、宽度、高度三个方向进行调节尺寸大小，从而满足不用用户对于机器人不同空间尺寸的要求，所有配件进行模块化设计，可以快速实现配件的拔插或装卸。满足用户对教育机器人多功能及智能化的需求，同时，此机器人底盘是基于云平台的，实现机器人对未知环境的快速智能化反应的同时，又可以保证机器人尺寸小巧、成本低，给开发技术人员提供一款易于上手的低成本通用底盘，节省研发时间。

Description

一种云化教育机器人通用底盘
技术领域
本所提供的一种云化教育机器人通用底盘，涉及教育机器人领域，尤其涉及一种云化教育机器人通用底盘。
背景技术
随着社会的发展，机器人越来越普及，家长们为了开发孩子的智力及动手能力，教育机器人应运而生，随着教育机器人的研究深入，家长及孩子对于教育机器人智能化及功能多样性的需求越来越强烈，因此，教育机器人智能化及功能多样性趋势越来越明显。
对于开发技术人员来说，机器人研究所需要的技术栈太长，从机械结构设计，到嵌入式控制系统设计，PCB板设计，再到上层的LINUX操作系统和ROS机器人操作系统，此外，还需精通C/C++或Python等多门编程语言，由于机器人是一个多技术综合的学科，这就导致了学习机器人门槛较高，因此，市场对机器人底盘的需求是强烈的。
目前市场上现已出现了各种各样的教育机器人底盘，但都未基于云平台，未做云化处理，其中一部分是功能齐全的，因需强大的计算、处理、存储、学习能力，所以底盘通常做的会很大，结构很复杂，因此导致价格很昂贵，另一部分是尺寸小巧，成本较低的，但计算、处理、存储、学习能力差，功能单一，因此，无论对于终端用户还是开发技术人员，急需一款尺寸可调、成本低、功能多样，智能化、模块化、通用化程度高的机器人底盘。
发明内容
本发明目的是提供了一种云化教育机器人通用底盘，满足了不同用户对于机器人不同空间尺寸的要求，所有配件进行模块化设计，可以快速实现配件的拔插或装卸，同时，实现机器人对未知环境的快速智能化反应。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种云化教育机器人通用底盘，包括可伸缩的底板、可伸缩的顶板、驱动装置、可伸缩的支撑柱、控制单元、激光雷达；所述底板上部通过支撑柱连接有顶板，所述底板与顶板之间设置有驱动装置，所述控制单元设置在顶板一端，所述激光雷达设置在顶板另一端。
优选的，所述顶板有四个顶板块、两个顶板纵向滑块、两个顶板横向滑块，每个顶板块上表面横向设置有两个及以上顶板纵向滑槽，纵向设置有两个用于安装控制单元和激光雷达的固定滑槽，下表面纵向设置有两个及以上顶板横向滑槽，所述顶板纵向滑块配合顶板纵向滑槽连接两纵向顶板块，所述顶板横向滑块配合顶板横向滑槽连接两横向顶板块。
优选的，所述底板有四个底板块、两个底板纵向滑块、两个底板横向滑块，每个底板块上表面横向设置有两个及以上底板纵向滑槽，下表面纵向设置有两个及以上底板横向滑槽，所述底板纵向滑块配合底板纵向滑槽连接两纵向底板块，所述底板横向滑块配合底板横向滑槽连接两横向底板块。
优选的，所述控制单元包括温湿度传感器、光照传感器。
优选的，所述底板的右侧设置有超声波传感器，所述顶板右侧设置有摄像头。
本发明的优点在于：可以调节长度、宽度、高度三个方向尺寸，能够使机器人底盘成本低、功能多样，智能化、模块化、通用化程度高，满足用户对教育机器人多功能及智能化的需求，给开发技术人员提供一款易于上手的通用底盘，节省研发时间。基于云平台，为终端底盘提供计算、处理、存储、学习等能力，大大减少了底盘配件数量及底盘空间需求，大大降低了底盘的复杂程度，降低了成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为云化教育机器人通用底盘的主视结构示意图。
图2为云化教育机器人通用底盘的顶板上表面示意图。
图3为云化教育机器人通用底盘的顶板下表面示意图。
图4为云化教育机器人通用底盘的底板上表面示意图。
图5为云化教育机器人通用底盘的底板下表面示意图。
图6为基于云平台的教育机器人运行流程图。
图中：1底板，2驱动装置，3支撑柱，4顶板，5温湿度传感器，6控制单元，7光照传感器，8激光雷达，9摄像头，10超声波传感器，11固定滑槽，12顶板纵向滑块，13顶板纵向滑槽，14顶板横向滑块，15顶板横向滑槽，16底板纵向滑块，17底板纵向滑槽，18底板横向滑块，19底板横向滑槽。
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。
参考图1，为云化教育机器人通用底盘的总布局，包括可伸缩的底板1、可伸缩的顶板4、驱动装置2、可伸缩的支撑柱3、控制单元6、激光雷达8；所述底板1上部通过支撑柱3连接有顶板4，所述底板1与顶板4之间设置有驱动装置2，所述控制单元6设置在顶板4一端，所述激光雷达8设置在顶板4另一端。所述控制单元6包括温湿度传感器5、光照传感器7。所述底板1的右侧设置有超声波传感器10，所述顶板4右侧设置有摄像头9。
参考图2、图3，一种云化教育机器人通用底盘中可伸缩顶板设计，包括顶板纵向滑块12、顶板纵向滑槽13、顶板横向滑块14、顶板横向滑槽15、激光雷达及控制单元固定滑槽11，通过顶板纵向滑块12、顶板纵向滑槽13及顶板横向滑块14、顶板横向滑槽15的相互配合，可以实现顶板长度和宽度两个方向的调节，激光雷达及控制单元固定滑槽11的设计可以实现尺寸调节过程中激光雷达及控制单元的有效固定及滑动。
参考图4、图5，一种云化教育机器人通用底盘中可伸缩底板设计，包括底板纵向滑块16、底板纵向滑槽17、底板横向滑块18、底板横向滑槽19，通过底板纵向滑块16、底板纵向滑槽17及底板横向滑块18、底板横向滑槽19的相互配合，可以实现底板长度和宽度两个方向的调节，从而可以随用户及开发技术人员的意愿或尺寸需求而调节，增加通用性。
一种云化教育机器人通用底盘，还包括可伸缩支撑柱3设计，用于连接顶板4与底板1，布置于顶板4与底板1之前，通过卡扣可实现通用底盘高度方向的调节，从而可以随用户及开发技术人员的意愿或尺寸需求而调节，增加通用性。控制单元6为模块化可快速插接传感器控制单元，上部布置有光照传感器7、温湿度传感器5，可以通过USB连接实现各个传感器的快速拔插，从而可以随用户及开发技术人员的意愿而拓展或缩小检测模块，快速便捷，真正做到底盘通用化。云化教育机器人通用底盘是基于云平台的，云平台作为底盘的大脑，为终端底盘提供计算、处理、存储、学习等能力，大大减少了底盘配件数量及底盘空间需求，终端底盘只需要提供基本的环境检测、简单的储存及供电驱动能力即可，大大降低了底盘的复杂程度，降低了成本，终端底盘上传数据、环境检测等信息给云平台进行计算、处理、存储、学习，用户或开发技术人员对底盘进行控制操作、开发学习等应用。
以上对本发明实例中的一种云化教育机器人通用底盘进行了详细的介绍。本部分采用具体实例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例仅用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，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，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种云化教育机器人通用底盘，其特征在于，包括可伸缩的底板（1）、可伸缩的顶板（4）、驱动装置（2）、可伸缩的支撑柱（3）、控制单元（6）、激光雷达（8）；所述底板（1）上部通过支撑柱（3）连接有顶板（4），所述底板（1）与顶板（4）之间设置有驱动装置（2），所述控制单元（6）设置在顶板（4）一端，所述激光雷达（8）设置在顶板（4）另一端。
2.根据权利要求1所述的云化教育机器人通用底盘，其特征在于，所述顶板（4）有四个顶板块、两个顶板纵向滑块（12）、两个顶板横向滑块（14），每个顶板块上表面横向设置有两个及以上顶板纵向滑槽（13），纵向设置有两个用于安装控制单元（6）和激光雷达（8）的固定滑槽（11），下表面纵向设置有两个及以上顶板横向滑槽（15），所述顶板纵向滑块（12）配合顶板纵向滑槽（13）连接两纵向顶板块，所述顶板横向滑块（14）配合顶板横向滑槽（15）连接两横向顶板块。
3.根据权利要求1所述的云化教育机器人通用底盘，其特征在于，所述底板（1）有四个底板块、两个底板纵向滑块（16）、两个底板横向滑块（18），每个底板块上表面横向设置有两个及以上底板纵向滑槽（17），下表面纵向设置有两个及以上底板横向滑槽（19），所述底板纵向滑块（16）配合底板纵向滑槽（17）连接两纵向底板块，所述底板横向滑块（18）配合底板横向滑槽（19）连接两横向底板块。
4.根据权利要求1所述的云化教育机器人通用底盘，其特征在于，所述控制单元（6）包括温湿度传感器（5）、光照传感器（7）。
5.根据权利要求1所述的云化教育机器人通用底盘，其特征在于，所述底板（1）的右侧设置有超声波传感器（10），所述顶板（4）右侧设置有摄像头（9）。
6.根据权利要求1所述的云化教育机器人通用底盘，其特征在于，此机器人底盘是基于云平台的，即机器人所需的计算、处理、存储、学习能力等借助于云平台，对于底盘的计算、存储能力要求大大降低，底盘所需器件少而小，从而实现机器人对未知环境的快速智能化反应的同时，又可以保证机器人尺寸小巧、成本低。
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