CN113058276A - 一种积木机器人的实现方法 - Google Patents

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胡淑英
楼旭超
李强
刘俊
沈铭初
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Abstract

本发明属于教学玩具领域，具体涉及一种积木机器人实现方法，包括：准备若干积木单元和若干功能单元，在积木单元上设置印刷电路，通过所述若干积木单元拼接出机器人的造型，通过其中若干积木单元装载功能单元，利用积木单元上的印刷电路使不同积木单元上的功能单元实现电性连接。本发明的实现方法设计合理、巧妙，其所实现的积木机器人通过积木单元拼接出机器人的造型，又通过积木单元上的印刷电路实现各积木单元上功能单元的电性连接，进而通过功能单元实现积木机器人的行走、变向等功能，增强积木机器人的功能性和趣味性。

Description

一种积木机器人的实现方法
技术领域
本发明属于教学玩具领域，具体涉及一种积木机器人实现方法。
背景技术
积木是一种老少咸宜的益智教学玩具，过去传统的积木只能拼搭出简单的结构，而无法拼搭出机器人，目前市面上也出现了一些积木机器人，例如公开号为 CN211611633U的中国专利公开了一种少儿娱乐积木机器人，包括机器人足部、机器人腰身和第二机器臂，所述机器人足部的上方安装有第一机器人腿，所述机器人胯部的末端通过外侧焊接有第二连接条，所述机器人腰身安装在机器人胯部的上方，所述第一机器人腿、第二机器人腿、第三机器人腿、机器人胯部、机器人腰身和第一机器臂的末端均焊接有固定机构，所述机器人足部、第一机器人腿、第二机器人腿、第三机器人腿、机器人胯部和机器人腰身的顶端边缘均开设有固定槽，所述第二机器臂的前方安装有机器手。该积木机器人，在转动第三机器人腿的过程中，对该积木机器人的腿部位置具有调控的作用，可增加该积木机器人整体的趣味性能。该积木机器人依然存在一问题，其只能拼接出机器人的造型，而无法实现机器人行走等功能，缺乏趣味性和功能性。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种积木机器人实现方法技术方案。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于包括
步骤一：准备若干积木单元和若干功能单元，在积木单元上设置印刷电路；
步骤二：通过所述若干积木单元拼接出机器人的造型，通过其中若干积木单元装载功能单元，利用积木单元上的印刷电路使不同积木单元上的功能单元实现电性连接。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干功能单元包括电池和振动电机，通过振动电机的振动实现积木机器人的行走功能，通过电池为振动电机供电。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干功能单元还包括光传感器和微处理器，通过光传感器感应光线，通过微处理器接受光传感器传输来的信息并根据该信息控制振动电机的工作。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于通过在积木机器人的左右两侧各设置一组光传感器、微处理器和振动电机，每组中的光传感器、微处理器和振动电机依次通过对应积木上的印刷电路实现电性连接，达到使积木机器人能够在行走时根据光线情况的不同而变向的目的。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干积木单元包括行走积木、平台积木和隔断积木组件，所述行走积木有左右两个，通过行走积木充当积木机器人的腿部，将平台积木拼接到两个行走积木之间，通过平台积木充当积木机器人的躯干下部，将隔断积木组件拼接到平台积木上，通过隔断积木组件充当积木机器人的躯干上部，还通过隔断积木组件将平台积木的上表面隔成左右两部分；所述振动电机有两个，将两个振动电机分别装配到两个行走积木上，所述光传感器有两个，将两个光传感器分别设置到平台积木的左右两侧并通过隔断积木组件隔开，所述微处理器有左右两个，将两个微处理器分别设置到隔断积木组件的左右两侧。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述电池通过电池保持架装配到平台积木底部。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述隔断积木组件通过若干块隔断积木叠加而成。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述光传感器包括光敏电阻、三极管、电阻器和LED信号灯，所述光敏电阻、三极管、电阻器和LED信号灯均通过焊接的方式固定到平台积木的焊点上。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干积木单元的制备操作包括：准备一块积木电路板，在积木电路板上设置印刷电路，按照所述若干积木单元的形状对积木电路板进行切割，切割出积木单元的轮廓槽，切割时在轮廓槽上留出使积木单元与积木电路板的载体之间和/或相邻积木单元之间相连又易于撕断的点状结构，在拼装积木机器人时，将积木单元从积木电路板的载体上拆卸下来使用。
所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述点状结构上具有通孔。
与现有技术相比，本发明的实现方法设计合理、巧妙，其所实现的积木机器人通过积木单元拼接出机器人的造型，又通过积木单元上的印刷电路实现各积木单元上功能单元的电性连接，进而通过功能单元实现积木机器人的行走、变向等功能，增强积木机器人的功能性和趣味性；本发明通过拼装积木机器人可以提高学生的动手能力和知识储备，实现寓教于乐的目的；本发明的积木木块通过积木电路板制备，便于积木单元的制备、携带和运输。
附图说明
图1为本发明的实现方法流程图；
图2为本发明所实现的积木机器人结构示意图；
图3为本发明所实现的积木机器人分解结构示意图；
图4为本发明所实现的积木机器人中光传感器与平台积木连接结构示意图；
图5为本发明的一种积木电路板结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”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。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图2-4示出一种积木机器人，该积木机器人实现方法，如图1所示，包括
步骤一：准备若干积木单元和若干功能单元，在积木单元上设置印刷电路和焊点；
步骤二：通过所述若干积木单元拼接出机器人的造型，通过其中若干积木单元装载功能单元，利用积木单元上的印刷电路使不同积木单元上的功能单元实现电性连接。
作为优化：所述若干功能单元包括电池1和振动电机2，通过振动电机2的振动实现积木机器人的行走功能，通过电池1为振动电机2供电。
进一步地，所述若干功能单元还包括光传感器3和微处理器4，通过光传感器3感应光线，通过微处理器4接受光传感器3传输来的信息并根据该信息控制振动电机2的工作。
更进一步地，通过在积木机器人的左右两侧各设置一组光传感器3、微处理器4和振动电机2，每组中的光传感器3、微处理器4和振动电机2依次通过对应积木上的印刷电路实现电性连接，达到使积木机器人能够在行走时根据光线情况的不同而变向的目的。其中，所述若干积木单元包括行走积木5、平台积木6和隔断积木组件7，所述行走积木5有左右两个，通过行走积木5充当积木机器人的腿部，将平台积木6拼接到两个行走积木5之间，通过平台积木6充当积木机器人的躯干下部，将隔断积木组件7拼接到平台积木6上，通过隔断积木组件7 充当积木机器人的躯干上部，还通过隔断积木组件7将平台积木6的上表面隔成左右两部分；所述振动电机2有两个，将两个振动电机2分别装配到两个行走积木5上，所述光传感器3有两个，将两个光传感器3分别设置到平台积木6的左右两侧并通过隔断积木组件7隔开，所述微处理器4有左右两个，将两个微处理器4分别设置到隔断积木组件7的左右两侧。所述电池1通过电池保持架8装配到平台积木6底部。
对上述方法的进一步说明：所述隔断积木组件7通过三块隔断积木700叠加而成，三块隔断积木700可采用焊接的方式固定，为便于将所有积木集成于下述的积木电路板中，本发明中所有积木的厚度都要相同，而隔断积木组件7太薄的话容易晃动，因此采用三块隔断积木700叠加固定的方式。所述行走积木5下端通过设置第一安装孔500与振动电机2插接配合，振动电机2还通过导线与行走积木5上的焊点焊接，行走积木5上端设置第二安装孔501，所述平台积木6的左右两侧分别设置用以与第二安装孔501插接配合的第一插块601，所述电池保持架8的左右两侧设置插边，电池保持架8的插边可随第一插块601一起插到第二安装孔501中，电池保持架8也可以采用其它例如焊接、插接、卡接的方式与平台积木6或行走积木5固定。所述平台积木6的中部开设第三安装孔600，所述隔断积木组件7的中部下端设置用以与第三安装孔600插接配合的第二插块 701。
此外，由于在积木领域，积木之间的拼接方式有非常多，因此本发明的积木单元之间以及积木单元与功能单元之间均可采用现有技术中的拼接方式。
作为优化：所述光传感器3包括光敏电阻300、三极管301、电阻器302和LED信号灯303，LED信号灯303的光亮非常小，对光敏电阻300影响极小，所述光敏电阻300、三极管301、电阻器302和LED信号灯303均通过焊接的方式固定到平台积木6的焊点上并通过平台积木6上的印刷电路实现彼此间的电性连接，光敏电阻300、三极管301、电阻器302和LED信号灯303间的电路连接关系为公知技术，不再赘述。此外，所述光传感器3也可以为一个集成式的整体结构，直接拼接或焊接于平台积木6上。
本发明所实现的积木机器人在使用时，给积木机器人投以光照，光传感器3 接收到光照后传输信号给微处理4，微处理器4控制振动电机2进行振动，通过振动使积木机器人行走，由于积木机器人的左右两侧均有一组光传感器3、微处理器4和振动电机2，因此可以通过给积木机器人的左右两侧分别投以不同时长的光照，使积木机器人在行走时实现变向。
需要说明的是，本发明的积木机器人中具体所采用的功能单元可进行替换和/ 或增加，例如增加声音播放器、图像采集器、无线通讯模块、风扇等，以使积木机器人获得不同的功能，以适应不同的需求。相应的，所述积木机器人中的积木单元也可以变换为不同形状、大小、个数和拼接方式的积木，以使机器人获得不同的造型。
如图5所示，本发明中的所有积木单元可集成于一块积木电路板上，该积木电路板包括载体9和上述的若干积木单元，所述载体9上具有与所述若干积木单元形状对应的镂空结构，所述若干积木单元位于镂空结构上，并与镂空结构的边沿和/或相邻积木单元的边沿通过易于撕断的点状结构901相连。具体地，镂空结构的边沿与积木单元之间和相邻积木单元之间形成积木单元的轮廓槽900，点状结构901位于轮廓槽900上。所述若干积木单元能够从载体9上拆卸下来并通过拼接形成机器人的造型。轮廓槽900可通过冲切形成。
作为优化：所述点状结构901上具有通孔，这样可以减小店长结构901的结构强度，更加便于撕断。
所述若干积木单元的制备操作包括：准备一块积木电路板，在积木电路板上设置印刷电路，按照所述若干积木单元的形状对积木电路板进行切割，切割出积木单元的轮廓槽900，切割时在轮廓槽900上留出使积木单元与积木电路板的载体9之间和/或相邻积木单元之间相连又易于撕断的点状结构901，在拼装积木机器人时，将积木单元从积木电路板的载体9上拆卸下来使用。
本发明的积木电路板便于积木单元的制作、携带和运输。
还需要说明的是，印刷电路为电路板领域的公知技术，其只要布置好相应位置，使机器人在拼接完成时，相邻积木间的印刷电路正好接触在一起即可，例如平台积木6的印刷电路延伸至其第一插块601的表面，相应的，行走积木5的印刷电路延伸至第二安装孔501边沿或内壁，这样第一插块601插入第二安装孔501 时，两者的印刷电路就能够导通。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种积木机器人实现方法，其特征在于包括
步骤一：准备若干积木单元和若干功能单元，在积木单元上设置印刷电路；
步骤二：通过所述若干积木单元拼接出机器人的造型，通过其中若干积木单元装载功能单元，利用积木单元上的印刷电路使不同积木单元上的功能单元实现电性连接。
2.如权利要求1所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干功能单元包括电池(1)和振动电机(2)，通过振动电机(2)的振动实现积木机器人的行走功能，通过电池(1)为振动电机(2)供电。
3.如权利要求2所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干功能单元还包括光传感器(3)和微处理器(4)，通过光传感器(3)感应光线，通过微处理器(4)接受光传感器(3)传输来的信息并根据该信息控制振动电机(2)的工作。
4.如权利要求3所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于通过在积木机器人的左右两侧各设置一组光传感器(3)、微处理器(4)和振动电机(2)，每组中的光传感器(3)、微处理器(4)和振动电机(2)依次通过对应积木上的印刷电路实现电性连接，达到使积木机器人能够在行走时根据光线情况的不同而变向的目的。
5.如权利要求4所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干积木单元包括行走积木(5)、平台积木(6)和隔断积木组件(7)，所述行走积木(5)有左右两个，通过行走积木(5)充当积木机器人的腿部，将平台积木(6)拼接到两个行走积木(5)之间，通过平台积木(6)充当积木机器人的躯干下部，将隔断积木组件(7)拼接到平台积木(6)上，通过隔断积木组件(7)充当积木机器人的躯干上部，还通过隔断积木组件(7)将平台积木(6)的上表面隔成左右两部分；所述振动电机(2)有两个，将两个振动电机(2)分别装配到两个行走积木(5)上，所述光传感器(3)有两个，将两个光传感器(3)分别设置到平台积木(6)的左右两侧并通过隔断积木组件(7)隔开，所述微处理器(4)有左右两个，将两个微处理器(4)分别设置到隔断积木组件(7)的左右两侧。
6.如权利要求5所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述电池(1)通过电池保持架(8)装配到平台积木(6)底部。
7.如权利要求5所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述隔断积木组件(7)通过若干块隔断积木(700)叠加而成。
8.如权利要求3-7中任一所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述光传感器(3)包括光敏电阻(300)、三极管(301)、电阻器(302)和LED信号灯(303)，所述光敏电阻(300)、三极管(301)、电阻器(302)和LED信号灯(303)均通过焊接的方式固定到平台积木(6)的焊点上。
9.如权利要求1-7中任一所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述若干积木单元的制备操作包括：准备一块积木电路板，在积木电路板上设置印刷电路，按照所述若干积木单元的形状对积木电路板进行切割，切割出积木单元的轮廓槽(900)，切割时在轮廓槽(900)上留出使积木单元与积木电路板的载体(9)之间和/或相邻积木单元之间相连又易于撕断的点状结构(901)，在拼装积木机器人时，将积木单元从积木电路板的载体(9)上拆卸下来使用。
10.如权利要求9所述的一种积木机器人实现方法，其特征在于所述点状结构(901)上具有通孔。
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