CN114407050A - 堆叠式可编程教育机器人及编译控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种堆叠式可编程教育机器人及编译控制方法。所述机器人包括机器人上半体、机器人下半体、万向滚轮驱动器和侧板、控制器、数据传输模块以及程序编译器，所述机器人上半体内侧设有显示装置，所述机器人上半体左右两端均开设有限位槽，所述机器人上半体开设的限位槽内侧通过固定轴和回位弹簧转动连接有侧板，所述机器人上半体下端通过连接装置固定连接有机器人下半体，所述机器人下半体底端内侧转动连接有万向滚轮驱动器；所述控制器分别与所述万向滚轮驱动器连接，组装后，可通过所述程序编译器进行程序编译，编译后的程序通过所述数据传输模块编译进所述控制器中，所述控制器可按照程序指令分别控制四个所述万向滚轮驱动器滚动。

Description

堆叠式可编程教育机器人及编译控制方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种堆叠式可编程教育机器人及编译控制方法。

背景技术

机器人(Robot)是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力，机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围，因此，对一种堆叠式可编程教育机器人的需求日益增长。

目前市场上存在的大部分堆叠式可编程教育机器人在对机器人进行分解的过程中不具有支撑的设置，这样的机器人不便于进行分解，而且有些堆叠式可编程教育机器人在闲置时不具有对机器人上设置的显示屏进行收纳保护的设置，这样的堆叠式可编程教育机器人在闲置时容易出现堆叠式可编程教育机器人上的显示屏被碰坏的情况发生，因此，针对上述问题提出一种堆叠式可编程教育机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堆叠式可编程教育机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种堆叠式可编程教育机器人，包括机器人上半体、机器人下半体、万向滚轮驱动器和侧板、控制器、数据传输模块以及程序编译器，所述机器人上半体内侧设有显示装置，所述机器人上半体左右两端均开设有限位槽，所述机器人上半体开设的限位槽内侧通过固定轴和回位弹簧转动连接有侧板，所述机器人上半体下端通过连接装置固定连接有机器人下半体，所述机器人下半体底端内侧转动连接有万向滚轮驱动器；所述控制器分别与所述万向滚轮驱动器连接，当组装完成后，可通过所述程序编译器进行程序编译，编译后的程序通过所述数据传输模块编译进所述控制器中，所述控制器可按照程序指令分别控制四个所述万向滚轮驱动器滚动。

优选的，所述万向滚轮驱动器的个数共有四个，所述万向滚轮驱动器设置在机器人下半体底端面四角的位置。

优选的，所述侧板的个数共有两个，所述侧板呈“L”型的设置，所述侧板底端内侧转动连接有滚珠，所述侧板上端内侧开设有限位孔，所述侧板上端内侧开设的限位孔和机器人上半体之间通过限位销连接在一起，所述限位销设置在机器人上半体前端的位置。

优选的，所述连接装置包括卡块和卡板，所述卡块滑动连接在卡板内侧的位置，所述卡块和卡板中间的位置通过导电板连接在一起，所述卡块、卡板、导电板、机器人上半体和机器人下半体之间电性连接在一起。

优选的，所述卡块固定连接在机器人下半体上端面的位置，所述卡板固定连接在机器人上半体下端面的位置，所述机器人上半体下端面右侧固定连接有固定块，所述固定块右端面固定连接有压力传感器，所述机器人上半体下端面右侧开设有凹槽，所述机器人下半体右端内侧固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆下端右侧固定连接有控制器。

优选的，所述控制器和压力传感器、第一电动伸缩杆之间电性连接在一起。

优选的，所述显示装置包括移动支架和显示屏，所述移动支架底端中间位置固定连接有第二电动伸缩杆，所述移动支架内侧通过转动轴和阻尼胶圈转动连接有显示屏，所述转动轴远离显示屏的一端固定连接有齿轮，所述齿轮和齿条板啮合连接在一起，所述齿条板通过第二接线柱和导向杆转动连接在一起，所述移动支架内侧固定连接有第一接线柱。

优选的，所述齿条板的个数共有两个，所述齿条板设置在移动支架左右两端的内侧的位置和固定支架滑动连接在一起，所述齿轮设置在移动支架内侧的位置。

优选的，所述机器人上半体上端中间位置转动连接有回位盖板，所述回位盖板的中心点和显示屏的中心点设置在同一竖直线上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过分别控制四个所述万向滚轮驱动器滚动，既可以实现初级的简单驱动，还可以进行高级的精细化编译驱动。

2、本发明中，通过设置的侧板、第二电动伸缩杆、移动支架和齿条板，侧板的设置对机器人进行分解的过程中可以对机器人上半体进行稳定支撑，同时可以提高机器人整体的观赏性，而且通过设置的移动支架便于在机器人闲置的过程中将机器人收纳在机器人上半体内侧的位置进行保护，同时通过设置的齿条板可以有效地防止在对移动支架和显示屏进行收纳的过程中显示屏倾斜出现卡滞的情况发生，具有良好的保护性和实用价值；

3、本发明中，通过设置的阻尼胶圈、移动支架和转动轴，使用者可以自由转动显示屏的角度进行使用，这样的设置在使用的过程中可以提高显示屏的灵活程度。

4、本发明中，通过设置的第一电动伸缩杆、压力传感器、卡块和卡板，在对机器人进行组装时，将机器人下半体上端固定连接的卡块推入机器人上半体下端固定连接的卡板内侧的位置，当卡块和压力传感器接触后，压力传感器会将信号传递给控制器，控制器接收到信号后会控制第一电动伸缩杆进行延伸，这样可以将第一电动伸缩杆顶端设置的位置移动凹槽中进行限位，这样的设置在使用的过程中可以将机器人上半体和机器人下半体稳定的连接在一起，具有良好的稳定性和便捷性，值得进行广泛的推广和使用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明侧板结构示意图；

图3为本发明整体侧视结构示意图；

图4为本发明图3中A处结构示意图；

图5为本发明图3中B处结构示意图；

图6为本发明机器人上半体结构示意图；

图7为本发明第一接线柱安装位置结构示意图；

图8为本发明第二接线柱安装位置结构示意图。

图9为本发明实施例提供的一种堆叠式可编程教育机器人的编译控制方法流程图。

图中：1-机器人上半体、2-机器人下半体、3-万向滚轮驱动器、4-侧板、5-限位槽、6-限位销、7-限位孔、8-固定轴、9-回位弹簧、10-滚珠、11-固定块、12-压力传感器、13-导电板、14-卡块、15-卡板、16-控制器、17-第一电动伸缩杆、18-凹槽、19-回位盖板、20-移动支架、21-显示屏、22-第二电动伸缩杆、23-导向杆、24-齿轮、25-齿条板、26-阻尼胶圈、27-第一接线柱、28-第二接线柱、29-转动轴。

具体实施方式

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1：

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

一种堆叠式可编程教育机器人，包括机器人上半体1、机器人下半体2、万向滚轮驱动器3和侧板4，机器人上半体1内侧设有显示装置，机器人上半体1左右两端均开设有限位槽5，机器人上半体1开设的限位槽5内侧通过固定轴8和回位弹簧9转动连接有侧板4，机器人上半体1下端通过连接装置固定连接有机器人下半体2，机器人下半体2底端内侧转动连接有万向滚轮驱动器3。

万向滚轮驱动器3的个数共有四个，万向滚轮驱动器3设置在机器人下半体2底端面四角的位置，可以在使用的过程中带动装置整体进行移动的同时对装置整体进行稳定的支撑；侧板4的个数共有两个，侧板4呈“L”型的设置，侧板4底端内侧转动连接有滚珠10，侧板4上端内侧开设有限位孔7，侧板4上端内侧开设的限位孔7和机器人上半体1之间通过限位销6连接在一起，限位销6设置在机器人上半体1前端的位置，可以在对机器人进行分解时对机器人上半体1进行稳定的支撑；连接装置包括卡块14和卡板15，卡块14滑动连接在卡板15内侧的位置，卡块14和卡板15中间的位置通过导电板13连接在一起，卡块14、卡板15、导电板13、机器人上半体1和机器人下半体2之间电性连接在一起，可以在使用的过程中将机器人上半体1和机器人下半体2稳定的连接；卡块14固定连接在机器人下半体2上端面的位置，卡板15固定连接在机器人上半体1下端面的位置，机器人上半体1下端面右侧固定连接有固定块11，固定块11右端面固定连接有压力传感器12，机器人上半体1下端面右侧开设有凹槽18，机器人下半体2右端内侧固定连接有第一电动伸缩杆17，第一电动伸缩杆17下端右侧固定连接有控制器16，有效地提高了机器人上半体1和机器人下半体2之间连接的稳定性；控制器16和压力传感器12、第一电动伸缩杆17、以及万向滚轮驱动器3之间电性连接在一起。显示装置包括移动支架20和显示屏21，移动支架20底端中间位置固定连接有第二电动伸缩杆22，移动支架20内侧通过转动轴29和阻尼胶圈26转动连接有显示屏21，转动轴29远离显示屏21的一端固定连接有齿轮24，齿轮24和齿条板25啮合连接在一起，齿条板25通过第二接线柱28和导向杆23转动连接在一起，移动支架20内侧固定连接有第一接线柱27，可以机器人闲置的过程中将显示屏21收纳在机器人上半体1内侧的位置进行保护；齿条板25的个数共有两个，齿条板25设置在移动支架20左右两端的内侧的位置和固定支架20滑动连接在一起，齿轮24设置在移动支架20内侧的位置，通过设置的齿条板25便于在对显示屏21进行收纳时对显示屏21进行稳定的限位；机器人上半体1上端中间位置转动连接有回位盖板19，回位盖板19的中心点和显示屏21的中心点设置在同一竖直线上，可以有效地放置灰尘从机器人上半体1上端的位置掉落到机器人上半体1内侧的位置，具有良好的密封效果。

所述堆叠式可编程教育机器人进一步包括与所述控制器16连接的数据传输模块(图中未画出)，与所述数据传输模块信号连接的程序编译器(图中未画出)。所述程序编译器包括程序编译模块(图中未画出)及程序编译界面(图中未画出)。所述程序编译器可与所述堆叠式可编程教育机器人本体分离设置。这样的好处是，当堆叠式可编程教育机器人本体损坏时，直接通过更换机器人本体即可。进一步的，本发明实施例中，所述程序编译器可同时适配多个机器人本体。所述数据传输模块可以为一般的通信接口或无线传输端口，在此不做限制。当组装完成后，可通过所述程序编译器进行程序编译，编译后的程序通过所述数据传输模块编译进所述控制器16中，所述控制器16可按照程序指令分别控制四个所述万向滚轮驱动器3滚动。一般的可编程教育机器人，其都是通过同一或前后两对驱动器同时对四个滚轮进行驱动，这样的缺点是：只能实现简单的前后或左右驱动，难以实现精确化控制。本发明中，通过分别控制四个所述万向滚轮驱动器3滚动，既可以实现初级的简单驱动，还可以进行高级的精细化编译驱动。

工作流程：在需要对一种堆叠式可编程教育机器人进行组装使用的过程中，首先工作人员需要将机器人上半体1和机器人下半体2通过连接装置固定在一起，固定的过程中，工作人员将机器人下半体2上端固定连接的卡块14推入机器人上半体1下端固定连接的卡板15内侧的位置，当卡块14和压力传感器12接触后，压力传感器12会将信号传递给控制器16，控制器16接收到信号后会控制第一电动伸缩杆17进行延伸，这样可以将第一电动伸缩杆17顶端设置的位置移动凹槽18中进行限位，这样的设置在使用的过程中可以将机器人上半体1和机器人下半体2稳定的连接在一起，具有良好的稳定性，接着工作人员需要将机器人上半体1前端设置的限位销6从侧板4上端开设的限位孔7中移出，此时侧板4在回位弹簧9的带动下会向上移动，侧板的设置在使用的过程中可以对机器人上半体1进行稳定支撑的同时可以提高机器人整体的观赏性，将机器人组装完成后，在对机器人进行使用的过程中，工作人员可以控制第二电动伸缩杆22将移动支架20和显示屏21向上顶出，顶出后，使用者可以自由转动显示屏21的角度进行使用，这样的设置在使用的过程中可以提高显示屏21的灵活程度，在使用完成后需要将显示屏21收到机器人上半体1内侧的位置时，工作人员需要将显示屏21转动到和机器人上半体1垂直的位置，此时齿条板25上的第二接线柱28和移动支架20内侧固定的第一接线柱27对齐连接，使用者可以控制第二电动伸缩杆22将移动支架20和显示屏21收纳到机器人上半体1内侧的位置，这样的设置在使用的过程中可以有效地防止在对移动支架20和显示屏21进行收纳的过程中显示屏21倾斜出现卡滞的情况发生，具有良好的保护性和实用价值，值得进行广泛的推广和使用。

进一步的，在组装完成后，可通过所述程序编译器进行简单活复杂的程序编译，以控制机器人完成简单的简单的动作或复杂的动作，例如，直行、蛇形的障碍规避、原地旋转等动作。

请参见图9，本发明还进一步提供一种堆叠式可编程教育机器人的编译控制方法，包括以下步骤：

S1，分别编译控制所述四个万向滚轮驱动器3的编译指令，其中，每一编译指令包括每一万向滚轮驱动器3的驱动时间以及驱动速度；

S2，将所述编译指令通过所述数据传输模块内置于所述控制器16中，以供所述控制器16执行；

S3，将所述堆叠式可编程教育机器人放置于预置赛道中执行指令，判断是否可完成预定赛道任务，是则完成任务，否则，回到步骤S1重新编译调整指令。

在步骤S3中，所述预定赛道任务为需要在不同的赛道中在预定时间内完成的完整赛道。所述预定时间可以根据初级、中级以及高级等不同等级进行调整。

作为进一步改进的，当用户完成同一赛道的赛道任务时，所述堆叠式可编程教育机器人记录所述编译指令及其对应的完成时间。进一步的，所述堆叠式可编程教育机器人对同一赛道的完成时间由短到长进行排序，并将用户的完成时间通过显示屏21显示给用户。

作为进一步改进的，当用户完成同一赛道的赛道任务时，用户可对同一赛道的不同完成时间的编译指令进行选择性输入，并将所述堆叠式可编程教育机器人放置于预置赛道中执行该指令。从而使用户可以通过观看前人完成该赛道的流程，对自身的编译指令进行优化及改进。

作为进一步改进的，当用户完成同一赛道的赛道任务时，所述堆叠式可编程教育机器人进一步将完成该赛道的最短完成时间所对应的编译指令通过所述显示屏21显示给用户。作为进一步改进的，当用户完成同一赛道的赛道任务时，所述堆叠式可编程教育机器人进一步将完成该赛道的最短完成时间所对应的编译指令与用户的编译指令通过比对的方式呈现给用户。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：包括机器人上半体(1)、机器人下半体(2)、万向滚轮驱动器(3)和侧板(4)、控制器(16)、数据传输模块以及程序编译器，其特征在于：所述机器人上半体(1)内侧设有显示装置，所述机器人上半体(1)左右两端均开设有限位槽(5)，所述机器人上半体(1)开设的限位槽(5)内侧通过固定轴(8)和回位弹簧(9)转动连接有侧板(4)，所述机器人上半体(1)下端通过连接装置固定连接有机器人下半体(2)，所述机器人下半体(2)底端内侧转动连接有万向滚轮驱动器(3)；所述控制器(16)分别与所述万向滚轮驱动器(3)连接，当组装完成后，可通过所述程序编译器进行程序编译，编译后的程序通过所述数据传输模块编译进所述控制器(16)中，所述控制器(16)可按照程序指令分别控制四个所述万向滚轮驱动器(3)滚动。

2.根据权利要求1所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述万向滚轮驱动器(3)的个数共有四个，所述万向滚轮驱动器(3)设置在机器人下半体(2)底端面四角的位置。

3.根据权利要求1所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述侧板(4)的个数共有两个，所述侧板(4)呈“L”型的设置，所述侧板(4)底端内侧转动连接有滚珠(10)，所述侧板(4)上端内侧开设有限位孔(7)，所述侧板(4)上端内侧开设的限位孔(7)和机器人上半体(1)之间通过限位销(6)连接在一起，所述限位销(6)设置在机器人上半体(1)前端的位置。

4.根据权利要求1所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述连接装置包括卡块(14)和卡板(15)，所述卡块(14)滑动连接在卡板(15)内侧的位置，所述卡块(14)和卡板(15)中间的位置通过导电板(13)连接在一起，所述卡块(14)、卡板(15)、导电板(13)、机器人上半体(1)和机器人下半体(2)之间电性连接在一起。

5.根据权利要求4所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述卡块(14)固定连接在机器人下半体(2)上端面的位置，所述卡板(15)固定连接在机器人上半体(1)下端面的位置，所述机器人上半体(1)下端面右侧固定连接有固定块(11)，所述固定块(11)右端面固定连接有压力传感器(12)，所述机器人上半体(1)下端面右侧开设有凹槽(18)，所述机器人下半体(2)右端内侧固定连接有第一电动伸缩杆(17)，所述第一电动伸缩杆(17)下端右侧固定连接所述控制器(16)。

6.根据权利要求5所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述控制器(16)和压力传感器(12)、第一电动伸缩杆(17)之间电性连接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述显示装置包括移动支架(20)和显示屏(21)，所述移动支架(20)底端中间位置固定连接有第二电动伸缩杆(22)，所述移动支架(20)内侧通过转动轴(29)和阻尼胶圈(26)转动连接有显示屏(21)，所述转动轴(29)远离显示屏(21)的一端固定连接有齿轮(24)，所述齿轮(24)和齿条板(25)啮合连接在一起，所述齿条板(25)通过第二接线柱(28)和导向杆(23)转动连接在一起，所述移动支架(20)内侧固定连接有第一接线柱(27)。

8.根据权利要求7所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述齿条板(25)的个数共有两个，所述齿条板(25)设置在移动支架(20)左右两端的内侧的位置和固定支架(20)滑动连接在一起，所述齿轮(24)设置在移动支架(20)内侧的位置。

9.根据权利要求1所述的一种堆叠式可编程教育机器人，其特征在于：所述机器人上半体(1)上端中间位置转动连接有回位盖板(19)，所述回位盖板(19)的中心点和显示屏(21)的中心点设置在同一竖直线上。

10.一种如权利要求1所述的堆叠式可编程教育机器人的编译控制方法，包括以下步骤：

S1，分别编译控制所述四个万向滚轮驱动器的编译指令，其中，每一编译指令包括每一万向滚轮驱动器的驱动时间以及驱动速度；

S2，将所述编译指令通过数据传输模块内置于控制器中，以供所述控制器执行；

S3，将所述堆叠式可编程教育机器人放置于预置赛道中执行指令，判断是否可完成预定赛道任务，是则完成任务，否则，回到步骤S1重新编译调整指令。

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