CN114683304A - 一种基于智慧教育的ai智能型教育机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，包括教育机器人主体、移动支撑机构、一对应急支撑机构；移动支撑机构设于教育机器人主体的下侧，用于移动教育机器人主体，移动支撑机构包括支撑台，支撑台与教育机器人主体之间连接有连接件，支撑台的底部安装有多个移动轮，支撑台内安装有防倾保护机构；一对应急支撑机构，对称安装在支撑台上。本发明通过相应机构的设置，可以大幅提高智能教育机器人的稳定性，避免因学生误触而造成智能教育机器人的倾倒，进而避免智能教育机器人内部或者外部零件损坏的概率，保证了智能教育机器人运行的稳定性，进而可以避免给学校造成的损失，也可以保证学生的正常教学活动。

Description

一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人。

背景技术

随着科技的逐渐发展，智能机器人的种类越来越多，包括智能送餐机器人、智能医疗机器人、智能工业机器人以及智能教育机器人等，它们在各自的行业中发挥着重要的角色，对促进行业发展有着至关重要的影响。其中，智能教育机器人是一种适合大中专学生的具有开放式特征的实训实验平台，是多种高科技的融合，可以完成电工、电子、单片机、机械设计、传感器、人工智能、机电控制、数字信号处理等许多课程的几百个实训实验，进而可以提高学生的综合能力。

现有的智能教育机器人在使用时，主要依靠行走轮进行移动，其缺乏防倾保护装置，即当智能教育机器人被学生误碰时，智能教育机器人容易发生倾倒，进而容易造成智能教育机器人的内部或外部零部件的损坏，容易增加学校的损失，同时也耽误学生的正常教学活动。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，以解决上述的智能教育机器人容易倾倒损坏的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，包括教育机器人主体、移动支撑机构、一对应急支撑机构；

所述移动支撑机构设于所述教育机器人主体的下侧，用于移动教育机器人主体，所述移动支撑机构包括支撑台，所述支撑台与所述教育机器人主体之间连接有连接件，所述支撑台的底部安装有多个移动轮，所述支撑台内安装有防倾保护机构；

一对应急支撑机构，对称安装在所述支撑台上，用于应急辅助支撑教育机器人主体。

进一步地，所述支撑台的直径大于所述教育机器人主体的最大边长，保证支撑台对教育机器人主体的支撑效果，避免教育机器人主体出现倾倒的情况，进而可以保证教育机器人主体的使用稳定性。

进一步地，所述连接件与所述教育机器人主体转动连接，便于教育机器人主体进行移动。

进一步地，所述支撑台内开凿有触发腔，用于容纳触发机构；

所述防倾保护机构包括触发机构和联动机构，触发机构用于启动联动机构，以便对支撑台进行防倾保护，避免教育机器人主体发生倾倒，进而保证教育机器人主体的安全性；

所述触发机构包括安装件，所述安装件固定在触发腔内壁上，安装件用于连接触发摆动板；

所述安装件上轴动连接有触发摆动板，通过触发摆动板的自然摆动用于触发联动机构，进而对教育机器人主体进行防倾保护，避免教育机器人主体的倾倒，保证教育机器人主体的使用安全性。

进一步地，所述触发摆动板的一对侧壁上均连接有第一触片，所述触发腔的一对内壁上均连接有第二触片，所述第一触片与第二触片相对应设置，且第一触片与第二触片均与所述教育机器人主体电性连接，通过第一触片与第二触片的相互配合，即当第一触片与第二触片接触时，联动机构被触发，用于对教育机器人主体进行防倾保护。

进一步地，所述支撑台内开凿有填充腔，所述填充腔设于所述触发腔的下侧，用于容纳配重液；

所述填充腔内填充有配重液，用于增加支撑台的整体配重，进而避免支撑台的进一步倾斜。

进一步地，所述支撑台内开凿有一对配重腔，一对所述配重腔关于所述填充腔对称设置，用于配重液的注入，进而可以对支撑台进行配重，避免支撑台的进一步倾斜，保证支撑台的使用安全性；

所述联动机构包括抽液泵，用于抽取并输送配重液，所述抽液泵安装在支撑台内，且与所述教育机器人主体电性连接，所述抽液泵上连接有抽液管和排液管，所述抽液管的一端插设于填充腔内，所述排液管的一端插设于配重腔内，抽液管抽取填充腔内的配重液，排液管用于输送配重液进入到配重腔内。

进一步地，所述填充腔与所述配重腔之间连通有回流管，使得配重腔内的配重液能够重新回流到填充腔内，以便配重液的再次使用；

所述排液管和回流管上均安装有控制阀，用于控制排液管与回流管的通断情况。

进一步地，所述支撑台上开凿有一对反应腔和一对膨胀腔，所述反应腔与膨胀腔相连通，反应腔用于容纳点火器和反应颗粒；

所述应急支撑机构包括点火器，当点火器运行时，与反应颗粒发生反应，用于产生气体，使得气囊快速膨胀，所述点火器与所述教育机器人主体电性连接，且安装于反应腔内；

所述反应腔内填充有反应颗粒，用于反应生成大量气体，用于使得气囊膨胀，利用膨胀的气囊起到支撑支撑台的作用，避免教育机器人主体的倾倒，保证教育机器人主体的使用安全性。

进一步地，所述反应腔内设有过滤件，所述过滤件设于所述点火器的外侧，用于阻挡反应颗粒；

所述膨胀腔内安装有气囊，所述气囊设于过滤件的外侧，当反应颗粒反应生成气体时，气囊受到气体的挤压，会膨胀，进而用于辅助支撑支撑台，避免教育机器人主体的倾倒；

气囊的面积大于过滤件的面积，保证气囊的膨胀效果，以便气囊能够更好的支撑支撑台。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过相应机构的设置，可以大幅提高智能教育机器人的稳定性，避免因学生误触而造成智能教育机器人的倾倒，进而避免智能教育机器人内部或者外部零件损坏的概率，保证了智能教育机器人运行的稳定性，进而可以避免给学校造成的损失，也可以保证学生的正常教学活动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本发明一实施例中一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人的立体图；

图2为本发明一实施例中一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人的部分剖面图；

图3为图2中A处结构示意图；

图4为图2中B处结构示意图；

图5为图2中C处结构示意图；

图6为本发明一实施例中一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人的侧视图；

图7为本发明一实施例中一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人的仰视图；。

图中：1.教育机器人主体、2.移动支撑机构、201.支撑台、202.连接件、203.移动轮、204.触发腔、205.安装件、206.触发摆动板、207.第一触片、208.第二触片、209.填充腔、210.配重液、211.配重腔、212.抽液泵、213.抽液管、214.排液管、215.回流管、216.控制阀、217.反应腔、218.膨胀腔、3.应急支撑机构、301.点火器、302.反应颗粒、303.过滤件、304.气囊。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，参考图1-图7所示，包括教育机器人主体1、移动支撑机构2、一对应急支撑机构3。

其中，移动支撑机构2设于教育机器人主体1的下侧，用于移动教育机器人主体1，移动支撑机构2包括支撑台201，支撑台201用于支撑教育机器人主体1，保证教育机器人主体1在使用时的稳定性。

优选的，支撑台201的形状参考图1所示，支撑台201特殊形状的设置，用于增加教育机器人主体1的稳定性，避免教育机器人主体1的倾倒。

另外，支撑台201与教育机器人主体1之间连接有连接件202，连接件202用于安装教育机器人主体1，连接件202与教育机器人主体1转动连接，便于教育机器人主体1进行移动。

具体地，支撑台201的底部安装有多个移动轮203，移动轮203与教育机器人主体1电性连接，移动轮203用于控制支撑台201移动。

优选的，支撑台201的直径大于教育机器人主体1的最大边长，保证支撑台201对教育机器人主体1的支撑效果，避免教育机器人主体1出现倾倒的情况，进而可以保证教育机器人主体1的使用稳定性。

参考图1-图7所示，支撑台201内开凿有触发腔204，用于容纳触发机构，支撑台201内安装有防倾保护机构，用于避免支撑台201的倾倒，保证教育机器人主体1在使用时的安全性，大大降低教育机器人主体1因倾倒而发生损坏的概率。

其中，防倾保护机构包括触发机构和联动机构，触发机构用于启动联动机构，以便对支撑台201进行防倾保护，避免教育机器人主体1发生倾倒，进而保证教育机器人主体1的安全性，联动机构用于增加支撑台201的配重，避免支撑台201的倾倒。

另外，触发机构包括安装件205，安装件205固定在触发腔204内壁上，安装件205用于连接触发摆动板206。

具体地，安装件205上轴动连接有触发摆动板206，通过触发摆动板206的自然摆动用于触发联动机构，即当支撑台201发生倾斜时，由于触发摆动板206受到重力作用，触发摆动板206竖直向下，此时，触发摆动板206上的第一触片207与触发腔204内壁上的第二触片208接触，此时，教育机器人主体1接收第一触片207与第二触片208接触信号，并控制联动机构运行，进而对教育机器人主体1进行防倾保护，避免教育机器人主体1的倾倒，保证教育机器人主体1的使用安全性。

此外，触发摆动板206的一对侧壁上均连接有第一触片207，触发腔204的一对内壁上均连接有第二触片208，第一触片207与第二触片208相对应设置，且第一触片207与第二触片208均与教育机器人主体1电性连接，通过第一触片207与第二触片208的相互配合，即当第一触片207与第二触片208接触时，教育机器人主体1能够接收接触信号，并生成命令，控制联动机构运行，用于对教育机器人主体1进行防倾保护。

参考图1-图7所示，支撑台201内开凿有填充腔209，填充腔209设于触发腔204的下侧，用于容纳配重液210。

其中，填充腔209内填充有配重液210，用于增加支撑台201的整体配重，进而避免支撑台201的进一步倾斜。

优选的，配重液210为水，便于取材，且无毒。

当然的，配重液210也可以为其他液体。

另外，支撑台201内开凿有一对配重腔211，一对配重腔211关于填充腔209对称设置，用于配重液210的注入，当支撑台201发生倾斜时，抽液泵212抽取配重液210，并向倾斜另一侧的配重腔211内注入配重液210，用于增加倾斜另一侧支撑台201的重力，避免支撑台201进一步倾斜，保证支撑台201的使用安全性。

参考图2-图5所示，联动机构包括抽液泵212，用于抽取并输送配重液210，抽液泵212安装在支撑台201内，且与教育机器人主体1电性连接，抽液泵212上连接有抽液管213和排液管214，抽液管213的一端插设于填充腔209内，排液管214的一端插设于配重腔211内，抽液管213抽取填充腔209内的配重液210，排液管214用于输送配重液210进入到配重腔211内。

其中，填充腔209与配重腔211之间连通有回流管215，使得配重腔211内的配重液210能够重新回流到填充腔209内，以便配重液210的再次使用，提高配重液210的使用率。

另外，排液管214和回流管215上均安装有控制阀216，控制阀216与教育机器人主体1电性连接，即当抽液泵212运行时，控制阀216自动打开，使得配重液210能够在填充腔209和配重腔211之间循环流动，保证配重液210的配重效果。

优选的，控制阀216为单向阀，使得配重液210只能进行单向流动。

具体地，支撑台201上开凿有一对反应腔217和一对膨胀腔218，反应腔217与膨胀腔218相连通，反应腔217用于容纳点火器301和反应颗粒302，膨胀腔218用于容纳气囊304。

参考图1-图7所示，一对应急支撑机构3对称安装在支撑台201上，用于应急辅助支撑教育机器人主体1，应急支撑机构3包括点火器301，当点火器301运行时，反应颗粒302发生反应并产生大量气体，使得气囊304快速膨胀，点火器301与教育机器人主体1电性连接，且安装于反应腔217内。

其中，反应腔217内填充有反应颗粒302，用于反应生成大量气体，用于使得气囊304膨胀，利用膨胀的气囊304起到支撑支撑台201的作用，避免教育机器人主体1的倾倒，保证教育机器人主体1的使用安全性。

优选的，反应颗粒302为叠氮化钠。

另外，反应腔217内设有过滤件303，过滤件303设于点火器301的外侧，用于阻挡反应颗粒302，避免反应颗粒302在未使用时的外溢。

具体地，膨胀腔218内安装有气囊304，气囊304设于过滤件303的外侧，当反应颗粒302反应生成气体时，气囊304受到气体的挤压，会膨胀，进而用于辅助支撑支撑台201，避免教育机器人主体1的倾倒。

优选的，气囊304的面积大于过滤件303的面积，保证气囊304的膨胀效果，以便气囊304能够更好的支撑支撑台201。

具体使用时，当支撑台201发生侧倾时，触发腔204内的触发摆动板206受到重力作用，始终保持竖直向下，直到触发摆动板206侧壁上的第一触片207与触发腔204内壁上的第二触片208接触；

此时，教育机器人主体1能够接收第一触片207与第二触片208的接触信号，并生成命令，命令传递给抽液泵212，抽液泵212运行，通过抽液管213抽取填充腔209内的配重液210，并经过排液管214向配重腔211输送，当抽液泵212运行时，控制阀216自动打开，配重腔211内的配重液210用于增加倾侧另一侧支撑台201的重力，配重腔211内的配重液210经过回流管215重新进入到填充腔209，再次被抽液泵212抽取，如此循环往复，避免支撑台201的进一步倾斜，保证教育机器人主体1的使用安全性；

同时，教育机器人主体1控制点火器301运行，反应颗粒302受到点火器301的作用发生反应，并生成大量的气体，气体经过过滤件303进入到膨胀腔218内，使得膨胀腔218内的气囊304快速膨胀，膨胀的气囊304可以应急辅助支撑支撑台201，避免支撑台201的持续倾斜，直到支撑台201恢复正常，从而可以保证教育机器人主体1的安全，避免教育机器人主体1因倾倒而发生损坏。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，包括：

教育机器人主体（1）；

移动支撑机构（2），设于所述教育机器人主体（1）的下侧，用于移动教育机器人主体（1）；

其中，所述移动支撑机构（2）包括支撑台（201），所述支撑台（201）与所述教育机器人主体（1）之间连接有连接件（202），所述支撑台（201）的底部安装有多个移动轮（203），所述支撑台（201）内安装有防倾保护机构；

一对应急支撑机构（3），对称安装在所述支撑台（201）上，用于应急辅助支撑教育机器人主体（1）。

2.根据权利要求1所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述支撑台（201）的直径大于所述教育机器人主体（1）的最大边长。

3.根据权利要求1所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述连接件（202）与所述教育机器人主体（1）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述支撑台（201）内开凿有触发腔（204），所述防倾保护机构包括触发机构和联动机构，所述触发机构包括安装件（205），所述安装件（205）固定在触发腔（204）内壁上，所述安装件（205）上轴动连接有触发摆动板（206）。

5.根据权利要求4所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述触发摆动板（206）的一对侧壁上均连接有第一触片（207），所述触发腔（204）的一对内壁上均连接有第二触片（208），所述第一触片（207）与第二触片（208）相对应设置，且第一触片（207）与第二触片（208）均与所述教育机器人主体（1）电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述支撑台（201）内开凿有填充腔（209），所述填充腔（209）设于所述触发腔（204）的下侧，所述填充腔（209）内填充有配重液（210）。

7.根据权利要求6所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述支撑台（201）内开凿有一对配重腔（211），一对所述配重腔（211）关于所述填充腔（209）对称设置，所述联动机构包括抽液泵（212），所述抽液泵（212）安装在支撑台（201）内，且与所述教育机器人主体（1）电性连接，所述抽液泵（212）上连接有抽液管（213）和排液管（214），所述抽液管（213）的一端插设于填充腔（209）内，所述排液管（214）的一端插设于配重腔（211）内。

8.根据权利要求7所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述填充腔（209）与所述配重腔（211）之间连通有回流管（215），所述排液管（214）和回流管（215）上均安装有控制阀（216）。

9.根据权利要求1所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述支撑台（201）上开凿有一对反应腔（217）和一对膨胀腔（218），所述反应腔（217）与膨胀腔（218）相连通，所述应急支撑机构（3）包括点火器（301），所述点火器（301）与所述教育机器人主体（1）电性连接，且安装于反应腔（217）内，所述反应腔（217）内填充有反应颗粒（302）。

10.根据权利要求9所述的一种基于智慧教育的AI智能型教育机器人，其特征在于，所述反应腔（217）内设有过滤件（303），所述过滤件（303）设于所述点火器（301）的外侧，所述膨胀腔（218）内安装有气囊（304），所述气囊（304）设于过滤件（303）的外侧，且气囊（304）的面积大于过滤件（303）的面积。

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