CN116945204A - 一种教育机器人的减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种教育机器人的减震装置，涉及减震抗摔领域，包括由下外壳、上外壳、橡胶罩组成的外壳，所述上外壳的外壁上可拆卸连接有维修门，所述维修门上内腔安装有显示屏，所述上外壳的内壁固定连接有对电路板进行固定的固定板，所述下外壳的内部设置有贯穿至所述上外壳内部的减震机构，所述减震机构的顶端通过连接组件连接有对所述显示屏进行防护的防护组件。本发明通过设置减震组件，实现在水落过程中，上外壳与重力球的转动方向相反，当下外壳先与地面接触时，上外壳可以有效规避摔落后的第一次冲击，进而降低上外壳内的导线插接部分发生松脱的问题。
Description
技术领域
本发明涉及减震抗摔领域，具体是一种教育机器人的减震装置。
背景技术
教育机器人，用于给学龄前儿童与学龄儿童辅导学习用，一般在电路板中的存储模块中内置学习资料供使用者观看。
这类机器人的上外壳上一般内嵌有与电路板电性连接的显示屏，在学龄前儿童进行使用时，由于学龄前儿童自控能力较差，经常会因为不当的移动导致机器人从放置桌面摔落至地面上，摔落导致的冲击力较大的情况下，会导致电路板或者内置导线插头与电路板上的插口或者显示屏插口发生松脱现象，同时也容易导致显示屏与地面接触，造成显示屏受损现象出现。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述背景技术中的问题，提供一种教育机器人的减震装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种教育机器人的减震装置，包括由下外壳、上外壳、橡胶罩组成的外壳，所述上外壳的外壁上可拆卸连接有维修门，所述维修门上内腔安装有显示屏，所述上外壳的内壁固定连接有对电路板进行固定的固定板，所述下外壳的内部设置有贯穿至所述上外壳内部的减震机构，所述减震机构的顶端通过连接组件连接有对所述显示屏进行防护的防护组件；
所述减震组件包括固定连接于所述下外壳内腔的固定支架，所述固定支架的中间位置处活动连接有中心转动球，所述中心转动球的底端通过连接杆固定连接有重力球，所述中心转动球的顶端通过连接杆连接有上转动球，所述上外壳的底端中心处成型有与所述上转动球套接的球罩；
所述减震组件还包括滑动连接与所述连接杆内腔的复位轴，所述复位轴的底端贯穿至所述重力球的下方，所述复位轴的顶端贯穿所述上转动球与所述球罩，并延伸至所述上外壳的内腔，所述复位轴的外壁一体成型有向外突出的连接盘，所述连接杆的内腔开设有供所述连接盘上下滑动的环形槽，所述连接盘的底端与所述环形槽的内腔底端之间连接有挤压弹簧。
作为本发明再进一步的方案：所述防护组件包括与所述上外壳内壁转动连接的两个转动轴，两个所述转动轴相互靠近的一端固定连接有转动板，所述转动板的顶端固定连接有同步杆，所述同步杆的顶端固定连接有与所述上外壳滑动连接的防护挡板；
所述固定板远离电路板的一端固定连接有固定块，所述固定块远离所述固定板的一端开设有滑动槽，所述滑动槽的内壁滑动连接有限位板，所述限位板的顶端平面与水平状态的所述转动板底端接触，所述限位板的底端成型有挤压面，所述滑动槽的内壁固定连接有推动所述挤压面复位的连接弹簧；
所述连接杆的顶端与所述限位板通过联动组件相连。
作为本发明再进一步的方案：所述联动组件包括与所述复位轴顶端相连的连接绳，所述连接绳的另一端与所述限位板相连，所述固定块的内部转动连接有对所述连接绳进行支撑的转轮。
作为本发明再进一步的方案：所述橡胶罩的内部安装有带动所述上外壳进行转动的驱动组件；
所述驱动组件包括转动连接于所述球罩底端的连接板，所述连接板的外壁固定连接有齿环，所述齿环的外壁啮合有驱动齿轮，所述连接板的横板部上方安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述驱动齿轮相连。
作为本发明再进一步的方案：所述转动板与所述上外壳的内壁之间卡合连接有扭簧，所述转动轴位于所述扭簧的中心位置处，所述转动板、上外壳与所述扭簧接触位置均开设有与所述扭簧端部相吻合的卡槽。
作为本发明再进一步的方案：所述上外壳的内壁开设有供所述同步杆转动的弧形槽，且所述上外壳的内部卡设有供所述防护挡板滑动的容纳槽。
作为本发明再进一步的方案：所述转动板的转动中点与所述上外壳的中心点相吻合，所述同步杆连接于所述转动板的顶端中心位置处。
作为本发明再进一步的方案：所述下外壳的底端安装有行走组件，所述行走组件包括安装有所述下外壳底板内部的微型电机，所述微型电机的输出端连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的外壁啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮装配于驱动轴的外壁，所述驱动轴的两端安装有行走轮，所述下外壳的底端开设有供所述行走轮转动的凹槽。
作为本发明再进一步的方案：所述连接杆的底端转动连接有滚珠，所述滚珠用于降低所述连接杆与所述下外壳内壁接触时的摩擦力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过设置减震组件，实现在水落过程中，上外壳与重力球的转动方向相反，当下外壳先与地面接触时，上外壳可以有效规避摔落后的第一次冲击，进而降低上外壳内的导线插接部分发生松脱的问题；
2、通过设置防护组件，在重力球转动的过程中，防护组件自动打开，对显示屏的表面进行防护，避免显示屏直接与地面接触，从而防止了显示屏因摔落受损的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的下外壳内部结构示意图；
图3为本发明的图2中A处局部放大图；
图4为本发明的内部结构示意图；
图5为本发明的驱动电机驱动球罩转动的结构示意图；
图6为本发明的转动板限位结构示意图；
图7为本发明的图4中B处局部放大图；
图8为本发明的防护挡板的滑动连接示意图；
图9为本发明的图6中C处局部放大图；
图10为本发明的滚珠与复位轴的连接示意图。
图中：1、下外壳；2、上外壳；3、维修门；4、显示屏；5、橡胶罩；6、行走组件；601、微型电机；602、第一锥齿轮；603、第二锥齿轮；604、驱动轴；605、行走轮；7、固定支架；8、中心转动球；9、连接杆；10、重力球；11、上转动球；12、固定板；13、转动板；14、球罩；15、连接板；16、驱动电机；17、滚珠；18、驱动齿轮；19、齿环；20、复位轴；21、连接盘；22、挤压弹簧；23、环形槽；24、同步杆；25、转动轴；26、扭簧；27、弧形槽；28、防护挡板；29、固定块；30、滑动槽；31、限位板；32、连接弹簧；33、挤压面；34、转轮；35、连接绳；36、容纳槽。
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～图10，本发明实施例中，一种教育机器人的减震装置，包括由下外壳1、上外壳2、橡胶罩5组成的外壳，上外壳2的外壁上可拆卸连接有维修门3，维修门3上内腔安装有显示屏4，上外壳2的内壁固定连接有对电路板进行固定的固定板12，下外壳1的内部设置有贯穿至上外壳2内部的减震机构，减震机构的顶端通过连接组件连接有对显示屏4进行防护的防护组件；
减震组件包括固定连接于下外壳1内腔的固定支架7，固定支架7的中间位置处活动连接有中心转动球8，中心转动球8的底端通过连接杆9固定连接有重力球10，中心转动球8的顶端通过连接杆9连接有上转动球11，上外壳2的底端中心处成型有与上转动球11套接的球罩14；
减震组件还包括滑动连接与连接杆9内腔的复位轴20，复位轴20的底端贯穿至重力球10的下方，复位轴20的顶端贯穿上转动球11与球罩14，并延伸至上外壳2的内腔，复位轴20的外壁一体成型有向外突出的连接盘21，连接杆9的内腔开设有供连接盘21上下滑动的环形槽23，连接盘21的底端与环形槽23的内腔底端之间连接有挤压弹簧22。
在本实施例中：在进行该装置从摆放面坠落时，重力球10受重力发生位移，重力球10通过连接杆9带动中心转动球8在固定支架7内进行转动，中心转动球8通过另一个连接杆9带动上转动球11以中心转动球8为圆心进行转动，上转动球11在转动时带动上外壳2内的所有部件同步进行动作；
在上述过程中，重力球10的转动方向与上外壳2以及上外壳2内部的全部部件转动反向相反，因此当下外壳1率先与地面接触，则可以有效防止上外壳2率先与地面接触的问题，可以防止装置的上外壳2受到摔落时的第一次冲击力，而在摔落后的上外壳2在重力作用下会向下移动，与地面接触，此时的冲击力已经远小于第一次的冲击力，因此降低了上外壳2摔落时的冲击力；
同时在重力球10进行转动，重力球10从竖直状态转动为倾斜状态，此时重力球10的最低点与下外壳1内壁之间的间距增大，此时挤压弹簧22拉动连接盘21复位，连接盘21带动复位轴20向下移动，向下移动的复位轴20拉动其顶端连接的连接绳35，连接绳35受力拉动限位板31向着滑动槽30的内腔移动，直至限位板31的顶端平面与转动板13底端面互不接触，此时转动板13在扭簧26复位作用下转动，转动板13通过同步杆24带动防护挡板28在容纳槽36内向下滑动，防护挡板28滑动完毕，则对显示屏4进行了防护，从而防止了上外壳2与地面接触时，出现的显示屏4与地面接触造成损伤的问题；
在使用者发现装置易掉落于地面后，将其拿起并再次放置于桌面时，重力球10复位，重力球10通过连接杆9带动中心转动球8复位，中心转动球8通过另一个连接杆9带动上转动球11复位，上转动球11带动上外壳2转动至竖直位置；
之后通过手部与防护挡板28接触，防护挡板28受力顺着容纳槽36复位，复位的防护挡板28通过同步杆24带动转动板13转动复位，此时扭簧26与转动板13相卡合的一端随着转动板13发生转动，而扭簧26与上外壳2内壁相卡合的一端发生扭曲，扭簧26再次发生扭曲，直至转动板13的外壁与挤压面33接触，挤压面33受力带动限位板31复位，限位板31进入滑动槽30的内腔，直至转动板13越过限位板31并移动至限位板31的上方，此时撤去施加于防护挡板28上的力。
请着重参阅图6与图9，防护组件包括与上外壳2内壁转动连接的两个转动轴25，两个转动轴25相互靠近的一端固定连接有转动板13，转动板13的顶端固定连接有同步杆24，同步杆24的顶端固定连接有与上外壳2滑动连接的防护挡板28；
固定板12远离电路板的一端固定连接有固定块29，固定块29远离固定板12的一端开设有滑动槽30，滑动槽30的内壁滑动连接有限位板31，限位板31的顶端平面与水平状态的转动板13底端接触，限位板31的底端成型有挤压面33，滑动槽30的内壁固定连接有推动挤压面33复位的连接弹簧32；
连接杆9的顶端与限位板31通过联动组件相连。
在本实施例中：在重力球10进行转动，重力球10从竖直状态转动为倾斜状态，此时重力球10的最低点与下外壳1内壁之间的间距增大，此时挤压弹簧22拉动连接盘21复位，连接盘21带动复位轴20向下移动，向下移动的复位轴20通过联动组件拉动限位板31向着滑动槽30的内腔移动，直至限位板31的顶端平面与转动板13底端面互不接触，此时转动板13在扭簧26复位作用下转动，转动板13通过同步杆24带动防护挡板28在容纳槽36内向下滑动，防护挡板28滑动完毕，则对显示屏4进行了防护，从而防止了上外壳2与地面接触时，出现的显示屏4与地面接触造成损伤的问题。
请着重参阅图9，联动组件包括与复位轴20顶端相连的连接绳35，连接绳35的另一端与限位板31相连，固定块29的内部转动连接有对连接绳35进行支撑的转轮34。
在本实施例中：连接绳35拉动限位板31进行移动，转轮34用于给连接绳35的方向提供支撑。
请着重参阅图2与图5，橡胶罩5的内部安装有带动上外壳2进行转动的驱动组件；
驱动组件包括转动连接于球罩14底端的连接板15，连接板15的外壁固定连接有齿环19，齿环19的外壁啮合有驱动齿轮18，连接板15的横板部上方安装有驱动电机16，驱动电机16的输出端与驱动齿轮18相连。
在本实施例中：驱动电机16进行运行时，通过联轴器带动驱动齿轮18转动，驱动齿轮18带动齿环19进行转动，齿环19转动带动球罩14进行转动，球罩14转动则带动上外壳2进行转动，转动的上外壳2带动其上的部件同步进行转动，以实现装置上外壳2的转动，由于上外壳2内的部件随着上外壳2进行同步转动，因此上外壳2的转动并不会影响该装置的减震与防护性能。
请着重参阅图4与图6，转动板13与上外壳2的内壁之间卡合连接有扭簧26，转动轴25位于扭簧26的中心位置处，转动板13、上外壳2与扭簧26接触位置均开设有与扭簧26端部相吻合的卡槽。
在本实施例中：在防护挡板28处于关闭状态需要打开时，通过手部与防护挡板28接触，防护挡板28受力顺着容纳槽36复位，复位的防护挡板28通过同步杆24带动转动板13转动复位，此时扭簧26与转动板13相卡合的一端随着转动板13发生转动，而扭簧26与上外壳2内壁相卡合的一端发生扭曲，扭簧26再次发生扭曲。
请着重参阅图7与图8，上外壳2的内壁开设有供同步杆24转动的弧形槽27，且上外壳2的内部卡设有供防护挡板28滑动的容纳槽36。
在本实施例中：在同步杆24进行转动时，弧形槽27的转动方向与之相吻合，转动的同步杆24带动防护挡板28顺着容纳槽36进行转动。
请着重参阅图4，转动板13的转动中点与上外壳2的中心点相吻合，同步杆24连接于转动板13的顶端中心位置处。
在本实施例中：两个中心点的重合，可以有效保证转动板13带动防护挡板28以上外壳2的中心进行转动。
请着重参阅图2与图3，下外壳1的底端安装有行走组件6，行走组件6包括安装有下外壳1底板内部的微型电机601，微型电机601的输出端连接有第一锥齿轮602，第一锥齿轮602的外壁啮合有第二锥齿轮603，第二锥齿轮603装配于驱动轴604的外壁，驱动轴604的两端安装有行走轮605，下外壳1的底端开设有供行走轮605转动的凹槽。
在本实施例中：在微型电机601运行时，微型电机601通过联轴器带动第一锥齿轮602进行转动，第一锥齿轮602带动第二锥齿轮603进行转动，第二锥齿轮603带动驱动轴604进行转动，驱动轴604带动两个行走轮605进行转动，从而实现行走功能。
请着重参阅图4与图10，连接杆9的底端转动连接有滚珠17，滚珠17用于降低连接杆9与下外壳1内壁接触时的摩擦力。
在本实施例中：在连接杆9处于竖直状态时，挤压弹簧22处于压缩状态，因此挤压弹簧22会给复位轴20施加向下的力，该向下的力会实现滚珠17与下外壳1内壁之间具有较大的作用力，从而防止轻微晃动而导致的重力球10发生偏摆的问题。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种教育机器人的减震装置，包括由下外壳(1)、上外壳(2)、橡胶罩(5)组成的外壳，所述上外壳(2)的外壁上可拆卸连接有维修门(3)，所述维修门(3)上内腔安装有显示屏(4)，所述上外壳(2)的内壁固定连接有对电路板进行固定的固定板(12)，其特征在于，所述下外壳(1)的内部设置有贯穿至所述上外壳(2)内部的减震机构，所述减震机构的顶端通过连接组件连接有对所述显示屏(4)进行防护的防护组件；
所述减震组件包括固定连接于所述下外壳(1)内腔的固定支架(7)，所述固定支架(7)的中间位置处活动连接有中心转动球(8)，所述中心转动球(8)的底端通过连接杆(9)固定连接有重力球(10)，所述中心转动球(8)的顶端通过连接杆(9)连接有上转动球(11)，所述上外壳(2)的底端中心处成型有与所述上转动球(11)套接的球罩(14)；
所述减震组件还包括滑动连接与所述连接杆(9)内腔的复位轴(20)，所述复位轴(20)的底端贯穿至所述重力球(10)的下方，所述复位轴(20)的顶端贯穿所述上转动球(11)与所述球罩(14)，并延伸至所述上外壳(2)的内腔，所述复位轴(20)的外壁一体成型有向外突出的连接盘(21)，所述连接杆(9)的内腔开设有供所述连接盘(21)上下滑动的环形槽(23)，所述连接盘(21)的底端与所述环形槽(23)的内腔底端之间连接有挤压弹簧(22)。
2.根据权利要求1所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述防护组件包括与所述上外壳(2)内壁转动连接的两个转动轴(25)，两个所述转动轴(25)相互靠近的一端固定连接有转动板(13)，所述转动板(13)的顶端固定连接有同步杆(24)，所述同步杆(24)的顶端固定连接有与所述上外壳(2)滑动连接的防护挡板(28)；
所述固定板(12)远离电路板的一端固定连接有固定块(29)，所述固定块(29)远离所述固定板(12)的一端开设有滑动槽(30)，所述滑动槽(30)的内壁滑动连接有限位板(31)，所述限位板(31)的顶端平面与水平状态的所述转动板(13)底端接触，所述限位板(31)的底端成型有挤压面(33)，所述滑动槽(30)的内壁固定连接有推动所述挤压面(33)复位的连接弹簧(32)；
所述连接杆(9)的顶端与所述限位板(31)通过联动组件相连。
3.根据权利要求2所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述联动组件包括与所述复位轴(20)顶端相连的连接绳(35)，所述连接绳(35)的另一端与所述限位板(31)相连，所述固定块(29)的内部转动连接有对所述连接绳(35)进行支撑的转轮(34)。
4.根据权利要求1所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述橡胶罩(5)的内部安装有带动所述上外壳(2)进行转动的驱动组件；
所述驱动组件包括转动连接于所述球罩(14)底端的连接板(15)，所述连接板(15)的外壁固定连接有齿环(19)，所述齿环(19)的外壁啮合有驱动齿轮(18)，所述连接板(15)的横板部上方安装有驱动电机(16)，所述驱动电机(16)的输出端与所述驱动齿轮(18)相连。
5.根据权利要求2所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述转动板(13)与所述上外壳(2)的内壁之间卡合连接有扭簧(26)，所述转动轴(25)位于所述扭簧(26)的中心位置处，所述转动板(13)、上外壳(2)与所述扭簧(26)接触位置均开设有与所述扭簧(26)端部相吻合的卡槽。
6.根据权利要求2所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述上外壳(2)的内壁开设有供所述同步杆(24)转动的弧形槽(27)，且所述上外壳(2)的内部卡设有供所述防护挡板(28)滑动的容纳槽(36)。
7.根据权利要求6所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述转动板(13)的转动中点与所述上外壳(2)的中心点相吻合，所述同步杆(24)连接于所述转动板(13)的顶端中心位置处。
8.根据权利要求1所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述下外壳(1)的底端安装有行走组件(6)，所述行走组件(6)包括安装有所述下外壳(1)底板内部的微型电机(601)，所述微型电机(601)的输出端连接有第一锥齿轮(602)，所述第一锥齿轮(602)的外壁啮合有第二锥齿轮(603)，所述第二锥齿轮(603)装配于驱动轴(604)的外壁，所述驱动轴(604)的两端安装有行走轮(605)，所述下外壳(1)的底端开设有供所述行走轮(605)转动的凹槽。
9.根据权利要求1所述的一种教育机器人的减震装置，其特征在于，所述连接杆(9)的底端转动连接有滚珠(17)，所述滚珠(17)用于降低所述连接杆(9)与所述下外壳(1)内壁接触时的摩擦力。
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