CN205177196U - 一种高稳定性教学机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高稳定性教学机器人，包括骨架和显示器，所述骨架的前表面外部还设置有显示器，所述显示器的背部通过连接件与齿轨啮合连接，所述显示器的前表面上部安装有摄像头，所述显示器的前表面下部嵌装有录音装置和扬声装置，所述支撑板的两端均活动安装有万向滚轮，所述万向滚轮的轴心部分安装有驱动电机，所述启闭电机与驱动电机均通过导线与上位机电连接。该高稳定性教学机器人通过加设启闭电机与支撑板，大大提高装置的稳定性，支撑板在展开后具有更大的承重面积，避免装置倾倒造成不便；加设的摄像头、录音装置、扬声装置三者互相配合完成类似远程视频教学或视频课件教学的工作，具有良好的教育效果。

Description

一种高稳定性教学机器人

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，具体为一种高稳定性教学机器人。

背景技术

把机器人教育引入校园，从发展的眼光来看，机器人肯定会越来越普及。有专家预言，从信息产业的角度看，本世纪第一个十年将是智能机器人时代。随着信息技术教育课程与教材改革的深入和人工智能技术的发展，在信息技术教育中渗透机器人学科知识与机器人应用前景方面的教育已势在必行。机器人最早只是在工厂里使用，现在已经在娱乐、医院和家庭等日常生活中使用。如韩国为将自己打造为一个高技术国家，他们预言说，到2015-2020年，每一个韩国家庭里都将拥有至少一个机器人。将来机器人可能会像计算机、汽车一样家家都有，变成人类离不开的一个工具，那时人人都要进行机器人的学习，将来会有越来越多的中小学生接触到机器人。机器人教育也会越来越普及，而且可以学到比计算机更全面的知识，除了能够学到编程语言、程序设计以外，同时还能学到机电方面的知识，所以机器人进入中小学教育是当今科技发展的一个必然趋势。

机器人融合了计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识。在活动中，既教会学生去思考，又让学生通过动手、动脑，培养综合素质。学生通过亲手组装机器人系统、检测调整传感器、编制调试控制程序等工作，能够使学生的综合知识水平得到提高，使学生的动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等都能得到全方位训练和提升，对进行学科知识渗透、培养素质全面的创新型人才具有重要的作用。机器人进课堂后学生的学习兴趣高涨、综合素质提高、创新思维活跃，这正是素质教育的重要内容。因此，机器人教育引入校园，对学生至少有以下三个方面的获益。

其一，丰富学科生活，培养动手能力。由于生活水平的提高，现在的青少年自己动手制作玩具及科学模具的能力日益降低，创造发明的意念也渐呈弱化趋势。所有令他们爱不释手的玩具均是玩具商生产出来的，亦即是需用钱买来的。长此以往，将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断减低、变弱，这对于一个民族的科学发展是十分不利的。自我组装、制造机器人不但会提升青少年的科学兴趣，同时也会从小培养学生养成凡事自己动手的良好生活习惯。

其二，锻炼意志品质，培养团队精神。机器人制作涉及相关领域多种门类的专门知识，青少年必须广泛涉猎，持之以恒，才能有所成就。机器人的制作过程，正是锻炼意志、培养坚韧品质的过程。机器人制作一般都以二人、三人或一个团队的形式进行，群策群力、共同作业，就像体育比赛中的接力赛一样，缺一不可，整体的实力远超出个人的能力的发挥。

其三，激发创新精神，培养科学兴趣。人们一直在思考和探索如何开发青少年智力的问题。参与机器人制作，能使学生自小就对科学产生兴趣，获得科普知识，同时也将激发他们的创新能力。

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，广泛应用于各行各业。教学机器人是一种常见的机器人，主要用于教育行业的教学工作。现在普遍使用的教学用机器人存在稳定性能较差的问题，影响教育工作的开展。

中国发明专利公告号为CN201520055058.6所公开的一种移动教学机器人，其特征在于，所述移动教学机器人包括：底座；轮毂，转动地设置于底座上；驱动组件，与所述轮毂固定连接，用于驱动所述轮毂转动；下位机板，与所述驱动组件连接，以向所述驱动组件发送控制信号；图像采集装置，用于采集视频信息；无线收发模块，与所述下位机板和所述图像采集装置连接，用于接收所述图像采集装置传输的视频信息、接收所述下位机板传输的数据和向所述下位机板传输执行指令，其中，所述控制信号根据所述执行指令生成。该设计未加设稳定结构，使得装置的稳定性较差，容易翻倒，不能满足使用的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高稳定性教学机器人，通过加设启闭电机与支撑板，大大提高装置的稳定性，支撑板在展开后具有更大的承重面积，避免装置倾倒造成不便；加设的摄像头、录音装置、扬声装置三者互相配合完成类似远程视频教学或视频课件教学的工作，具有良好的教育效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高稳定性教学机器人，包括骨架和显示器，所述骨架为L形，且数量为两根，所述骨架的前表面竖向装设有齿轨，所述齿轨的一端与升降电机传动连接，所述骨架的前表面外部还设置有显示器，所述显示器的背部通过连接件与齿轨啮合连接，所述显示器的前表面上部安装有摄像头，所述显示器的前表面下部嵌装有录音装置和扬声装置，所述显示器的内部装置有网络模块和上位机，所述录音装置、扬声装置和摄像头均与上位机电性连接，所述骨架的内部还嵌装有信号接收装置，所述信号接收装置的输入端与外部遥控装置通过无线信号连接，所述信号接收装置的输出端与上位机通过导线连接，所述上位机还与升降电机的输入端连接，所述骨架的底端均装置有两个启闭电机，所述启闭电机的转子末端均同轴连接有支撑板，所述支撑板的两端均活动安装有万向滚轮，所述万向滚轮的轴心部分安装有驱动电机，所述启闭电机与驱动电机均通过导线与上位机电连接。

优选的，所述支撑板沿L形的骨架底座的下表面平行布设，且两个支撑板之间的距离不大于5mm。

优选的，所述网络模块为WIFI模块、GPRS模块或以太网通讯模块。

优选的，所述万向滚轮的外表面包裹有防滑层。

优选的，所述显示器的外边缘布设有LED彩色灯带，所述LED彩色灯带与上位机电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该高稳定性教学机器人通过加设启闭电机与支撑板，大大提高装置的稳定性，支撑板在展开后具有更大的承重面积，避免装置倾倒造成不便；加设的摄像头、录音装置、扬声装置三者互相配合完成类似远程视频教学或视频课件教学的工作，具有良好的教育效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型支撑板展开状态结构示意图；

图3为本实用新型骨架下端侧视结构示意图；

图4为本实用新型显示器安装结构示意图。

图中：1骨架、2显示器、3齿轨、4升降电机、5连接件、6摄像头、7录音装置、8扬声装置、9网络模块、10上位机、11信号接收装置、12启闭电机、13支撑板、14万向滚轮、15驱动电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种高稳定性教学机器人，包括骨架1、显示器2、齿轨3、升降电机4、连接件5、摄像头6、录音装置7、扬声装置8、网络模块9、上位机10、信号接收装置11、启闭电机12、支撑板13、万向滚轮14和驱动电机15，骨架1为L形，且数量为两根，骨架1的前表面竖向装设有齿轨3，齿轨3的一端与升降电机4传动连接，骨架1的前表面外部还设置有显示器2，显示器2的背部通过连接件5与齿轨3啮合连接，显示器2的前表面上部安装有摄像头6，显示器2的前表面下部嵌装有录音装置7和扬声装置8，显示器2的外边缘布设有LED彩色灯带，具有趣味性，增强教学效果，LED彩色灯带与上位机10电连接，显示器2的内部装置有网络模块9和上位机10，网络模块9为WIFI模块、GPRS模块或以太网通讯模块，录音装置7、扬声装置8和摄像头6均与上位机10电性连接，骨架1的内部还嵌装有信号接收装置11，信号接收装置11的输入端与外部遥控装置通过无线信号连接，信号接收装置11的输出端与上位机10通过导线连接，上位机10还与升降电机4的输入端连接，骨架1的底端均装置有两个启闭电机12，启闭电机12的转子末端均同轴连接有支撑板13，支撑板13沿L形的骨架1底座的下表面平行布设，且两个支撑板13之间的距离不大于5mm，支撑板13的两端均活动安装有万向滚轮14，万向滚轮14的外表面包裹有防滑层，万向滚轮14的轴心部分安装有驱动电机15，启闭电机12与驱动电机15均通过导线与上位机10电连接。

以下为本实用新型主要结构的效果介绍：

骨架1为L形，且数量为两根：L形的骨架1具有良好的承重能力，两根骨架1之间相互配合具有更高稳定性；

齿轨3的一端与升降电机4传动连接：升降电机4由上位机10进行控制，能够实现显示器2的升降，满足各种使用环境对装置高度的要求；

摄像头6、录音装置7、扬声装置8：三者互相配合完成类似远程视频教学或视频课件教学的工作，具有良好的教育效果；

上位机10：控制中枢，所有装置的控制端；

信号接收装置11：用于接收外部遥控装置发送来的操作指令；

启闭电机12：转子末端安装于支撑板13的中部，用于将支撑板13打开或关闭；

支撑板13：展开后具有更大的承重面积，大大提高装置的稳定性，避免装置倾倒造成不便；

驱动电机15：为万向滚轮14提供驱动能力，同时能够在上位机10的控制下完成转向等工作，方便装置的移动，完成教学时的跟随动作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高稳定性教学机器人，包括骨架(1)和显示器(2)，其特征在于：所述骨架(1)为L形，且数量为两根，所述骨架(1)的前表面竖向装设有齿轨(3)，所述齿轨(3)的一端与升降电机(4)传动连接，所述骨架(1)的前表面外部还设置有显示器(2)，所述显示器(2)的背部通过连接件(5)与齿轨(3)啮合连接，所述显示器(2)的前表面上部安装有摄像头(6)，所述显示器(2)的前表面下部嵌装有录音装置(7)和扬声装置(8)，所述显示器(2)的内部装置有网络模块(9)和上位机(10)，所述录音装置(7)、扬声装置(8)和摄像头(6)均与上位机(10)电性连接，所述骨架(1)的内部还嵌装有信号接收装置(11)，所述信号接收装置(11)的输入端与外部遥控装置通过无线信号连接，所述信号接收装置(11)的输出端与上位机(10)通过导线连接，所述上位机(10)还与升降电机(4)的输入端连接，所述骨架(1)的底端均装置有两个启闭电机(12)，所述启闭电机(12)的转子末端均同轴连接有支撑板(13)，所述支撑板(13)的两端均活动安装有万向滚轮(14)，所述万向滚轮(14)的轴心部分安装有驱动电机(15)，所述启闭电机(12)与驱动电机(15)均通过导线与上位机(10)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性教学机器人，其特征在于：所述支撑板(13)沿L形的骨架(1)底座的下表面平行布设，且两个支撑板(13)之间的距离不大于5mm。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定性教学机器人，其特征在于：所述网络模块(9)为WIFI模块、GPRS模块或以太网通讯模块。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定性教学机器人，其特征在于：所述万向滚轮(14)的外表面包裹有防滑层。

5.根据权利要求1所述的一种高稳定性教学机器人，其特征在于：所述显示器(2)的外边缘布设有LED彩色灯带，所述LED彩色灯带与上位机(10)电连接。