CN206008047U - 一种搭建式的避障智能机器人玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种搭建式的避障智能机器人玩具，这种搭建式的避障智能机器人玩具融合了电子传感器技术，能够在遇到障碍物的时候根据左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器反馈的信号控制驱动装置进行相应的车轮变速，转弯避让障碍物，让学生接触到基本的电子传感器技术在机器人中的应用，具有一定的趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣；而且所有部件采用积木结构，使机器人的组装更加灵活，组装方式多样化，能够培养学生的动手能力和团队协作能力。

Description

一种搭建式的避障智能机器人玩具

技术领域

本实用新型涉及一种玩具机器人，尤其涉及一种搭建式的避障智能机器人玩具。

背景技术

机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的，进入到教育是其领域的扩大与发展。由于它所涉及知识的广泛性和涉及技术的综合性，这都使得机器人对教育而言具有更多的价值。

机器人教育是通过组装、搭建、运行机器人玩具来激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。机器人教育让学生了解机器人的发展和应用现状，理解机器人的概念和工作方式，为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础；让学生了解机器人各个传感器的功能，学习编写简单的机器人控制程序，提高学生分析问题和解决问题的能力；通过机器人玩具竞赛和完成各项任务，使学生在搭建机器人和编制程序的过程中培养动手能力、协作能力和创造能力。

目前，在科教机器人中，大多数机器人融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件及人工智能等众多先进技术，而在面向低学龄学生的科教机器人则需要将这些先进技术简单化，既能让学生接触到相关技术，又要带有一定的趣味性，能激发学生的学习兴趣。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种搭建式的避障智能机器人玩具，这种搭建式的避障智能机器人玩具融合了电子传感器技术，能够在遇到障碍物的时候进行绕行避让，具有较强的趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣。采用的技术方案如下：

一种搭建式的避障智能机器人玩具，包括玩具主体、玩偶和控制装置，玩偶设置在玩具主体上，控制装置安装在玩具主体内部，玩具主体的左侧、右侧分别设有前车轮和后车轮，其特征在于：还包括左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器、左驱动装置和右驱动装置；左红外障碍物探测器设置在所述玩具主体的前端左侧，右红外障碍物探测器设置在玩具主体的前端右侧，左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号输出端分别与所述控制装置的信号输入端电连接；左驱动装置、右驱动装置均安装在玩具主体底部，左驱动装置、右驱动装置的信号输入端分别与所述控制装置的信号输出端电连接；左侧前车轮、后车轮中的至少一个与左驱动装置的动力输出端传动连接，右侧前车轮、后车轮中的至少一个与右驱动装置的动力输出端传动连接。

运作原理：控制装置输出信号给左驱动装置、右驱动装置，驱动两个前车轮转动使机器人玩具前进，当左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号发射端发射信号碰到障碍物时，左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号接收端将得到的障碍物信息反馈给控制装置，控制装置根据得到的反馈信号控制左右两侧的前车轮、后车轮以不同转速转动，当左红外障碍物探测器探测到障碍物时，控制左侧的前车轮、后车轮的转速大于右侧前车轮、后车轮的转速，从而机器人玩具向右转弯绕开障碍物，同理，当右红外障碍物探测器探测到障碍物时，控制右侧的前车轮、后车轮的转速大于左侧前车轮、后车轮的转速，从而机器人玩具向左转弯绕开障碍物。

本搭建式的避障智能机器人玩具融合了电子传感器技术，能够在遇到障碍物的时候根据左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器反馈的信号控制驱动装置进行相应的车轮变速，转弯避让障碍物，让学生接触到基本的电子传感器技术在机器人中的应用，具有一定的趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣。

作为本实用新型的优选方案，所述玩具主体的前端左侧、右侧各设有转轴，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器通过相应的转轴可旋转的安装在玩具主体上。左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器采用可转动的设计，可以随时调整左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的探测角度。

作为本实用新型的优选方案，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器均设有可调电位器。左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器上设置可调电位器，可以调整左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的探测距离。

作为本实用新型的优选方案，所述左驱动装置、右驱动装置均包括马达、主动轮、从动轮和传动带；马达、主动轮和从动轮均安装在所述玩具主体上，主动轮与马达的输出轴传动连接，主动轮和从动轮均处于传动带内侧并张紧传动带；主动轮与对应的所述前车轮传动连接，从动轮与对应的所述后车轮传动连接。采用马达驱动并与传动带配合，通过前轮来带动后轮，优化车轮的驱动方式。

作为本实用新型的优选方案，所述玩具主体、左红外障碍物探测器的外壳、右红外障碍物探测器的外壳均由积木构件拼接而成；积木构件的上表面均匀设有圆形凸块，积木构件的底面均匀设有可与圆形凸块相互插接配合的凹孔。所有部件采用积木结构，使机器人的组装更加灵活，组装方式多样化，能够培养学生的动手能力和团队协作能力。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述积木构件上表面开有通孔，所述控制装置的控制按键通过通孔露出积木构件的表面；所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的外壳侧壁开设有通孔，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号发射端和信号接收端均通过通孔露出至积木构件的表面；所述玩具主体、左红外障碍物探测器的外壳、右红外障碍物探测器的外壳的侧壁开设有连接孔，所述控制装置的信号输出端和信号输入端通过连接孔露出至积木构件表面，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号输出端通过连接孔露出至积木构件表面。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型搭建式的避障智能机器人玩具融合了电子传感器技术，能够在遇到障碍物的时候根据左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器反馈的信号控制驱动装置进行相应的车轮变速，转弯避让障碍物，让学生接触到基本的电子传感器技术在机器人中的应用，具有一定的趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣；而且所有部件采用积木结构，使机器人的组装更加灵活，组装方式多样化，能够培养学生的动手能力和团队协作能力。

附图说明

图1为本实用新型优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，一种搭建式的避障智能机器人玩具，包括玩具主体1、玩偶2、控制装置（图中未标示）、左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4、左驱动装置（图中未标示）、右驱动装置5；玩具主体1、左红外障碍物探测器3的外壳、右红外障碍物探测器4的外壳均由积木构件拼接而成，积木构件的上表面均匀设有圆形凸块701，积木构件的底面均匀设有可与圆形凸块701相互插接配合的凹孔（图中未标示）；玩具主题1积木构件上表面开有通孔（图中未标示），控制装置的控制按键通过通孔露出积木构件的表面；左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的外壳侧壁开设有通孔702，左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的信号发射端和信号接收端均通过通孔702露出至积木构件的表面；玩具主体1、左红外障碍物探测器3的外壳、右红外障碍物探测器4的外壳的侧壁开设有连接孔703，控制装置的信号输出端和信号输入端通过连接孔703露出至积木构件表面，左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的信号输出端通过连接孔703露出至积木构件表面；玩偶2设置在玩具主体1上，控制装置安装在玩具主体1内部；玩具主体1的左侧、右侧分别设有前车轮101和后车轮102；左驱动装置、右驱动装置5均安装在玩具主体1底部，左驱动装置、右驱动装置5的信号输入端分别与控制装置的信号输出端电连接；左驱动装置、右驱动装置5均包括马达（图中未标示）、主动轮（图中未标示）、从动轮（图中未标示）和传动带501，马达、主动轮和从动轮均安装在玩具主体1上，主动轮与马达的输出轴传动连接，主动轮和从动轮均处于传动带501内侧并张紧传动带501，主动轮与对应的前车轮101传动连接，从动轮与对应的后车轮102传动连接；玩具主体1的积木构件的前端左侧、右侧各设有转轴（图中未标示），左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4通过相应的转轴可旋转的安装在玩具主体1上；左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的信号输出端分别与控制装置的信号输入端电连接；左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4均设有可调电位器8。

下面根据上述具体实施方式阐述本实用新型搭建式的避障智能机器人玩具的运作原理：控制装置输出信号给左驱动装置、右驱动装置5，驱动两个前车轮101并带动相应的两个后车轮102转动使机器人玩具前进，当左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的信号发射端发射信号碰到障碍物时，左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的信号接收端将得到的障碍物信息反馈给控制装置，控制装置根据得到的反馈信号控制左右两侧的前车轮101、后车轮102以不同转速转动，当左红外障碍物探测器3探测到障碍物时，控制左侧的前车轮101、后车轮102的转速大于右侧前车轮101、后车轮102的转速，从而机器人玩具向右转弯绕开障碍物，同理，当右红外障碍物探测器4探测到障碍物时，控制右侧的前车轮101、后车轮102的转速大于左侧前车轮101、后车轮102的转速，从而机器人玩具向左转弯绕开障碍物。

本实用新型搭建式的避障智能机器人玩具融合了电子传感器技术，能够在遇到障碍物的时候根据左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4反馈的信号控制驱动装置进行相应的车轮变速，转弯避让障碍物，让学生接触到基本的电子传感器技术在机器人中的应用，具有一定的趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣；而且所有部件采用积木结构，使机器人的组装更加灵活，组装方式多样化，能够培养学生的动手能力和团队协作能力。

另外，左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4采用可转动的设计，可以随时调整左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的探测角度；左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4上设置可调电位器8，可以调整左红外障碍物探测器3、右红外障碍物探测器4的探测距离。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种搭建式的避障智能机器人玩具，包括玩具主体、玩偶和控制装置，玩偶设置在玩具主体上，控制装置安装在玩具主体内部，玩具主体的左侧、右侧分别设有前车轮和后车轮，其特征在于：还包括左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器、左驱动装置和右驱动装置；左红外障碍物探测器设置在所述玩具主体的前端左侧，右红外障碍物探测器设置在玩具主体的前端右侧，左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号输出端分别与所述控制装置的信号输入端电连接；左驱动装置、右驱动装置均安装在玩具主体底部，左驱动装置、右驱动装置的信号输入端分别与所述控制装置的信号输出端电连接；左侧前车轮、后车轮中的至少一个与左驱动装置的动力输出端传动连接，右侧前车轮、后车轮中的至少一个与右驱动装置的动力输出端传动连接。

2.按照权利要求1所述的避障智能机器人玩具，其特征在于：所述玩具主体的前端左侧、右侧各设有转轴，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器通过相应的转轴可旋转的安装在玩具主体上。

3.按照权利要求1所述的避障智能机器人玩具，其特征在于：所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器均设有可调电位器。

4.按照权利要求1所述的避障智能机器人玩具，其特征在于：所述左驱动装置、右驱动装置均包括马达、主动轮、从动轮和传动带；马达、主动轮和从动轮均安装在所述玩具主体上，主动轮与马达的输出轴传动连接，主动轮和从动轮均处于传动带内侧并张紧传动带；主动轮与对应的所述前车轮传动连接，从动轮与对应的所述后车轮传动连接。

5.按照权利要求1所述的避障智能机器人玩具，其特征在于：所述玩具主体、左红外障碍物探测器的外壳、右红外障碍物探测器的外壳均由积木构件拼接而成；积木构件的上表面均匀设有圆形凸块，积木构件的底面均匀设有可与圆形凸块相互插接配合的凹孔。

6.按照权利要求5所述的避障智能机器人玩具，其特征在于：所述积木构件上表面开有通孔，所述控制装置的控制按键通过通孔露出积木构件的表面；所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的外壳侧壁开设有通孔，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号发射端和信号接收端均通过通孔露出至积木构件的表面；所述玩具主体、左红外障碍物探测器的外壳、右红外障碍物探测器的外壳的侧壁开设有连接孔，所述控制装置的信号输出端和信号输入端通过连接孔露出至积木构件表面，所述左红外障碍物探测器、右红外障碍物探测器的信号输出端通过连接孔露出至积木构件表面。