CN206216701U - 一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，包括主架、齿轮箱和电池盒，主架包括底板和运动机构，电池盒及齿轮箱各安装于一块底板上；运动机构包括采用若干转轮支脚构成的转轮，转轮包括前轮和后轮，前轮和后轮分别连接齿轮箱的高速输出轴；高速输出轴上安装有曲柄，曲柄通过转轴分别与前轮及后轮连接；前轮及后轮具有相同的结构，均为由若干转轮支脚沿各转轮支脚上下表面叠加而成的辐射状结构。本实用新型基于原木齿轮传动电力驱动结构，通过简单的零件搭配组合，使每个齿轮箱和转轮巧妙的组合在一起，利用电力驱动整个机器人的运动，整个装置类似蚂蚁形状，直观形象，科学性和趣味性强。

Description

一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人装置技术领域，具体涉及一种采用电力驱动的仿生机器人装置。

背景技术

教育部2003年《普通高中课程方案(实验)》(教基[2003]6号)文件中，新的技术课程标准中加入“简易机器人制作”、“控制技术”、“人工智能初步"等内容，设为技术领域选修模块，意味着我国的人工智能和机器人教育在大众化、普及化层面上进入了一个新阶段。随着信息化的发展以及人们科技意识的加强，机器人教学逐渐趋于幼龄化，很多经济发达地区从小学低年级开设智能机器人(校本)课程、兴趣班、社会上的幼儿机器人培训班，机器人高手俱乐部层出不穷。学校及市场培训机构的教学质量关系到该领域能否健康，良性发展，也关系到面向21世纪未来人才的培养。机器人现今为了令学生达到寓教于乐及多元学习的目的，除了课堂上的书本教材外，目前亦常见许多可让学生亲自动手操作与学习的活动类型教材，积木即为其中一项常见的产品。传统的积木是由数种不同形状的组件构成，其上分别有对应的嵌槽，可将其一组件的嵌槽与另一组件的边缘或嵌槽相互嵌合，再以同样方法连接其余组件以成各式立体形体，然面此种塑料积木为固定式连接的积木，无法调整而使其变化或进行各种动作。甚至需要写入有难度软件编程，阻碍了学生的兴趣，制作过程中，没有探索的组装只是玩具，无法掌握科学原理与自然及生活科技。

为此，本申请人申请了“原木连杆齿轮传动电力源驱动结构”的实用新型专利，该专利提出了一种基于电力驱动的齿轮箱行走结构，但该专利未提供常见的、适用于课堂应用的机器人装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种具有极大趣味性和组合性、极为形象直观的原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，包括主架、齿轮箱和电池盒，主架包括底板和运动机构，电池盒及齿轮箱各安装于一块底板上，齿轮箱具有高速输出轴，运动机构连接齿轮箱的高速输出轴，其特征在于：所述运动机构包括采用若干转轮支脚构成的转轮，转轮包括前轮和后轮，前轮和后轮分别连接齿轮箱的高速输出轴；高速输出轴上安装有曲柄，曲柄通过转轴分别与前轮及后轮连接；所述前轮及后轮具有相同的结构，均为由若干转轮支脚沿各转轮支脚上下表面叠加而成的辐射状结构。

进一步地，主架包括有三块底板，三块底板通过螺丝钉及连杆连接成具有三节身躯结构的蚂蚁形状；电池盒安装于中间的底板上，而前后两底板则各安装有一齿轮箱，前轮连接前面底板上的齿轮箱，后轮则连接后面底板上的齿轮箱；三块底板连接成直线结构，适合于直线行走，或者连接成弯折结构，适合于绕圈行走。

进一步地，所述转轮支脚为长条形片状结构，其两端均为半圆形结构；若干转轮支脚叠加构成的转轮外轮廓呈圆形。

进一步地，所述齿轮箱包括电机、蜗齿轮、传动齿轮、高速齿轮、高速输出轴、齿轮箱公座和齿轮箱母座，所述电机固定在齿轮箱前端，电机的转轴上设有蜗齿轮，该蜗齿轮和高速齿轮齿合，高速齿轮上设有朝两侧伸出的高速输出轴。

进一步地，所述齿轮箱还包括有低速齿轮，低速齿轮与高速齿轮齿合，低速齿轮上设有朝两侧伸出的低速输出轴，低速输出轴位于高速输出轴侧后方并与高速输出轴平行。

进一步地，转轮具有四个，前轮两个，后轮两个，两个前轮安装于前面底板上的齿轮箱的高速输出轴两端，两个后轮安装于后面底板上的齿轮箱的高速输出轴两端。

进一步地，位于高速输出轴两端的曲柄相互平行；转轮支脚上均匀设置有若干轴孔，曲柄通过转轴穿过轴孔连接固定转轮支脚。

进一步地，所述齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺钉或热熔胶固定于各自所在的底板上，齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接。

优选地，所述底板和转轮支脚均采用原木材料制成。

本实用新型基于原木齿轮传动电力驱动结构，通过简单的零件搭配组合，使每个齿轮箱和转轮巧妙的组合在一起，利用电力驱动整个机器人的运动，整个装置类似蚂蚁形状，直观形象，科学性和趣味性强；整个机器人的制作包含了科学原理与自然及生活科技，如摩擦力、杠杆原理、重力、反作用力、扭力、直线运动、等速运动、惯性运动、简谐运动、齿轮比，轮轴、连杆机构、传动机构、摩擦生热、马达、电池(正负极作用)、机器人串联与并联、物理变化、自动控制、模拟控制等相关技术；且环保无污染，生产成本低；另外，本实用新型中的零件简单灵活，可根据具体需要进行一定的变形与增减，从而实现机器人外形与运动方式的改变，极大地增加了趣味性，有利于培养学生的动手与创新能力；学生可以运用其所学知识(如图案设计、机构、材料及科学等知识)发挥其分析与想象能力，自主完成设计、制造、材料选择等，让学生除了学会制作基本的机器人外，也能够更近一步地自行设计新型的机械玩具，并开发更高级的机械装置。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图；

图2为齿轮箱内部结构图；

图3为齿轮箱整体结构图。

图中，101、102、103为底板，104为转轮支脚，105为轴孔，106为曲柄，2为齿轮箱，201为电机，202为蜗齿轮，203为传动齿轮，204为高速齿轮，205为高速输出轴，206为低速齿轮，207为低速输出轴，209为齿轮公座，210为齿轮母座，3为电池盒，301为开关。

具体实施方式

实施例1，参照图1、图2和图3，所述原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，包括主架、齿轮箱2和电池盒3，主架包括底板和运动机构，电池盒3及齿轮箱2各安装于一块底板上，齿轮箱具有高速输出轴205，运动机构连接齿轮箱2的高速输出轴，电池盒上具有开关301；所述运动机构包括采用若干转轮支脚104构成的转轮，转轮包括前轮和后轮，前轮和后轮分别连接齿轮箱2的高速输出轴205；高速输出轴205上安装有曲柄106，曲柄通过转轴分别与前轮及后轮连接；所述前轮及后轮具有相同的结构，均为由若干转轮支脚104沿各转轮支脚上下表面叠加而成的辐射状结构。

主架包括有三块底板101、102、103，三块底板通过螺丝钉及连杆连接成具有三节身躯结构的蚂蚁形状；电池盒3安装于中间的底板102上，而前后两底板101、103则各安装有一齿轮箱，前轮连接前面底板101上的齿轮箱，后轮则连接后面底板103上的齿轮箱；三块底板连接成直线结构，适合于直线行走(或者连接成弯折结构，适合于绕圈行走)。

转轮支脚104为长条形片状结构，其两端均为半圆形结构；若干转轮支脚叠加构成的转轮外轮廓呈圆形。

所述齿轮箱2包括电机201、蜗齿轮202、传动齿轮203、高速齿轮204、高速输出轴205、齿轮箱公座209和齿轮箱母座210，所述电机201固定在齿轮箱前端，电机的转轴上设有蜗齿轮202，该蜗齿轮和高速齿轮204齿合，高速齿轮上设有朝两侧伸出的高速输出轴205。

所述齿轮箱2还包括有低速齿轮206，低速齿轮与高速齿轮204齿合，低速齿轮上设有朝两侧伸出的低速输出轴207，低速输出轴位于高速输出轴205侧后方并与高速输出轴平行。

转轮具有四个，前轮两个，后轮两个，两个前轮安装于前面底板101上的齿轮箱的高速输出轴205两端，两个后轮安装于后面底板103上的齿轮箱的高速输出轴两端。

位于高速输出轴205两端的曲柄106相互平行；转轮支脚104上均匀设置有若干轴孔105，曲柄通过转轴穿过轴孔连接固定转轮支脚。

所述齿轮箱公座209和齿轮箱母座210均通过螺钉或热熔胶固定于各自所在的底板上，齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接。

所述底板和转轮支脚均采用原木材料制成。

实施例2，对于不同的装配情况，可改变曲柄106的驱动机构，即曲柄106与低速输出轴207连接，运动机构的运动速度降低。工作时，底板101上的电机201通过蜗齿轮202传动从而带动高速齿轮204旋转，高速齿轮204带动低速齿轮206转动，低速输出轴207带动曲柄106转动，动力从齿轮箱2输出至运动机构；低速输出轴207通过曲柄106带动前转轮支脚104，同时底板103上的电机201通过蜗齿轮202传动从而带动高速齿轮204旋转，高速齿轮204带动低速齿轮206转动，低速输出轴207带动曲柄106转动，动力从齿轮箱2输出至运动机构；低速输出轴207通过曲柄106带动后转轮支脚104，而其转轮主要是靠点接触来完成移动，又因为左右两侧曲柄106成平行，故左右两侧的运动机构的运动方向相同，从而实现左右同时运动前行。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (9)

1.一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，包括主架、齿轮箱和电池盒，主架包括底板和运动机构，电池盒及齿轮箱各安装于一块底板上，齿轮箱具有高速输出轴，运动机构连接齿轮箱的高速输出轴，其特征在于：所述运动机构包括采用若干转轮支脚构成的转轮，转轮包括前轮和后轮，前轮和后轮分别连接齿轮箱的高速输出轴；高速输出轴上安装有曲柄，曲柄通过转轴分别与前轮及后轮连接；所述前轮及后轮具有相同的结构，均为由若干转轮支脚沿各转轮支脚上下表面叠加而成的辐射状结构。

2.根据权利要求1所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：主架包括有三块底板，三块底板通过螺丝钉及连杆连接成具有三节身躯结构的蚂蚁形状；电池盒安装于中间的底板上，而前后两底板则各安装有一齿轮箱，前轮连接前面底板上的齿轮箱，后轮则连接后面底板上的齿轮箱；三块底板连接成适合于直线行走的直线结构，或者连接成适合于绕圈行走的弯折结构。

3.根据权利要求2所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：所述转轮支脚为长条形片状结构，其两端均为半圆形结构；若干转轮支脚叠加构成的转轮外轮廓呈圆形。

4.根据权利要求1所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：所述齿轮箱包括电机、蜗齿轮、传动齿轮、高速齿轮、高速输出轴、齿轮箱公座和齿轮箱母座，所述电机固定在齿轮箱前端，电机的转轴上设有蜗齿轮，该蜗齿轮和高速齿轮齿合，高速齿轮上设有朝两侧伸出的高速输出轴。

5.根据权利要求4所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：所述齿轮箱还包括有低速齿轮，低速齿轮与高速齿轮齿合，低速齿轮上设有朝两侧伸出的低速输出轴，低速输出轴位于高速输出轴侧后方并与高速输出轴平行。

6.根据权利要求4所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：转轮具有四个，前轮两个，后轮两个，两个前轮安装于前面底板上的齿轮箱的高速输出轴两端，两个后轮安装于后面底板上的齿轮箱的高速输出轴两端。

7.根据权利要求6所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：位于高速输出轴两端的曲柄相互平行；转轮支脚上均匀设置有若干轴孔，曲柄通过转轴穿过轴孔连接固定转轮支脚。

8.根据权利要求4所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：所述齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺钉或热熔胶固定于各自所在的底板上，齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接。

9.根据权利要求4所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生蚂蚁机器人，其特征在于：所述底板和转轮支脚均采用原木材料制成。