CN206344901U - 一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生袋鼠机器人 - 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袋鼠机器人，包括齿轮箱和电池盒，以及主架和运动机构，主架包括上板和后腿机构，齿轮箱和电池盒分别安装于上板的前后两端，后腿机构安装于上板后部位置；运动机构包括悬臂、曲柄和前足轮，两曲柄分别连接于齿轮箱两侧，两悬臂分别通过转轴连接一曲柄，前足轮位于上板前部下方，齿轮箱通过螺丝钉穿过上板底部与前足轮连接。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，使齿轮箱通过曲柄连接悬臂，并与前足轮一起构成位于前部的运动机构，利用电力驱动整个机器人装置的运动，整个装置行进过程类似袋鼠跳跃，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袋鼠机器人

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、更具趣味性的、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袋鼠机器人。

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袋鼠机器人，包括齿轮箱和电池盒，电池盒设有开关，其特征在于：还包括主架和运动机构，主架包括上板和后腿机构，齿轮箱和电池盒分别安装于上板的前后两端，后腿机构安装于上板后部位置；运动机构包括悬臂、曲柄和前足轮，两曲柄分别连接于齿轮箱两侧，两悬臂分别通过转轴连接一曲柄，前足轮位于上板前部下方，齿轮箱通过螺丝钉穿过上板底部与前足轮连接。

进一步地，所述悬臂悬于曲柄上，且曲柄以偏心方式与靠近悬臂的其中一端连接，两侧的悬臂以对称方式与曲柄连接固定。

优选地，所述后腿机构包括后腿和支脚，后腿两边将上板嵌于中间，支脚固定于后腿底部；在后腿之间安装有一下板，下板位于支脚与上板之间；上板呈45度倾斜结构，其前端低于后端。

优选地，前足轮采用有弹性的PE材质或宝特瓶制成，其整体呈圆形轮子状。

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，位于高速输出轴两端的曲柄相互平行，固定于两曲柄上的悬臂也相互对称及平行。

进一步地，电池盒通过螺丝钉或热熔胶固定在上板上；所述齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接；齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺丝钉或热熔胶固定在上板上。

优选地，上板、后腿、下板、支脚及悬臂均采用原木材料制成。

工作时，电机通过蜗齿轮传动从而带动高速齿轮旋转，高速输出轴带动曲柄转动，动力从齿轮箱输出；高速输出轴通过曲柄带动悬臂,藉由两边悬臂360度旋转的“离心力”及利用前足轮的弹性特性，产生的震动“频率”，让晃动效果放大，使装置看起来像是袋鼠在跳动的样子，而整体所呈现的效果更像是正在奋力地挖土，呈现出栩栩如生的运动姿态，并达到悬臂与前足轮的共振以带动整体向前移动。

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，使齿轮箱通过曲柄连接悬臂，并与前足轮一起构成位于前部的运动机构，利用电力驱动整个机器人装置的运动，整个装置行进过程类似袋鼠跳跃，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为上板，102为后腿，103为下板，104为支脚，105为悬臂，106为曲柄，107为前足轮，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袋鼠机器人，包括齿轮箱2和电池盒3，电池盒3设有开关301，还包括主架和运动机构，主架包括上板101和后腿机构，齿轮箱和电池盒3分别安装于上板101的前后两端，后腿机构安装于上板后部位置；运动机构包括悬臂105、曲柄106和前足轮107，两曲柄106分别连接于齿轮箱2两侧，两悬臂105分别通过转轴连接一曲柄，前足轮107位于上板101前部下方，齿轮箱2通过螺丝钉穿过上板101底部与前足轮107连接。

所述悬臂107悬于曲柄106上，且曲柄106以偏心方式与靠近悬臂105的其中一端连接，两侧的悬臂105以对称方式与曲柄连接固定。

所述后腿机构包括后腿102和支脚104，后腿102两边将上板101嵌于中间，支脚104固定于后腿102底部；在后腿102之间安装有一下板103，下板位于支脚与上板之间；上板呈45度倾斜结构，其前端低于后端。

前足轮107采用有弹性的PE材质或宝特瓶制成，其整体呈圆形轮子状。

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。

位于高速输出轴207两端的曲柄106相互平行，固定于两曲柄上的悬臂也相互对称及平行。

电池盒3通过螺丝钉或热熔胶固定在上板101上；所述齿轮箱公座209和齿轮箱母座210之间通过螺丝连接；齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺丝钉或热熔胶固定在上板101上。

上板101、后腿102、下板103、支脚104及悬臂105均采用原木材料制成。

实施例2，参照图3，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，电机201通过蜗齿轮202传动从而带动高速齿轮204旋转，高速输出轴205带动曲柄106转动，动力从齿轮箱2输出；高速输出轴205通过曲柄106带动悬臂105，藉由两边悬臂360度旋转的“离心力”及利用前足轮的弹性特性，产生的震动“频率”，让晃动效果放大，使装置看起来像是袋鼠在跳动的样子，而整体所呈现的效果更像是正在奋力地挖土，呈现出栩栩如生的运动姿态，并达到悬臂与前足轮的共振以带动整体向前移动。

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袋鼠机器人，包括齿轮箱和电池盒，电池盒设有开关，其特征在于：还包括主架和运动机构，主架包括上板和后腿机构，齿轮箱和电池盒分别安装于上板的前后两端，后腿机构安装于上板后部位置；运动机构包括悬臂、曲柄和前足轮，两曲柄分别连接于齿轮箱两侧，两悬臂分别通过转轴连接一曲柄，前足轮位于上板前部下方，齿轮箱通过螺丝钉穿过上板底部与前足轮连接。

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袋鼠机器人，其特征在于：所述悬臂悬于曲柄上，且曲柄以偏心方式与靠近悬臂的其中一端连接，两侧的悬臂以对称方式与曲柄连接固定。

3.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袋鼠机器人，其特征在于：所述后腿机构包括后腿和支脚，后腿两边将上板嵌于中间，支脚固定于后腿底部；在后腿之间安装有一下板，下板位于支脚与上板之间；上板呈45度倾斜结构，其前端低于后端。

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袋鼠机器人，其特征在于：前足轮采用有弹性的PE材质或宝特瓶制成，其整体呈圆形轮子状。

5.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袋鼠机器人，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。

6.根据权利要求5所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生袋鼠机器人，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。

7.根据权利要求5所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生袋鼠机器人，其特征在于：位于高速输出轴两端的曲柄相互平行，固定于两曲柄上的悬臂也相互对称及平行。

8.根据权利要求5所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生袋鼠机器人，其特征在于：电池盒通过螺丝钉或热熔胶固定在上板上；所述齿轮箱公座和齿轮箱母座之间通过螺丝连接；齿轮箱公座和齿轮箱母座均通过螺丝钉或热熔胶固定在上板上。

9.根据权利要求5所述的一种原木齿轮传动电力驱动结构仿生袋鼠机器人，其特征在于：上板、后腿、下板、支脚及悬臂均采用原木材料制成。