CN207841301U - 一种轻巧灵活的拓展平台机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轻巧灵活的拓展平台机器人，包括上壳、下壳、由两个电机独立驱动的车轮、若干红外传感器、导向滚珠件和PCB板；所述上壳和下壳的前端共同组成弧面；所述下壳的两侧设有车轮容纳部，所述车轮设置于所述车轮容纳部内且所述车轮的外侧面不突出于所述下壳的侧面；所述红外传感器均匀的安装在所述弧面和后面上；所述导向滚珠件设置在所述下壳底面的中线上；所述导向滚珠件包括四爪底座和球形的滚珠；所述四爪底座的中心设置有由四爪围成的球形的容纳空间，所述滚珠固定在所述四爪底座的中心空间里，并在其中自由转动。本方案通过两个车轮和一个导向滚珠件来实现机器人的运动和转向，结构更加简单轻便，转向更加灵活。

Description

一种轻巧灵活的拓展平台机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种轻巧灵活的拓展平台机器人。

背景技术

由PCB板控制的智能机器人现在已经广泛的应用于玩具或教学中。PCB板可以搭载红外距离、声音等一系列传感器来使机器人具有更加多样的控制功能。在外部结构上也可以通过搭载额外的配件来使机器人的外形做出一系列的拓展。然而在原有的机器人上额外增添其他的零部件，原有机器人势必要以轻巧灵活的形态出现，否则进行拓展后的笨拙迟钝的机器人就很难吸引儿童的注意力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种轻巧灵活的拓展平台机器人。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种轻巧灵活的拓展平台机器人，包括上壳、下壳、由两个电机独立驱动的车轮、若干红外传感器、导向滚珠件和PCB板；

所述上壳和下壳围成一个容纳所述PCB板的空腔；所述上壳和下壳的前端共同组成弧面；所述下壳的两侧面，所述上壳的顶面及所述上壳和下壳共同拼接的后面均为平面；所述下壳的两侧设有车轮容纳部，所述车轮设置于所述车轮容纳部内且所述车轮的外侧面不突出于所述下壳的侧面；所述红外传感器均匀的安装在所述弧面和后面上；所述导向滚珠件设置在所述下壳底面的中线上，用于机器人的支撑平衡；所述导向滚珠件包括四爪底座和球形的滚珠；所述四爪底座的中心设置有由四爪围成的球形的容纳空间，所述滚珠固定在所述四爪底座的中心空间里，并在其中自由转动。

更进一步的说明，所述机器人的内部还设有与所述PCB板相连开关，所述开关与所述上壳的顶面内侧接触，所述上壳的顶面外侧中央设置有指向前后左右的三角形凹陷的方向键，在方向键的中心设置有圆形的HOME键。

更进一步的说明，所述机器人上还设有竖直贯穿所述上壳和下壳的插笔孔，所述插笔孔内壁为完整圆柱形侧壁。

更进一步的说明，所述弧面上的红外传感器均匀的设置在所述上壳和下壳的连接处，弧面上的所述红外传感器的外侧不突出所述弧面，且每个所述红外传感器的朝向均为弧面的法线方向。

更进一步的说明，所述下壳的两侧面，所述上壳的顶面及所述上壳和下壳共同拼接的后面均为平面；所述上壳顶部外表面的四个角均设有顶部乐高积木连接台，所述车轮的外侧面设有轮部乐高积木连接台；所述轮部乐高积木连接台包括中心的凸起连接台和上下左右各两个的空心连接孔；所述顶部乐高积木连接台和凸起连接台均由四个圆柱形凸起等间隔排布成正方形的四个定点；在所述凸起连接台的上下左右所述空心连接孔，每两个为一组，分别平行对应凸起连接台中圆柱凸起组成的正方形的四条直边。

更进一步的说明，所述下壳的后方底部设置有凹陷的拖钩容纳部，所述拖钩设置于所述拖钩容纳部内，不突出所述下壳的后面；所述拖钩朝向向上。

更进一步的说明，所述上壳和下壳均为半透明材质；所述机器人内部设置有由八块弧形灯连接成的环形指示灯，所述环形指示灯将方向键全部包含在内；所述机器人的内部设有多色指示灯；所述机器人内部，在每个所述红外传感器旁均设有对应的工作指示灯；所述上壳的上表面还设有电池形的凹陷，所述机器人内部设有对应凹陷位置的三个电量指示灯。

更进一步的说明，所述下壳的底面与弧面的交界处也设有红外传感器，且底面的红外传感器设置于所述导向滚珠件的前方，沿底面纵向中心线方向对称分布。

更进一步的说明，所述机器人的内部还设有与PCB板相连的麦克风和遥控接口，所述麦克风和遥控接口设置在所述机器人的两侧。

更进一步的说明，所述机器人的内部还设有与PCB板相连的扬声器，在通过开关上不同的按键控制机器人时发出不同声音。

本实用新型的有益效果：通过两个车轮和一个导向滚珠件来实现机器人的运动和转向，结构更加简单轻便，转向更加灵活，在弧形的机器人前端设置红外传感器，以达到使用相同数量的红外传感器来检测更大范围的扇形区域，使机器人检测视角更广，机器人更加灵活。车轮与机器人两侧平齐，在运动时不会对机器人造成阻碍影响，机器人的运动可以更加灵活多样。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的一个实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的仰视图；

图3是本实用新型的一个实施例的内部结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的后视图。

其中：上壳1、下壳2、车轮容纳部21、拖钩容纳部22、车轮3、红外传感器4、导向滚珠件5、四爪底座51、滚珠52、PCB板6、开关7、麦克风8、遥控接口9、扬声器10、弧面01、顶部乐高积木连接台02、轮部乐高积木连接台03、拖钩04、方向键05、HOME键06、USB接口07、SD卡槽08和插笔孔09。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图4所示，

一种轻巧灵活的拓展平台机器人，包括上壳1、下壳2、由两个电机独立驱动的车轮3、若干红外传感器4、导向滚珠件5和PCB板6；

所述上壳1和下壳2围成一个容纳所述PCB板6的空腔；所述上壳1和下壳2的前端共同组成弧面01；所述下壳2的两侧面，所述上壳1的顶面及所述上壳1和下壳2共同拼接的后面均为平面；所述下壳2的两侧设有车轮容纳部21，所述车轮3设置于所述车轮容纳部21内且所述车轮3的外侧面不突出于所述下壳2的侧面；所述红外传感器4均匀的安装在所述弧面01和后面上；所述导向滚珠件5设置在所述下壳2底面的中线上，用于机器人的支撑平衡；所述导向滚珠件5包括四爪底座51和球形的滚珠52；所述四爪底座51的中心设置有由四爪围成的球形的容纳空间，所述滚珠52固定在所述四爪底座51的中心空间里，并在其中自由转动。

整个平台机器人由两个车轮3和导向滚珠件5作为支撑点，两个车轮3作为动力源，这样的设计相比四个轮的结构更加简单，且在转向时仅需要调整两个车轮3的转速即可，不需要导向滚珠件5作为控制方向工具。而导轮滚珠件5本身的结构是四爪底座51和卡在其中的滚珠52构成，结构简单，而且球形的滚珠52转向效果相比轮的效果好，且滚珠52不易磨损，机器人有更久的使用寿命。

更进一步的说明，所述机器人的内部还设有与所述PCB板6相连开关7，所述开关7与所述上壳1的顶面内侧接触，所述上壳1的顶面外侧中央设置有指向前后左右的三角形凹陷的方向键05，在方向键05的中心设置有圆形的HOME键06。

开关7在机器人的内部，被上壳1所覆盖保护，不会裸露在外界，能够有效的防水防尘，同时有了上壳1的保护，开关7不容易被磕碰损坏。机器人的开关及模式的切换全部设置在机器人上，不需要额外的遥控器对机器人进行控制，机器人更加便携，解决了小孩子如果将遥控器遗失机器人无法继续使用的问题。

更进一步的说明，所述机器人上还设有竖直贯穿所述上壳1和下壳2的插笔孔09，所述插笔孔09内壁为完整圆柱形侧壁。

将笔插到插笔孔09内，随着机器人的运动，就可以在地面画出机器人的运动轨迹。对机器人的运动轨迹进行编辑，就可以令机器人在地面画出想要的图形，增加了机器人的趣味性。

更进一步的说明，所述弧面01上的红外传感器4均匀的设置在所述上壳1和下壳2的连接处，弧面01上的所述红外传感器4的外侧不突出所述弧面01，且每个所述红外传感器4的朝向均为弧面01的法线方向。

首先朝向所述弧面01的法线方向设置的若干红外传感器4的检测方向会形成一个扇形区域，加大了机器人的红外检测视角，这也就可以利用较少的红外传感器4来检测更大的检测范围，减轻了机器人搭载红外传感器4的负担；其次这些红外传感器4均设置在上壳1和下壳2的连接处，不仅有利于红外传感器4与PCB板6之间的线路排布，而且开设容纳红外传感器4的槽孔也更加方便，避免了在机器人完整的外壁上开槽，影响机器人外部结构的稳定。红外传感器4的外侧不突出所述弧面01，可以对红外传感器4进行有效的防护，防止红外传感器4磕碰损坏。

更进一步的说明，所述下壳2的两侧面，所述上壳1的顶面及所述上壳1和下壳2共同拼接的后面均为平面；所述上壳1顶部外表面的四个角均设有顶部乐高积木连接台02，所述车轮3的外侧面设有轮部乐高积木连接台03；所述轮部乐高积木连接台03包括中心的凸起连接台031和上下左右各两个的空心连接孔032；所述顶部乐高积木连接台02和凸起连接台031均由四个圆柱形凸起等间隔排布成正方形的四个定点；在所述凸起连接台032的上下左右所述空心连接孔032，每两个为一组，分别平行对应凸起连接台031中圆柱凸起组成的正方形的四条直边。

机器人的顶面设置有顶部乐高积木连接台02，因为顶部乐高积木连接台02设置在顶面的边角，另外机器人的顶面是一整块平面，所以顶部乐高积木连接台02就可以有很大的搭载面积，同时受力点也更加稳定。车轮3的侧面设有轮部乐高积木连接台03，在顶部乐高积木连接台02在竖直方向拓展的基础上增设了水平方向拓展的功能，这样整个机器人就可以在整个空间内进行乐高积木的拓展。而且轮部乐高积木连接台03除了凸起连接台031可以连接积木外，空心连接孔032也可以连接积木，拓展性进一步增强。

更进一步的说明，所述下壳2的后方底部设置有凹陷的拖钩容纳部22，所述拖钩04设置于所述拖钩容纳部22内，不突出所述下壳2的后面；所述拖钩04朝向向上。

拓展平台机器人的拓展要展现在各个面上，即各面的拓展不能有相互影响的部位，因此拖钩04设置在拖钩容纳部22内，在两个机器人前后相连时不会被拖钩04影响。

更进一步的说明，所述上壳1和下壳2均为半透明材质；所述机器人内部设置有由八块弧形灯连接成的环形指示灯，所述环形指示灯将方向键05全部包含在内；所述机器人的内部设有多色指示灯；所述机器人内部，在每个所述红外传感器4旁均设有对应的工作指示灯；所述上壳1的上表面还设有电池形的凹陷，所述机器人内部设有对应凹陷位置的三个电量指示灯。

多色指示灯配合环形指示灯，以不同的颜色和环形指示灯亮灯的区域来显示机器人不同模式的工作状态，红外传感器4旁的工作指示灯，当有所述红外传感器4检测到信号时，对应的工作指示灯亮起，机器人内部设有对应凹陷位置的三个电量指示灯，电量指示灯亮起的数量越多，表明机器人的电量越充足，以此方式显示电量。因为机器人各个模式的切换及传感器的工作均由电路控制，人眼无法看到其转换或工作状态，以指示灯的方式将电量、模式及红外传感器4的工作状态显示出来，方便使用者直观的看到机器人的运行情况。多彩的灯光也更能小孩子的玩耍兴趣。所有指示灯均设置在机器人的内部，透过半透明的上壳1和下壳2发光，在内部的指示灯因此得到很好的保护，不会轻易被磕碰损坏。

更进一步的说明，所述下壳2的底面与弧面01的交界处也设有红外传感器4，且底面的红外传感器4设置于所述导向滚珠件5的前方，沿底面纵向中心线方向对称分布。

底面的红外传感器4是为了在机器人的行进时对地面情况进行检测，如果出现有高低落差的断崖，红外传感器4检测不到地面的信号，机器人停止运动，避免机器人从断崖掉落。

更进一步的说明，所述机器人的内部还设有与PCB板6相连的麦克风8和遥控接口9，所述麦克风8和遥控接口9设置在所述机器人的两侧。

利用PCB板6强大的功能，还可以利用声音或红外遥控对机器人进行控制，增加机器人的控制方式，增加机器人的可玩性。

更进一步的说明，所述机器人的内部还设有与PCB板6相连的扬声器10，在通过开关7上不同的按键控制机器人时发出不同声音。

利用声音来表现机器人在运动或接收指令做出不同动作时的状态，可以让使用者了解机器人的运行状态，也有利于激发小朋友的兴趣。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：包括上壳、下壳、由两个电机独立驱动的车轮、若干红外传感器、导向滚珠件和PCB板；

所述上壳和下壳围成一个容纳所述PCB板的空腔；所述上壳和下壳的前端共同组成弧面；所述下壳的两侧面，所述上壳的顶面及所述上壳和下壳共同拼接的后面均为平面；所述下壳的两侧设有车轮容纳部，所述车轮设置于所述车轮容纳部内且所述车轮的外侧面不突出于所述下壳的侧面；所述红外传感器均匀的安装在所述弧面和后面上；所述导向滚珠件设置在所述下壳底面的中线上，用于机器人的支撑平衡；所述导向滚珠件包括四爪底座和球形的滚珠；所述四爪底座的中心设置有由四爪围成的球形的容纳空间，所述滚珠固定在所述四爪底座的中心空间里，并在其中自由转动。

2.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述机器人的内部还设有与所述PCB板相连开关，所述开关与所述上壳的顶面内侧接触，所述上壳的顶面外侧中央设置有指向前后左右的三角形凹陷的方向键，在方向键的中心设置有圆形的HOME键。

3.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述机器人上还设有竖直贯穿所述上壳和下壳的插笔孔，所述插笔孔内壁为完整圆柱形侧壁。

4.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述弧面上的红外传感器均匀的设置在所述上壳和下壳的连接处，弧面上的所述红外传感器的外侧不突出所述弧面，且每个所述红外传感器的朝向均为弧面的法线方向。

5.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述下壳的两侧面，所述上壳的顶面及所述上壳和下壳共同拼接的后面均为平面；所述上壳顶部外表面的四个角均设有顶部乐高积木连接台，所述车轮的外侧面设有轮部乐高积木连接台；所述轮部乐高积木连接台包括中心的凸起连接台和上下左右各两个的空心连接孔；所述顶部乐高积木连接台和凸起连接台均由四个圆柱形凸起等间隔排布成正方形的四个定点；在所述凸起连接台的上下左右所述空心连接孔，每两个为一组，分别平行对应凸起连接台中圆柱凸起组成的正方形的四条直边。

6.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述下壳的后方底部设置有凹陷的拖钩容纳部，所述拖钩设置于所述拖钩容纳部内，不突出所述下壳的后面；所述拖钩朝向向上。

7.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述上壳和下壳均为半透明材质；所述机器人内部设置有由八块弧形灯连接成的环形指示灯，所述环形指示灯将方向键全部包含在内；所述机器人的内部设有多色指示灯；所述机器人内部，在每个所述红外传感器旁均设有对应的工作指示灯；所述上壳的上表面还设有电池形的凹陷，所述机器人内部设有对应凹陷位置的三个电量指示灯。

8.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述下壳的底面与弧面的交界处也设有红外传感器，且底面的红外传感器设置于所述导向滚珠件的前方，沿底面纵向中心线方向对称分布。

9.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述机器人的内部还设有与PCB板相连的麦克风和遥控接口，所述麦克风和遥控接口设置在所述机器人的两侧。

10.根据权利要求1所述的一种轻巧灵活的拓展平台机器人，其特征在于：所述机器人的内部还设有与PCB板相连的扬声器，在通过开关上不同的按键控制机器人时发出不同声音。