CN211278442U - 一种教育机器人的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教育机器人的连接结构，包括连接臂结构和伸缩结构，本教育机器人通过设置了连接臂结构和擦拭结构使得本教育机器人可以在进行播音教育的同时也可以进行清洁和与学生进行协作；设置了由伸缩气缸组成的伸缩结构，使得本教育机器人的活动范围比较大，应用范围更广，结构简单，实用性强；本教育机器人的连接臂结构的前端为可拆卸结构，可以对前端进行拆卸以安装其他装置如安装托盘等；本教育机器人的擦拭结构通过一个电机驱动两个擦辊，减少电机的设置同时也增加了擦辊的擦拭面积。

Description

一种教育机器人的连接结构

技术领域

本实用新型涉及教育机器人领域，具体涉及一种教育机器人的连接结构。

背景技术

教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。教育机器人因为适应新课程，对学生科学素养的培养和提高起到了积极的作用，在众多中小学学校得以推广，并以其“玩中学”的特点深受青少年的喜爱，机器人走入学校和电脑普及校园一样，已经成为必定的趋势，机器人教育已经成为中小学教育领域的新课程。教育机器人未来将成为趋势，当今社会需要具有创新意识、有创造性思维的人才，未来的社会更是如此。

教育不但讲求语言，还讲究“身教”，而现有的教育机器人功能还比较单一，一般仅仅有播音和播放视频的功能，如公开号为CN208521526U所公开的教育机器或者如公开号为CN209804027U所公开的一种智能教育机器人设备，如果不能增多教育机器人的灵活性和功能性则很容易因为机器人的功能单一而使得人们失去了学习的兴趣，所以教育机器人应该有较强的改装功能和适应能力，所以需要开发出一种教育机器人连接结构使得人们容易对机器人的臂端进行改装和增加功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对目教育机器人功能方面所存在的不足，提出一种可以随意拆换的教育机器人的连接结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种教育机器人的连接结构，包括连接臂结构和伸缩结构，所述连接臂结构包括底座、安装底架、第一连接片、第一直臂、第二连接片、折臂、直角固定板、安装板、第一电机、第一连接轴和第二直臂，所述安装底架使用紧固件固定安装在所述底座上，所述第一连接片固定安装在所述安装底架的两侧，所述第一直臂与所述第一连接片旋转连接，所述第一直臂的上端的两侧分别固定安装有所述第二连接片，所述第二连接片将所述第一直臂与所述折臂连接，所述第一直臂与所述折臂呈直角安装，所述直角固定板安装在所述第一直臂与所述折臂的连接角部，所述第一电机安装在所述直角固定板上，所述第一电机的转轴贯穿所述直角固定板并连接有第一小齿轮，所述安装板分别安装在所述折臂的两侧，所述第一连接轴安装在所述安装板上，所述第一连接轴的一端贯穿安装板连接所述第二直臂，另一端贯穿所述安装板并固定安装有第一大齿轮，所述第一大齿轮与所述第一小齿轮啮合；

所述伸缩结构包括下U形安装架、上U形连接件、第二连接轴、伸缩气缸和第三连接轴，所述下U形安装架固定安装在所述底座上，所述上U形连接件通过所述第二连接轴转动安装在所述下U形安装架上，所述伸缩气缸固定安装在所述上U形连接件上，所述第三连接轴安装在所述第一直臂上，所述伸缩气缸的活塞杆顶端与所述第三连接轴转动连接。

进一步的，所述第二直臂的前端还安装有擦拭结构，所述擦拭结构还包括第三连接片、横杆、第一夹臂组件和第二夹臂组件，所述第三连接片将横杆与所述第二直臂转动连接，所述第一夹臂组件包括擦辊安装板、第二电机、上擦辊组件和下擦辊组件，所述擦辊安装板与所述横杆转动连接，所述第二电机安装在所述擦辊安装板上，所述第二电机的转轴贯穿擦辊安装板并且末端固定安装有第二大齿轮，所述上擦辊组件包括第一擦辊、第四连接轴、第二小齿轮和第二擦辊，所述第四连接轴安装在所述擦辊安装板上，所述第一擦辊、所述第二擦辊分别安装在所述第四连接轴的两端，所述第二小齿轮安装在所述第四连接轴上并设置在所述第一擦辊和所述第二擦辊之间，所述第二小齿轮与所述第二大齿轮啮合，所述第四连接轴上在所述第一擦辊和所述第二擦辊的外端都设置有轴套，所述下擦辊组件与所述上擦辊组件的相同，分别以所述第二大齿轮的中轴线对称设置；所述第二夹臂组件的结构与所述第一夹臂组件的结构相同，并根据第二直臂的延长线对称设置。

进一步的，所述第一连接片设置为“T”形，所述第二连接片设置为“L”形。

进一步的，所述第一连接轴的两端设置有轴套。

进一步的，所述第二连接轴的两端设置有轴套，第二连接轴通过轴承与所述上U形连接件转动连接。

进一步的，所述下U形安装架、所述上U形连接件和所述伸缩气缸都设置有两组，两组所述下U形安装架、所述上U形连接件和所述伸缩气分别设置在所述第一直臂的两侧，所述第二连接轴贯穿连接两个所述下U形安装架，两个所述伸缩气缸的活塞杆顶端与贯穿所述第一直臂的所述第三连接轴转动连接。

本实用新型的有益效果：

1、设置了连接臂结构和擦拭结构使得本教育机器人可以在进行播音教育的同时也可以进行清洁和与学生进行协作；

2、设置了由伸缩气缸组成的伸缩结构，使得本教育机器人的活动范围比较大，应用范围更广，结构简单，实用性强；

3、本教育机器人的连接臂结构的前端为可拆卸结构，可以对前端进行拆卸以安装其他装置如安装托盘等；

4、本教育机器人的擦拭结构通过一个电机驱动两个擦辊，减少电机的设置同时也增加了擦辊的擦拭面积。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的主视视角的结构示意图。

图3为本实用新型的擦拭结构的结构示意图。

图4为本实用新型的第一直臂与折臂连接处的结构示意图。

图5为本实用新型的第一直臂与折臂连接处的另一视角的结构示意图。

图6为本实用新型的伸缩结构的结构示意图。

图7为本实用新型的另一种实施方式的结构示意图。

图中：连接臂结构1、底座11、安装底架12、第一连接片13、第一直臂14、第二连接片15、折臂16、直角固定板17、转轴安装板18、第一电机19、第一连接轴110、第二直臂111、伸缩结构2、下U形安装架21、上U形连接件22、第二连接轴23、伸缩气缸24、第三连接轴25、擦拭结构3、第三连接片31、横杆32、第一夹臂组件33、擦辊安装板331、第二电机332、上擦辊组件333、第一擦辊3331、第四连接轴3332、第二小齿轮3333、第二擦辊3334、下擦辊组件334、第二夹臂组件34、限位块4、旋转擦机构5、安装板51、第三电机52、擦布板53。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本实用新型的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一。

如图1至图7所示，一种教育机器人的连接结构，包括连接臂结构1和伸缩结构2，所述连接臂结构1包括底座11、安装底架12、第一连接片13、第一直臂14、第二连接片15、折臂16、直角固定板17、转轴安装板18、第一电机19、第一连接轴110和第二直臂111，所述安装底架12使用螺栓固定安装在底座11上，所述第一连接片13固定安装在安装底架11的两侧，所述第一直臂14与第一连接片13旋转连接，所述第一直臂14的上端的两侧固定安装有第二连接片15，所述第二连接片15将第一直臂14与折臂16连接，所述第一直臂14与折臂16呈直角安装，所述直角固定板17安装在第一直臂14与折臂16的连接角部，所述第一电机19安装在直角固定板17上，所述第一电机19的转轴贯穿直角固定板17连接有第一小齿轮，所述折臂16的两侧安装有安装板51，所述第一连接轴110安装在安装板51上，所述第一连接轴110的一端贯穿安装板51连接有第二直臂111，另一端贯穿安装板51固定安装有第一大齿轮，所述第一大齿轮与第一小齿轮啮合；

所述伸缩结构2包括下U形安装架21、上U形连接件22、第二连接轴23、伸缩气缸24和第三连接轴25，所述下U形安装架21固定安装在底座11上，所述上U形连接件22通过第二连接轴23转动安装在下U形安装架21上，所述伸缩气缸24固定安装在上U形连接件22上，所述第三连接轴25安装在第一直臂14上，所述伸缩气缸24的活塞杆顶端与第三连接轴25转动连接。

所述第二直臂111的前端还安装有擦拭结构3，所述擦拭结构3还包括第三连接片31、横杆32、第一夹臂组件33和第二夹臂组件34，所述第三连接片31将横杆32与第二直臂111转动连接，所述第一夹臂组件33包括擦辊安装板331、第二电机332、上擦辊组件333和下擦辊组件334，所述擦辊安装板331与横杆32转动连接，所述第二电机332安装在擦辊安装板331上，第二电机332的转轴贯穿擦辊安装板331并且末端固定设置有第二大齿轮，所述上擦辊组件333包括第一擦辊3331、第四连接轴3332、第二小齿轮3333和第二擦辊3334，所述第四连接轴3332安装在擦辊安装板331上，所述第一擦辊3331、第二擦辊3334分别安装在第四连接轴3332的两端，所述第二小齿轮3333安装在第四连接轴3332上并设置在第一擦辊3331和第二擦辊3334之间，所述第二小齿轮3333与第二大齿轮啮合，所述第四连接轴3332上在第一擦辊3331和第二擦辊3334的外端都设置有轴套，所述下擦辊组件334与上擦辊组件333的相同，分别以大齿轮的水平直径为中轴对称设置；所述第二夹臂组件34的结构与第一夹臂组件33的结构相同，分别以第二直臂的延长线为中轴对称设置。

所述第一连接片13设置为“T”形，所述第二连接片15设置为“L”形。所述第一连接轴110的两端设置有轴套。所述第二连接轴23的两端设置有轴套，第二连接轴23与上U形连接件22的接触处设置有轴承。

所述下U形安装架21、上U形连接件22和伸缩气缸24都设置有两组，两组下U形安装架21、上U形连接件22和伸缩气分别设置在第一直臂14的两侧，所述第二连接轴23贯穿连接两个下U形安装架21，两个伸缩气缸24的活塞杆顶端与贯穿第一直臂14的第三连接轴25转动连接。所述第三连接片31设置为“T”形。所述横杆32的两端设置有限位块4。

具体操作时，伸缩结构2的伸缩气缸24可以推动第一直臂14的进行圆周运动，连接臂结构1的第一电机19可以带动第一连接轴110从而带动第二直臂111进行圆周运动，连接机构的第一夹臂组件33的第二电机332驱动上夹辊组件和下夹辊组件进行反向转对，如第一夹辊顺时针转动第二夹辊则会逆时针转动，而当第一夹辊逆时针转动时第二夹辊则会顺时针转动，同理第二夹臂组件34也可以进行同样的运动，如此即可使用第一夹辊和第二夹辊对物体表面或者地面进行擦拭，同时也可以通过底部的移动装置上安装的扬声器结构进行播音辅导来教育学生进行清洁，此结构和播音功能为常见结构所以此处不再赘述。

实施例二。

本实施例为以上实施例的另一种实现方式，具体为：

一种教育机器人的连接结构，包括连接臂结构1和伸缩结构2，所述连接臂结构1包括底座11、安装底架12、第一连接片13、第一直臂14、第二连接片15、折臂16、直角固定板17、转轴安装板18、第一电机19、第一连接轴110和第二直臂111，所述安装底架12使用螺栓固定安装在底座11上，所述第一连接片13固定安装在安装底架11的两侧，所述第一直臂14与第一连接片13旋转连接，所述第一直臂14的上端的两侧固定安装有第二连接片15，所述第二连接片15将第一直臂14与折臂16连接，所述第一直臂14与折臂16呈直角安装，所述直角固定板17安装在第一直臂14与折臂16的连接角部，所述第一电机19安装在直角固定板17上，所述第一电机19的转轴贯穿直角固定板17连接有第一小齿轮，所述折臂16的两侧安装有安装板51，所述第一连接轴110安装在安装板51上，所述第一连接轴110的一端贯穿安装板51连接有第二直臂111，另一端贯穿安装板51固定安装有第一大齿轮，所述第一大齿轮与第一小齿轮啮合；

所述伸缩结构2包括下U形安装架21、上U形连接件22、第二连接轴23、伸缩气缸24和第三连接轴25，所述下U形安装架21固定安装在底座11上，所述上U形连接件22通过第二连接轴23转动安装在下U形安装架21上，所述伸缩气缸24固定安装在上U形连接件22上，所述第三连接轴25安装在第一直臂14上，所述伸缩气缸24的活塞杆顶端与第三连接轴25转动连接。

在本实施例中，所述第二直臂111连接轴的前端还安装有旋转擦机构5，所述旋转擦机构5包括安装板51、第三电机52和擦布板53，所述安装板51使用螺栓安装在第二直臂111的前端，所述第三电机52安装在安装板51的上方，所述第三电机52的转轴贯穿安装板51与擦布板53连接。

在本实用新型中所描述到的第一电机19、第二电机332和第三电机52采用90W交流光轴双级电机，具体结构和原理为公知技术，此处不再赘述。

具体实施时，通过第一电机19和第二电机332控制连接臂的伸缩转动，通过第三电机52转动擦布板53进行转对后即可对物体表面进行擦拭。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本实用新型，但是应当理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本实用新型的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种教育机器人的连接结构，其特征在于，包括连接臂结构和伸缩结构，所述连接臂结构包括底座、安装底架、第一连接片、第一直臂、第二连接片、折臂、直角固定板、安装板、第一电机、第一连接轴和第二直臂，所述安装底架使用紧固件固定安装在所述底座上，所述第一连接片固定安装在所述安装底架的两侧，所述第一直臂与所述第一连接片旋转连接，所述第一直臂的上端的两侧分别固定安装有所述第二连接片，所述第二连接片将所述第一直臂与所述折臂连接，所述第一直臂与所述折臂呈直角安装，所述直角固定板安装在所述第一直臂与所述折臂的连接角部，所述第一电机安装在所述直角固定板上，所述第一电机的转轴贯穿所述直角固定板并连接有第一小齿轮，所述安装板分别安装在所述折臂的两侧，所述第一连接轴安装在所述安装板上，所述第一连接轴的一端贯穿安装板连接所述第二直臂，另一端贯穿所述安装板并固定安装有第一大齿轮，所述第一大齿轮与所述第一小齿轮啮合；

所述伸缩结构包括下U形安装架、上U形连接件、第二连接轴、伸缩气缸和第三连接轴，所述下U形安装架固定安装在所述底座上，所述上U形连接件通过所述第二连接轴转动安装在所述下U形安装架上，所述伸缩气缸固定安装在所述上U形连接件上，所述第三连接轴安装在所述第一直臂上，所述伸缩气缸的活塞杆顶端与所述第三连接轴转动连接。

2.如权利要求1所述的一种教育机器人的连接结构，其特征在于，所述第二直臂的前端还安装有擦拭结构，所述擦拭结构还包括第三连接片、横杆、第一夹臂组件和第二夹臂组件，所述第三连接片将横杆与所述第二直臂转动连接，所述第一夹臂组件包括擦辊安装板、第二电机、上擦辊组件和下擦辊组件，所述擦辊安装板与所述横杆转动连接，所述第二电机安装在所述擦辊安装板上，所述第二电机的转轴贯穿擦辊安装板并且末端固定安装有第二大齿轮，所述上擦辊组件包括第一擦辊、第四连接轴、第二小齿轮和第二擦辊，所述第四连接轴安装在所述擦辊安装板上，所述第一擦辊、所述第二擦辊分别安装在所述第四连接轴的两端，所述第二小齿轮安装在所述第四连接轴上并设置在所述第一擦辊和所述第二擦辊之间，所述第二小齿轮与所述第二大齿轮啮合，所述第四连接轴上在所述第一擦辊和所述第二擦辊的外端都设置有轴套，所述下擦辊组件与所述上擦辊组件的相同，分别以所述第二大齿轮的中轴线对称设置；所述第二夹臂组件的结构与所述第一夹臂组件的结构相同，并根据第二直臂的延长线对称设置。

3.如权利要求1所述的一种教育机器人的连接结构，其特征在于，所述第一连接片设置为“T”形，所述第二连接片设置为“L”形。

4.如权利要求1所述的一种教育机器人的连接结构，其特征在于，所述第一连接轴的两端设置有轴套。

5.如权利要求1所述的一种教育机器人的连接结构，其特征在于，所述第二连接轴的两端设置有轴套，第二连接轴通过轴承与所述上U形连接件转动连接。

6.如权利要求1所述的一种教育机器人的连接结构，其特征在于，所述下U形安装架、所述上U形连接件和所述伸缩气缸都设置有两组，两组所述下U形安装架、所述上U形连接件和所述伸缩气分别设置在所述第一直臂的两侧，所述第二连接轴贯穿连接两个所述下U形安装架，两个所述伸缩气缸的活塞杆顶端与贯穿所述第一直臂的所述第三连接轴转动连接。

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