CN211388816U - 可远程控制的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可远程控制的机器人，具有机体，以及设置在所述机体上的电机、传动系统和行走机构，所述机器人上设有控制系统，所述控制系统包括控制器、电机和电源，所述控制器上设有通信模块，与智能终端通信连接；所述传动系统包括与电机输出轴连接的输出轴齿轮，主齿轮和转轴，穿设在所述转轴上的两个偏心件，分别设置在所述转轴的两端；所述行走机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述偏心件转动时带动所述第一连杆、第二连杆和第三连杆产生连动；其中所述通信模块接收并将所述智能终端发出的指令转化为控制参数，所述控制器根据控制参数控制所述电机转速以控制所述机器人的移动速度。

Description

可远程控制的机器人

【技术领域】

本实用新型涉及机器人，具体涉及一种用于玩具或教学用的行走机器人。

【背景技术】

随时机器人技术的发展，结构优化也越来越多，如今各种款式不同的玩具机器人不仅在高端教具和玩具市场受到了青少年的青睐，能够提升青少年的创新思维和动手能力，对儿童的早期思维开发也有很大的提升和帮助。目前在双足机器人存在行走协调和制作成本等问题。

【发明内容】

本实用新型提供一种行走机器人，能更好地解决现有技术中机器人存在的问题。

根据本实用新型提供的一种可远程控制的机器人，具有机体以及设置在所述机体上的电机、传动系统和行走机构，所述机器人上设有控制系统，所述控制系统包括控制器、电机和电源，所述控制器上设有通信模块，与智能终端通信连接；所述传动系统包括与电机输出轴连接的输出轴齿轮，与所述输出轴齿轮连接的主齿轮，设置在所述主齿轮上的转轴，穿设在所述转轴上的两个偏心件，分别设置在所述转轴的两端；所述行走机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的一端与所述偏心件连接，另一端与所述第二连杆的上端转动连接，所述第三连杆的一端可转动地连接在所述机体上，另一端与所述第二连杆的上端转动连接；其中所述偏心件转动时带动所述第一连杆、第二连杆和第三连杆产生连动；其中所述通信模块接收并将所述智能终端发出的指令转化为控制参数，所述控制器根据控制参数控制所述电机转速以控制所述机器人的移动速度。

在一个实施方案中，所述机器人包括测速模块，所述测速模块包括设置在所述偏心件上的磁块和对应设置在所述机体上的霍尔传感器；所述测速模块检测所述偏心件的转速并将转速数据传送至所述控制器。

在一个实施方案中，所述控制器将转速数据通过所述通信模块发送给智能终端。

在一个实施方案中，所述通信模块为蓝牙装置，所述蓝牙装置与智能终端配对后，所述控制器发送信息给智能终端或接收智能终端的指令。

在一个实施方案中，两个所述偏心件绕着所述主齿轮和所述转轴的交点中心O对称。

在一个实施方案中，所述偏心件包括第一偏心件和第二偏心件，所述第一连杆安装在所述第一偏心件和所述第二偏心件之间。

在一个实施方案中，所述第一连杆为大腿骨架状，所述第二连杆为小腿骨架状，所述第二连杆下端铰接有支撑脚。

在一个实施方案中，所述机体包括第一板体和第二板体，所述主齿轮安装在所述第一板体和所述第二板体之间，所述转轴分别穿设在所述第一板体和所述第二板体上。

在一个实施方案中，所述第一板体与所述第二板体上分别设有手臂板，所述手臂板以插接的方式安装在所述第一板体和所述第二板体上。

在一个实施方案中，所述电机使用的电源为电池，所述电池固定安装在所述机体上。

通过本实用新型中的行走机器人，模仿人体的运动结构，能用于青少年机器人教学研究，也能用于儿童玩耍，结构简单，制造成本低。

【附图说明】

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是机器人的示意图(一)；

图2是机器人的示意图(二)；

图3是机器人的示意图(三)；

图4是传动系统和行走机构的结构示意图(一)；

图5是传动系统和行走机构的结构示意图(二)；

图6是传动系统和行走机构的结构示意图(三)；

图7是图6中A区域的放大示意图；

图8是传动系统结构示意图(一)；

图9是传动系统结构示意图(二)；

图10是控制器的示意图；

附图中：100为机体，200为电池，300为运载装置，400为智能终端，1为机体，2为电机，3为传动系统，4为行走机构，5为输出轴齿轮，6为主齿轮，7为转轴，8为偏心件，9为手臂板，10为限位装置，11为第一板体，12为第二板体，13为电源，14为控制系统，15为控制器，16为通信模块，17为测速模块，18为磁块，19为霍尔传感器。

【具体实施方式】

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例中所有部件都可以拆卸成零部件，便于青少年通过自己安装机器人来学习机器人的结构和工作原理。

图1是机器人的示意图(一)，图2是机器人的示意图(二)，图3是机器人的示意图(三)，图4是传动系统和行走机构的结构示意图(一)，图5是传动系统和行走机构的结构示意图(二)，图6是传动系统和行走机构的结构示意图(三)，图7是图6中A区域的放大示意图，图8是传动系统结构示意图(一)，图9是传动系统结构示意图(二)，如图1、图2、图3、图4图5、图6、图7、图8和图9所示：

在第一实施例中，提供了一种机器人100，具有机体1，以及设置在机体1 上的电机2、传动系统3和行走机构4。

机体1包括第一板体11和第二板体12，板体设计成人的上半身形状，电机 2安装在第一板体11或第二板体12上。电机2使用的电源13为电池200，电池200固定安装在机体1上，电池200可拆卸。

如图6所示，传动系统3包括与电机2输出轴20连接的输出轴齿轮5，与输出轴齿轮5连接的主齿轮6，设置在主齿轮6上的转轴7，穿设在转轴7上的两个偏心件8，分别设置在转轴7的两端71,72，两个偏心件8绕着主齿轮6和转轴7的交点中心O对称，相位上相差180°。

如图3和图4所示，主齿轮6安装在第一板体11和第二板体12之间，转轴7分别穿设在第一板体11和第二板体12上。第一板体11与第二板体12上分别设有手臂板9，手臂板9以插接的方式安装在第一板体11与第二板体12上。

如图6所示，行走机构4包括第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43，第一连杆41可设计为大腿骨架状，第二连杆42设计为小腿骨架状，第二连杆 42下端422可铰接支撑脚44。

第一连杆41的一端411与偏心件8连接，另一端412与第二连杆42的上端421转动连接(如铆接，铰接等)，第三连杆43的一端431可转动地连接在机体1上，另一端432与第二连杆42的上端421转动连接；其中偏心件8转动时带动第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43产生连动。

偏心件8转动时，机体1，第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43构成了四连杆结构，组合灵活，结构牢固，用于模仿人类行走时的提膝运动，形成仿真运动轨迹，相当于人类的腿部。

机器人100配有两套上述行走机构分别连接上述两个偏心件8，分别对应人的左右脚。在运动时，左腿机构和右腿机构受到偏心件作用从中立位置抬起或向下，总是一腿支撑，另一腿提步，相互交替的循环前进，使得机器人能够行走。

上述第一连杆41安装在第一偏心件81和第二偏心件82之间，第一连杆41 上设有圆孔410，第二偏心件83穿过圆孔410装配在第一偏心件81上。

作为优选，如图8和图9所示，偏心件8包括第一偏心件81和第二偏心件 82，第一偏心件81固定在转轴7上，第二偏心件82以可拆卸的方式装配在第一偏心件81上，如卡接，胶粘等。

在本实施例中，第一偏心件81上设有插孔810，第二偏心件82上设有插销 821，第二偏心件82通过插销821插入第一偏心件81上的插孔810上。上述插孔810设有三个，对应的插销820设有三个，插孔810和插销820设置在环形槽410所形成的内圈范围内。亦可设计成第一偏心件81上设有插销，第二偏心件82上设有插孔。

在第二实施例中，提供了一种行走机器人100，具有机体1，以及设置在机体1上的电机2、传动系统3和行走机构4。机体1、电机2和传动系统3与第一实施例中的方案相同或部分相同，以及相互组合，在此不赘述。

如图7所示，行走机构4包括第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43，第一连杆41可设计为大腿骨架状，第二连杆42设计为小腿骨架状，第二连杆 42下端422可铰接支撑脚44。

第一连杆41的一端411与偏心件8连接，另一端412与第二连杆42的上端421转动连接(如铆接，铰接等)，第三连杆43的一端431可转动地连接在第一板体11的突起部111上，另一端432与第二连杆42的上端421转动连接；其中偏心件8转动时带动第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43产生连动。

第一板体11，第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43构成了四连杆，组合灵活，结构牢固，用于模仿人类行走时的提膝运动，形成仿真运动轨迹。

如图7所示，上述第一连杆41安装在第一偏心件81和第二偏心件82之间，第一连杆41上设有圆孔410，第二偏心件83穿过圆孔410装配在第一偏心件 81上。

机器人100配有两套上述行走机构4，分别连接上述两个偏心件8，分别对应机器人100的左右脚。在运动时，左腿行走机构和右腿行走机构受到偏心件作用从中立位置抬起或向下，总是一腿支撑，另一腿提步，相互交替的循环前进，使得机器人能够模仿人类行走。

如图7所示，机器人100还设有限位装置10，限位装置10设置在机体1和行走机构4上以使第一连杆41提升至设定高度。限位装置10包括设置在第一连杆41上的限位杆101和设置在第一板体11的限位件102，限位杆101在限位件102的限制作用下运动。

具体地，限位杆101设置在第一连杆41的一端411上，受到第一连杆41 的带动而产生运动。限位件102上设有容纳并限制限位杆101移动的槽100，限位杆101在槽100的限制作用下运动，限位件102在限位杆101转动时作同步转动。在偏心件8转动而带动第一连杆41连动和限位杆101时，限位件做适应性的转动，从而能够对运动约束，保证第一连杆41能够有效的提升到设定的高度，实现类似人类行走时的提膝前进的动作。

在第三实施例中，提供了一种可运载机器人100，如图1、图2和图3所示，具有机体1，以及设置在机体1上的电机2、传动系统3和行走机构4，还包括与机体1连接的运载装置300。机体1、电机2、传动系统3和行走机构4与第一实施例和第二实施例中的方案相同或部分相同，以及相互组合，在此不赘述。

机体1包括第一板体11和第二板体12，板体设计成人的上半身形状，电机 2安装在第一板体11或第二板体12上。第一板体11与第二板体12上分别设有手臂板9，手臂板9以插接的方式安装在第一板体11与第二板体12上，手臂板 9与运载装置300连接。

具体地，运载装置300为具有座椅的双轮车，双轮车上设有车杆301，车杆 301与手臂板9相连接，用于双轮车300与机器人机体1的连接。

如图7所示，行走机构4包括第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43，第一连杆41可设计为大腿骨架状，第二连杆42设计为小腿骨架状，第二连杆 42下端422可铰接支撑脚44。

行走机器人100配有两套上述行走机构4，分别连接上述两个偏心件8，分别对应机器人100的左右脚。在运动时，左腿行走机构和右腿行走机构受到偏心件作用从中立位置抬起或向下，总是一腿支撑，另一腿提步，相互交替的循环前进，使得机器人能够模仿人类行走，而机器人行走带动了运载工具的位移，即机体1受到行走机构4作用产生位移从而带动运载装置300产生位移。

本实施例中驱动电机的电源13为电池200，设置固定安装在第一板体11和第二板体12上。由于第一板体和第二板体形成人体的躯干，电池安装在躯干的背部。

作为优选，如图3所示，电源13即电池200亦可设置在双轮车300上，车杆301和手臂板9上设有导线302连接电源200和电机2。由于电池200具有一定的重量，相比设置在双轮车上对运载增加一点摩擦力而言，设置在机器人身上会额外消耗及机器人的电量。

在第四实施例中，提供了一种智能机器人100，具有机体1，以及设置在机体1上的电机2、传动系统3和行走机构4，还包括控制系统14。机体1、电机 2、传动系统3和行走机构4与第一实施例和第二实施例中的方案相同或部分相同，以及相互组合，在此不赘述。

控制系统14包括控制器15、电机2和电源13。图10是控制器的示意图，如图10所示，控制器15上设有通信模块16，与智能终端400通信连接。优选地，通信模块16为蓝牙装置，蓝牙装置与智能终端配对后，控制器15发送信息给智能终端或接收智能终端的指令。

通信模块16接收并将智能终端400发出的指令转化为控制参数，控制器15 根据控制参数控制电机2转速以控制与输出轴齿轮5连接的主齿轮6的转速，从而控制偏心件8的转动速度。

机器人100配有两套上述行走机构4，分别连接上述两个偏心件8，分别对应机器人100的左右脚。在运动时，左腿行走机构和右腿行走机构受到偏心件作用从中立位置抬起或向下，总是一腿支撑，另一腿提步，相互交替的循环前进，使得机器人能够模仿人类行走。通过智能终端与机器人之间的通信，能够控制机器人移动的速度，能够增加使用者与机器人之间的互动。

控制器15还包括测速模块17，测速模块17包括设置在偏心件8上的磁块 18和对应设置在机体1上的霍尔传感器19；测速模块检17测偏心件8的转速并将转速数据传送至控制器15。偏心件8每转一周，霍尔传感器19便发出一个脉冲信号，由霍尔器件电路输出给控制器15,控制器15将偏心件2的转速数据通过通信模块16发送给智能终端。

另外，控制器15还能监测所述电池200的电量信息，并将电量信息通过通信模块16发送给智能终端。

上文所描述以及附图所示的各种具体实施方式仅用于说明本实用新型，并非本实用新型的全部。在本实用新型的基本技术思想的范畴内，相关技术领域的普通技术人员针对本实用新型所进行的任何形式的变更均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可远程控制的机器人，具有机体(1)，以及设置在所述机体(1)上的电机(2)、传动系统(3)和行走机构(4)，其特征在于：

所述机器人上设有控制系统(14)，所述控制系统(14)包括控制器(15)、电机(2)和电源(13)，所述控制器(15)上设有通信模块(16)，与智能终端(400)通信连接；

所述传动系统(3)包括与电机(2)输出轴连接的输出轴齿轮(5)，与所述输出轴齿轮(5)连接的主齿轮(6)，设置在所述主齿轮(6)上的转轴(7)，穿设在所述转轴(7)上的两个偏心件(8)，分别设置在所述转轴(7)的两端；

所述行走机构(4)包括第一连杆(41)、第二连杆(42)和第三连杆(43)，所述第一连杆(41)的一端(411)与所述偏心件(8)连接，另一端(412)与所述第二连杆(42)的上端(421)转动连接，所述第三连杆(43)的一端(431)可转动地连接在所述机体(1)上，另一端(432)与所述第二连杆(42)的上端(421)转动连接；其中所述偏心件(8)转动时带动所述第一连杆(41)、第二连杆(42)和第三连杆(43)产生连动；

其中所述通信模块(16)接收并将所述智能终端(400)发出的指令转化为控制参数，所述控制器(15)根据控制参数控制所述电机(2)转速以控制所述机器人的移动速度。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，包括：

测速模块(17)，所述测速模块(17)包括设置在所述偏心件(8)上的磁块(18)和对应设置在所述机体(1)上的霍尔传感器(19)；所述测速模块(17)检测所述偏心件(8)的转速并将转速数据传送至所述控制器(15)。

3.如权利要求2所述的机器人，其特征在于：

所述控制器(15)将转速数据通过所述通信模块(16)发送给智能终端(400)。

4.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：

所述通信模块(16)为蓝牙装置，所述蓝牙装置与智能终端(400)配对后，所述控制器(15)发送信息给智能终端或接收智能终端的指令。

5.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：

两个所述偏心件(8)绕着所述主齿轮(6)和所述转轴(7)的交点中心O对称。

6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于：

所述偏心件(8)包括第一偏心件(81)和第二偏心件(82)，所述第一连杆(41)安装在所述第一偏心件(81)和所述第二偏心件(82)之间。

7.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：

所述第一连杆(41)为大腿骨架状，所述第二连杆(42)为小腿骨架状，所述第二连杆(42)的下端(422)铰接有支撑脚(44)。

8.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：

所述机体(1)包括第一板体(11)和第二板体(12)，所述主齿轮(6)安装在所述第一板体(11)和所述第二板体(12)之间，所述转轴(7)分别穿设在所述第一板体(11)和所述第二板体(12)上。

9.如权利要求8所述的机器人，其特征在于：

所述第一板体(11)与所述第二板体(12)上分别设有手臂板(9)，所述手臂板(9)以插接的方式安装在所述第一板体(11)和所述第二板体(12)上。

10.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：

所述电机(2)使用的电源(13)为电池(200)，所述电池(200)固定安装在所述机体(1)上。

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