CN211787862U

CN211787862U - 一种steam教具吉普车

Info

Publication number: CN211787862U
Application number: CN202020787841.2U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Shenzhen Weimeiquxue Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Weimeiquxue Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2030-05-13

Abstract

本实用新型涉及一种STEAM教具吉普车，包括车体、用于控制车体前进的驱动组件、用于控制车体在前进时变向的变向组件、以及用于感应车体前进方向上的障碍物的感应组件；驱动组件、变向组件及感应组件均设置在车体上；车体上设有电控组件；驱动组件、变向组件及感应组件均与电控组件电连接；通过在车体中设置驱动组件、变向组件以及感应组件，形成一个实现前进、巡线以及避障等功能的编程机器人，通过总体设计，将外观与功能协调一体化，既具有高度扩展学习空间，又解决了当前很多STEAM教具非常零碎、入门门槛高的问题。

Description

一种STEAM教具吉普车

技术领域

本实用新型涉及STEAM教具领域，更具体地说，涉及一种STEAM教具吉普车。

背景技术

STEAM教育是美国政府提出的教育倡议，即加强美国K12关于Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Art(艺术)及Mathematics(数学)的教育。在STEAM教育的带动下，机器人，3D打印，激光切割及编程等越来越频繁的出现在国内的学校或者培训机构的课堂上。

STEAM教育不仅仅是提倡学习这五个学科知识,更提倡的是一种新的教学理念：让学习者们亲身实践，完成一些有趣的项目,从这个过程中学习各种学科以及跨学科的知识。STEAM教育注重实践、注重动手、注重过程,希望让早教学习期间的孩子们通过制作有趣的东西，并在制作的过程中建构起关于科学、技术、工程、艺术和数学的知识。STEAM教具就是STEAM教育中在老师指导下，由学生们自己动手搭建出来的各种智能积木式金属玩具，如可拓展变形的机器人小车、可编程教育机器人及娱乐机器人等。

但是，当前STEAM教具大部分都是简单的木板，或亚克力结构，外观设计和体验都不是很好，特别是电子电路部分的接口设计一般都比较简陋，容错率低，学习门槛高，不太适合低龄学生学习编程机器人。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种STEAM教具吉普车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种STEAM教具吉普车，包括车体、用于控制车体前进的驱动组件、用于控制车体在前进时变向的变向组件、以及用于感应车体前进方向上的障碍物的感应组件；所述驱动组件、所述变向组件及所述感应组件均设置在所述车体上；所述车体上设有电控组件；所述驱动组件、所述变向组件及所述感应组件均与所述电控组件电连接。

进一步地，所述车体的头部设有安装梁；所述变向组件包括设置在所述安装梁上的巡线传感器；所述巡线传感器与所述电控组件电连接。

进一步地，所述变向组件还包括万向轮；所述万向轮安装在所述巡线传感器上。

进一步地，所述感应组件包括安装在安装梁上的测距传感器；所述测距传感器的测距方向与所述车体的前进方向平行；所述测距传感器与所述电控组件电连接。

进一步地，所述驱动组件包括电机及车轮；所述电机安装在所述车体内的两侧；所述电机的转轴穿过所述车体并与所述车轮连接；所述电机与所述电控组件电连接。

进一步地，所述车体上设有顶盖；所述电控组件包括设置在所述顶盖上的主控板；所述主控板与所述驱动组件、变向组件及感应组件电连接。

进一步地，所述主控板上设有红外接收器；所述红外接收器与所述主控板电连接。

进一步地，所述电控组件还包括安装在所述车体尾部的电池盒；所述电池盒与所述主控板电连接。

进一步地，所述车体上设有显示屏；所述显示屏与所述主控板电连接。

本实用新型的有益效果在于：通过在车体中设置驱动组件、变向组件以及感应组件，形成一个实现前进、巡线以及避障等功能的编程机器人，通过总体设计，将外观与功能协调一体化，既具有高度扩展学习空间，又解决了当前很多STEAM教具非常零碎、入门门槛高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1为本实用新型优选实施例中的一种STEAM教具吉普车的结构示意图；

图2本实用新型优选实施例中的一种STEAM教具吉普车的爆炸示意图；

图3为本实用新型另一实施例中的一种STEAM教具吉普车的扩展形状图一；

图4为本实用新型另一实施例中的一种STEAM教具吉普车的扩展形状图二。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的如图1至图2所示，提供一种STEAM教具吉普车，包括车体1、用于控制车体1前进的驱动组件、用于控制车体1在前进时变向的变向组件、以及用于感应车体1前进方向上的障碍物的感应组件；驱动组件、变向组件及感应组件均设置在车体1上；车体1上设有电控组件；驱动组件、变向组件及感应组件均与电控组件电连接。其中，驱动组件设置在车体1的两侧，变向组件设置在车体1的底部，感应组件设置在车体1的头部，车体1由铝合金冲压成型，在使用时，驱动组件控制车体1前进，变向组件会自动巡线，并反馈信号至电控组件中，电控组件根据信号，控制一侧的驱动组件驱动，另一侧的驱动组件停止，实现变向；感应组件感应车体1前进方向中存在的障碍物，并反馈信号至电控组件中，电控组件控制驱动组件停止运行，实现避障，通过总体设计，将外观与功能协调一体化，既具有高度扩展学习空间，又解决了当前很多STEAM教具非常零碎、入门门槛高的问题。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，车体1的头部设有安装梁11；变向组件包括设置在安装梁11上的巡线传感器31；巡线传感器31与电控组件电连接。两条安装梁11均设置在车体1的头部，巡线传感器31安装在下方的安装梁11上。巡线传感器31是由红外传感器与接收管组成，接收管把反射回的红外信号转换成电信号，电控组件可根据电信号来辨别不同反射面。STEAM教具吉普车在巡线地图上移动时，通过巡线传感器实时巡线，将电信号反馈至电控组件中，电控组件根据电信号控制两侧的驱动组件的启动或暂停，实现自动巡线功能，通过总体设计，将外观与功能协调一体化，既具有高度扩展学习空间，又解决了当前很多STEAM教具非常零碎、入门门槛高的问题。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，变向组件还包括万向轮32；万向轮32安装在巡线传感器31上。电控组件根据巡线传感器31反馈的电信号，控制车体1任一侧的驱动组件启动，另一侧的驱动组件停止转动，车体1实现变向，万向轮32作为车体1的前轮，随车体1变向而转动。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，感应组件包括安装在安装梁11上的测距传感器41；测距传感器41的测距方向与车体1的前进方向平行；测距传感器41与电控组件电连接。测距传感器41是超声波传感器，利用超声波传感器具有回声定位的特点，在车体1前进过程中，实时检测车体1前方是否具有障碍物，并在具有障碍物时反馈信号至电控组件中，电控组件控制驱动组件停止驱动或者反向转动，进而控制车体1停止前进或倒退，例如，设定超声波传感器的测距距离为0.2米，当超声波传感器感应到前方0.2米直线范围内具有障碍物时，反馈信号至电控组件中，电控组件控制驱动组件停止或者反向驱动，进而控制小车停止前进或者倒退，形成一个实现前进、巡线以及避障等功能的编程机器人，通过总体设计，将外观与功能协调一体化，既具有高度扩展学习空间，又解决了当前很多STEAM教具非常零碎、入门门槛高的问题。

上述实施例中，超声波传感器的探头中设置有独立可控的RGB灯，具有可变任意颜色，亮度可调等特点。

在另一实施例中，测距传感器41也可以为红外测距传感器，利用红外测距传感器发出红外线并接收反射的红外信号，判断车体1前进方向上是否存在障碍物。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，驱动组件包括电机21及车轮22；电机21安装在车体1内的两侧；电机21的转轴穿过车体1并与车轮22连接；电机21与电控组件电连接。电机21安装在车体1内部的两侧，车轮22位于车体1外部。两个电机21分别与电控组件连接，电控组件根据巡线传感器31的电信号，分别控制两侧电机21的启动或停止。例如，车体1前进时需要进行左转时，此时电控组件控制右侧的电机21启动，左侧的电机21停止转动，配合万向轮32的转动，车体1实现左转，其中，电机21可以是10路直流电机、4路编码电机或者4路步进电机。

在进一步的实施例中，如图2所示，车体1上设有顶盖12；电控组件包括设置在顶盖12上的主控板51；主控板51与驱动组件、变向组件及感应组件电连接。主控板51内设有可换主控芯片ATmega328P芯片和ATmega2560芯片等，还设有支持蓝牙2.4G无线通信的蓝牙模块、板载按键、蜂鸣器等。超声波传感器、巡线传感器31以及电机21均与主控板51电连接，主控板51根据超声波传感器或者巡线传感器31反馈的信号，控制电机21的转动或者停止，实现自动前进、巡线以及避障等功能，通过总体设计，将外观与功能协调一体化，既具有高度扩展学习空间，又解决了当前很多STEAM教具非常零碎、入门门槛高的问题。

在进一步的实施例中，主控板51上设有红外接收器(图中未标出)；红外接收器与主控板51电连接。红外接收器用于接收外部的红外遥控器的信号，用户可通过红外遥控器遥控STEAM教具吉普车前进、后退或者转弯。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，电控组件还包括安装在车体1尾部的电池盒52；电池盒52与主控板51电连接。电池盒52为STEAM教具吉普车进行供电，在电池盒52中装入两节电池，即可为STEAM教具吉普车通电。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，车体1上设有显示屏53；显示屏53与主控板51电连接。显示屏53由7*21共147个蓝色LED阵列组成，可通过外部变成控制每一个灯的亮灭，用户可绘制各种简单表情、简单动画或者字符，通过程序输入到主控板51中，主控板51将程序输出至显示屏53上，实现简单表情、简单动画、字符的滚动播放等动态效果。

在另一实施例中，如图3和图4所示，车体每一侧的车轮数量可以为两个或者三个，每个车轮可以独立设置，也可以通过履带进行连接。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种STEAM教具吉普车，其特征在于：包括车体、用于控制车体前进的驱动组件、用于控制车体在前进时变向的变向组件、以及用于感应车体前进方向上的障碍物的感应组件；所述驱动组件、所述变向组件及所述感应组件均设置在所述车体上；所述车体上设有电控组件；所述驱动组件、所述变向组件及所述感应组件均与所述电控组件电连接。

2.根据权利要求1所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述车体的头部设有安装梁；所述变向组件包括设置在所述安装梁上的巡线传感器；所述巡线传感器与所述电控组件电连接。

3.根据权利要求2所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述变向组件还包括万向轮；所述万向轮安装在所述巡线传感器上。

4.根据权利要求2所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述感应组件包括安装在安装梁上的测距传感器；所述测距传感器的测距方向与所述车体的前进方向平行；所述测距传感器与所述电控组件电连接。

5.根据权利要求1所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述驱动组件包括电机及车轮；所述电机安装在所述车体内的两侧；所述电机的转轴穿过所述车体并与所述车轮连接；所述电机与所述电控组件电连接。

6.根据权利要求1所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述车体上设有顶盖；所述电控组件包括设置在所述顶盖上的主控板；所述主控板与所述驱动组件、变向组件及感应组件电连接。

7.根据权利要求6所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述主控板上设有红外接收器；所述红外接收器与所述主控板电连接。

8.根据权利要求6所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述电控组件还包括安装在所述车体尾部的电池盒；所述电池盒与所述主控板电连接。

9.根据权利要求6所述的STEAM教具吉普车，其特征在于，所述车体上设有显示屏；所述显示屏与所述主控板电连接。