CN213877226U

CN213877226U - 一种积木式控制器

Info

Publication number: CN213877226U
Application number: CN202022266629.4U
Authority: CN
Inventors: 潘焕炎; 潘晓丹
Original assignee: Guangzhou Xinhua Digital Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Xinhua Digital Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2021-08-03
Anticipated expiration: 2030-10-13

Abstract

本实用新型公开了一种积木式控制器，属于智能教育套件技术领域，包括盒体和PCB板，所述PCB板可拆卸安装在盒体内，所述盒体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体可拆卸连接，在所述上壳体和下壳体的不同位置均设有插销孔。本实用新型能够实现壳体和控制器的可拆分使用，并能对多方位的插销件进行拼装搭建，通用性高，方便在教育套件中使用，也降低了搭建的难度。

Description

一种积木式控制器

技术领域

本实用新型涉及智能教育套件技术领域，具体涉及一种积木式控制器。

背景技术

现阶段中小学的人工智能教育套件中绝大部分都是积木拼装式的，其中控制器是人工智能技术的核心，而大部分的控制器都是没有外壳或者是不可拼装的，在教育套件中使用极其不便，或是增加了搭建的难度。

在人工智能教育中对于拼装式的套件一般需要较高的通用性和可拼装性，然而目前拼装套件的外部接口和插销接口都过于局限，导致使用起来受限制，或者通用性不高，在人工智能教育中的搭建不够灵活，学生的积极性不高，创新思维也受限制。

此外，有一些控制器的壳体采用魔术贴的方式进行可拆卸连接固定，但是这种固定方式在使用几次后，魔术贴的粘性就会大大降低，稳固性较差，还需要时常更换才能保持较好的稳固性，这样使用起来并不方便，还增加了使用和维护的成本。

因此，为了方便教学和激发学生对人工智能的兴趣，亟需研发出一种方便拆卸，对于拼装式的套件有极高的通用性和可拼装性的积木式控制器。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种积木式控制器，能够实现壳体和控制器的可拆分使用，并能对多方位的插销件进行拼装搭建，通用性高，方便在教育套件中使用，也降低了搭建的难度。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种积木式控制器，包括盒体和PCB板，所述PCB板可拆卸安装在盒体内，所述盒体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体可拆卸连接，在所述上壳体和下壳体的不同位置均设有插销孔；所述上壳体上开设有异形孔，所述PCB板上的排针通过所述异形孔与外部传感器连接。

进一步所采取的措施是：所述插销孔包括第一插销孔、第二插销孔和第三插销孔,所述下壳体的底部设有若干第二插销孔和第三插销孔，所述第二插销孔与所述第一插销孔相对应且同心分布，所述第三插销孔沿着所述下壳体的底部中心呈Z字形排列。

进一步所采取的措施是：所述第二插销孔和第三插销孔分别通过中空的第二孔柱和第三孔柱向盒体内部延伸；所述下壳体其中一边角处的第二孔柱与同侧相邻的所述第三孔柱之间的空腔为第一安装卡位，所述下壳体另一边角处的第二孔柱与同侧相邻的所述第三孔柱之间的空腔为第二安装卡位，所述第一安装卡位与所述第二安装卡位中心对称，且对称中心为下壳体中心；所述PCB板的底部固接有分别与所述第一安装卡位和第二安装卡位匹配的第一卡座和第二卡座，所述PCB板通过所述第一卡座和第二卡座分别与所述第一安装卡位和第二安装卡位卡接从而可拆卸安装在所述下壳体上。

进一步所采取的措施是：所述上壳体的顶部为逐层增高的阶梯平台，所述阶梯平台包括由顶部至底部排列的第一阶梯平台、第二阶梯平台和第三阶梯平台。

进一步所采取的措施是：所述第一阶梯平台顶部设有用于观察 PCB板上的显示屏的第一视窗；所述第一阶梯平台上还设有与PCB 板上的按键开关相对应的第一按键和第二按键。

进一步所采取的措施是：所述的第一按键和第二按键通过固定悬臂与所述第一阶梯平台的顶部进行悬臂式连接；所述第一按键和第二按键的底部分别固接有可按压触发按键开关的第一按键圆柱和第二按键圆柱。

进一步所采取的措施是：所述插销孔包括第一插销孔,所述第三阶梯平台上设有若干第一插销孔，所述第一插销孔对称分布于所述第三阶梯平台的两侧；同一侧边的所述第一插销孔呈一字排列且圆心均在同一直线上。

进一步所采取的措施是：所述上壳体内侧设有螺栓柱，所述下壳体内设有通孔柱，所述通孔柱的顶部开设有与螺栓柱相匹配的螺栓孔，所述上壳体与下壳体通过螺栓柱插接到通孔柱的螺栓孔中进行可拆卸连接。

进一步所采取的措施是：所述上壳体内侧设有用于PCB板上的显示屏安装固定的安装圆柱；所述显示屏安装圆柱的底部开设有螺丝孔位，所述显示屏的边缘开设有与螺丝孔位相对应的螺孔，所述显示屏通过螺丝穿过所述螺孔与安装圆柱顶部的螺丝孔位螺接从而可拆卸安装固定在上壳体的底部。

进一步所采取的措施是：所述PCB板包括底板和安装在底板上的第一按键元器件、第二按键元器件、显示屏、排针、USB座、电源座和马达线母座；所述第一按键元器件为控制器电源控制开关；所述第二按键元器件为控制器控制选择确认按键；所述显示屏为图形图像显示器；所述排针为与外部传感器连接的信号数据传输接口。

进一步所采取的措施是：所述异形孔设在所述第二阶梯平台上，所述异形孔对称分布于所述第二阶梯平台的两侧；所述排针对称分布于所述底板的两侧并与所述异形孔相对应。

进一步所采取的措施是：所述上壳体的一侧面开设有第一接线口和第二接线口，所述USB座通过所述第一接线口与外部连接；所述电源座通过所述第二接线口与外部电源连接；所述上壳体在与设有第一接线口相对的一侧面开设有第三接线口，所述马达线母座通过所述第三接线口与外部连接。

进一步所采取的措施是：所述上壳体的底边内侧设有固定卡槽，所述下壳体的顶边内侧设有与固定卡槽相匹配的固定卡块，所述上壳体与下壳体通过所述固定卡槽和固定卡块进行卡扣连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

通过上壳体与下壳体可拆卸连接从而给PCB板安装上具有保护作用的壳体，并且壳体的可拆卸连接方便安装拆卸、维护以及进行内部零部件的教学观察；通过PCB板可拆卸安装在盒体内，从而方便更换、维护或者拼装PCB板；通过在上壳体和下壳体的不同位置设插销孔，从而实现多方位的插销件进行拼装搭建连接，方便在教育套件中进行灵活拼装和使用，并降低了搭建的难度；通过设置异形孔，从而方便PCB板上的排针与外部的传感器进行连接和数据传输，而且整体结构精简，造价成本相对较低，具有拼装灵活、通用性高和节约成本的特点。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的安装完成状态的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例的上壳体的顶部结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例的上壳体的底部结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例的下壳体的顶部结构示意图；

图5为本实用新型一种实施例的下壳体的底部结构示意图；

图6为本实用新型一种实施例的PCB板的结构示意图。

图中：1、盒体；2、上壳体；201、螺栓柱；202、安装圆柱；203、螺丝孔位；204、第一阶梯平台；205、第二阶梯平台；206、第三阶梯平台；207、第一视窗；208、第一按键；209、第二按键；210、固定悬臂；211、异形孔；212、第一接线口；213、第二接线口；214、第三接线口；215、固定卡槽；3、下壳体；301、通孔柱；302、螺栓孔；303、固定卡块；4、PCB板；401、显示屏；402、螺孔；403、第一卡座；404、第一按键元器件；405、第二按键元器件；406、排针；407、USB座；408、电源座；409、马达线母座；5、插销孔；501、第一插销孔；502、第二插销孔；503、第三插销孔；504、第一孔柱；505、第二孔柱；506、第三孔柱；507、第一安装卡位；508、第二安装卡位。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。本说明书中所引用的如“上”、“内”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-3所示，一种积木式控制器，包括盒体1和PCB板4，PCB 板4可拆卸安装在盒体1内，盒体1包括上壳体2和下壳体3，上壳体2与下壳体3可拆卸连接，在上壳体2和下壳体3的不同位置均设有插销孔5；所述上壳体2上开设有异形孔211，所述PCB板4上的排针406通过所述异形孔211与外部传感器连接。

通过上壳体2与下壳体3可拆卸连接从而给PCB板4安装上具有保护作用的壳体，并且壳体的可拆卸连接方便安装拆卸、维护以及进行内部零部件的教学观察；通过PCB板4可拆卸安装在盒体1内，从而方便更换、维护或者拼装PCB板4；通过在上壳体2和下壳体3 的不同位置设插销孔5，从而实现多方位的插销件进行拼装搭建连接，方便在教育套件中进行灵活拼装和使用，并降低了搭建的难度；通过设置异形孔，从而方便PCB板上的排针与外部的传感器进行连接和数据传输，而且整体结构精简，造价成本相对较低，具有拼装灵活、通用性高和节约成本的特点。

如图1-5所示，上壳体2内侧设有螺栓柱201，下壳体3内设有通孔柱301，通孔柱301的顶部开设有与螺栓柱201相匹配的螺栓孔 302，上壳体2与下壳体3通过螺栓柱201插接到通孔柱301的螺栓孔302中进行可拆卸连接，从而使得上壳体2与下壳体3之间安装和拆卸的过程更加便捷，而且插接的方式拆卸轻松，安装方便，而且稳固可靠。

如图1-3、6所示，上壳体2内侧设有用于PCB板4上的显示屏 401安装固定的安装圆柱202；显示屏401安装圆柱202的底部开设有螺丝孔位203，显示屏401的边缘开设有与螺丝孔位203相对应的螺孔402，显示屏401通过螺丝穿过螺孔402与安装圆柱202顶部的螺丝孔位203螺接从而可拆卸安装固定在上壳体2的底部，从而使得 PCB板4与上壳体2可拆卸连接，且通过螺丝穿过螺孔402与安装圆柱202顶部的螺丝孔位203螺接的连接方式使得连接更加牢固可靠，不容易松动，整体更加稳固。上壳体2的顶部为逐层增高的阶梯平台，阶梯平台包括由顶部至底部排列的第一阶梯平台204、第二阶梯平台 205和第三阶梯平台206，从而方便分级进行设置更多的插接口和与外部的连接口，并且三级阶梯整体稳固。第一阶梯平台204顶部设有用于观察PCB板4上的显示屏401的第一视窗207，第一视窗207 优选为长方形；第一阶梯平台204上还设有与PCB板4上的按键开关相对应的第一按键208和第二按键209。第一按键208和第二按键 209通过固定悬臂210与第一阶梯平台204的顶部进行悬臂式连接，通过悬臂形式形成弹性结构可触发PCB板4上按键开关，方便按压、操控。第一按键208和第二按键209优选为一字排列，且圆心连线与相邻的上壳体2的侧边平行。第一按键208和第二按键209的底部分别固接有可按压触发按键开关的第一按键208圆柱和第二按键209圆柱，方便触发PCB板4上的按键开关。

如图1-3所示，插销孔5包括第一插销孔501，第三阶梯平台206 上设有若干第一插销孔501，第一插销孔501对称分布于第三阶梯平台206的两侧，使得不同位置的第一插销孔501可以实现插销件多样化的搭建和拼装，且对称分布拼装起来更稳定；同一侧边的第一插销孔501优选为呈一字排列且圆心均在同一直线上，第一插销孔501优选为左右对称分布各设置四个，共八个。

如图1、4-5所示，插销孔5还包括第二插销孔502和第三插销孔503,下壳体3的底部设有若干第二插销孔502和第三插销孔503；第二插销孔502与第一插销孔501相对应且同心分布，第三插销孔 503沿着下壳体3的底部中心呈Z字形排列，使得不同位置的第二插销孔502和第三插销孔503可以实现插销件多样化和并适用不同规格插销件的搭建拼装。

如图1-6所示，优选第一插销孔501、第二插销孔502和第三插销孔503分别通过中空的第一孔柱504、第二孔柱505和第三孔柱506 向盒体1内部延伸；下壳体3其中一边角处的第二孔柱505与同侧相邻的第三孔柱506之间的空腔为第一安装卡位507，下壳体3另一边角处的第二孔柱505与同侧相邻的第三孔柱506之间的空腔为第二安装卡位508，第一安装卡位507与第二安装卡位508中心对称，且对称中心为下壳体3中心；PCB板4的底部固接有分别与第一安装卡位 507和第二安装卡位508匹配的第一卡座403和第二卡座，PCB板4 通过第一卡座403和第二卡座分别与第一安装卡位507和第二安装卡位508卡接从而可拆卸安装在下壳体上，从而使得PCB板4的底部与下壳体3实现可拆卸连接，方便拆卸、更换、维护的同时，进一步固定PCB板4的位置，同时PCB板4还与上壳体2可拆卸连接，使其更加稳固安装在盒体1内，避免松动，并增强整体的稳固性。

如图1-6所示，PCB板4包括底板和安装在底板上的第一按键元器件404、第二按键元器件405、显示屏401、排针406、USB座407、电源座408和马达线母座409；第一按键元器件404为控制器电源控制开关；第二按键元器件405为控制器控制选择确认按键，方便控制编程过程选择不同的功能程序；显示屏401为图形图像显示器；排针 406为与外部传感器连接的信号数据传输接口，从而可以通过接线端连接接通传感器进行信号交换。在使用过程中，外置电源通过接通电源座408进行控制器供电，USB座407则可以通过数据线连接电脑进行软件编程编译，以及下载到PCB板4中的控制器内部，从而运行控制马达电机或是各类传感器原件。异形孔211设在第二阶梯平台205上；异形孔211对称分布于第二阶梯平台205的两侧；排针 406对称分布于底板的两侧并与异形孔211相对应，排针406通过异形孔211与外部传感器连接，方便与外部不同的传感器连接；上壳体 2的一侧面开设有第一接线口212和第二接线口213，USB座407通过第一接线口212与外部连接，从而进行数据传输，还可以通过连接数据线与电脑数据传输；电源座408通过第二接线口213与外部电源连接，从而可以连接外置电源进行供电工作；上壳体2在与设有第一接线口212相对的一侧面开设有第三接线口214，马达线母座409通过第三接线口214与外部连接，从而可以连接马达数据线进行马达数据传输控制；上壳体2的底边内侧设有固定卡槽215，下壳体3的顶边内侧设有与固定卡槽215相匹配的固定卡块303，上壳体2与下壳体3通过固定卡槽215和固定卡块303进行卡扣连接，从而使得上壳体2与下壳体3的连接更加稳固、可靠，不容易松动，密封效果更好。

安装过程，将上壳体2倒置，顶部朝下放置，把显示屏401边缘开设的螺孔402对准上壳体2内侧的螺丝孔位203，然后通过螺丝穿过螺孔402与安装圆柱202顶部的螺丝孔位203螺接进行螺接固定，使得显示屏401与上壳体2的底部进行固定连接；接着再将下壳体3的通孔柱301顶部的螺栓孔302对准螺栓柱201，同时固定卡槽215 对准固定卡块303，稍用力按压使得螺栓柱201插接到通孔柱301的螺栓孔302，固定卡槽215和固定卡块303进行卡扣连接，从而把上壳体2与下壳体3固定密封连接，再降下壳体3朝下放置，使得上壳体2的顶部朝上，从而完成整体的安装固定。拆卸则相反，将上壳体 2倒置，先卸下上壳体2，然后解除固定显示屏401的螺丝，然后取出PCB板4，从而方便进行盒体1内部零部件讲解和演示，以及方便进行更换和维护内部零部件。

拼接时，则可根据所需要的规格和数量，选择第一插销孔501、第二插销孔502或者第三插销孔503，插接上相应的插件进行连接延长即可。本实用新型整体结构精简，拆装便捷，壳体保护零部件并方便对内部零部件的讲解和维护，而且拼装搭建方式灵活，有效降低搭建难度，方便教学和激发学生对人工智能的兴趣，适合推广应用。

本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims

1.一种积木式控制器，其特征在于：包括盒体和PCB板，所述PCB板可拆卸安装在盒体内，所述盒体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体可拆卸连接，在所述上壳体和下壳体的不同位置均设有插销孔；所述上壳体上开设有异形孔，所述PCB板上的排针通过所述异形孔与外部传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述插销孔包括第一插销孔、第二插销孔和第三插销孔,所述下壳体的底部设有若干第二插销孔和第三插销孔，所述第二插销孔与所述第一插销孔相对应且同心分布，所述第三插销孔沿着所述下壳体的底部中心呈Z字形排列。

3.根据权利要求2所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述第二插销孔和第三插销孔分别通过中空的第二孔柱和第三孔柱向盒体内部延伸；所述下壳体其中一边角处的第二孔柱与同侧相邻的所述第三孔柱之间的空腔为第一安装卡位，所述下壳体另一边角处的第二孔柱与同侧相邻的所述第三孔柱之间的空腔为第二安装卡位，所述第一安装卡位与所述第二安装卡位中心对称，且对称中心为下壳体中心；所述PCB板的底部固接有分别与所述第一安装卡位和第二安装卡位匹配的第一卡座和第二卡座，所述PCB板通过所述第一卡座和第二卡座分别与所述第一安装卡位和第二安装卡位卡接从而可拆卸安装在所述下壳体上。

4.根据权利要求1所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述上壳体的顶部为逐层增高的阶梯平台，所述阶梯平台包括由顶部至底部排列的第一阶梯平台、第二阶梯平台和第三阶梯平台。

5.根据权利要求4所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述第一阶梯平台顶部设有用于观察PCB板上的显示屏的第一视窗；所述第一阶梯平台上还设有与PCB板上的按键开关相对应的第一按键和第二按键。

6.根据权利要求5所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述的第一按键和第二按键通过固定悬臂与所述第一阶梯平台的顶部进行悬臂式连接；所述第一按键和第二按键的底部分别固接有可按压触发按键开关的第一按键圆柱和第二按键圆柱。

7.根据权利要求4所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述插销孔包括第一插销孔,所述第三阶梯平台上设有若干第一插销孔，所述第一插销孔对称分布于所述第三阶梯平台的两侧；同一侧边的所述第一插销孔呈一字排列且圆心均在同一直线上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述上壳体内侧设有螺栓柱，所述下壳体内设有通孔柱，所述通孔柱的顶部开设有与螺栓柱相匹配的螺栓孔，所述上壳体与下壳体通过螺栓柱插接到通孔柱的螺栓孔中进行可拆卸连接。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述上壳体内侧设有用于PCB板上的显示屏安装固定的安装圆柱；所述显示屏安装圆柱的底部开设有螺丝孔位，所述显示屏的边缘开设有与螺丝孔位相对应的螺孔，所述显示屏通过螺丝穿过所述螺孔与安装圆柱顶部的螺丝孔位螺接从而可拆卸安装固定在上壳体的底部。

10.根据权利要求4-7中任一项所述的一种积木式控制器，其特征在于：所述PCB板包括底板和安装在底板上的第一按键元器件、第二按键元器件、显示屏、排针、USB座、电源座和马达线母座；所述第一按键元器件为控制器电源控制开关；所述第二按键元器件为控制器控制选择确认按键；所述显示屏为图形图像显示器；所述排针为与外部传感器连接的信号数据传输接口；所述异形孔设在所述第二阶梯平台上，所述异形孔对称分布于所述第二阶梯平台的两侧；所述排针对称分布于所述底板的两侧并与所述异形孔相对应；所述上壳体的一侧面开设有第一接线口和第二接线口，所述USB座通过所述第一接线口与外部连接；所述电源座通过所述第二接线口与外部电源连接；所述上壳体在与设有第一接线口相对的一侧面开设有第三接线口，所述马达线母座通过所述第三接线口与外部连接；所述上壳体的底边内侧设有固定卡槽，所述下壳体的顶边内侧设有与固定卡槽相匹配的固定卡块，所述上壳体与下壳体通过所述固定卡槽和固定卡块进行卡扣连接。