CN213988020U - 一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂，包括底座、电池、主控板和支架，电池、主控板和支架均固定于底座上，支架上装设有第一电机和第一齿轮，第一电机的输出端联接有输出齿轮，输出齿轮与第一齿轮啮合，第一齿轮在水平面内转动，第一齿轮上固定有第一连杆，第一连杆随第一齿轮转动，第一连杆上装设有第二齿轮和第二电机，第二电机驱动第二齿轮转动，第二齿轮上固定有第二连杆，第二连杆上装设有第三电机和第三齿轮，第三电机驱动第三齿轮转动，第三齿轮上装设有第三连杆，第二齿轮和第三齿轮均在铅直面内转动，第二连杆的两端均伸出于第二齿轮外侧、其远离第三齿轮的一端设置有平衡块。本实用新型结构简单，平稳性高。

Description

一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂

技术领域

本实用新型涉及儿童教育器具领域，尤其是涉及一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂。

背景技术

随着时代的发展，一种融合信息技术，秉承“开放创新、探究体验”教育理念，以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式应运而生。传统教育具有深深的工业化烙印，是典型的基于知识的教育(Knowledge-Based Education)；现在的儿童教育则是适应知识经济时代发展的以能力为导向的教育(Competence-BasedEducation)。现在儿童教育是科学发明文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。这种教育模式背后蕴含着丰富的教育理念，其中最突出的便是美国实用主义教育家杜威提出的“做中学”(Learning By Doing)思想。“做中学”也就是“从活动中学”、“从真实体验中学”，将所学知识与生活实践联系起来，知行合一。现代儿童也强调学生的主观感受，引导学生培养快乐、自主的学习习惯。这种教育内容往往与现实问题的解决紧密相关，是一种问题导向式教育，让学生发现现实问题，寻求创意的解决方法并通过努力使之变成现实。我们对此特别设计了一系列儿童教育机器人，针对的目标群体主要是8岁以上的儿童、青少年，为了提高学生的动手能力，培养发散性思维，儿童教育机器人由多种零件组成，用于学生自己动手利用各式各样的零件拼接成各式各样的组合体(机器人)，本实用新型主要提供一种机器人，用于向学生展示机械臂原理。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂。

为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：

一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂，包括底座、电池、主控板和支架，所述电池、主控板和支架均固定于底座上，所述支架上装设有第一电机和第一齿轮，所述第一电机的输出端联接有输出齿轮，所述输出齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮在水平面内转动，所述第一齿轮上固定有第一连杆，所述第一连杆随第一齿轮转动，所述第一连杆上装设有第二齿轮和第二电机，所述第二电机驱动第二齿轮转动，所述第二齿轮上固定有第二连杆，所述第二连杆上装设有第三电机和第三齿轮，所述第三电机驱动第三齿轮转动，所述第三齿轮上固定有第三连杆，所述第二齿轮和第三齿轮均在铅直面内转动，所述电池、第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板电性连接，所述第二连杆的两端均伸出于第二齿轮外侧、其远离第三齿轮的一端设置有平衡块，所述平衡块与第二连杆之间设置有可调节长度的伸缩杆。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述平衡块为金属块。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一连杆、第二连杆和第三连杆均采用一对相互固定的平行双杆结构。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述电池和主控板分别装设于所述支架的两侧。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述支架为龙门架，所述第一电机装设于所述支架的内侧。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第二电机和第三电机分别设置于第二连杆的两侧。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述电池、第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板采用外接线连接。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板采用水晶头外接线连接。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一连杆垂直于水平面设置。

进一步的，所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一电机、第二电机和第三电机采用直流电机。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂，包括底座、电池、主控板和支架，所述电池、主控板和支架均固定于底座上，所述支架上装设有第一电机和第一齿轮，所述第一电机的输出端联接有输出齿轮，所述输出齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮在水平面内转动，所述第一齿轮上固定有第一连杆，所述第一连杆随第一齿轮转动，所述第一连杆上装设有第二齿轮和第二电机，所述第二电机驱动第二齿轮转动，所述第二齿轮上固定有第二连杆，所述第二连杆上装设有第三电机和第三齿轮，所述第三电机驱动第三齿轮转动，所述第三齿轮上固定有第三连杆，所述第二齿轮和第三齿轮均在铅直面内转动，所述电池、第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板电性连接，所述第二连杆的两端均伸出于第二齿轮外侧、其远离第三齿轮的一端设置有平衡块，所述平衡块与第二连杆之间设置有可调节长度的伸缩杆。本产品配有相应的软件产品，学生通过在终端上运行软件对主控板进行下达指令，从而实现对产品的操控。本实用新型三轴联动，机械臂能够简易地展现在上下左右方向上的自由活动，其结构简单，平稳性高，工作过程清晰可见，不仅有着较大的娱乐性，也便于学生学习以及提高学生的动手能力。并且，本实用新型新设计了平衡块，平衡块的存在可以有效缓解机械臂前伸和/或下行时，重心前倾导致装置不稳的状况，而且，本实用新型的第二连杆通过伸缩杆与平衡块固定，学生可以随时调整平衡块与第二齿轮之间的相对距离，从而使装置在抓取不同重量的物品时的平稳性。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂的侧视结构示意图。

图2为本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1、图2所示，一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂，包括底座1、电池2、主控板3和支架4，所述电池2、主控板3和支架4均固定于底座1上，所述支架4上装设有第一电机5和第一齿轮6，所述第一电机5的输出端联接有输出齿轮7，所述输出齿轮7与所述第一齿轮6啮合，所述第一齿轮6在水平面内转动，所述第一齿轮6上固定有第一连杆8，所述第一连杆8随第一齿轮6转动，所述第一连杆8上装设有第二齿轮9和第二电机10，所述第二电机10驱动第二齿轮9转动，所述第二齿轮9上固定有第二连杆11，所述第二连杆11上装设有第三电机12和第三齿轮13，所述第三电机12驱动第三齿轮13转动，所述第三齿轮13上固定有第三连杆14，所述第二齿轮9和第三齿轮13均在铅直面内转动，所述电池2、第一电机5、第二电机10、和第三电机12均与所述主控板3电性连接，所述第二连杆11的两端均伸出于第二齿轮9外侧、其远离第三齿轮13的一端设置有平衡块15，所述平衡块15与第二连杆11之间设置有可调节长度的伸缩杆16。本产品配有相应的软件产品，学生通过在终端上运行软件对主控板3进行下达指令(无线遥控)，从而实现对产品的操控。本实用新型三轴联动，机械臂能够简易地展现在上下左右方向上的自由活动，第一齿轮6转动实现左右方向的调整，第二齿轮9与第三齿轮13协调转动实现机械臂上下和前后的伸展，其结构简单，工作过程清晰可见，不仅有着较大的娱乐性，也便于学生学习以及提高学生的动手能力。本实用新型以第三连杆14末端固定一夹爪组成机械手，作为本实用新型的一个示例。并且，本实用新型新设计了平衡块，平衡块的存在可以有效缓解机械臂前伸和/或下行时，重心前倾导致装置不稳的状况，而且，本实用新型的第二连杆通过伸缩杆与平衡块固定，学生可以随时调整平衡块与第二齿轮之间的相对距离，从而使装置在抓取不同重量的物品时的平稳性。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述平衡块15为金属块，以提供足够的重量。所述第二齿轮9和第三齿轮13分别设置于第二连杆11的两端。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一连杆8、第二连杆11和第三连杆14均采用一对相互固定的平行双杆结构，以保证足够的结构强度。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述电池2和主控板3分别装设于所述支架4的两侧，以保证产品整体的平衡性能。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述支架4为龙门架，所述第一电机5装设于所述支架4的内侧。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第二电机10和第三电机12分别设置于第二连杆11的两侧，以保证产品整体的平衡性能，防止某一侧偏重，影响运转时结构受力均衡。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述电池2、第一电机5、第二电机10、和第三电机12均与所述主控板3采用外接线连接。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一电机5、第二电机10、和第三电机12均与所述主控板3采用水晶头外接线连接，以便于学生快速拆装。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一连杆8垂直于水平面设置。本实用新型的第一齿轮6横向转动，第二齿轮9和第三齿轮13纵向转动。

进一步的，本实用新型提供的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，所述第一电机5、第二电机10和第三电机12采用直流电机，电量消耗少，采购成本低。

综上所述，本实用新型三轴联动，机械臂能够简易地展现在上下左右方向上的自由活动，第一齿轮转动实现左右方向的调整，第二齿轮与第三齿轮协调转动实现机械臂上下和前后的伸展，其结构简单，工作过程清晰可见，不仅有着较大的娱乐性，也便于学生学习以及提高学生的动手能力。并且，本实用新型新设计了平衡块，平衡块的存在可以有效缓解机械臂前伸和/或下行时，重心前倾导致装置不稳的状况，而且，本实用新型的第二连杆通过伸缩杆与平衡块固定，学生可以随时调整平衡块与第二齿轮之间的相对距离，从而使装置在抓取不同重量的物品时的平稳性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，包括底座、电池、主控板和支架，所述电池、主控板和支架均固定于底座上，所述支架上装设有第一电机和第一齿轮，所述第一电机的输出端联接有输出齿轮，所述输出齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第一齿轮在水平面内转动，所述第一齿轮上固定有第一连杆，所述第一连杆随第一齿轮转动，所述第一连杆上装设有第二齿轮和第二电机，所述第二电机驱动第二齿轮转动，所述第二齿轮上固定有第二连杆，所述第二连杆上装设有第三电机和第三齿轮，所述第三电机驱动第三齿轮转动，所述第三齿轮上固定有第三连杆，所述第二齿轮和第三齿轮均在铅直面内转动，所述电池、第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板电性连接，所述第二连杆的两端均伸出于第二齿轮外侧、其远离第三齿轮的一端设置有平衡块，所述平衡块与第二连杆之间设置有可调节长度的伸缩杆。

2.根据权利要求1所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述平衡块为金属块。

3.根据权利要求2所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述第一电机、第二电机和第三电机采用直流电机。

4.根据权利要求3所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述第一连杆、第二连杆和第三连杆均采用一对相互固定的平行双杆结构。

5.根据权利要求4所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述电池和主控板分别装设于所述支架的两侧。

6.根据权利要求5所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述支架为龙门架，所述第一电机装设于所述支架的内侧。

7.根据权利要求6所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述第二电机和第三电机分别设置于第二连杆的两侧。

8.根据权利要求7所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述电池、第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板采用外接线连接。

9.根据权利要求8所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述第一电机、第二电机、和第三电机均与所述主控板采用水晶头外接线连接。

10.根据权利要求9所述的用于儿童教育的可调节平衡机械臂，其特征在于，所述第一连杆垂直于水平面设置。

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