CN218557094U - 一种模块化教育机器人的驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教育机器人领域，公开了一种模块化教育机器人的驱动结构，包括驱动结构主体，驱动结构主体的底端安装有基座，基座的顶端安装有第一转动轴，第一转动轴的顶侧安装有液压管接口，液压管接口的表面安装有液压管。该模块化教育机器人的驱动结构在大臂中添加了液压伸缩模块，可以让大臂进行自由的伸缩，可操作距离加长，大大提高了驱动结构的可操作性；该模块化教育机器人的驱动结构在基座中添加了减震模块，可以有效的减缓机器人自身机械结构或者外界产生的震动，防止因为震动让自身的机械元件受损的同时还可以降低噪音，为孩子提供了安静的教育环境，大大提高了驱动结构的实用性。

Description

一种模块化教育机器人的驱动结构

技术领域

本实用新型涉及教育机器人领域，特别涉及一种模块化教育机器人的驱动结构。

背景技术

教育机器人一般指教学机器人，随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发展，对智能机器人的研究越来越多。在教育领域，许多院校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程。为了满足机器人学方面的有关课程教学示范和实验教学的需求，我们研制开发了全方位的轮式移动机器人，可以作为各种智能控制方法的良好载体，同时又可以方便的构成网络化的分布式系统，开展多智能体的调度、规划等研究。本文全面介绍了这种移动机器人的控制系统体系结构，包括传感器、通讯、伺服控制、软件构成等，并给出了实验结果，证明了系统的可行性。教学用机器人是一种适合大中专学生的具有开放式特征的实训实验平台，是多种高科技的融合，可以完成电工、电子、单片机、机械设计、传感器、人工智能、机电控制、数字信号处理等许多课程的几百个实训实验。模糊控制、行为控制、人工智能、机器人学、多生命体、导盲机器人、智能家用电器等学科领域在实训实验中可以都得到更好理解和掌握，从而更好的使学生的综合能力得以提高。而模块化教育机器人的驱动结构则是一种驱动教育机器人结构中某一模块譬如机械臂构件的动力驱动结构。

然而，现有的模块化教育机器人的驱动结构在大臂中没有添加液压伸缩模块，无法让大臂进行自由的伸缩，可操作距离有限，大大降低了驱动结构的可操作性；现有的模块化教育机器人的驱动结构在基座中没有添加减震模块，无法有效的减缓机器人自身机械结构或者外界产生的震动，产生噪音的同时还会因为震动损害自身的机械元件，大大降低了驱动结构的实用性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种模块化教育机器人的驱动结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种模块化教育机器人的驱动结构，包括驱动结构主体，所述驱动结构主体的底端安装有基座，所述基座的顶端安装有第一转动轴，所述第一转动轴的顶侧安装有液压管接口，所述液压管接口的表面安装有液压管，所述液压管的顶侧安装有第二传动轴，所述第二传动轴的顶侧安装有大臂，所述大臂的内侧安装有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆包括有压力缸，所述压力缸的底端安装有出油口，所述出油口的另一侧安装有压力口，所述压力口的另一侧安装有油箱，所述油箱的顶侧安装有活塞杆，所述活塞杆的顶端安装有活塞。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液压伸缩杆的顶侧安装有第三传动轴，所述第三传动轴的一侧安装有第四传动轴，所述第四传动轴的另一侧安装有小臂，所述小臂的另一侧安装有第五传动轴，所述第五传动轴的另一侧安装有第六传动轴，所述第六传动轴的另一端安装有末端执行器，所述基座的内侧安装有减震模块，所述减震模块的内侧安装有橡胶杆，所述橡胶杆的表面安装有弹簧，所述弹簧的两端安装有海绵层，所述海绵层的两端安装有EVA层。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一转动轴和基座为活动连接，所述液压管和液压管接口为螺纹连接，所述大臂和第二传动轴为活动连接，所述液压伸缩杆和大臂为内嵌设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述出油口、压力口为压力缸底端镂空设置，所述活塞杆、活塞和压力缸为活动连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第三传动轴、第四传动轴、第五传动轴、第六传动轴和驱动结构主体均为活动连接，所述减震模块为基座内嵌设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹簧、橡胶杆和橡胶杆均为包覆设置，所述EVA层和海绵层为包覆设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述基座、第一转动轴、第二传动轴、大臂、液压伸缩杆、第三传动轴、第四传动轴、第五传动轴、第六传动轴、末端执行器均为铝合金材质构成，所述橡胶杆为橡胶材质构成，所述弹簧为弹簧钢材质构成，所述海绵层为海绵材质构成，所述EVA层为EVA材质构成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

该模块化教育机器人的驱动结构在大臂中添加了液压伸缩模块，可以让大臂进行自由的伸缩，可操作距离加长，大大提高了驱动结构的可操作性；该模块化教育机器人的驱动结构在基座中添加了减震模块，可以有效的减缓机器人自身机械结构或者外界产生的震动，防止因为震动让自身的机械元件受损的同时还可以降低噪音，为孩子提供了安静的教育环境，大大提高了驱动结构的实用性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的液压伸缩杆结构剖面图；

图3是本实用新型的减震模块结构剖面图；

图中：1、驱动结构主体；2、基座；3、第一转动轴；4、液压管接口；5、液压管；6、第二传动轴；7、大臂；8、液压伸缩杆；801、压力缸；802、出油口；803、压力口；804、油箱；805、活塞杆；806、活塞；9、第三传动轴；10、第四传动轴；11、小臂；12、第五传动轴；13、第六传动轴；14、末端执行器；15、减震模块；1501、橡胶杆；1502、弹簧；1503、海绵层；1504、EVA层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供一种模块化教育机器人的驱动结构，包括驱动结构主体1，驱动结构主体1的底端安装有基座2，基座2的顶端安装有第一转动轴3，第一转动轴3的顶侧安装有液压管接口4，液压管接口4的表面安装有液压管5，液压管5的顶侧安装有第二传动轴6，第二传动轴6的顶侧安装有大臂7，大臂7的内侧安装有液压伸缩杆8，液压伸缩杆8包括有压力缸801，压力缸801的底端安装有出油口802，出油口802的另一侧安装有压力口803，压力口803的另一侧安装有油箱804，油箱804的顶侧安装有活塞杆805，活塞杆805的顶端安装有活塞806。

进一步的，液压伸缩杆8的顶侧安装有第三传动轴9，第三传动轴9的一侧安装有第四传动轴10，第四传动轴10的另一侧安装有小臂11，小臂11的另一侧安装有第五传动轴12，第五传动轴12的另一侧安装有第六传动轴13，第六传动轴13的另一端安装有末端执行器14，基座2的内侧安装有减震模块15，减震模块15的内侧安装有橡胶杆1501，橡胶杆1501的表面安装有弹簧1502，弹簧1502的两端安装有海绵层1503，海绵层1503的两端安装有EVA层1504，安装减震模块15可以有效的减缓机器人自身机械结构或者外界产生的震动，防止产生噪音的同时还可以避免因为震动让自身的机械元件受损。

第一转动轴3和基座2为活动连接，液压管5和液压管接口4为螺纹连接，大臂7和第二传动轴6为活动连接，液压伸缩杆8和大臂7为内嵌设置，第一转动轴3是承重和核心位置，它承载着整个机器人的重量和机器人左右水平的大幅度摆动。

出油口802、压力口803为压力缸801底端镂空设置，活塞杆805、活塞806和压力缸801为活动连接，通过压力口803注油产生液压推动活塞杆805、活塞806达到伸缩效果。

第三传动轴9、第四传动轴10、第五传动轴12、第六传动轴13和驱动结构主体1均为活动连接，减震模块15为基座2内嵌设置，第三传动轴9是驱动结构主体1前后摆动的一轴，摆动幅度比第二传动轴6要小很多。

弹簧1502、橡胶杆1501和橡胶杆1501均为包覆设置，EVA层1504和海绵层1503为包覆设置，可以达到缓冲减震的效果。

基座2、第一转动轴3、第二传动轴6、大臂7、液压伸缩杆8、第三传动轴9、第四传动轴10、第五传动轴12、第六传动轴13、末端执行器14均为铝合金材质构成，橡胶杆1501为橡胶材质构成，弹簧1502为弹簧钢材质构成，海绵层1503为海绵材质构成，EVA层1504为EVA材质构成，铝合金材质具有强度大、硬度大、耐腐蚀性强等优点；橡胶材质具有弹性大、耐磨性好等优点；弹簧钢材质具有弹性大、硬度强等优点；海绵材质具有质地柔软、弹性好等优点；EVA材质具有良好的缓冲性能、抗震性能、隔热性好等优点。

具体的，驱动结构主体1由基座2、第一转动轴3、第二传动轴6、大臂7、液压伸缩杆8、第三传动轴9、第四传动轴10、小臂11、第五传动轴12、第六传动轴13、末端执行器14、减震模块15构成。通过系统操控让油箱804中的油通过压力口803注入到压力口803中，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，由于在活塞806内部设有通孔，活塞806两端气体压力相等，而活塞806两侧的截面积不同，一端接有活塞杆805而另一端没有，在气体压力作用下，产生向截面积小的一侧的压力，即支撑杆的弹力，这便是利用液压原理推动活塞杆805，从而推动活塞806向上伸出，通过出油口802排出压力腔让活塞杆805缩回从而带动活塞806缩回，达到液压伸缩效果，在大臂7中添加液压伸缩杆8可以让大臂7进行自由的伸缩，可操作距离加长，大大提高了驱动结构主体1的可操作性；减震模块15的内部安装有橡胶杆1501、橡胶杆1501表面包覆弹簧1502，橡胶杆1501上下分别为包覆的两层海绵层1503，海绵层1503两端又包覆着一层EVA层1504，独特的弹性减震材质的组合可以让减震模块15达到最大限度的减震缓冲降噪效果，可以有效的减缓机器人自身机械结构或者外界产生的震动，防止因为震动让自身的机械元件受损的同时还可以降低噪音，为孩子提供了安静的教育环境，大大提高了驱动结构主体1的实用性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模块化教育机器人的驱动结构，包括驱动结构主体(1)，其特征在于，所述驱动结构主体(1)的底端安装有基座(2)，所述基座(2)的顶端安装有第一转动轴(3)，所述第一转动轴(3)的顶侧安装有液压管接口(4)，所述液压管接口(4)的表面安装有液压管(5)，所述液压管(5)的顶侧安装有第二传动轴(6)，所述第二传动轴(6)的顶侧安装有大臂(7)，所述大臂(7)的内侧安装有液压伸缩杆(8)，所述液压伸缩杆(8)包括有压力缸(801)，所述压力缸(801)的底端安装有出油口(802)，所述出油口(802)的另一侧安装有压力口(803)，所述压力口(803)的另一侧安装有油箱(804)，所述油箱(804)的顶侧安装有活塞杆(805)，所述活塞杆(805)的顶端安装有活塞(806)。

2.根据权利要求1所述的一种模块化教育机器人的驱动结构，其特征在于，所述液压伸缩杆(8)的顶侧安装有第三传动轴(9)，所述第三传动轴(9)的一侧安装有第四传动轴(10)，所述第四传动轴(10)的另一侧安装有小臂(11)，所述小臂(11)的另一侧安装有第五传动轴(12)，所述第五传动轴(12)的另一侧安装有第六传动轴(13)，所述第六传动轴(13)的另一端安装有末端执行器(14)，所述基座(2)的内侧安装有减震模块(15)，所述减震模块(15)的内侧安装有橡胶杆(1501)，所述橡胶杆(1501)的表面安装有弹簧(1502)，所述弹簧(1502)的两端安装有海绵层(1503)，所述海绵层(1503)的两端安装有EVA层(1504)。

3.根据权利要求1所述的一种模块化教育机器人的驱动结构，其特征在于，所述第一转动轴(3)和基座(2)为活动连接，所述液压管(5)和液压管接口(4)为螺纹连接，所述大臂(7)和第二传动轴(6)为活动连接，所述液压伸缩杆(8)和大臂(7)为内嵌设置。

4.根据权利要求1所述的一种模块化教育机器人的驱动结构，其特征在于，所述出油口(802)、压力口(803)为压力缸(801)底端镂空设置，所述活塞杆(805)、活塞(806)和压力缸(801)为活动连接。

5.根据权利要求2所述的一种模块化教育机器人的驱动结构，其特征在于，所述第三传动轴(9)、第四传动轴(10)、第五传动轴(12)、第六传动轴(13)和驱动结构主体(1)均为活动连接，所述减震模块(15)为基座(2)内嵌设置。

6.根据权利要求2所述的一种模块化教育机器人的驱动结构，其特征在于，所述弹簧(1502)、橡胶杆(1501)和橡胶杆(1501)均为包覆设置，所述EVA层(1504)和海绵层(1503)为包覆设置。

7.根据权利要求2所述的一种模块化教育机器人的驱动结构，其特征在于，所述基座(2)、第一转动轴(3)、第二传动轴(6)、大臂(7)、液压伸缩杆(8)、第三传动轴(9)、第四传动轴(10)、第五传动轴(12)、第六传动轴(13)、末端执行器(14)均为铝合金材质构成，所述橡胶杆(1501)为橡胶材质构成，所述弹簧(1502)为弹簧钢材质构成，所述海绵层(1503)为海绵材质构成，所述EVA层(1504)为EVA材质构成。

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