CN219658238U - 一种教学机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，提供了一种教学机器人，包括底座，底座的顶部固定连接有机器人外壳，机器人外壳包括身体构件和固定连接在身体构件顶部的头部构件，头部构件的正面设置有能够显示表情动画的显示屏，底座的底部四角处均活动插设有滚球，且底座的底部中心处转动插接有呈竖直轴向且底部为开口并能够进行左右转动的柱型壳，柱型壳内设置有用于驱动底座向前移动的行进轮。本实用新型通过显示屏能够显示表情动画来模拟机器人的面部变化，且该机器人能够灵活移动以模拟行走状态，让儿童能够跟随其移动，这样的设计能够有效提高儿童在使用机器人教学时与机器人之间的互动性，提高了学习兴趣，能吸引儿童通过该机器人进行学习。

Description

一种教学机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种教学机器人。

背景技术

教学机器人是对儿童进行故事讲解的机器，主要特点是外观色彩绚丽，形象卡通，耐摔耐磨，采用语音外响喇叭，声音清纯，而且环保无毒，易于操作，能帮助儿童发展语言能力、想象能力和音乐感受能力。

市面上的教学机器人在使用的时候，大多只能够播放声音，功能单一，导致教学机器人在对使用时，儿童会较快的对其失去兴趣，实用性不强。

在公开号CN208781420U中公开了一种多功能教学机器人，包括机器人主体，所述机器人主体的下表面设置有底座，所述底座与所述机器人主体转动连接，所述底座开设有第一容腔；马达能够带动机器人主体进行转动，从而加大了儿童对机器人主体的兴趣。

而上述的设计中，其仅依靠机器人主体的转动来吸引儿童的兴趣，其效果是不够理想的，没有能够与儿童产生互动性，儿童仍会较快的对机器人失去学习兴趣，因此设计一种教学机器人来解决这种问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种教学机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种教学机器人，包括底座，底座的顶部固定连接有机器人外壳，机器人外壳包括身体构件和固定连接在身体构件顶部的头部构件，头部构件的正面设置有能够显示表情动画的显示屏，底座的底部四角处均活动插设有滚球，且底座的底部中心处转动插接有呈竖直轴向且底部为开口并能够进行左右转动的柱型壳，柱型壳内设置有用于驱动底座向前移动的行进轮。

优选的，柱型壳内通过轴承转动连接有呈水平轴向的转轴，行进轮固定套接在转轴上，行进轮的底部延伸至柱型壳外部并与地面相接触，柱型壳的内壁一侧固定安装有伺服电机一，且转轴的一侧与伺服电机一的输出轴末端相固定，当伺服电机一的输出轴转动时能带动行进轮会跟随转轴进行旋转，并带动着底座向前进行移动。

优选的，底座内固定安装有伺服电机二，伺服电机二的输出轴末端固定连接有圆锥齿轮，且柱型壳的顶部固定连接有位于底座内并与圆锥齿轮相啮合的端面齿轮，在伺服电机二的输出轴转动时会带动圆锥齿轮进行同步转动，以能够改变行进轮的前进方向。

优选的，底座的底部四角处均开设有内部构造成2/3球形结构的活动槽，且四个滚球分别活动插接在四个活动槽内，以使得滚球能够形成在底座底部的活动连接。

优选的，底座内设置有无线信号接收器与PLC控制器，无线信号接收器的输出端与PLC控制器的输入端电性相连，以能够通过智能手机向无线信号接收器发出指令信号并将信号传输给PLC控制器，显示屏、伺服电机一与伺服电机二的输入端均与PLC控制器的输出端电性连接，以使PLC控制器在接收到指令信号后使显示屏显示相应内容或是控制伺服电机一与伺服电机二的输出轴进行相应转动，家长能够利用智能手机向无线信号接收器发出信号，使得PLC控制器能够改变显示屏所显示的表情画面，或是控制底座与机器人外壳的移动。

优选的，头部构件的两侧均安装有播音器，两个播音器能够模拟机器人的耳朵，使得机器人更加拟人化。

优选的，底座的顶部固定连接有两个相对称并呈倾斜的连接杆，两个连接杆的顶部均设置有LED灯，LED灯能够发出彩色亮光来吸引儿童。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过显示屏能够显示表情动画来模拟机器人的面部变化，以使得儿童能够感觉机器人存在表情与心情的改变，且行进轮能够驱动着底座与机器人外壳向前进行移动，同时柱型壳能够带动行进轮进行转动并改变移动方向，使得该机器人能够灵活移动以模拟行走状态，让儿童能够跟随其移动，这样的设计能够有效提高儿童在使用机器人教学时与机器人之间的互动性，提高了学习兴趣，能吸引儿童通过该机器人进行学习。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的又一立体结构示意图；

图3为本实用新型的结构侧视示意图；

图4为本实用新型的图3中沿A-A线剖面结构示意图；

图5为本实用新型的底座结构拆解状态示意图；

图中：1、底座；2、机器人外壳；3、身体构件；4、头部构件；5、显示屏；6、滚球；7、柱型壳；8、行进轮；9、转轴；10、伺服电机一；11、伺服电机二；12、圆锥齿轮；13、端面齿轮；14、播音器；15、连接杆；16、LED灯。

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，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种教学机器人：包括底座1，底座1的顶部固定连接有机器人外壳2，机器人外壳2包括身体构件3和固定连接在身体构件3顶部的头部构件4，头部构件4的正面设置有能够显示表情动画的显示屏5，底座1的底部四角处均活动插设有滚球6，且底座1的底部中心处转动插接有呈竖直轴向且底部为开口并能够进行左右转动的柱型壳7，柱型壳7内设置有用于驱动底座1向前移动的行进轮8，这样，通过显示屏5能够显示表情动画来模拟机器人的面部变化，以使得儿童能够感觉机器人存在表情与心情的改变，且行进轮8能够驱动着底座1与机器人外壳2向前进行移动，同时柱型壳7能够带动行进轮8进行转动并改变移动方向，使得该机器人能够灵活移动以模拟行走状态，让儿童能够跟随其移动，这样的设计能够有效提高儿童在使用机器人教学时与机器人之间的互动性，提高了学习兴趣，能吸引儿童通过该机器人进行学习。

具体的，为了能够使行进轮8带动底座1向前移动，在一些实施例中，提出，柱型壳7内通过轴承转动连接有呈水平轴向的转轴9，行进轮8固定套接在转轴9上，行进轮8的底部延伸至柱型壳7外部并与地面相接触，柱型壳7的内壁一侧固定安装有伺服电机一10，且转轴9的一侧与伺服电机一10的输出轴末端相固定，当伺服电机一10的输出轴转动时能带动转轴9旋转，使得行进轮8会跟随转轴9进行旋转并带动着底座1向前进行移动。

同时，为了能够使柱型壳7进行左右转动，请参阅图4和图5，底座1内固定安装有伺服电机二11，伺服电机二11的输出轴末端固定连接有圆锥齿轮12，且柱型壳7的顶部固定连接有位于底座1内并与圆锥齿轮12相啮合的端面齿轮13，在伺服电机二11的输出轴转动时会带动圆锥齿轮12进行同步转动，圆锥齿轮12则能通过齿牙的配合带动端面齿轮13与柱型壳7进行相应的左右转动，以能够改变行进轮8的前进方向。

具体的，底座1的底部四角处均开设有内部构造成2/3球形结构的活动槽，且四个滚球6分别活动插接在四个活动槽内，以使得滚球6能够形成在底座1底部的活动连接，使其能够支撑底座1并实现底座1的灵活移动。

需要说明的是，底座1内设置有无线信号接收器与PLC控制器，无线信号接收器的输出端与PLC控制器的输入端电性相连，以能够通过智能手机向无线信号接收器发出指令信号并将信号传输给PLC控制器，显示屏5、伺服电机一10与伺服电机二11的输入端均与PLC控制器的输出端电性连接，以使PLC控制器在接收到指令信号后使显示屏5显示相应内容或是控制伺服电机一10与伺服电机二11的输出轴进行相应转动，这样，家长能够利用智能手机向无线信号接收器发出信号，使得PLC控制器能够改变显示屏5所显示的表情画面，或是控制底座1与机器人外壳2的移动，来与儿童进行互动。

请参阅图1，头部构件4的两侧均安装有播音器14，两个播音器14能够播放教学录音，且两个播音器14能够模拟机器人的耳朵，使得机器人更加拟人化。

更进一步的，底座1的顶部固定连接有两个相对称并呈倾斜的连接杆15，两个连接杆15的顶部均设置有LED灯16，LED灯16能够发出彩色亮光来吸引儿童，从而进一步提高儿童的兴趣。

在本装置空闲处，安置所有电器件与其相匹配的驱动器，并且通过本领域人员，将上述中所有驱动部件，其指代动力元件、电器件以及适配的电源通过导线进行连接，具体连接手段，应参考上述表述中，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术。

Claims (7)

1.一种教学机器人，包括底座(1)，其特征在于：底座(1)的顶部固定连接有机器人外壳(2)，机器人外壳(2)包括身体构件(3)和固定连接在身体构件(3)顶部的头部构件(4)，头部构件(4)的正面设置有能够显示表情动画的显示屏(5)，底座(1)的底部四角处均活动插设有滚球(6)，且底座(1)的底部中心处转动插接有呈竖直轴向且底部为开口并能够进行左右转动的柱型壳(7)，柱型壳(7)内设置有用于驱动底座(1)向前移动的行进轮(8)。

2.根据权利要求1所述的一种教学机器人，其特征在于：柱型壳(7)内通过轴承转动连接有呈水平轴向的转轴(9)，行进轮(8)固定套接在转轴(9)上，行进轮(8)的底部延伸至柱型壳(7)外部并与地面相接触，柱型壳(7)的内壁一侧固定安装有伺服电机一(10)，且转轴(9)的一侧与伺服电机一(10)的输出轴末端相固定。

3.根据权利要求2所述的一种教学机器人，其特征在于：底座(1)内固定安装有伺服电机二(11)，伺服电机二(11)的输出轴末端固定连接有圆锥齿轮(12)，且柱型壳(7)的顶部固定连接有位于底座(1)内并与圆锥齿轮(12)相啮合的端面齿轮(13)。

4.根据权利要求1所述的一种教学机器人，其特征在于：底座(1)的底部四角处均开设有内部构造成2/3球形结构的活动槽，且四个滚球(6)分别活动插接在四个活动槽内。

5.根据权利要求3所述的一种教学机器人，其特征在于：底座(1)内设置有无线信号接收器与PLC控制器，无线信号接收器的输出端与PLC控制器的输入端电性相连，以能够通过智能手机向无线信号接收器发出指令信号并将信号传输给PLC控制器，显示屏(5)、伺服电机一(10)与伺服电机二(11)的输入端均与PLC控制器的输出端电性连接，以使PLC控制器在接收到指令信号后使显示屏(5)显示相应内容或是控制伺服电机一(10)与伺服电机二(11)的输出轴进行相应转动。

6.根据权利要求1所述的一种教学机器人，其特征在于：头部构件(4)的两侧均安装有播音器(14)。

7.根据权利要求1所述的一种教学机器人，其特征在于：底座(1)的顶部固定连接有两个相对称并呈倾斜的连接杆(15)，两个连接杆(15)的顶部均设置有LED灯(16)。