一种科教机器人用滚轮体组件论文和设计-陈浩天

全文摘要

本实用新型公开一种科教机器人用滚轮体组件，包括机体和若干滚轮体，一侧的所述滚轮体通过第一积木块与机体连接，另一侧的所述滚轮体通过第二积木块与机体连接，所述滚轮体包括轮辋、中心轴和若干辐条，所述轮辋的外圈设有轮胎，所述中心轴通过若干辐条与轮辋连接，所述轮辋与中心轴之间设有若干缓冲支撑柱。本实用新型的有益效果：通过设置辐条和缓冲支撑柱，使得当滚轮体需要承载较重的机器人时，能够将机器人的重力通过辐条进行分解，使得滚轮体不易损坏，在机器人移动过程中受到振动时，缓冲支撑柱发生弹性形变用以抵抗振动力，避免机器人的内部结构和滚轮体发生破损。

主设计要求

1.一种科教机器人用滚轮体组件，包括机体(1)和若干滚轮体(4)，其特征在于：一侧的所述滚轮体(4)通过第一积木块(2)与机体(1)连接，另一侧的所述滚轮体(4)通过第二积木块(3)与机体(1)连接，所述滚轮体(4)包括轮辋(9)、中心轴(11)和若干辐条(12)，所述轮辋(9)的外圈设有轮胎(10)，所述中心轴(11)通过若干辐条(12)与轮辋(9)连接，所述轮辋(9)与中心轴(11)之间设有若干缓冲支撑柱(13)，所述缓冲支撑柱(13)包括第一连接杆(14)、第二连接杆(28)、套筒(6)、第一减震柱(16)和固定套(19)，所述第一连接杆(14)的一端与轮辋(9)相连接，所述第一连接杆(14)的另一端设在套筒(6)内，所述第二连接杆(28)的一端设在套筒(6)内，所述第一减震柱(16)设在套筒(6)内且位于第一连接杆(14)和第二连接杆(28)之间，所述固定套(19)套设在第二连接杆(28)上，所述固定套(19)上连接有壳体(20)，所述壳体(20)与中心轴(11)固定连接，所述第二连接杆(28)的另一端延伸至壳体(20)内并连接有推板(27)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种科教机器人用滚轮体组件，其特征在于：所述第一连接杆(14)位于套筒(6)内的一端设有第一限位板(15)，所述第二连接杆(28)位于套筒(6)内的一端设有第二限位板(5)，所述第一减震柱(16)上套设有第一减震弹簧(17)。

3.根据权利要求1所述的一种科教机器人用滚轮体组件，其特征在于：所述壳体(20)内通过隔板(25)分隔成第一缓冲腔(21)和第二缓冲腔(22)，所述第一缓冲腔(21)的容积大于第二缓冲腔(22)的容积，所述第一缓冲腔(21)内设有阻尼油，所述隔板(25)上设有若干用于导通第一缓冲腔(21)和第二缓冲腔(22)的通孔(26)。

4.根据权利要求3所述的一种科教机器人用滚轮体组件，其特征在于：所述第二缓冲腔(22)内设有与隔板(25)固定连接的第二减震柱(23)，所述第二减震柱(23)上套设有第二减震弹簧(24)。

5.根据权利要求1所述的一种科教机器人用滚轮体组件，其特征在于：所述第一连接杆(14)上固定连接有连接套(7)，所述套筒(6)的外侧设有位于固定套(19)和连接套(7)之间的风琴防护罩(18)。

6.根据权利要求1所述的一种科教机器人用滚轮体组件，其特征在于：所述机体(1)通过若干第三积木块(29)拼接而成，所述中心轴(11)转动连接有凸轴(8)，所述第二积木块(3)和第一积木块(2)上均设有用于容纳凸轴(8)卡入的轴孔(30)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种科教机器人用滚轮体组件，属于机器人技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，机器人在人们的生活中初露峥嵘，而在教育方面，科教机器人更是起到了较好的知识传播作用，在小孩子的早期教育中，科教机器人能够激发小孩子的学习兴趣，使小孩子接收到更多的知识。

目前的科教机器人在移动时，大多采用滚轮体进行移动，但滚轮体无法承载较重的科教机器人，并且在不平整的路面上移动时，会发生剧烈抖动，容易导致机器人和滚轮体损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的就在为了解决上述的问题而提供一种具备较强承载性能的科教机器人用滚轮体组件。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种科教机器人用滚轮体组件，包括机体和若干滚轮体，一侧的所述滚轮体通过第一积木块与机体连接，另一侧的所述滚轮体通过第二积木块与机体连接，所述滚轮体包括轮辋、中心轴和若干辐条，所述轮辋的外圈设有轮胎，所述中心轴通过若干辐条与轮辋连接，所述轮辋与中心轴之间设有若干缓冲支撑柱，所述缓冲支撑柱包括第一连接杆、第二连接杆、套筒、第一减震柱和固定套，所述第一连接杆的一端与轮辋相连接，所述第一连接杆的另一端设在套筒内，所述第二连接杆的一端设在套筒内，所述第一减震柱设在套筒内且位于第一连接杆和第二连接杆之间，所述固定套套设在第二连接杆上，所述固定套上连接有壳体，所述壳体与中心轴固定连接，所述第二连接杆的另一端延伸至壳体内并连接有推板。

作为本实用新型的进一步设置，所述第一连接杆位于套筒内的一端设有第一限位板，所述第二连接杆位于套筒内的一端设有第二限位板，所述第一减震柱上套设有第一减震弹簧。

作为本实用新型的进一步设置，所述壳体内通过隔板分隔成第一缓冲腔和第二缓冲腔，所述第一缓冲腔的容积大于第二缓冲腔的容积，所述第一缓冲腔内设有阻尼油，所述隔板上设有若干用于导通第一缓冲腔和第二缓冲腔的通孔。

作为本实用新型的进一步设置，所述第二缓冲腔内设有与隔板固定连接的第二减震柱，所述第二减震柱上套设有第二减震弹簧。

作为本实用新型的进一步设置，所述第一连接杆上固定连接有连接套，所述套筒的外侧设有位于固定套和连接套之间的风琴防护罩。

作为本实用新型的进一步设置，所述机体通过若干第三积木块拼接而成，所述中心轴转动连接有凸轴，所述第二积木块和第一积木块上均设有用于容纳凸轴卡入的轴孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置辐条和缓冲支撑柱，使得当滚轮体需要承载较重的机器人时，能够将机器人的重力通过辐条进行分解，使得滚轮体不易损坏，在机器人移动过程中受到振动时，缓冲支撑柱发生弹性形变用以抵抗振动力，避免机器人的内部结构和滚轮体发生破损。

附图说明

图1为本实用新型一种科教机器人用滚轮体组件的立体图；

图2为本实用新型一种科教机器人用滚轮体组件中滚轮体的结构示意图；

图3为本实用新型一种科教机器人用滚轮体组件中缓冲支撑柱的结构示意图；

图4为本实用新型一种科教机器人用滚轮体组件中第一积木块的结构示意图；

图5为本实用新型一种科教机器人用滚轮体组件中第二积木块的立体图；

图6为本实用新型一种科教机器人用滚轮体组件中第三积木块的立体图。

附图标记：1、机体；2、第一积木块；3、第二积木块；4、滚轮体；5、第二限位板；6、套筒；7、连接套；8、凸轴；9、轮辋；10、轮胎；11、中心轴；12、辐条；13、缓冲支撑柱；14、第一连接杆；15、第一限位板；16、第一减震柱；17、第一减震弹簧；18、风琴防护罩；19、固定套；20、壳体；21、第一缓冲腔；22、第二缓冲腔；23、第二减震柱；24、第二减震弹簧；25、隔板；26、通孔；27、推板；28、第二连接杆；29、第三积木块；30、轴孔。

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做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。

请参阅图1至图6所示，一种科教机器人用滚轮体组件，包括机体1和若干滚轮体4，一侧的滚轮体4通过第一积木块2与机体1连接，另一侧的滚轮体4通过第二积木块3与机体1连接，滚轮体4包括轮辋9、中心轴11和若干辐条12，轮辋9的外圈设有轮胎10，中心轴11通过若干辐条12与轮辋9连接，轮辋9与中心轴11之间设有若干缓冲支撑柱13，缓冲支撑柱13包括第一连接杆14、第二连接杆28、套筒6、第一减震柱16和固定套19，第一连接杆14的一端与轮辋9相连接，第一连接杆14的另一端设在套筒6内，第二连接杆28的一端设在套筒6内，第一减震柱16设在套筒6内且位于第一连接杆14和第二连接杆28之间，固定套19套设在第二连接杆28上，固定套19上连接有壳体20，壳体20与中心轴11固定连接，第二连接杆28的另一端延伸至壳体20内并连接有推板27。

当滚轮体4承载的机器人较重时，机器人的重力通过第一积木块2和第二积木块3传递到滚轮体4上，通过若干辐条12将重力进行分解，使得每个辐条12需要承载的重力较小，避免滚轮体4出现破损的情况，也使滚轮体4能够承载重量较重的机器人。

当机器人在路况较差的地面上进行移动时，由于路面凹凸不平，当机器人落到路面凹处的时候，由于机器人自身重力的缘故，机器人与路面发生碰撞，路面对机器人有一个反作用力，反作用力作用在滚轮体4的轮辋9上时，轮辋9通过辐条12将反作用力传递到中心轴11上，在传递过程中，由于中心轴11与轮辋9之间还设有缓冲支撑柱13，轮辋9上的反作用力传递到缓冲支撑柱13的第一连接杆14上，第一连接杆14向上位移，第一连接杆14挤压第一减震柱16和第一减震弹簧17，通过第一减震柱16发生弹性形变来抵消一部分的反作用力，第一连接杆14通过第一减震柱16推动第二连接杆28，由于壳体20与中心轴11固定连接，且壳体20与套设在第二连接杆28上的固定套19连接，因此壳体20和固定套19相对静止，第二连接杆28推动推板27向上移动。

第一连接杆14位于套筒6内的一端设有第一限位板15，第二连接杆28位于套筒6内的一端设有第二限位板5，第一减震柱16上套设有第一减震弹簧17。

通过第一限位板15和第二限位板5，使得第一连接杆14和第二连接杆28能够卡在套筒6内，避免出现第一连接杆14和第二连接杆28从套筒6内脱离的情况，并且在第一连接杆14挤压第一减震柱16的过程中，第一减震弹簧17能够跟随第一减震柱16一同发生弹性形变，起到辅助缓冲的效果，能够通过弹性形变抵消更多的反作用力，使得缓冲支撑柱13具备较好的缓冲效果。

壳体20内通过隔板25分隔成第一缓冲腔21和第二缓冲腔22，第一缓冲腔21的容积大于第二缓冲腔22的容积，第一缓冲腔21内设有阻尼油，隔板25上设有若干用于导通第一缓冲腔21和第二缓冲腔22的通孔26。

当推板27在第一缓冲腔21内向上移动时，推板27挤压阻尼油，使阻尼油通过通孔26进入到第二缓冲腔22内，由于第一缓冲腔21的容积大于第二缓冲腔22的容积，阻尼油在填满第二缓冲腔22后，仍有一部分留在第一缓冲腔21内，在推板27挤压阻尼油的过程中能够起到抵抗反作用力的效果，起到较好的缓冲效果。

第二缓冲腔22内设有与隔板25固定连接的第二减震柱23，第二减震柱23上套设有第二减震弹簧24。

当振动较强时，作用在滚轮体4上的反作用力较大，推板27挤压阻尼油完全进入到第二缓冲腔22后，将所有阻尼油压缩进入第二缓冲腔22内，推板27与隔板25相接触，推板27对隔板25有一个推力，隔板25上的推力传递到第二减震柱23和第二减震弹簧24上，令第二减震柱23和第二减震弹簧24发生弹性形变来抵抗推力。

第一连接杆14上固定连接有连接套7，套筒6的外侧设有位于固定套19和连接套7之间的风琴防护罩18。

在第一连接杆14向上位移的时候，通过连接套7带动风琴防护罩18向上，由于风琴防护罩18的另一端与固定套19连接，固定套19由于壳体20固定在中心轴11上的缘故，固定套19也保持固定状态，风琴防护罩18受到压缩，能够起到一定的缓冲效果，并且风琴防护罩18能够防止外界灰尘进入到套筒6内，对套筒6起到了一定的保护效果。

辐条12从侧面弯曲成S型。

通过将辐条12设置成S型，使得辐条12在受到冲击力时，可以多点分散冲击力使滚轮体4不易损坏，滚轮体4的抗冲击能力和使用寿命大为提高。

机体1通过若干第三积木块29拼接而成，中心轴11转动连接有凸轴8，第二积木块3和第一积木块2上均设有用于容纳凸轴8卡入的轴孔30。

第三积木块29的三个相邻面上设有凸起，其他三个相邻面上设有用于容纳凸起的卡槽，第一积木块2设有轴孔30的相对面上设有卡槽，第二积木块3设有轴孔30的相对面上设有用于插入卡槽的凸起，通过设置若干第三积木块29，使得机体1的拼装更加简单、方便，当机器人需要安装滚轮体4时，能够将第一积木块2和第二积木块3安装在机体1上，并将滚轮体4通过凸轴8插入到第二积木块3和第一积木块2的轴孔30内进行卡接，能够方便人们拼装。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

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主设计要求

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