一种四轮人形格斗机器人结构论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种四轮人形格斗机器人结构，包括四个结构相同的腿部部分、一个底盘部分、一个躯干部分、两个对称结构相同的手臂部分、两个对称结构相同的肩膀部分、一个头部部分和电气电子元件部分，所述的电气电子元件部分包括舵机、马达、电池盒、磁簧装置、红外装置、主板、蓝牙模块和连接线；该结构机器人行走较传统两轮机器人更加稳定可靠，走线整齐，手部关节更加灵活，自由度更高，可以提高学员的动手和创造能力，满足市场需求。

主设计要求

1.一种四轮人形格斗机器人结构，其特征在于：包括四个结构相同的腿部部分、一个底盘部分、一个躯干部分、两个对称结构相同的手臂部分、两个对称结构相同的肩膀部分、一个头部部分和电气电子元件部分，所述的电气电子元件部分包括舵机、马达、电池盒、磁簧装置、红外装置、主板、蓝牙模块和连接线；所述的腿部部分包括腿部主体和轮子，所述的腿部主体为一个开口向上的安装槽，所述的安装槽内部安装马达，所述的马达输出端伸出安装槽下方外部并连接到轮子内侧，所述的腿部主体前后两侧均设有横向压板，所述的横向压板左右两侧均设有斜向连接压板，所述的横向压板和斜向连接压板之间通插槽插板固定连接，所述的横向压板通过连接件与腿部主体固定连接；所述的底盘部分包括底盘主体，所述的底盘主体为一个平面板，所述的平面板中心位置处开又进出线通孔，所述的平面板前后左右四周边缘位置均设有斜向连接压板固定插口，所述的固定插口内侧还设有铜柱安装螺纹通孔，所述的斜向连接压板嵌入到固定插口内部并通过带有卡槽的压板下压嵌入底盘主体固定；所述的躯干部分包括横向底板和竖向侧板，所述的横向底板上设有与底盘主体上进出线通孔位置相对应的进出线通孔和与底盘主体上铜柱安装螺纹通孔位置相对应的螺纹通孔，所述的进出线通孔前后两侧均设有凹形插口，所述的进出线通孔左右两侧均设有矩形插口，所述的竖向侧板通过下方插槽嵌入到凹形插口内部与横向底板固定连接，所述的竖向侧板四周边缘位置处设有若干个矩形插口，所述的竖向侧板内部设有若干个螺纹通孔，所述的竖向侧板通过连接件穿过螺纹通孔内侧固定主板且外侧固定电池盒，所述的躯干部分下方通过连接件穿过螺纹通孔与底盘部分固定连接；所述的手臂部分包括上半部分和下半部分，所述的上半部分包括上压板和下压板，所述的下压板长度大于上压板长度且伸出部分设有固定插口，所述的上压板和下压板之间通过连接件固定有舵机，所述的下压板固定插口内部嵌入带有舵机安装口的钩形过渡件，所述的钩形过渡件钩子端嵌入到固定插口内部且安装口内部通过连接件固定舵机，所述的下半部分包括转动件、主安装板和L形插板，所述的主安装板上方设有圆形转动件安装口且下方设有矩形插口，所述的主安装板内部还设有螺纹通孔和十字通孔，所述的转动件压住主安装板并通过连接件穿过圆形转动件安装口与舵机输出端连接，所述的L形插板嵌入矩形插口并通过连接件与插板与主安装板固定；所述的肩膀部分包括背板和顶板，所述的背板和顶板对应位置处均设有矩形插口且通过两侧的两个结构相同的侧板嵌入矩形插口内部固定连接，所述的侧板上与上压板和下压板对应位置处均设有螺纹安装通孔，其中一个侧板上还设有舵机连接孔并通过连接件与上压板和下压板之间的舵机连接，所述的背板后方设有连接板，所述的连接板上通过连接件固定有舵机，所述的舵机通过转动件与背板连接；所述的头部部分包括下方基板，所述的基板前后放均设有两个对称的矩形插口用于嵌入躯干部分上方固定连接，所述的基板中心位置处还设有铜柱安装螺纹通孔，铜柱安装螺纹通孔上方通过连接件连接有下方挡板，所述的下方挡板上固定有红外装置，所述的下方挡板两侧均设有结构相同的一级挡板和二级挡板，所述的一级挡板和二级挡板对应位置处均设有螺纹安装通孔和矩形插口，所述的一级挡板和二级挡板均通过连接件固定在下方挡板两侧，所述的矩形插口内部还嵌入上方挡板和后侧挡板，所述的上方挡板上固定有磁簧装置；所述的舵机、马达、电池盒、磁簧装置和红外装置均通过连接线和电源线穿过进出线通孔以及插口接入到主板上对应接口内部，所述的主板上通过蓝牙插销口插入蓝牙模块；所述的躯干部分后方和两侧还设有外部保护挡板和两侧保护挡板，所述的躯干部分与底盘部分之间还设有定位插板。

设计方案

1.一种四轮人形格斗机器人结构，其特征在于：包括四个结构相同的腿部部分、一个底盘部分、一个躯干部分、两个对称结构相同的手臂部分、两个对称结构相同的肩膀部分、一个头部部分和电气电子元件部分，所述的电气电子元件部分包括舵机、马达、电池盒、磁簧装置、红外装置、主板、蓝牙模块和连接线；

所述的腿部部分包括腿部主体和轮子，所述的腿部主体为一个开口向上的安装槽，所述的安装槽内部安装马达，所述的马达输出端伸出安装槽下方外部并连接到轮子内侧，所述的腿部主体前后两侧均设有横向压板，所述的横向压板左右两侧均设有斜向连接压板，所述的横向压板和斜向连接压板之间通插槽插板固定连接，所述的横向压板通过连接件与腿部主体固定连接；

所述的底盘部分包括底盘主体，所述的底盘主体为一个平面板，所述的平面板中心位置处开又进出线通孔，所述的平面板前后左右四周边缘位置均设有斜向连接压板固定插口，所述的固定插口内侧还设有铜柱安装螺纹通孔，所述的斜向连接压板嵌入到固定插口内部并通过带有卡槽的压板下压嵌入底盘主体固定；

所述的躯干部分包括横向底板和竖向侧板，所述的横向底板上设有与底盘主体上进出线通孔位置相对应的进出线通孔和与底盘主体上铜柱安装螺纹通孔位置相对应的螺纹通孔，所述的进出线通孔前后两侧均设有凹形插口，所述的进出线通孔左右两侧均设有矩形插口，所述的竖向侧板通过下方插槽嵌入到凹形插口内部与横向底板固定连接，所述的竖向侧板四周边缘位置处设有若干个矩形插口，所述的竖向侧板内部设有若干个螺纹通孔，所述的竖向侧板通过连接件穿过螺纹通孔内侧固定主板且外侧固定电池盒，所述的躯干部分下方通过连接件穿过螺纹通孔与底盘部分固定连接；

所述的手臂部分包括上半部分和下半部分，所述的上半部分包括上压板和下压板，所述的下压板长度大于上压板长度且伸出部分设有固定插口，所述的上压板和下压板之间通过连接件固定有舵机，所述的下压板固定插口内部嵌入带有舵机安装口的钩形过渡件，所述的钩形过渡件钩子端嵌入到固定插口内部且安装口内部通过连接件固定舵机，所述的下半部分包括转动件、主安装板和L形插板，所述的主安装板上方设有圆形转动件安装口且下方设有矩形插口，所述的主安装板内部还设有螺纹通孔和十字通孔，所述的转动件压住主安装板并通过连接件穿过圆形转动件安装口与舵机输出端连接，所述的L形插板嵌入矩形插口并通过连接件与插板与主安装板固定；

所述的肩膀部分包括背板和顶板，所述的背板和顶板对应位置处均设有矩形插口且通过两侧的两个结构相同的侧板嵌入矩形插口内部固定连接，所述的侧板上与上压板和下压板对应位置处均设有螺纹安装通孔，其中一个侧板上还设有舵机连接孔并通过连接件与上压板和下压板之间的舵机连接，所述的背板后方设有连接板，所述的连接板上通过连接件固定有舵机，所述的舵机通过转动件与背板连接；

所述的头部部分包括下方基板，所述的基板前后放均设有两个对称的矩形插口用于嵌入躯干部分上方固定连接，所述的基板中心位置处还设有铜柱安装螺纹通孔，铜柱安装螺纹通孔上方通过连接件连接有下方挡板，所述的下方挡板上固定有红外装置，所述的下方挡板两侧均设有结构相同的一级挡板和二级挡板，所述的一级挡板和二级挡板对应位置处均设有螺纹安装通孔和矩形插口，所述的一级挡板和二级挡板均通过连接件固定在下方挡板两侧，所述的矩形插口内部还嵌入上方挡板和后侧挡板，所述的上方挡板上固定有磁簧装置；

所述的舵机、马达、电池盒、磁簧装置和红外装置均通过连接线和电源线穿过进出线通孔以及插口接入到主板上对应接口内部，所述的主板上通过蓝牙插销口插入蓝牙模块；

所述的躯干部分后方和两侧还设有外部保护挡板和两侧保护挡板，所述的躯干部分与底盘部分之间还设有定位插板。

2.根据权利要求1所述的一种四轮人形格斗机器人结构，其特征在于：所述的钩形过渡件和L形插板均由结构相同的左右两部分拼装组合而成。

3.根据权利要求1所述的一种四轮人形格斗机器人结构，其特征在于：所述的肩膀部分和头部部分均通过插槽插口与躯干部分的左右方以及上方固定。

4.根据权利要求1所述的一种四轮人形格斗机器人结构，其特征在于：所述的连接件包括螺丝、螺母和铜柱，所述的转动件为舵机专用零配件。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及教学机器人结构设备技术领域，更具体的说，涉及一种四轮人形格斗机器人结构。

背景技术

在二十一世界工商业发达的国家，科技产品的创新速度达到了人类前所未有的程度，而且在物资充足的现代生活中，高科技产品都已逐渐普及并融入了我们的日常生活，一般常见的高科技产品如：移动电话、平板计算机、电子书阅读装置这类以实用性功能为主的3C产品；除此之外，教学机器人的发展正和大自然的发展规律相似，在结构上从简单走向了复杂，在类型上从单一走到了丰富，其中小型格斗型机器人，是目前非常热门的机器人类型，也有多种针对不同类型格斗机器人的比赛，激发了研发和学习人员的兴趣，也打开了一个新的市场，随着科技的发展，越来越多的企业公司进入格斗机器人领域，各类格斗机器人产品功能推陈出新，且随着人工智能技术与互联网的发展，以语音互动、人脸识别、App互联等为主的多功能机器人逐渐进入大家的视线。现有的小型格斗机器人为了能够在格斗过程中能够稳定移动，大多设置成矮小的方形结构，也有设置成仿人结构的格斗机器人，但行走不稳定，手部关节不够灵活，只能完成简单的运动，无法实现多样的游戏功能。而且现有的玩具机器人自由度少、动作协调性差、运动精度低等缺陷，无法达到拟人态动作，难以满足目前的市场需求，另外，现有的小型仿人格斗机器人行走不够稳定，容易出现打滑或机器人摔倒，且行走方向单一，且由于控制系统的不合理设置，使得许多控制线杂乱无章的置于机器人主体上，严重影响了机器人的整体美观以及机器人各个部位的运动范围，且当线路出现问题时无法快速进行检查和修理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种四轮人形格斗机器人结构，该结构机器人行走较传统两轮机器人更加稳定可靠，走线整齐，手部关节更加灵活，自由度更高，可以提高学员的动手和创造能力，满足市场需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种四轮人形格斗机器人结构，包括四个结构相同的腿部部分、一个底盘部分、一个躯干部分、两个对称结构相同的手臂部分、两个对称结构相同的肩膀部分、一个头部部分和电气电子元件部分，所述的电气电子元件部分包括舵机、马达、电池盒、磁簧装置、红外装置、主板、蓝牙模块和连接线；

所述的躯干部分后方和两侧还设有外部保护挡板和两侧保护挡板，所述的躯干部分与底盘部分之间还设有定位插板。

进一步，所述的钩形过渡件和L形插板均由结构相同的左右两部分拼装组合而成。

进一步，所述的肩膀部分和头部部分均通过插槽插口与躯干部分的左右方以及上方固定。

进一步，所述的连接件包括螺丝、螺母和铜柱，所述的转动件为舵机专用零配件。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中的结构用于学员快速学习到机器人结构构造以及零配件的安装，电子元器件与材料组件配合，锻炼学员的动手能力和创造能力，结构上预留了较多的插口插槽，方便学员对机器人结构进行进一步的开发或拓展应用，帮助学员拓展三维重建思维、学习3D打印技术和机器人编程知识；结构上本材料中的机器人结构具有四轮结构，行走更加稳定可靠，转向更为灵活，操作也更加简单易学，省去了多余的结构，使得组装更加简单迅速，DIY空间较大。

附图说明

图1为本实用新型腿部部分结构示意图；

图2为本实用新型底盘部分与腿部部分连接结构示意图；

图3为本实用新型躯干部分结构示意图；

图4为本实用新型手臂部分的上半部分结构示意图；

图5为本实用新型手臂部分的下半部分结构示意图；

图6为本实用新型手臂部分与肩膀部分连接结构示意图；

图7为本实用新型头部部分结构示意图；

图8本实用新型躯干部分外部结构示意图；

图9为本实用新型躯干部分与肩膀手臂部分连接示意图；

图10为本实用新型躯干部分与头部部分连接示意图；

图11为本实用新型整体结构连接示意图；

图中：1、轮子；2、腿部主体；3、横向压板；4、插槽插板；5、斜向连接压板；6、马达；7、连接件；8、底盘主体；9、压板；10、横向底板；11、竖向侧板；12、电池盒；13、主板；14、上压板；15、下压板；16、钩形过渡件；17、舵机；18、转动件；19、主安装板；20、L形插板；21、顶板；22、侧板；23、背板；24、连接板；25、磁簧装置；26、上方挡板；27、红外装置；28、基板；29、后侧挡板；30、一级挡板；31、二级挡板；32、下方挡板；33、外部保护挡板；34、定位插板；35、两侧保护挡板。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1到图11所示，一种四轮人形格斗机器人结构，包括四个结构相同的腿部部分、一个底盘部分、一个躯干部分、两个对称结构相同的手臂部分、两个对称结构相同的肩膀部分、一个头部部分和电气电子元件部分，电气电子元件部分包括舵机17、马达6、电池盒、磁簧装置25、红外装置27、主板13、蓝牙模块和连接线；

腿部部分包括腿部主体2和轮子1，腿部主体2为一个开口向上的安装槽，安装槽内部安装马达6，马达6输出端伸出安装槽下方外部并连接到轮子1内侧，腿部主体2前后两侧均设有横向压板3，横向压板3左右两侧均设有斜向连接压板5，横向压板3和斜向连接压板5之间通插槽插板4固定连接，横向压板3通过连接件7与腿部主体2固定连接；

底盘部分包括底盘主体8，底盘主体8为一个平面板，平面板中心位置处开又进出线通孔，平面板前后左右四周边缘位置均设有斜向连接压板固定插口，固定插口内侧还设有铜柱安装螺纹通孔，斜向连接压板嵌入到固定插口内部并通过带有卡槽的压板9下压嵌入底盘主体8固定；

躯干部分包括横向底板10和竖向侧板11，横向底板10上设有与底盘主体8上进出线通孔位置相对应的进出线通孔和与底盘主体8上铜柱安装螺纹通孔位置相对应的螺纹通孔，进出线通孔前后两侧均设有凹形插口，进出线通孔左右两侧均设有矩形插口，竖向侧板11通过下方插槽嵌入到凹形插口内部与横向底板10固定连接，竖向侧板11四周边缘位置处设有若干个矩形插口，竖向侧板11内部设有若干个螺纹通孔，竖向侧板11通过连接件7穿过螺纹通孔内侧固定主板13且外侧固定电池盒12，躯干部分下方通过连接件7穿过螺纹通孔与底盘部分8固定连接；

手臂部分包括上半部分和下半部分，上半部分包括上压板14和下压板15，下压板15长度大于上压板14长度且伸出部分设有固定插口，上压板14和下压板15之间通过连接件7固定有舵机17，下压板15固定插口内部嵌入带有舵机安装口的钩形过渡件16，钩形过渡件16钩子端嵌入到固定插口内部且安装口内部通过连接件7固定舵机17，下半部分包括转动件18、主安装板19和L形插板20，主安装板19上方设有圆形转动件安装口且下方设有矩形插口，主安装板19内部还设有螺纹通孔和十字通孔，转动件18压住主安装板19并通过连接件7穿过圆形转动件安装口与舵机17输出端连接，L形插板20嵌入矩形插口并通过连接件7与插板与主安装板19固定；

肩膀部分包括背板23和顶板21，背板23和顶板21对应位置处均设有矩形插口且通过两侧的两个结构相同的侧板22嵌入矩形插口内部固定连接，侧板22上与上压板14和下压板15对应位置处均设有螺纹安装通孔，其中一个侧板上还设有舵机连接孔并通过连接件7与上压板14和下压板15之间的舵机17连接，背板23后方设有连接板24，连接板24上通过连接件7固定有舵机17，舵机17通过转动件18与背板23连接；

头部部分包括下方基板28，基板28前后放均设有两个对称的矩形插口用于嵌入躯干部分上方固定连接，基板28中心位置处还设有铜柱安装螺纹通孔，铜柱安装螺纹通孔上方通过连接件7连接有下方挡板32，下方挡板32上固定有红外装置27，下方挡板32两侧均设有结构相同的一级挡板30和二级挡板31，一级挡板30和二级挡板31对应位置处均设有螺纹安装通孔和矩形插口，一级挡板30和二级挡板31均通过连接件7固定在下方挡板32两侧，矩形插口内部还嵌入上方挡板26和后侧挡板29，上方挡板26上固定有磁簧装置25，舵机17、马达6、电池盒12、磁簧装置25和红外装置27均通过连接线和电源线穿过进出线通孔以及插口接入到主板13上对应接口内部，主板13上通过蓝牙插销口插入蓝牙模块，躯干部分后方和两侧还设有外部保护挡板33和两侧保护挡板35，躯干部分与底盘部分之间还设有定位插板34，钩形过渡件16和L形插板20均由结构相同的左右两部分拼装组合而成，肩膀部分和头部部分均通过插槽插口与躯干部分的左右方以及上方固定，连接件7包括螺丝、螺母和铜柱，转动件18为舵机17专用零配件。

实际拼装过程中，先准备好所有元器件和材料组件，依次拼装腿部、底盘、躯干、手臂、肩膀和头部部分，然后通过连接件7和卡槽插口将上述所有部分整体拼装在一起，最后进行接线操作，首先进行手臂接线，具体到本实施例中的机器人采用的主板13对应接口为：右手A0(肩膀)A1(中间)A2(手臂)左手A3(肩膀)A4(中间)A5(手臂)，腿部接线四条腿连接主板13的接口分别为左前m1，左后m3，右前m2，右后m4，磁簧装置25连接线条从右到左，对应主板13 D8接线口由上至下连接，红外装置27连接线条从右到左，对应主板13 D7接线口由上至下连接，蓝牙模块连接时芯片朝外，把连接处的中间四针插入对应的蓝牙插销口内，在拼装躯干部分时，把电池盒12的电源线穿过进出线口，插入到主板13的电源接口上，左边连接红线、右边连接黑线，最后用螺丝拧紧，其中连接件7根据不同位置选择对应尺寸的连接部件。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

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主设计要求

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设计说明书

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