教育机器人论文和设计-蒲跃文

全文摘要

本实用新型公开了教育机器人，所述底座内部的两侧对称安装有滑轨，所述底座内部底端的中间位置处安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端安装有丝杠轴，所述丝杠轴的外侧套设有与其相互配合的丝杠套管，所述丝杠套管的外侧安装有支撑板，所述支撑板的两侧皆安装有与滑轨相互配合的滑块，所述支撑板顶部的两侧对称安装有支撑腿，且支撑腿的顶部延伸出底座的内部。本实用新型装置集摄像、影像播放和照明等功能于一身的新型教育产品，通过第二伺服电机、滑轨、丝杠套管、丝杠轴、支撑板和滑块的相互配合，对机器人主体的高度进行调节，可根据使用者的身高进行调节，使用更加的舒适。

主设计要求

1.教育机器人，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)内部的两侧对称安装有滑轨(26)，所述底座(1)内部底端的中间位置处安装有第二伺服电机(25)，所述第二伺服电机(25)的输出端安装有丝杠轴(28)，所述丝杠轴(28)的外侧套设有与其相互配合的丝杠套管(27)，所述丝杠套管(27)的外侧安装有支撑板(29)，所述支撑板(29)的两侧皆安装有与滑轨(26)相互配合的滑块(30)，所述支撑板(29)顶部的两侧对称安装有支撑腿(2)，且支撑腿(2)的顶部延伸出底座(1)的内部，两组所述支撑腿(2)的顶部共同安装有机器人主体(3)，所述机器人主体(3)正面一端的底部安装有控制面板(14)，所述机器人主体(3)正面一端的顶部安装有液晶显示屏(13)，所述机器人主体(3)的内部设置有机器人芯片组(20)，所述机器人主体(3)两侧的顶部安装有机器人手臂(4)，所述机器人主体(3)顶部的中间位置处安装有安装仓(19)，且安装仓(19)内部底端的中间位置处安装有驱动电机(18)，所述驱动电机(18)的输出端延伸处安装仓(19)的顶部，所述驱动电机(18)的输出端安装有机器人头部壳体(12)，所述机器人头部壳体(12)内部底端的中间位置处安装有投影仪组件(15)，所述机器人头部壳体(12)正面一端的顶部设置有投影镜头(9)，且投影镜头(9)与投影仪组件(15)的输出端相互连通，所述机器人头部壳体(12)正面一端底部的两侧对称设置有蜂鸣器(7)，所述机器人头部壳体(12)正面一端两侧的中间位置处对称设置有LED照明灯(8)，且机器人头部壳体(12)顶部的中间位置处设置有散热管(31)，所述散热管(31)内部的底端安装有散热风扇(16)，所述机器人头部壳体(12)顶部两侧的中间位置处安装有电动推杆(11)，且电动推杆(11)的输出端安装有角度调节仓(17)，所述角度调节仓(17)的一侧安装有电机仓(21)，所述电机仓(21)的内部安装有第一伺服电机(22)，且第一伺服电机(22)的输出端延伸至角度调节仓(17)的内部，所述第一伺服电机(22)的输出端安装有转动轴(23)，所述转动轴(23)外侧的中间位置处安装有连接板(24)，所述连接板(24)远离转动轴(23)的一端延伸出角度调节仓(17)的外部，所述连接板(24)远离转动轴(23)的一端安装有摄像头(10)，所述控制面板(14)通过导线分别与LED灯带(5)、蜂鸣器(7)、LED照明灯(8)、摄像头(10)、液晶显示屏(13)、投影仪组件(15)、散热风扇(16)、驱动电机(18)、机器人芯片组(20)、第一伺服电机(22)和第二伺服电机(25)电连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于：所述底座(1)底部四角处皆设置有制动式万向轮。

3.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于：所述安装仓(19)和电机仓(21)内部的四角处皆设置有减震消音棉。

4.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于：所述机器人手臂(4)远离机器人主体(3)一侧的顶部安装有LED灯带(5)。

5.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于：所述电动推杆(11)的外侧套设有防尘罩。

6.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于：所述散热管(31)远离散热风扇(16)的一端设置有过滤网。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及辅助教育产品技术领域，具体为教育机器人。

背景技术

教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件，它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等，来促进少儿学习，现有的教育机器人，大多含有录像的功能，但是无法对摄像头的摄像角度进行调节，且无法根据使用者的身高对装置高度进行调节，舒适度较差，且装置无法对教学影像进行投影播放，教学效果较差，同时如何保持画面的流畅，也是设计人员需要考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种教育机器人，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：教育机器人，包括底座，所述底座内部的两侧对称安装有滑轨，所述底座内部底端的中间位置处安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端安装有丝杠轴，所述丝杠轴的外侧套设有与其相互配合的丝杠套管，所述丝杠套管的外侧安装有支撑板，所述支撑板的两侧皆安装有与滑轨相互配合的滑块，所述支撑板顶部的两侧对称安装有支撑腿，且支撑腿的顶部延伸出底座的内部，两组所述支撑腿的顶部共同安装有机器人主体，所述机器人主体正面一端的底部安装有控制面板，所述机器人主体正面一端的顶部安装有液晶显示屏，所述机器人主体的内部设置有机器人芯片组，所述机器人主体两侧的顶部安装有机器人手臂，所述机器人主体顶部的中间位置处安装有安装仓，且安装仓内部底端的中间位置处安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端延伸处安装仓的顶部，所述驱动电机的输出端安装有机器人头部壳体，所述机器人头部壳体内部底端的中间位置处安装有投影仪组件，所述机器人头部壳体正面一端的顶部设置有投影镜头，且投影镜头与投影仪组件的输出端相互连通，所述机器人头部壳体正面一端底部的两侧对称设置有蜂鸣器，所述机器人头部壳体正面一端两侧的中间位置处对称设置有LED 照明灯，且机器人头部壳体顶部的中间位置处设置有散热管，所述散热管内部的底端安装有散热风扇，所述机器人头部壳体顶部两侧的中间位置处安装有电动推杆，且电动推杆的输出端安装有角度调节仓，所述角度调节仓的一侧安装有电机仓，所述电机仓的内部安装有第一伺服电机，且第一伺服电机的输出端延伸至角度调节仓的内部，所述第一伺服电机的输出端安装有转动轴，所述转动轴外侧的中间位置处安装有连接板，所述连接板远离转动轴的一端延伸出角度调节仓的外部，所述连接板远离转动轴的一端安装有摄像头，所述控制面板通过导线分别与LED灯带、蜂鸣器、LED照明灯、摄像头、液晶显示屏、投影仪组件、散热风扇、驱动电机、机器人芯片组、第一伺服电机和第二伺服电机电连接。

优选的，所述底座底部四角处皆设置有制动式万向轮。

优选的，所述安装仓和电机仓内部的四角处皆设置有减震消音棉。

优选的，所述机器人手臂远离机器人主体一侧的顶部安装有LED灯带。

优选的，所述电动推杆的外侧套设有防尘罩。

优选的，所述散热管远离散热风扇的一端设置有过滤网。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该教育机器人是集摄像、影像播放和照明等功能于一身的新型教育产品，通过第二伺服电机、滑轨、丝杠套管、丝杠轴、支撑板和滑块的相互配合，对机器人主体的高度进行调节，可根据使用者的身高进行调节，使用更加的舒适，通过电机仓、第一伺服电机、转动轴、连接板的相互配合，可将摄像头调节至指定的角度，对教育影像进行记录，通过投影仪组件、蜂鸣器和投影镜头的相互配合，对教学影像进行播放，功能性较强，为学习带来极大的便利，通过散热风扇和散热管的相互配合，对投影仪组件进行散热，避免投影仪组件使用过程中，热量较高，播放画面出现卡顿等现象，延长投影仪组件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的角度调节仓内部结构示意图；

图4为本实用新型的底座内部结构示意图图。

图中：1、底座；2、支撑腿；3、机器人主体；4、机器人手臂；5、LED灯带；6、USB插孔；7、蜂鸣器；8、LED照明灯；9、投影镜头；10、摄像头；11、电动推杆；12、机器人头部壳体；13、液晶显示屏；14、控制面板；15、投影仪组件；16、散热风扇；17、角度调节仓；18、驱动电机；19、安装仓；20、机器人芯片组；21、电机仓；22、第一伺服电机；23、转动轴；24、连接板； 25、第二伺服电机；26、滑轨；27、丝杠套管；28、丝杠轴；29、支撑板；30、滑块；31、散热管。

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1-4，本实用新型提供的实施例：教育机器人，包括底座1，底座 1内部的两侧对称安装有滑轨26，底座1内部底端的中间位置处安装有第二伺服电机25，该电机的使用型号为Y90S-2，第二伺服电机25的输出端安装有丝杠轴28，丝杠轴28的外侧套设有与其相互配合的丝杠套管27，丝杠套管27的外侧安装有支撑板29，支撑板29的两侧皆安装有与滑轨26相互配合的滑块30，支撑板29顶部的两侧对称安装有支撑腿2，且支撑腿2的顶部延伸出底座1的内部，两组支撑腿2的顶部共同安装有机器人主体3，机器人主体3正面一端的底部安装有控制面板14，机器人主体3正面一端的顶部安装有液晶显示屏13，该液晶显示屏的使用型号为G150XVN01.0，机器人主体3的内部设置有机器人芯片组20，机器人主体3两侧的顶部安装有机器人手臂4，机器人主体3顶部的中间位置处安装有安装仓19，且安装仓19内部底端的中间位置处安装有驱动电机18，该电机的使用型号为Y90S-2，驱动电机18的输出端延伸处安装仓19的顶部，驱动电机18的输出端安装有机器人头部壳体12，机器人头部壳体12内部底端的中间位置处安装有投影仪组件15，机器人头部壳体12正面一端的顶部设置有投影镜头9，教学影像投影输出位置，且投影镜头9与投影仪组件15的输出端相互连通，机器人头部壳体12正面一端底部的两侧对称设置有蜂鸣器7，该蜂鸣器的型号为HYR-2512，机器人头部壳体12正面一端两侧的中间位置处对称设置有LED照明灯8，且机器人头部壳体12顶部的中间位置处设置有散热管31，散热管31内部的底端安装有散热风扇16，该散热风扇的使用型号为 9GV3612J301，机器人头部壳体12顶部两侧的中间位置处安装有电动推杆11，该电动推杆的使用型号为NKLA4612\/220V，且电动推杆11的输出端安装有角度调节仓17，角度调节仓17的一侧安装有电机仓21，电机仓21的内部安装有第一伺服电机22，该电机的使用型号为Y90S-2，且第一伺服电机22的输出端延伸至角度调节仓17的内部，第一伺服电机22的输出端安装有转动轴23，转动轴23外侧的中间位置处安装有连接板24，连接板24远离转动轴23的一端延伸出角度调节仓17的外部，连接板24远离转动轴23的一端安装有摄像头10，控制面板14通过导线分别与LED灯带5、蜂鸣器7、摄像头10、液晶显示屏13、投影仪组件15、散热风扇16、驱动电机18、机器人芯片组20、第一伺服电机 22和第二伺服电机25电连接。装置中的控制面板14、LED灯带5、蜂鸣器7、 LED照明灯8、摄像头10、液晶显示屏13、投影仪组件15、散热风扇16、驱动电机18、机器人芯片组20、第一伺服电机22和第二伺服电机25为现有技术，其组成结构和连接方式与现有装置完全相同。

在本实施中，底座1底部四角处皆设置有制动式万向轮，对装置位置进行移动，安装仓19和电机仓21内部四角处皆设置有减震消音棉，减震消音的效果，机器人手臂4远离机器人主体3一侧的顶部安装有LED灯带5，该LED照明背光板使用型号A-3528D49W-2-S1-08-PCT-RM，便于找寻，电动推杆11的外侧套设有防尘罩，防止外界灰尘落入，散热管31远离散热风扇16的一端设置有过滤网，对灰尘进行过滤。

工作原理：该装置用电部件皆由蓄电池进行供电，接通电源，打开控制面板14，装置使用时，可通过制动式万向轮将装置移动至指定位置处，通过控制面板14打开第二伺服电机25，通过第二伺服电机25带动丝杠轴28转动，并通过滑块30于滑轨26的内部滑动，从而将丝杠套管27和支撑板29调节至指定的高度，进而对支撑腿2和机器人主体3调节至指定的高度，装置在使用时，可通过控制面板14打开摄像头10，对教育影像进行记录，可通过打开电动推杆 11对摄像头10观察高度进行调节，通过打开第一伺服电机22，带动转动轴23 和连接板24转动，从而将摄像头10转动至指定的角度，进行记录，可通过控制面板14打开机器人芯片组20和液晶显示屏13对录像进行播放，可通过液晶显示屏13打开驱动电机18，带动机器人头部壳体12转动至指定位置处，教师可将U盘插入USB插孔6中，通过控制面板14打开投影仪组件15，经投影镜头 9对教学影像资料进行投影播放，影像播放过程中，打开散热风扇16，对投影仪组件15进行散热操作，热气流经散热管31排出装置内部，通过蜂鸣器7对播放声音进行输出，当周围光线较暗时，可打开LED照明灯8进行照明操作。

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。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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