一种便携式机械臂实验装置

1.本实用新型属于中小学实验设备技术领域，尤其涉及一种便携式机械臂实验装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，对中小学生实际动手能力也有了更多的要求，机械臂作为机器人中的一种特殊机器人，其除用于参加各种比赛外，还可用于学科教学与课外兴趣拓展，提高学生设计、编程开发、应用机器人的能力和创新能力。但能培养中小学学生实际动手能力的装置还未普及开，现有的实验装置大多都是应用在高校中。
3.因此亟需开发出适用于中小学生的一种便携式机械臂实验装置。
4.目前有很多实验教学装置，实验装置整体暴露在外部，没有保护措施，容易造成损坏，并且由于机械臂是会动部件，没有任何保护措施会造成学生遭到伤害。
5.2.现有的实验模块均是固定式，无法完成多种实验课题，造成实验内容单一，替换成本高昂，科学实验价值大大减小。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种便携是机械臂实验装置，此实验装置体积小，装置为抽屉式，方便打开闭合，装置内部设有机械臂和多个市面上普遍的益智休闲实验模块，可根据不同实验模块，可完成多种实验。实验装置有配套软件，学生可通过电脑下载相应软件连接机械臂，控制机械臂进行简单操作，也可控制机械臂完成自定义动作，开拓思维。此实验装置外观为长方形，装置一侧设有杜邦线接口，通过连接件连接驱动模块，驱动模块上设有usb转串口接口，网线接口，通过连接件和电脑有线连接，同时提供无线模块，支持无线连接。
7.本实用新型采用如下技术方案：
8.一种便携式机械臂实验装置，包括外部顶部挡板、外部左侧前部挡板、外部右侧挡板、外部背部挡板、外部底部挡板、内部前部挡板、把手、内部左侧挡板、内部右侧挡板、内部背部挡板、内部底部挡板、机械臂、工具置物架、积木收纳箱、积木、乐高模型、风铃。
9.外部顶部挡板上具有多个连接孔，外部左侧前部挡板一端、外部右侧挡板一端、外部背部挡板一端均通过连接孔、连接件、螺钉固定安装在外部顶部挡板上，所述外部底部挡板上具有多个连接孔，外部左侧前部挡板另一端、外部右侧挡板另一端、外部背部挡板另一端均通过连接孔、连接件、螺钉固定安装在外部底部挡板上，外部左侧前部挡板、外部右侧挡板上均设置有从靠近外部背部挡板到相对一侧的导轨，形成外部壳体。
10.内部底部挡板上具有多个连接孔，内部前部挡板一端、内部左侧挡板一端、内部右侧挡板一端、内部背部挡板一端均通过连接孔、连接件、螺钉安装在内部底部挡板上，把手上开有连接孔，把手通过连接孔、螺钉固定在内部前部挡板上，内部左侧挡板和内部右侧挡板上安装有导轮，形成内部壳体。
11.导轮安装在导轨上，通过把手推拉作用，可以实现内部壳体在外部壳体内打开和关闭。
12.所述机械臂上开设有连接孔，机械臂通过连接孔和螺钉固定在所述内部底部挡板上，所述工具置物架上开设有连接孔，工具置物架通过连接孔和螺钉固定在内部底部挡板上，积木放置在积木收纳箱中，积木收纳箱底部开设有连接孔，积木收纳箱通过连接孔和螺钉固定在所述内部底部挡板上，乐高模型底座上设有连接孔，乐高模型底座上通过连接孔和螺钉固定在所述内部底部挡板上，风铃底座上设有连接孔，风铃通过连接孔和螺钉固定在内部底部挡板上，机械臂还连接电源。
13.所述外部右侧挡板设有杜邦线连接口，驱动模块通过杜邦线连接口连接机械臂，驱动模块上设有usb转串口接口，驱动模块上的usb转串口接口与电脑相连接。
14.进一步的，所述工具置物架最右边一列可放置直尺，三角板类测量工具，其余两列可放置不同形状的积木，测量积木时，可先将积木放入对应形状凹槽中，然后用机械臂拿测量工具测量。
15.进一步的，所述积木收纳箱、工具置物架、乐高模型、风铃均可拆卸，所述底部设有多个连接孔，可通过连接孔和螺钉更换不同实验模块。
16.进一步的，所述内部底部挡板上还设有多个空余连接孔，所述内部底部挡板上可以根据需要放置不同的实验模块，所述实验模块设有连接孔，通过连接孔和螺钉与所述内部底部挡板相连接。
17.本实用新型的有益效果：
18.(1).本实用新型体积小、成本低、方便携带。
19.(2)本实用新型采用抽屉式拉开闭合方式，方便用户使用查看，操作实验时，通过顶部即可观察到机械臂的运动，避免学生遭到伤害。
20.(3)设有多个模块，可方便更换，根据需要设计不同的模块，完成不同的操作，增加了装置重复利用率，保证了实验的课题的丰富多样，减少了为购买不同实验课题添置实验器材的成本。
附图说明
21.图1(a)为本实用新型的提供的外部整体结构正视图；
22.图1(b)为本实用新型的提供外部整体结构侧视图；
23.图1(c)为本实用新型的提供外部整体结构仰视图；
24.图2(a)为本实用新型的实验装置内部结构俯视图；
25.图2(b)为本实用新型的实验装置内部仰视图。
26.图中：1-外部顶部挡板、2-外部左侧前部挡板、3-外部右侧挡板、4-外部背部挡板、5-外部底部挡板、6-内部前部挡板、7-把手、8-内部左侧挡板、9-内部右侧挡板、10-内部背部挡板、11-内部底部挡板、12-机械臂、13-工具置物架、14-积木收纳箱、15-积木、16-乐高模型、17-风铃、18-驱动模块、19-电脑。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方
案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
28.如图1(a)-图2(b)所示，本实用新型的一种便携式机械臂实验装置，包括外部顶部挡板1、外部左侧前部挡板2、外部右侧挡板3、外部背部挡板4、外部底部挡板5、内部前部挡板6、把手7、内部左侧挡板8、内部右侧挡板9、内部背部挡板10、内部底部挡板11、机械臂12、工具置物架13、积木收纳箱14、积木15、乐高模型16、风铃17。
29.外部顶部挡板1上具有多个连接孔，外部左侧前部挡板2一端、外部右侧挡板3一端、外部背部挡板4一端均通过连接孔、连接件、螺钉固定安装在外部顶部挡板1上，所述外部底部挡板5上具有多个连接孔，外部左侧前部挡板2另一端、外部右侧挡板3另一端、外部背部挡板4另一端均通过连接孔、连接件、螺钉固定安装在外部底部挡板5上，外部左侧前部挡板2、外部右侧挡板3上均设置有从靠近外部背部挡板4到相对一侧的导轨，形成外部壳体；
30.内部底部挡板11上具有多个连接孔，内部前部挡板6一端、内部左侧挡板8一端、内部右侧挡板9一端、内部背部挡板10一端均通过连接孔、连接件、螺钉安装在内部底部挡板11上，把手7上开有连接孔，把手7通过连接孔、螺钉固定在内部前部挡板6上，内部左侧挡板8和内部右侧挡板9上安装有导轮，形成内部壳体；
31.导轮安装在导轨上，通过把手7推拉作用，可以实现内部壳体在外部壳体内打开和关闭。实验装置关闭可以将实验装置保护起来，不易磕碰，增加实验装置使用寿命。拉开可以方便的看见装置内机械臂的运行情况。
32.所述机械臂12上开设有连接孔，机械臂12通过连接孔和螺钉固定在所述内部底部挡板11上，所述工具置物架13上开设有连接孔，工具置物架13通过连接孔和螺钉固定在内部底部挡板11上，积木15放置在积木收纳箱14中，积木收纳箱14底部开设有连接孔，积木收纳箱14通过连接孔和螺钉固定在所述内部底部挡板11上，乐高模型16底座上设有连接孔，乐高模型16底座上通过连接孔和螺钉固定在所述内部底部挡板11上，风铃17底座上设有连接孔，风铃17通过连接孔和螺钉固定在内部底部挡板11上。
33.所述工具置物架13最右边一列可放置直尺，三角板类测量工具，其余两列可放置不同形状的积木，测量积木时，可先将积木放入对应形状凹槽中，然后用机械臂拿测量工具测量。所述置物架13将测量工具与带测量工具设计在一起，可节省空间，置物架13内可放置不仅限于测量工具，可放置任何想要放置的物体。
34.所述内部底部挡板11上设有空余的多个连接孔，在已有实验模块的基础上可以增删不同的实验模块，避免学生因固定模块失去兴趣。所述实验模块设有连接孔，通过连接孔和螺钉与所述内部底部挡板11相连接。
35.所述外部右侧挡板3设有杜邦线连接口，驱动模块18通过杜邦线连接口连接机械臂12，机械臂12连接实验装置内的电源，驱动模块18上设有usb转串口接口，驱动模块18上的usb转串口接口与所述电脑19相连接。驱动模块18中从电脑19中下载程序。
36.实验装置中的机械臂12，学生通过所述电脑19下载软件，通过驱动模块18有线连接机械臂12，控制机械臂12进行简单操作，也可自行编程控制机械臂12完成自定义动作。
37.本实用新型的工作过程：
38.使用前，将内部壳体拉出，通过电脑19上的烧录按钮将程序烧录到驱动模块18，驱动模块18控制机械臂7移动，在电脑19上选择任意实验模块开始进行实验，如机械臂测量实验，点击电脑19上的操作按钮控制机械臂7移动到测量工具位置，机械爪抓取测量工具进行测量，在实验过程中观察机械臂7的运行情况，若要更换实验模块，将需更换的实验模块拆掉换上新的实验模块，实验结束后将实验装置合上。
39.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。