一种自动调整体积及屏幕大小的教学机器人的制作方法

1.本发明涉及智能教学技术领域，具体为一种自动调整体积及屏幕大小的教学机器人。


背景技术：

2.随着人工智能技术、计算机技术等相关技术的发展，对智能机器人的研究越来越多，在教育领域，许多院校已在学生中开设了机器人学方面的有关课程，为了满足教学方面的有关课程教学示范和实验教学的需求。
3.现有的教学机器人虽具备教学功能，但在实际使用时不便调整屏幕的大小，进而不利于使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动调整体积及屏幕大小的教学机器人，具备自适应调节屏幕大小的优点，解决了现有装置使用不便的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动调整体积及屏幕大小的教学机器人，包括底板以及铺设在地面上的导轨，所述底板上滑动连接有安装座，所述安装座上滑动连接有三个显示屏，位于安装座两侧的两个显示屏均与位于所述安装座中部的显示屏转动连接，所述底板上转动连接有第一移动轮，所述底板上固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴上固定连接有第二移动轮和凸轮，所述第二移动轮滚动连接在所述导轨上，所述凸轮上设有用于使三个所述显示屏展开呈一平面的展开机构。
6.优选的，所述展开机构包括转动连接在所述底板上的第一连杆，所述底板上固定连接有固定臂，所述第一连杆上固定连接有锁定轴，所述锁定轴贯穿固定臂并与固定臂定轴转动连接，所述第一连杆上固定连接有滑柱，所述凸轮上开设有供所述滑柱滑动的滑槽，所述凸轮上固定连接有安装轴，所述安装轴上定轴转动连接有齿条，所述第一连杆上远离所述滑柱的一端转动连接有转杆，所述转杆上固定连接有第二连杆，所述第二连杆上固定连接有滑杆，所述齿条上开设有与所述滑杆配合的通槽。
7.优选的，所述展开机构还包括对称滑动连接在所述安装座上的连个安装板，两个所述安装板上均滑动连接有矩形块，两个所述矩形块上分别固定连接有两个螺纹旋向相反的螺纹杆，两个螺纹杆上均螺纹连接有套环，两个所述套环之间固定连接有矩形框，所述矩形框上固定连接有齿环，所述齿环的内径大于两个所述螺纹杆的直径，所述齿条与所述齿环间歇啮合，所述底板上位于所述齿环的两侧对称固定连接有与所述齿环贴合的两个限位板。
8.优选的，所述展开机构上设有用于清理所述导轨的清洁机构，所述清洁机构包括对称固定连接在所述底板上的两个立板，两个所述立板上均固定连接有第一伸缩杆，两个所述第一伸缩杆上共同固定连接有横杆，所述齿条与所述横杆间歇相抵，所述第一伸缩杆
上套接有第一拉簧，所述第一拉簧的两端分别固定连接在所述立板和所述横杆上。
9.优选的，所述清洁机构还包括固定连接在所述底板上的连接块，所述连接块上固定连接有两个第二伸缩杆，两个所述第二伸缩杆上远离所述连接块的一端共同固定连接有l形架，两个所述第二伸缩杆上均套接有第二拉簧，所述第二拉簧的两端分别固定连接在所述连接块和所述l形架上，所述l形架上转动连接有转柱，所述转柱上固定连接有拉绳，所述拉绳上远离所述转柱的一端固定连接在所述横杆上，所述凸轮间歇与所述l形架相抵。
10.优选的，所述清洁机构还包括固定连接在所述转柱底部的刷头，所述转柱上套接有扭簧，所述扭簧的两端固定连接在所述l形架和所述刷头。
11.优选的，所述展开机构上设有用于抬升所述显示屏的抬升机构，所述抬升机构包括固定连接在所述立板上的第一活塞筒，所述第一活塞筒上滑动连接有第一活塞杆，所述安装板与所述第一活塞杆间歇相抵，所述第一活塞筒内设有有弹簧，所述弹簧的两端分别固定连接诶在所述第一活塞筒和所述第一活塞杆上。
12.优选的，所述抬升机构还包括固定连接在所述底板内的第二活塞筒，所述第二活塞筒上滑动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的顶部固定连接在所述安装座的下表面，所述第二活塞筒上固定连接有气管，所述气管上远离所述第二活塞筒的一端固定连接在所述第一活塞筒上。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
14.1、本发明通过设置展开机构，达到了依据课堂上授课同学的数量调整显示屏的角度以及显示大小的效果，通过设置清机机构，达到了装置移动不会受到卡顿的效果，通过设置抬升机构，达到了屏幕展开时自动抬升显示屏高度，使得后排同学也能轻易观察的效果。
附图说明
15.图1为本发明的总体结构示意图一；
16.图2为本发明的总体结构示意图二；
17.图3为本发明凸轮处的结构示意图；
18.图4为本发明驱动轴处的结构示意图；
19.图5为本发明第二活塞筒处的结构示意图。
20.图中：1、底板；11、安装座；12、第一移动轮；13、立板；14、导轨；15、限位板；2、显示屏；21、安装板；3、电机；31、驱动轴；32、第二移动轮；33、凸轮；331、滑槽；34、齿条；341、安装轴；35、第一连杆；355、固定臂355；356、锁定轴；351、滑柱；36、第二连杆；361、转杆；362、滑杆；37、矩形框；371、齿环；372、套环；38、螺纹杆；381、矩形块；4、横杆；41、第一伸缩杆；42、第一拉簧；43、拉绳；44、转柱；45、刷头；46、扭簧；47、l形架；48、连接块；481、第二伸缩杆；482、第二拉簧；5、第一活塞筒；51、第一活塞杆；52、弹簧；53、气管；54、第二活塞筒；55、第二活塞杆。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
22.实施例一
23.本发明提供一种技术方案：一种自动调整体积及屏幕大小的教学机器人，包括底板1以及铺设在地面上的导轨14，底板1上滑动连接有安装座11，安装座11上滑动连接有三个显示屏2，位于安装座11两侧的两个显示屏2均与位于安装座11中部的显示屏2转动连接，底板1上转动连接有第一移动轮12，底板1上固定连接有电机3，电机3的输出端固定连接有驱动轴31，驱动轴31上固定连接有第二移动轮32和凸轮33，第二移动轮32滚动连接在导轨14上，凸轮33上设有用于使三个显示屏2展开呈一平面的展开机构。
24.参照图1，通过启动电机3使得第二移动轮32在导轨14上滚动，使得装置整个的进行移动，在进行多媒体教学时根据大教室内的人数调整底板1上显示屏2距离听课同学的位置，当显示屏2处于最接近听课同学时位于安装座11两侧的显示屏2相对位于安装座11中部的显示屏2折叠一定的角度，使得处于前排两侧的同学能够观察到显示屏2上的信息，而在此状态下三个显示屏2同步显示同样的画面，针对大课堂且教室后排同学较少的情况使装置处于此状态进行授课。
25.展开机构包括转动连接在底板1上的第一连杆35，第一连杆35上固定连接有滑柱351，凸轮33上开设有供滑柱351滑动的滑槽331，凸轮33上固定连接有安装轴341，安装轴341上定轴转动连接有齿条34，第一连杆35上远离滑柱351的一端转动连接有转杆361，转杆361上固定连接有第二连杆36，第二连杆36上固定连接有滑杆362，齿条34上开设有与滑杆362配合的通槽。
26.参照图1-图4，若在进行大课堂授课时教室内人数较多，使得后排也坐满了听课同学，此时启动电机3使得电机3上的驱动轴31转动，进而与驱动轴31固定连接的第二移动轮32转动并在导轨14上滚动，使得滚动的第二移动轮32带动底板1向远离听课同学的方向移动，在第二移动轮32的转动使得底板1移动的过程中，固定连接在驱动轴31上的凸轮33与驱动轴31同步转动，当凸轮33转动时第一连杆35上的滑柱351便能够在凸轮33上的滑槽331内滑动，由于第一连杆35定轴转动在底板1上，底板1上固定连接有固定臂355，第一连杆35上固定连接有锁定轴356，锁定轴356贯穿固定臂355并与固定臂355上定轴转动连接，进而当第一连杆35上的滑柱351在凸轮33上的滑槽331内滑动时能够使得第一连杆35发生往复的摆动，进而摆动的第一连杆35能够通过转杆361对第二连杆36进行推动，转杆361在第一连杆35上具有一定的转动角度，而非三百六十度自由旋转，而第二连杆36上的滑杆362滑动连接在齿条34上的通槽内，且齿条34通过安装轴341转动连接在凸轮33上，进而凸轮33的转动能够对齿条34推动进行往复滑动，而第一连杆35则能通过第二连杆36对齿条34间歇推动，使得齿条34与齿环371间歇啮合。
27.展开机构还包括对称滑动连接在安装座11上的连个安装板21，两个安装板21上均滑动连接有矩形块381，两个矩形块381上分别固定连接有两个螺纹旋向相反的螺纹杆38，两个螺纹杆38上均螺纹连接有套环372，两个套环372之间固定连接有矩形框37，矩形框37上固定连接有齿环371，齿环371的内径大于两个螺纹杆38的直径，齿条34与齿环371间歇啮合，底板1上位于齿环371的两侧对称固定连接有与齿环371贴合的两个限位板15。
28.参照图1-图4，在齿条34与齿环371啮合时滑动的齿条34能够带动齿环371转动，进而齿环371能够带动通过矩形框37固定连接的套环372的转动，且由于限位板15的设置，进
而使得齿环371不会相对齿条34发生左右偏移，既保证了齿环371与齿条34啮合的稳定性，同时也能够使得套环372在转动时两个螺纹旋向相反的螺纹杆38能够同步相互靠近或远离，即图2状态下电机3驱动第二移动轮32顺时针转动时显示屏2远离听课同学，同时凸轮33也顺时针转动，在图3状态下凸轮33顺时针转动时使得滑柱351滑动至凸轮33上的滑槽331大半径的一段时第一连杆35通过推动第二连杆36使得第二连杆36推动齿条34与齿环371啮合，此时安装轴341处于凸轮33上六点钟之后的位置，进而此时凸轮33的转动会对齿条34进行推动，使得齿条34向上运动，使得齿条34带动齿环371转动，此时转动的齿环371带动套环372转动，由于安装板21水平直线滑动在安装座11上，螺纹杆38上的矩形块381竖直滑动在安装板21上，进而此时转动的套环372使得两个对称设置的螺纹杆38相互远离，进而两个安装板21相互远离，此时两个相互远离的安装板21拉动处于安装座11两侧的显示屏2向趋于和处于安装座11中部的显示屏2水平的位置摆动，第二移动轮32滚动至导轨14最远行程时三个显示屏2组成同一平面，此时三块显示屏2共同显示一个画面，而此时显示屏2已经距离前排两侧的同学较远，进而处于前排两侧的同学能够观看到显示屏2上的信息，反之当第二移动轮32转动使得显示屏2靠近听课同学时显示屏2重新折叠成原来状态。
29.实施例二
30.在实施例一的基础上，进一步的是，展开机构上设有用于清理导轨14的清洁机构，清洁机构包括对称固定连接在底板1上的两个立板13，两个立板13上均固定连接有第一伸缩杆41，两个第一伸缩杆41上共同固定连接有横杆4，齿条34与横杆4间歇相抵，第一伸缩杆41上套接有第一拉簧42，第一拉簧42的两端分别固定连接在立板13和横杆4上，清洁机构还包括固定连接在底板1上的连接块48，连接块48上固定连接有两个第二伸缩杆481，两个第二伸缩杆481上远离连接块48的一端共同固定连接有l形架47，两个第二伸缩杆481上均套接有第二拉簧482，第二拉簧482的两端分别固定连接在连接块48和l形架47上，l形架47上转动连接有转柱44，转柱44上固定连接有拉绳43，拉绳43上远离转柱44的一端固定连接在横杆4上，凸轮33间歇与l形架47相抵，清洁机构还包括固定连接在转柱44底部的刷头45，转柱44上套接有扭簧46，扭簧46的两端固定连接在l形架47和刷头45。
31.参照图2和图3，由于齿条34受到第二连杆36的驱动间歇的与齿环371啮合，进而在齿条34不与齿环371啮合时齿条34能够对横杆4造成挤压使得横杆4克服第一拉簧42的拉力向远离立板13的方向移动，由于横杆4通过拉绳43与转柱44连接，进而当横杆4远离立板13时拉绳43受到横杆4的拉力减小，此时在扭簧46的作用下拉绳43被收纳在转柱44上，进而此过程转柱44转动，进而固定连接在转柱44底部的刷头45转动，对导轨14进行更进一步的清扫，而当齿条34不再对横杆4施加推力时横杆4在第一拉簧42的作用下回到原位置，此时横杆4通过拉绳43对转柱44再一次的牵拉使得转柱44再次带动刷头45转动对导轨14进行清洁，凸轮33在跟随第二移动轮32转动的同时能够间歇的接触到l形架47并对l形架47间歇的挤压，使得l形架47克服第二拉簧482的拉力带动刷头45移动，使得刷头45不与第二移动轮32接触，避免了刷头45持续与第二移动轮32接触而使得刷头45上的刷毛被第二移动轮32碾压到损坏，当凸轮33对l形架47推动时滑柱351处于滑动在凸轮33上滑槽331的大半径段，此时齿条34与齿环371处于啮合状态，进而齿条34不对横杆4推动，进而横杆4对拉绳43施加有拉力，进而凸轮33推动l形架47向远离底板1的方向移动时拉绳43只会绷得更紧，进而避免了拉绳43从转柱44上脱落。
32.实施例三
33.在实施例二的基础上，进一步的是，展开机构上设有用于抬升显示屏2的抬升机构，抬升机构包括固定连接在立板13上的第一活塞筒5，第一活塞筒5上滑动连接有第一活塞杆51，安装板21与第一活塞杆51间歇相抵，第一活塞筒5内设有有弹簧52，弹簧52的两端分别固定连接诶在第一活塞筒5和第一活塞杆51上，抬升机构还包括固定连接在底板1内的第二活塞筒54，第二活塞筒54上滑动连接有第二活塞杆55，第二活塞杆55的顶部固定连接在安装座11的下表面，第二活塞筒54上固定连接有气管53，气管53上远离第二活塞筒54的一端固定连接在第一活塞筒5上。
34.参照图1、图2和图5，在两个安装板21相互远离使得三个显示屏2向趋于同一平面的状态运行时两个相互远离的安装板21对与之对应的第一活塞杆51造成挤压，使得第一活塞杆51向第一活塞筒5内滑动，使得第一活塞筒5内的空气通过气管53进入到第二活塞筒54内，使得第二活塞筒54内的第二活塞杆55伸出，进而与第二活塞杆55固定连接的安装座11被抬升起来，进而设置在安装座11上的显示屏2的高度增加，使得后排的同学更容易的看到显示屏2上的信息。
35.工作原理：该自动调整体积及屏幕大小的教学机器人，使用时通过启动电机3使得第二移动轮32在导轨14上滚动，使得装置整体进行移动，在进行多媒体教学时根据大教室内的人数调整底板1上显示屏2距离听课同学的位置，当显示屏2处于最接近听课同学时位于安装座11两侧的显示屏2相对位于安装座11中部的显示屏2折叠一定的角度，使得处于前排两侧的同学能够观察到显示屏2上的信息，而在此状态下三个显示屏2同步显示同样的画面，针对大课堂且教室后排同学较少的情况使装置处于此状态进行授课。
36.若在进行大课堂授课时教室内人数较多，使得后排也坐满了听课同学，此时启动电机3使得电机3上的驱动轴31转动，进而与驱动轴31固定连接的第二移动轮32转动并在导轨14上滚动，使得滚动的第二移动轮32带动底板1向远离听课同学的方向移动，在第二移动轮32的转动使得底板1移动的过程中，固定连接在驱动轴31上的凸轮33与驱动轴31同步转动，当凸轮33转动时第一连杆35上的滑柱351便能够在凸轮33上的滑槽331内滑动，由于第一连杆35定轴转动在底板1上，进而当第一连杆35上的滑柱351在凸轮33上的滑槽331内滑动时能够使得第一连杆35发生往复的摆动，进而摆动的第一连杆35能够通过转杆361对第二连杆36进行推动，转杆361在第一连杆35上具有一定的转动角度，而非三百六十度自由旋转，而第二连杆36上的滑杆362滑动连接在齿条34上的通槽内，且齿条34通过安装轴341转动连接在凸轮33上，进而凸轮33的转动能够对齿条34推动进行往复滑动，而第一连杆35则能通过第二连杆36对齿条34间歇推动，使得齿条34与齿环371间歇啮合；
37.在齿条34与齿环371啮合时滑动的齿条34能够带动齿环371转动，进而齿环371能够带动通过矩形框37固定连接的套环372的转动，且由于限位板15的设置，进而使得齿环371不会相对齿条34发生左右偏移，既保证了齿环371与齿条34啮合的稳定性，同时也能够使得套环372在转动时两个螺纹旋向相反的螺纹杆38能够同步相互靠近或远离，即图2状态下电机3驱动第二移动轮32顺时针转动时显示屏2远离听课同学，同时凸轮33也顺时针转动，在图3状态下凸轮33顺时针转动时使得滑柱351滑动至凸轮33上的滑槽331大半径的一段时第一连杆35通过推动第二连杆36使得第二连杆36推动齿条34与齿环371啮合，此时安装轴341处于凸轮33上六点钟之后的位置，进而此时凸轮33的转动会对齿条34进行推动，使
得齿条34向上运动，使得齿条34带动齿环371转动，此时转动的齿环371带动套环372转动，由于安装板21水平直线滑动在安装座11上，螺纹杆38上的矩形块381竖直滑动在安装板21上，进而此时转动的套环372使得两个对称设置的螺纹杆38相互远离，进而两个安装板21相互远离，此时两个相互远离的安装板21拉动处于安装座11两侧的显示屏2向趋于和处于安装座11中部的显示屏2水平的位置摆动，第二移动轮32滚动至导轨14最远行程时三个显示屏2组成同一平面，此时三块显示屏2共同显示一个画面，而此时显示屏2已经距离前排两侧的同学较远，进而处于前排两侧的同学能够观看到显示屏2上的信息，反之当第二移动轮32转动使得显示屏2靠近听课同学时显示屏2重新折叠成原来状态；
38.由于齿条34受到第二连杆36的驱动间歇的与齿环371啮合，进而在齿条34不与齿环371啮合时齿条34能够对横杆4造成挤压使得横杆4克服第一拉簧42的拉力向远离立板13的方向移动，由于横杆4通过拉绳43与转柱44连接，进而当横杆4远离立板13时拉绳43受到横杆4的拉力减小，此时在扭簧46的作用下拉绳43被收纳在转柱44上，进而此过程转柱44转动，进而固定连接在转柱44底部的刷头45转动，对导轨14进行更进一步的清扫，而当齿条34不再对横杆4施加推力时横杆4在第一拉簧42的作用下回到原位置，此时横杆4通过拉绳43对转柱44再一次的牵拉使得转柱44再次带动刷头45转动对导轨14进行清洁，凸轮33在跟随第二移动轮32转动的同时能够间歇的接触到l形架47并对l形架47间歇的挤压，使得l形架47克服第二拉簧482的拉力带动刷头45移动，使得刷头45不与第二移动轮32接触，避免了刷头45持续与第二移动轮32接触而使得刷头45上的刷毛被第二移动轮32碾压到损坏，当凸轮33对l形架47推动时滑柱351处于滑动在凸轮33上滑槽331的大半径段，此时齿条34与齿环371处于啮合状态，进而齿条34不对横杆4推动，进而横杆4对拉绳43施加有拉力，进而凸轮33推动l形架47向远离底板1的方向移动时拉绳43只会绷得更紧，进而避免了拉绳43从转柱44上脱落。
39.在两个安装板21相互远离使得三个显示屏2向趋于同一平面的状态运行时两个相互远离的安装板21对与之对应的第一活塞杆51造成挤压，使得第一活塞杆51向第一活塞筒5内滑动，使得第一活塞筒5内的空气通过气管53进入到第二活塞筒54内，使得第二活塞筒54内的第二活塞杆55伸出，进而与第二活塞杆55固定连接的安装座11被抬升起来，进而设置在安装座11上的显示屏2的高度增加，使得后排的同学更容易的看到显示屏2上的信息。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。