用于创客教育的多足机器人的制作方法

1.本实用新型涉及仿生机器人，更具体地说是用于创客教育的多足机器人。


背景技术：

2.创客教育是一种融合科学、技术、工程、艺术、数学等知识与技能，遵循自由开放、创新创意、探究体验的教育理念，以实践创造学习为主，培养创新型人才的新型教育模式。创客教育核心教育理念是通过动手实践培养学生的创新能力、探究力和创造力。
3.当前市场上创客教育类智能机器人种类繁多，功能不一，特别是多足机器人的结构设计不合理，为了满足方便调试和维修的要求，直接将主控板裸露于车身外部，主控板容易受到碰撞而损坏，虽然也有将主控板设计在机身内部的，能够对主控板起到保护作用，但是由于处于机身内部，不方便调试和维修。
4.因此，有必要设计一种能够对主控板起到防碰撞的作用，又能够方便调试和维修的智能机器人。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供用于创客教育的多足机器人。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.用于创客教育的多足机器人，包括机身、多个具有至少一个自由度的行走机构，及与所述行走机构数量相适应的第一驱动件；所述第一驱动件安装于所述机身上，所述第一驱动件与所述行走机构驱动连接，以驱动所述行走机构运动；所述机身包括上支撑板、下支撑板和支撑连接件；所述上支撑板和所述下支撑板通过所述支撑连接件连接在一起，所述上支撑板和所述下支撑板之间形成有安装空间，所述安装空间内安装有电池，及用于控制机器人的主控板，所述第一驱动件、电池与所述主控板电性连接，所述上支撑板对应于所述主控板的安装位置开设有用于所述主控板的上端显露于外部的窗口，所述主控板的顶部设有顶盖，所述顶盖固定连接于所述上支撑板的上表面。
8.其进一步技术方案为：所述安装空间内设有用于支撑并固定所述主控板的支撑座，所述支撑座包括支撑面板，及与所述支撑面板固定连接的l型支撑，所述l型支撑与所述下支撑板固定连接。
9.其进一步技术方案为：所述顶盖包括顶部遮挡板，及固定连接于所述顶部遮挡板的侧面边缘的多个侧立支撑板；所述侧立支撑板的底部固定连接于所述上支撑板的上表面。
10.其进一步技术方案为：所述顶部遮挡板上设有控制机器人的开关，以及用于显示数据的数码管，所述开关和所述数码管与所述主控板电性连接。
11.其进一步技术方案为：所述行走机构和所述第一驱动件均为六个，六个所述第一驱动件围绕于所述机身布置，且六个所述第一驱动件位于所述机身的左前、右前、左中、右中、左后和右后的方位，六个所述行走机构与六个所述第一驱动件的方位一致。
12.其进一步技术方案为：位于所述机身左前、右前、左后和右后四个方位的所述行走机构与所述机身中轴线呈45度夹角，位于所述机身左中和右中两个方位的所述行走机构与所述机身中轴线呈90度夹角。
13.其进一步技术方案为：所述行走机构包括第一活动关节、第二活动关节和十字连接件；所述第二活动关节包括第二驱动件、第三驱动件和衔接件；所述第二驱动件与所述第一活动关节活动连接，所述第三驱动件与所述十字连接件活动连接，所述第二驱动件和第三驱动件通过所述衔接件连接。
14.其进一步技术方案为：所述第一活动关节的底部设有半球形脚垫。
15.其进一步技术方案为：还包括与所述主控板电性连接的摄像头、云台和超声波传感器，所述云台安装于所述上支撑板的上表面，所述摄像头安装于所述云台上；所述超声波传感器安装于所述机身的前部。
16.其进一步技术方案为：所述云台包括与第一活动部和第二活动部；所述第一活动部与所述上支撑板活动连接，且可相对于所述上支撑板做水平旋转运动，所述第二活动部与所述第一活动部活动连接，且可相对于所述第一活动部做俯仰旋转运动。
17.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过在上支撑板和下支撑板之间设有安装空间，主控板安装在安装空间中，并且在上支撑板开设有用于主控板显露于外部的外部的窗口，主控板的顶部设有顶盖，顶盖能够对主控板显露于外部的区域进行防碰撞保护，而且便于主控板的散热，另外，需要检修和维护主控板的控制元件时，拆卸到顶盖便可操作，无需将打开机身，检修和维护更加方便。
18.设置的云台可以进行水平旋转和俯仰旋转两个自由度的活动，从而增大了摄像头的拍摄范围。
19.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型具体实施例提供的用于创客教育的多足机器人的结构示意图；
22.图2为本实用新型具体实施例提供的用于创客教育的多足机器人的结构示意图(部分结构)；
23.图3为本实用新型具体实施例提供的用于创客教育的多足机器人中顶盖的结构示意图；
24.图4为本实用新型具体实施例提供的用于创客教育的多足机器人中支撑座的结构示意图；
25.图5为本实用新型具体实施例提供的用于创客教育的多足机器人中行走机构的结构示意图。
26.附图标记
27.1、机身；11、上支撑板；12、下支撑板；13、支撑连接件；2、行走机构；21、第一活动关节；22、第二活动关节；221、衔接件；222、第三驱动件；223、第二驱动件；23、十字连接件；3、云台；4、摄像机；5、超声波传感器；6、顶盖；61、顶部遮挡板；611、开关；612、数码管；62、侧立支撑板；7、第一驱动件；8、支撑座；9、主控板。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型具体实施例，对本实用新型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。
29.应当理解，当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
30.还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
31.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
32.请参考图1、2，本实用新型实施例提供了一种用于创客教育的多足机器人，包括机身1、多个具有至少一个自由度的行走机构2，及与行走机构2数量相适应的第一驱动件7；第一驱动件7安装于机身1上，第一驱动件7与行走机构2驱动连接，以驱动行走机构2运动；机身1包括上支撑板11、下支撑板12和支撑连接件13；上支撑板11和下支撑板12通过支撑连接件13连接在一起，上支撑板11和下支撑板12之间形成有安装空间，安装空间内安装有电池，及用于控制机器人的主控板9，第一驱动件7、电池与主控板9电性连接，上支撑板11对应于主控板9的安装位置开设有用于主控板9的上端显露于外部的窗口，主控板9的顶部设有顶盖6，顶盖6固定连接于上支撑板11的上表面。
33.在本实施例中，机器人为六足机器人，因此，行走机构2和第一驱动件7均为六个，行走机构2相对于机器人的六个腿，每个腿均可单独活动，六个腿的活动由主控板9统一控制协调。六个腿环绕于机身1布置，六个腿位于机身1的左前、右前、左中、右中、左后和右后的方位，六个第一驱动件7与六个第一驱动件7的方位一致。
34.在本实施例中，位于机身1左前、右前、左后和右后四个方位的行走机构2与机身1中轴线呈45度夹角，位于机身1左中和右中两个方位的行走机构2与机身1中轴线呈90度夹角。
35.在本实施例中，电池采用长方形的魔术贴贴装固定在下支撑板12的上表面，电池处于下支撑板12的中心位置，以平衡机身1的重心。
36.在本实施例中，上支撑板11和下支撑板12对应于左前、右前、左中、右中、左后和右
后的方位的位置设有延伸部，上支撑板11和下支撑板12的延伸部之间的空间作为第一驱动件7的安装空间。
37.在本实施例中，支撑连接件13共有六个，机身1的前后各一个，机身1的左右各两个，支撑连接件13为u型结构，并靠近上支撑板11和下支撑板12的边缘通过尼龙铆钉进行固定，支撑连接件13靠近上支撑板11和下支撑板12的边缘位置布置，可以给机身1预留较大的安装空间来安装部件，避免了对安装的部件造成干扰或者干涉。
38.在一实施例中，如图1、3所示，顶盖6包括顶部遮挡板61，及固定连接于顶部遮挡板61的侧面边缘的多个侧立支撑板62；侧立支撑板62的底部固定连接于上支撑板11的上表面。
39.本实施例中，顶部遮挡板61与侧立支撑板62为一体式成型结构，侧立支撑板62共有六个，且呈间隔布置，间隔的区域利于主控板9散热。侧立支撑板62通过螺丝固定在上支撑板11的上表面。
40.在一实施例中，如图1所示，顶部遮挡板61上设有控制机器人的开关611，以及用于显示数据的数码管612，开关611和数码管612与主控板9电性连接。数码管612上显示有数字，为当前电池的电压，可用于判断机器人的电量状况。开关611用来开启或者关闭机器人。
41.在一实施例中，如图2、4所示，安装空间内设有用于支撑并固定主控板9的支撑座8，支撑座8包括支撑面板，及与支撑面板固定连接的l型支撑，l型支撑与下支撑板12固定连接。
42.本实施例中，支撑面板和l型支撑为一体式成型结构，l型支撑有三个，分别位于支撑面板的左侧、右侧和后侧。l型支撑通过尼龙铆钉固定在下支撑面板的上表面。
43.在一实施例中，如图1所示，用于创客教育的多足机器人还包括与主控板9电性连接的摄像头、云台3和超声波传感器5，云台3安装于上支撑板11的上表面，摄像头安装于云台3上；超声波传感器5安装于机身1的前部。
44.在一实施例中，云台3包括与第一活动部和第二活动部；第一活动部与上支撑板11活动连接，且可相对于上支撑板11做水平旋转运动，第二活动部与第一活动部活动连接，且可相对于第一活动部做俯仰旋转运动。
45.本实施例中，云台3具有两个活动自由度，一个自由度时水平旋转运动，另一自由度是俯仰旋转运动。当然在其它实施例中，也可以再加入左右偏转运动的自由度。
46.本实施例中，云台3靠近机身1的前部布置，避免机器人的其它部件对摄像头的运动和视野造成干扰。
47.在一实施例中，如图1、5所示，行走机构2包括第一活动关节21、第二活动关节22和十字连接件23；第二活动关节22包括第二驱动件223、第三驱动件222和衔接件221；第二驱动件223与第一活动关节21活动连接，第三驱动件222与十字连接件23活动连接，第二驱动件223和第三驱动件222通过衔接件221连接。
48.本实施例中，第一活动关节21为h型零件，两侧的一端弯曲，并有相互靠近趋势，在两侧之间设有u型件，采用尼龙铆钉固定。在弯曲的末端固定有另一u型件，另一u型件的两侧与第一活动关节21末端的内部接触，并用螺丝螺母将两者固定。
49.在一实施例中，第一活动关节21底部设有半球形脚垫。
50.本实施例中，在另一u型件的末端上安装有半球形的脚垫，其为软质材料，用于增
大机器人与底面的摩擦。
51.本实用新型通过在上支撑板和下支撑板之间设有安装空间，主控板安装在安装空间中，并且在上支撑板开设有用于主控板显露于外部的外部的窗口，主控板的顶部设有顶盖，顶盖能够对主控板显露于外部的区域进行防碰撞保护，而且便于主控板的散热，另外，需要检修和维护主控板的控制元件时，拆卸到顶盖便可操作，无需将打开机身，检修和维护更加方便。设置的云台可以进行水平旋转和俯仰旋转两个自由度的活动，从而增大了摄像头的拍摄范围。
52.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。