本发明涉及一种机器人教学工具，具体的说是一种蛙泳手臂动作教学展示用机器人。
背景技术：
我国卫生部曾做过统计，平均每年有5.7万人死于溺水，而在这部分溺亡的人中有一部分人是不玩不会游泳的，因此，为了减少因不会游泳而溺亡的量，社会应该需要对大众进行游泳普及教学。
在传统的四种游泳姿势当中，蛙泳是较为容易学的，在教学时，为了避免初学者手脚不协调，往往需要将蛙泳的腿部动作和手臂动作分开进行教学，而在普及教学过程中，由于需要时刻向参访的学者进行蛙泳手臂动作的展示，因此只靠人工来进行演示是不够的，需要相应的机器人来进行辅助展示教学。
技术实现要素：
现为了满足上述对机器人辅助蛙泳教学的需求，本发明提出了一种蛙泳手臂动作教学展示用机器人。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种蛙泳手臂动作教学展示用机器人，包括展示架，所述展示架上固装有躯干，躯干的左侧设有头部。
所述躯干右侧前端、右侧后端均固装有台板，每个台板上均以固定方式安装有电机，每个台板上均以轴承连接方式分别安装有三个细轴、两个粗轴以及一个变动轴；所述电机均连接有不完全齿轮，每个细轴上均安装有惰轮，所述不完全齿轮均与对应的三个惰轮啮合相配；所述粗轴上均安装有双向齿轮，所述变动轴上均安装有直齿轮，所述双向齿轮、直齿轮均与惰轮一一对应啮合。
在所述双向齿轮中，靠近躯干一侧的双向齿轮均啮合有一号传动齿轮，靠上侧方位的双向齿轮均啮合有二号传动齿轮；两个一号传动齿轮共同连接有通过轴承安装在躯干上的长圆轴；所述二号传动齿轮均连接有短圆轴。
所述展示架的前侧方、后侧方均设有球体块，每个球体块上均焊接有手臂，每个球体块的球面分别在水平面上、竖直面上对应开有横环槽、竖环槽；所述长圆轴的前后两端、每个短圆轴的下端、每个变动轴左端均设有横截面为正方形的方轴部分；每个方轴部分均与横环槽、竖环槽滑动配合。
所述对应的三个不完全齿轮以对应的电机为圆心呈环形方向均布；每个双向齿轮的圆弧面以及任意一个大圆面上均沿环形方向均布有一圈直齿。
所述横环槽、竖环槽二者的轨迹均呈圆形，横环槽、竖环槽二者的圆心位置与对应的球体块的球心位置相适配；长圆轴、对应的短圆轴、对应的变动轴三者轴线的交汇处位置与对应的球体块的球心位置相适配。
每个台板上均焊接有将短圆轴通过轴承安装的稳定架。
所述手臂在球体块上安装的位置点位于横环槽、竖环槽二者在左侧的交汇处。
本发明的有益效果是：
本发明自动化程度高，通过轮齿交替式传动，实现控制两个手臂在三个视角方向上循环依次进行90度旋转，实现了近似模拟蛙泳时手臂的外划和内划动作，即对蛙泳时手臂动作具有一定的展示作用，并具有良好的辅助教学效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的左视图；
图2为本发明的主视图；
图3为球体块的立体图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行更清楚、更完整的阐述，当然所描述的实施例只是本发明的一部分而非全部，基于本实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下所获得的其他的实施例，均在本发明的保护范围内。
如图1至图3所示，一种蛙泳手臂动作教学展示用机器人，包括展示架1，所述展示架1上固装有躯干2，躯干2的左侧设有头部4。
所述躯干2右侧前端、右侧后端均固装有台板7，每个台板7上均以固定方式安装有电机8，每个台板7上均以轴承连接方式分别安装有三个细轴16、两个粗轴17以及一个变动轴18；所述电机8均连接有不完全齿轮10，每个细轴16上均安装有惰轮11，所述不完全齿轮10均与对应的三个惰轮11啮合相配；所述粗轴17上均安装有双向齿轮6，所述变动轴18上均安装有直齿轮9，所述双向齿轮6、直齿轮9均与惰轮11一一对应啮合。
在所述双向齿轮6中，靠近躯干2一侧的双向齿轮6均啮合有一号传动齿轮3，靠上侧方位的双向齿轮6均啮合有二号传动齿轮19；两个一号传动齿轮3共同连接有通过轴承安装在躯干2上的长圆轴13；所述二号传动齿轮19均连接有短圆轴14。
所述展示架1的前侧方、后侧方均设有球体块12，每个球体块12上均焊接有手臂5，每个球体块12的球面分别在水平面上、竖直面上对应开有横环槽12a、竖环槽12b；所述长圆轴13的前后两端、每个短圆轴14的下端、每个变动轴18左端均设有横截面为正方形的方轴部分；每个方轴部分均与横环槽12a、竖环槽12b滑动配合。
所述对应的三个不完全齿轮10以对应的电机8为圆心呈环形方向均布；每个双向齿轮6的圆弧面以及任意一个大圆面上均沿环形方向均布有一圈直齿。
所述横环槽12a、竖环槽12b二者的轨迹均呈圆形，横环槽12a、竖环槽12b二者的圆心位置与对应的球体块12的球心位置相适配；长圆轴13、对应的短圆轴14、对应的变动轴18三者轴线的交汇处位置与对应的球体块12的球心位置相适配。
每个台板7上均焊接有将短圆轴14通过轴承安装的稳定架15。
所述手臂5在球体块12上安装的位置点位于横环槽12a、竖环槽12b二者在左侧的交汇处。
作为本发明的第一种实施方式，以驱动位于前侧的手臂5为例(以下描述的零部件以及方位均不包括本发明位于躯干2后侧方的零部件)，具体过程如下：
通过电机8带动不完全齿轮10恒速顺时针旋转，使得不完全齿轮10能够循环往复地依次与三个惰轮11进行啮合传动。
在不完全齿轮10与位于前侧上方的惰轮11进行啮合期间，在该惰轮11、靠上侧的双向齿轮6的依次传动作用下，短圆轴14以及二号传动齿轮19均能够进行逆时针旋转，在短圆轴14的方轴部分的旋转驱动下，手臂5以及球体块12能够在俯视方向上进行90度逆时针旋转，即控制手臂5进行蛙泳时的外划。长圆轴13所对应的方轴部分、变动轴18所对应的方轴部分均在横环槽12a内相对滑动。
在不完全齿轮10与位于前侧下方的惰轮11进行啮合期间，在该惰轮11的传动作用下，变动轴18以及直齿轮9均能够进行顺时针旋转，在变动轴18的方轴部分的旋转驱动下，手臂5以及球体块12能够在左视方向上进行90度顺时针旋转，即控制手臂5进行蛙泳时的内划的前半部动作。短圆轴14所对应的方轴部分、长圆轴13所对应的方轴部分均在竖环槽12b内相对滑动。此时，竖环槽12b与横环槽12a所处的平面发生了对调。
在不完全齿轮10与位于后侧下方的惰轮11进行啮合期间，在该惰轮11、靠下侧的双向齿轮6的依次传动作用下，长圆轴13以及一号传动齿轮3均能够进行顺时针旋转，在长圆轴13的方轴部分的旋转驱动下，手臂5以及球体块12能够在主视方向上进行90度顺时针旋转，即控制手臂5进行蛙泳时的内划的后半部动作，并且手臂5回到了初始状态。长圆轴13所对应的方轴部分、变动轴18所对应的方轴部分均在对调后的横环槽12a内相对滑动。此时，横环槽12a此时的状态变成了竖环槽12b的初始状态，竖环槽12b此时的状态变成了横环槽12a的初始状态，即横环槽12a与竖环槽12b实现了完全对调。
作为本发明的第二种实施方式，与第一种实施方式同步进行，以驱动位于后侧的手臂5为例(以下描述的零部件以及方位均不包括本发明位于躯干2前侧方的零部件)，具体过程如下：
通过电机8带动不完全齿轮10恒速逆时针旋转，使得不完全齿轮10能够循环往复地依次与三个惰轮11进行啮合传动。
在不完全齿轮10与位于前侧上方的惰轮11进行啮合期间，在该惰轮11、靠上侧的双向齿轮6的依次传动作用下，短圆轴14以及二号传动齿轮19均能够进行顺时针旋转，在短圆轴14的方轴部分的旋转驱动下，手臂5以及球体块12能够在俯视方向上进行90度顺时针旋转，即控制手臂5进行蛙泳时的外划。长圆轴13所对应的方轴部分、变动轴18所对应的方轴部分均在横环槽12a内相对滑动。
在不完全齿轮10与位于后侧下方的惰轮11进行啮合期间，在该惰轮11的传动作用下，变动轴18以及直齿轮9均能够进行逆时针旋转，在变动轴18的方轴部分的旋转驱动下，手臂5以及球体块12能够在左视方向上进行90度逆时针旋转，即控制手臂5进行蛙泳时的内划的前半部动作。短圆轴14所对应的方轴部分、长圆轴13所对应的方轴部分均在竖环槽12b内相对滑动。此时，竖环槽12b与横环槽12a所处的平面发生了对调。
在不完全齿轮10与位于前侧下方的惰轮11进行啮合期间，在该惰轮11、靠下侧的双向齿轮6的依次传动作用下，长圆轴13以及一号传动齿轮3均能够进行顺时针旋转，在长圆轴13的方轴部分的旋转驱动下，手臂5以及球体块12能够在主视方向上进行90度顺时针旋转，即控制手臂5进行蛙泳时的内划的后半部动作，并且手臂5回到了初始状态。长圆轴13所对应的方轴部分、变动轴18所对应的方轴部分均在对调后的横环槽12a内相对滑动。此时，横环槽12a此时的状态变成了竖环槽12b的初始状态，竖环槽12b此时的状态变成了横环槽12a的初始状态，即横环槽12a与竖环槽12b实现了完全对调。
综上所述，本发明能够控制两个手臂5在三个视角方向上循环依次进行90度旋转，实现了近似模拟蛙泳时手臂的外划和内划动作，即对蛙泳时手臂动作具有一定的展示作用，并具有良好的辅助教学效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。