一种助教机器人和儿童互动装置的制作方法

本发明涉及助教机器人技术领域，尤其涉及一种助教机器人和儿童互动装置。

背景技术：

进入21世纪后，人们的物质文化生活日益丰富多彩，人们会花费更多的时间去关注精神文化生活、去不断地学习、去探索新的东西，随之而来的就是科学技术的飞速发展，各个国家和地区都越来越重视对机器人技术的研究，机器人在生活和生产中发挥的作用也越来越大，其应用的范围也越来越广，机械制造、家用电器、化工、冶金等行业都出现了它的身影，助教机器人是一种专门用于陪伴儿童成长，教授儿童知识，促进儿童学习的机器人，但是由于儿童的自制力差，不具有主动学习的能力，需要督促和促进，为此我们提出了一种助教机器人和儿童互动装置来解决上述问题。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种助教机器人和儿童互动装置。

本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置，包括底板，所述底板的上端设有机器人躯体和零食放置柜，所述机器人躯体的下端设有两个第一伸缩机构，且第一伸缩机构通过固定装置固定在底板上，所述机器人躯体的前侧壁上设有放置槽，放置槽内设有显示器，所述机器人躯体的上端固定有机器人头部，所述机器人头部的前侧从上到下依次设有摄像装置和指示灯，所述机器人头部的上端设有信号收发器，所述零食放置柜内设有隔板，隔板将零食放置柜内从上至下依次分割为零食放置区和零食输出区，所述隔板的上端两侧均设有安装块，所述安装块上均设有滑槽，两个滑槽内均设有滑块，两个滑块的上端固定有零食放置箱，所述零食放置箱内设有多个平行设置的竖挡板，竖挡板将零食放置箱内分隔为多个零食放置区，所述零食放置箱的两侧均设有支撑板，且支撑板固定在隔板上，两个支撑板之间平行固定有两根丝杆，两根丝杆上贯穿设有可水平移动的固定块，所述固定块的中部设有第一螺纹通孔，所述支撑板之间设有第一螺杆，第一螺杆贯穿第一螺纹通孔，所述第一螺杆的一端与其中一个支撑板转动连接，所述第一螺杆的另一端贯穿另一个支撑板，所述支撑板的外侧设有和第一螺杆相对应的第一驱动装置，且第一驱动装置的输出轴和第一螺杆固定连接，所述固定块的下端两侧设有固定板，所述固定板之间设有第二螺杆，所述第二螺杆的一端与其中一个固定板转动连接，所述第二螺杆的另一端贯穿另一个固定板，所述固定板的外侧设有和第二螺杆相对应的第二驱动装置，且第二驱动装置的输出轴和第二螺杆固定连接，第二螺杆上设有移动块，移动块上设有第二螺纹通孔，第二螺杆贯穿第二螺纹通孔，所述移动块的上端固定连接有T型滑块，所述固定块的底部设有和T型滑块对应的T型滑轨，且T型滑块位于T型滑轨内，所述移动块的下端固定有绕线器，所述绕线器通过拉绳连接有空心套筒，所述空心套筒内设有第二伸缩机构，第二伸缩机构的下端两侧设有两根连接杆，所述连接杆的下端通过转轴连接有转动杆，所述转动杆的下端均转动连接有夹具，且两个夹具对称设置，所述空心套筒的下端两侧固定有固定杆，所述固定杆远离空心套筒的一端铰接在夹具的侧壁上，所述零食放置柜的侧壁设有与零食放置箱相对应的箱门，所述零食放置箱的一侧设有零食落出通道，且零食落出通道贯穿隔板并延伸至零食输出区内，所述零食输出区的侧壁上设有开口，所述零食落出通道与开口处侧壁连接，所述零食放置柜的一侧设有零食放置盒，且零食放置盒位于开口的正下方。

优选地，所述底板的下端设有行走机构，且行走机构为万向轮。

优选地，所述机器人躯体上的两侧固定有机器人手臂，所述机器人手臂的前端设有机器手，机器手上握有彩旗。

优选地，所述摄像装置的下端连接有滑动块，机器人头部上设有和滑动块相对应的电动滑轨，且滑动块位于电动滑轨内。

优选地，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构均为电动伸缩杆。

优选地，所述箱门上设有锁扣，零食放置柜上设有和锁扣相对应的锁孔。

优选地，所述零食放置箱上设有把手，所述把手上设有防滑纹。

优选地，所述第一驱动装置和第二驱动装置均为电机。

本发明中，通过底板下端的行走机构将整个装置移动到适当位置，儿童按动机器人躯体上的开关，机器人头部的摄像装置通过电动滑轨的滑动，对儿童进行拍照测量，机器人内部的感应器发出感应，通过第一伸缩机构将机器人躯体下降至和儿童高度一致的位置，儿童可通过放置槽内的显示器进行答题，答题正确后，机器人头部的指示灯变为绿色，同时信号收发器发出信号，第一驱动装置的输出轴带动第一螺杆转动，通过第一螺杆和两侧的丝杆将固定块移动到适宜位置，第二驱动装置的输出轴带动第二螺杆转动，通过第二螺杆和T型滑块将移动块移动到适当位置，绕线器通过拉绳将空心套筒降至零食放置箱内零食的上方，空心套筒内的第二伸缩机构向下伸出时，底部的两根连接杆通过转轴将夹具打开，第二伸缩机构向上升起时夹具合并，将零食加紧，通过第一螺杆和第二螺杆将零食移动至零食落出通道内，零食通过零食落出通道落入零食放置盒内，儿童可从零食放置盒内取出零食，零食放置柜内的零食派发完毕后，可打开零食放置柜一侧的箱门，将零食放置箱通过滑槽和滑块拉出，放入零食，再重新滑入柜中。本发明通过摄像装置、感应器以及伸缩机构的结合，可根据儿童身高进行智能升降，显示器上的智能答题和零食取放的结合不仅提高了助教机器人和儿童的互动性，还提高了趣味性，增加了对儿童的教育性，适宜推广。

附图说明

图1为本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置的零食放置区结构示意图；

图3为本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置的零食放置柜剖视图；

图4为本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置的零食放置箱结构示意图；

图5为本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置的夹取装置结构示意图；

图6为本发明提出的一种助教机器人和儿童互动装置的T型滑块结构示意图。

图中：1信号收发器、2指示灯、3显示器、4第一伸缩机构、5摄像装置、6零食放置柜、7零食放置盒、8底板、9机器人躯体、10第一螺杆、11固定块、12滑槽、13隔板、14第二螺杆、15绕线器、16丝杆、17固定板、18第二驱动装置、19滑块、20移动块、21空心套筒、22支撑板、23零食放置箱、24第一驱动装置、25箱门、26 T型滑块、27 T型滑轨、28第二伸缩机构、29连接杆、30固定杆、31夹具。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

参照图1-6，一种助教机器人和儿童互动装置，包括底板8，底板8用来支撑整个装置，底板8的上端设有机器人躯体9和零食放置柜6，机器人躯体9的下端设有两个第一伸缩机构4，且第一伸缩机构4通过固定装置固定在底板8上，第一伸缩机构4可以调节机器人的高度，机器人躯体9的前侧壁上设有放置槽，放置槽内设有显示器3，儿童可以通过显示器3答题，机器人躯体9的上端固定有机器人头部，机器人头部的前侧从上到下依次设有摄像装置5和指示灯2，摄像装置5可以进行拍照，从而测量儿童身高，儿童答题正确指示灯2发出绿光，儿童回答错误指示灯2发出红光，机器人头部的上端设有信号收发器1，零食放置柜6内设有隔板13，隔板13将零食放置柜6内从上至下依次分割为零食放置区和零食输出区，隔板13的上端两侧均设有安装块，安装块上均设有滑槽12，两个滑槽12内均设有滑块19，滑块19可以在滑槽12内滑动，两个滑块19的上端固定有零食放置箱23，零食放置箱23用来存放各种零食，零食放置箱23内设有多个平行设置的竖挡板，竖挡板将零食放置箱23内分隔为多个零食放置区，零食放置箱23的两侧均设有支撑板22，且支撑板22固定在隔板13上，两个支撑板22之间平行固定有两根丝杆16，两根丝杆16上贯穿设有可水平移动的固定块11，固定块11的中部设有第一螺纹通孔，支撑板22之间设有第一螺杆10，第一螺杆10贯穿第一螺纹通孔，第一螺杆10的一端与其中一个支撑板22转动连接，第一螺杆10的另一端贯穿另一个支撑板22，支撑板22的外侧设有和第一螺杆10相对应的第一驱动装置24，且第一驱动装置24的输出轴和第一螺杆10固定连接，通过第一驱动装置24的输出轴可以带动第一螺杆10转动，从而带动固定块11移动，固定块11的下端两侧设有固定板17，固定板17之间设有第二螺杆14，第二螺杆14的一端与其中一个固定板17转动连接，第二螺杆14的另一端贯穿另一个固定板17，固定板17的外侧设有和第二螺杆14相对应的第二驱动装置18，且第二驱动装置18的输出轴和第二螺杆14固定连接，第二驱动装置18的输出轴带动第二螺杆14转动，第二螺杆14上设有移动块20，第二螺杆14的转动带动移动块20移动，移动块20上设有第二螺纹通孔，第二螺杆14贯穿第二螺纹通孔，移动块20的上端固定连接有T型滑块26，固定块11的底部设有和T型滑块26对应的T型滑轨27，且T型滑块26位于T型滑轨27内，移动块20的下端固定有绕线器15，绕线器15可以控制下端抓取装置的高度，绕线器15通过拉绳连接有空心套筒21，空心套筒21内设有第二伸缩机构28，第二伸缩机构28的下端两侧设有两根连接杆29，连接杆29的下端通过转轴连接有转动杆，转动杆的下端均转动连接有夹具31，且两个夹具31对称设置，空心套筒21的下端两侧固定有固定杆30，固定杆30远离空心套筒21的一端铰接在夹具31的侧壁上，零食放置柜6的侧壁设有与零食放置箱23相对应的箱门25，零食放置箱23的一侧设有零食落出通道，抓取装置将零食从零食放置箱23中放入零食落出通道中，且零食落出通道贯穿隔板13并延伸至零食输出区内，零食输出区的侧壁上设有开口，零食落出通道与开口处侧壁连接，零食放置柜6的一侧设有零食放置盒7，零食通过零食落出通道和开口到达零食放置盒7中，且零食放置盒7位于开口的正下方。

本发明中，底板8的下端设有行走机构，且行走机构为万向轮，便于将整个装置进行移动，机器人躯体9上的两侧固定有机器人手臂，机器人手臂的前端设有机器手，机器手上握有彩旗，增加机器人的趣味性和观赏性，更符合儿童的审美观，增加对儿童的吸引，摄像装置5的下端连接有滑动块，机器人头部上设有和滑动块相对应的电动滑轨，且滑动块位于电动滑轨内，电动滑轨可通过滑动块带动摄像装置5滑动，第一伸缩机构4和第二伸缩机构28均为电动伸缩杆，箱门25上设有锁扣，零食放置柜6上设有和锁扣相对应的锁孔，可通过箱门25将零食放置柜6内的零食放置区封闭，零食放置箱23上设有把手，把手上设有防滑纹，进行防滑，第一驱动装置24和第二驱动装置18均为电机，提供动力。

本发明中，通过底板8下端的行走机构将整个装置移动到适当位置，儿童按动机器人躯体9上的开关，机器人头部的摄像装置5通过电动滑轨的滑动，对儿童进行拍照测量，机器人内部的感应器发出感应，通过第一伸缩机构4将机器人躯体9下降至和儿童高度一致的位置，儿童可通过放置槽内的显示器3进行答题，答题正确后，机器人头部的指示灯2变为绿色，同时信号收发器1发出信号，第一驱动装置24的输出轴带动第一螺杆10转动，通过第一螺杆10和两侧的丝杆16将固定块11移动到适宜位置，第二驱动装置18的输出轴带动第二螺杆14转动，通过第二螺杆14和T型滑块26将移动块20移动到适当位置，绕线器15通过拉绳将空心套筒21降至零食放置箱23内零食的上方，空心套筒21内的第二伸缩机构28向下伸出时，底部的两根连接杆29通过转轴将夹具31打开，第二伸缩机构28向上升起时夹具31合并，将零食加紧，通过第一螺杆10和第二螺杆14将零食移动至零食落出通道内，零食通过零食落出通道落入零食放置盒7内，儿童可从零食放置盒7内取出零食，零食放置柜6内的零食派发完毕后，可打开零食放置柜6一侧的箱门25，将零食放置箱23通过滑槽12和滑块19拉出，放入零食，再重新滑入柜中。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。