专利名称：机器人教育套件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人教育套件。
背景技术：
目前，已有多种“机器人教育”产品。但基本上都是针对高校学生、科研，或者针对国内和国际机器人相关比赛而设计的，针对基础教育开发的教育套件极少，且整体上以“商业利益”为重点而开发的。虽然有少数的针对基础教育开发的“教育机器人套件”，但追求趣味性，只带有简单的“说明书”无详细的教材外，忽略了教育性，且结构不符合教育要求。总之，当前无适合基础教育需求的“机器人教育套件”。
发明内容针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种机器人教育套件。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种机器人教育套件，包括骨架组件，骨架组件包括基板和连接固定组件，基板上装设有动力组件和电气组件；连接固定组件包括用于组件的连接和固定的公母铜柱和螺丝；用于搭建机器人硬件体的骨架、组件连接和固定兼做垫片的塑骨和铜骨；电气组件包括控制器、驱动模块、传感器模块、供电模块、蜂鸣器和电动机；控制器包括微处理器、电源转换模块、存储器、通讯电路和输入输出接口电路；供电模块经电源转换模块与微处理器相连，存储器、通讯电路、输入输出接口电路和驱动模块均与微处理器相连；微处理器经驱动模块与电动机和动力组件相连，传感器模块和蜂鸣器经输入输出接口电路与微处理器相连，电源模块分别与驱动模块和传感器模块电连接。作为优选，传感器模块包括红外反射式传感器、轻触开关和光传感器。作为优选,动力组件包括传动轮组、万向轮、变速传动装置、传动轴和传动带中的一种以上，所述变速传动装置包括齿轮、轴、轴套、壳体和螺丝中的一种以上，且变速传动装置由电动机提供动力。作为优选，微处理器为单片机。作为优选，微处理器为DSP数字信号处理器。作为优选，变速传动装置为变速箱。与现有技术相比，本实用新型的优点在于结构简单更经济实用，骨架组件可以二次加工，如折断、折叠、弯曲。给用户提供更大的发挥空间，教育价值提高很多。
图I为本实用新型电路结构示意图；图2为本实用新型的基板的结构示意图；图3为本实用新型的公铜柱的结构示意图；图4为本实用新型的母铜柱的结构示意图；[0018]图5为本实用新型的塑骨的结构示意图；图6为本实用新型的铜骨的结构示意图；图7为本实用新型的第一滑轮的结构示意图；图8为本实用新型的传动轮的结构示意图；图9为本实用新型的万向轮的结构示意图；图10为本实用新型的第二滑轮的结构示意图；图11为本实用新型的十字臂的结构示意图；图12为本实用新型的传动轴的结构示意图； 图13为本实用新型的摇杆式开关的结构示意图；图14为本实用新型的弹性铜片的结构示意图；图15为本实用新型的按键式开关的结构示意图；图16为本实用新型的变速传动装置的结构示意图；图17为本实用新型的电机的结构示意图；图18为本实用新型的控制器的电路图；图19为本实用新型的工作流程示意图；图20为本实用新型的I路控制器的电路图；图21为本实用新型的2路控制器的电路图；图22为本实用新型的3路控制器的电路图；图23为本实用新型的4路控制器的电路图；。图中11、基板；12、第一螺孔；21、公铜柱；22、母铜柱；31、塑骨；32、第二螺孔；33、铜骨；34、第三螺孔；35、断槽；41、第一滑轮；42、传动轮；43、万向轮；44、第二滑轮；45、十字臂；46、串轴孔；47、第四螺孔；48、传动轴；51、摇杆式开关；52、弹性铜片；53、按键式开关；6、变速传动装置；7、电机。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。作为本实用新型的一种实施方式，参阅图1，本实用新型包括骨架组件，骨架组件包括基板11和连接固定组件，基板11上装设有动力组件和电气组件；连接固定组件包括用于组件的连接和固定的公母铜柱22和螺丝；用于搭建机器人硬件体的骨架、组件连接和固定兼做垫片的塑骨31和铜骨33 ;电气组件包括控制器、驱动模块、传感器模块、供电模块、蜂鸣器和电动机；控制器包括微处理器、电源转换模块、存储器、通讯电路和输入输出接口电路；供电模块经电源转换模块与微处理器相连，存储器、通讯电路、输入输出接口电路和驱动模块均与微处理器相连；微处理器经驱动模块与电动机和动力组件相连，传感器模块和蜂鸣器经输入输出接口电路与微处理器相连，电源模块分别与驱动模块和传感器模块电连接。传感器模块包括红外反射式传感器、轻触开关和光传感器。动力组件包括传动轮42组、万向轮43、变速传动装置6、传动轴48和传动带中的一种以上，所述变速传动装置6包括齿轮、轴、轴套、壳体和螺丝中的一种以上，且变速传动装置6由电动机提供动力。微处理器可为单片机。微处理器也可为DSP数字信号处理器。变速传动装置6为变速箱。参阅图2，基板11是安装其他组件的基础方形板，上面有均匀分布的第一螺孔12和中心标识及第一螺孔12的序号，便于辨别。第一螺孔12与其它组件的螺孔有空间的一致性。参阅图3和图4，分别为公铜柱21和母铜柱22，用于组件的连接和固定。参阅图5和图6，分别为塑骨31和铜骨33，塑骨31的上面有均匀分布的第二螺孔32和断槽35的长方形条物。第二螺孔32与其它组件的螺孔有空间的一致性。断槽35是为便于折断。用于搭建硬件体的骨架、组件连接和固定、做垫片。铜骨33的上面有均匀分布的第三螺孔34和断槽35的长方形条物。第三螺孔34与其它组件的螺孔有空间的一致性。断槽35是为便于折叠和折断。用于搭建硬件体的骨架、组件多角度连接和固定、做垫片。参阅图7、图8、图9和图10，分别为本实用新型的传动轮42、第一滑轮41、第二滑轮44和万向轮43，上述部件用于整体的传动使用。 参阅图11，十字臂45，其上设有一个串轴孔46和多个第四螺孔47的器件。用于组件间传动、连接、固定。参阅图12，传动轴48，其形状可包括切面为正六边形、圆形的不同长度的和带螺纹的轴。用于连接变速传动装置6与传动轮42、第一滑轮41和第二滑轮44。参阅图13和图15，为本实用新型的两种不同类型的开关组件，均安装于基板11上，分别为摇杆式开关51和按键式开关53。参阅图14，为弹性铜片52，是比较薄的有弹性的带有螺孔的铜片。用于导电、连接、固定、动态链接。参阅图16，为变速传动装置6，进一步可为变速箱。包括齿轮、轴、轴套、壳体、螺丝等多个小器件组成。由电动机提供动力，内部齿轮的不同组合可得到5种不同的最终转速。是该套件中变速传动装置6。参阅图17，为电机7，进一步讲可为YFF-130型电动机。是能源转化的器件，动力来源。参阅图18，控制器是一块电路板，核心元件是一块处理器(单片机或数字信号处理器等)，处理器周围电路包括存储器电路、驱动电路、通讯电路、输入输出接口电路，电源电路等(在处理器内部存储器里存储开发者设计的程序，这程序主要包括若干独立的基本功能程序模块，这些基本功能程序模块分别实现编程软件上的基本命令按钮上所显示的功能(如前进、后退、停止……等)。在外部存储器里保存用户程序，由编程软件根据用户编写的图形程序来生成用户程序。用户程序是一串与用户编写的图形程序相对应的命令代码。在控制器独立工作时，用户程序决定处理器内部存储器里的基本功能程序模块的执行特点。本实用新型的控制器和编程软件是配套使用的组件，缺一不可。工作过程如下I.用户编程和下载过程用户把图形化编程软件安装在一编程用计算机(此计算机可以是台式PC机、便携式计算机或者智能手机)上使用。进行编程时该软件生成与用户编写的图形化程序对应的用户程序。下一步工作是把用户程序下载到控制器里。首先，正确连接编程计算机和控制器，计算机通信接口通过导线与控制器的通信电路端口相互连接，之后用户给控制器“下载命令”则控制器进入下载程序状态。这时用户单击编程软件上的“下载”功能按钮则控制器把计算机发出来的用户程序直接写入外部存储器中。[0054]2.控制器独立工作过程用户编程下载过程结束后，控制器不管在线还是离线状态下只要是通电源开机，控制器便进入等待用户命令状态，当控制器收到用户“工作”命令后首先读取外部存储器中的用户程序，同时进行分析和根据分析结果对输入输出接口进行操作和内部计算(如图19)。参阅图13和图15使用本实用新型中的器件可以设计制作手动控制器。手动控制器的基本单元能控制直流电动机，使电动机能够正反转和停止的最小单元(I路控制器)，称它为基本控制单元，多路控制器由多个基本控制单元组成。I.设计制作本设计提供“摇杆式设计”和“按键式设计” 2种特性的手动控制器设计方法。基本控制单元的设计制作是首选利用铜骨33制作固定接触点，再次利用弹性铜片52、塑骨·11下面的6个螺丝点是6个接线点，连接方法看手动控制器电路原理图。活动接触点在无·外力干扰状态下处于与固定接触点不接触的位置，当外力合适方向作用时可与一边的两个固定点接触。从而起双刀三位开关的作用。参阅图20、图21、图22和图23，多路控制手动控制器电路以“ I路控制器”(图20)为基本单位而组成。每个基本单元有一个双刀三位开关K2，这个开关可使被控电动机正反转和停止。每个控制器可设置一个调速开关K1，通过被接入的电池数量来实现被控电动机的速度调节。尽管已经结合当前认作是一个最为实用和优选的实施例来描述了本实用新型，但应当理解，本实用新型不限于所公开的实施例，而相反是旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种修改和同等布置。
权利要求1.一种机器人教育套件，其特征在于包括骨架组件，所述骨架组件包括基板和连接固定组件，所述基板上装设有动力组件和电气组件； 所述连接固定组件包括用于组件的连接和固定的公母铜柱和螺丝；用于搭建机器人硬件体的骨架、组件连接和固定兼做垫片的塑骨和铜骨； 所述电气组件包括控制器、驱动模块、传感器模块、供电模块、蜂鸣器和电动机； 所述控制器包括微处理器、电源转换模块、存储器、通讯电路和输入输出接口电路；所述供电模块经电源转换模块与微处理器相连，所述存储器、通讯电路、输入输出接口电路和驱动模块均与微处理器相连；所述微处理器经驱动模块与电动机和动力组件相连，所述传感器模块和蜂鸣器经输入输出接口电路与微处理器相连，所述电源模块分别与驱动模块和传感器模块电连接。
2.根据权利要求I所述的机器人教育套件，其特征在于所述传感器模块包括红外反射式传感器、轻触开关和光传感器。
3.根据权利要求I所述的机器人教育套件，其特征在于所述动力组件包括传动轮组、万向轮、变速传动装置、传动轴和传动带中的一种以上，所述变速传动装置包括齿轮、轴、轴套、壳体和螺丝中的一种以上，且变速传动装置由电动机提供动力。
4.根据权利要求I所述的机器人教育套件，其特征在于所述微处理器为单片机。
5.根据权利要求I所述的机器人教育套件，其特征在于所述微处理器为DSP数字信号处理器。
6.根据权利要求3所述的机器人教育套件，其特征在于所述变速传动装置为变速箱。
专利摘要本实用新型公开了一种机器人教育套件，包括骨架组件，骨架组件包括基板和连接固定组件，基板上装设有动力组件和电气组件。本实用新型结构简单更经济实用，其中骨架组件可以二次加工，如折断、折叠、弯曲。给用户提供更大的发挥空间，教育价值提高很多。
文档编号G09B25/02GK202711582SQ201220416880
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者满都呼 申请人:满都呼