中小学教育机器人的制作方法

本发明涉及，尤其涉及一种中小学教育机器人。
背景技术：
：中小学教育机器人是一种儿童或青少年的教学器材，将中小学教育机器人的各个零部件进行组装以拼接成完整的中小学教育机器人结构，有利于实现儿童或者青少年的智力开发，也有利于开展机器人教学活动或者竞赛活动。现有技术中，中小学教育机器人的各个零部件采用凹凸配合方式或者插接方式拼接。上述技术方案存在的弊端是，中小学教育机器人的拼装类结构件易磨损。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种中小学教育机器人，旨在解决中小学教育机器人的拼装类结构件易磨损的弊端。为实现上述目的，本发明提出的中小学教育机器人包括开发板、机电部件和结构部件，所述开发板与所述机电部件电连接，所述机电部件驱动所述结构部件转动；所述结构部件包括框架梁零件和框架板零件，所述框架梁零件和所述框架板零件上分别设有两种单极磁体；所述框架梁零件和所述框架板零件通过单极磁体的吸附作用拼接形成所述中小学教育机器人的框架结构。优选地，所述框架梁零件的两端及中部分别设有单极磁体，设于所述框架梁零件两端的单极磁体的种类不同，设于所述框架梁零件中部的单极磁体与设于所述框架梁零件其中一端的单极磁体的种类相同。优选地，设于所述框架梁零件两端的单极磁体分别为n极和s极，设于所述框架梁零件中部的单极磁体为s极。优选地，所述框架板零件为矩形板，所述框架板零件的四角和中部分别设有单极磁体，设于所述框架板零件四角的单极磁体磁性相同，设于所述框架板零件中部的单极磁体与设于所述框架板零件四角的单极磁体磁性相反。优选地，设于所述框架板零件四角的单极磁体分别为n极，设于所述框架板零件中部的单极磁体为s极。优选地，所述开发板上设有单极磁体，所述开发板与所述框架梁零件或所述框架板零件磁吸附连接。优选地，所述机电部件中的舵机设有单极磁体，所述舵机与所述框架梁零件和/或所述框架板零件吸附连接。优选地，所述舵机上设有的单极磁体为n级，设于所述舵机上的单极磁体与所述框架梁零件或所述框架板零件的中部吸附连接，或与所述框架梁零件的端部吸附连接。优选地，所述结构部件还包括单磁极零件，所述单磁极零件上仅设置一个单极磁体，所述单磁极零件与所述框架梁零件或所述框架板零件吸附连接。优选地，所述机电部件设有单极磁体，所述机电部件与所述框架梁零件或所述框架板零件吸附连接。本发明技术方案中，该中小学教育机器人中的所述开发板与所述机电部件电连接，所述机电部件驱动所述结构部件转动，所述结构部件中的所述框架梁零件和所述框架板零件上分别设有两种单极磁体，在对中小学教育机器人的拼接过程中，将所述框架梁零件和所述框架板零件通过单极磁体的吸附作用拼接形成所述中小学教育机器人的框架结构，因此，有利于避免中小学教育机器人的拼装类结构件易磨损的弊端，并且有助于在利用中小学教育机器人开展机器人竞赛时，实现机器人的快速拼装。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明中小学教育机器人一实施例的结构示意图；图2为本发明中小学教育机器人另一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10框架梁零件20框架板零件30单极磁体40单磁极零件50开发板60机电部件70伺服电机本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式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的一部分实施例，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作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。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种中小学教育机器人。请参照图1，为实现上述目的，本发明提出的中小学教育机器人包括开发板50、机电部件60和结构部件，开发板50与机电部件60电连接，机电部件60驱动结构部件转动；结构部件包括框架梁零件10和框架板零件20，框架梁零件10和框架板零件20上分别设有两种单极磁体30；框架梁零件10和框架板零件20通过单极磁体30的吸附作用拼接形成中小学教育机器人的框架结构。中小学教育机器人是一种中小学生或青少年的教学器材，通过中小学教育机器人的拆装及控制，有利于开发中小学生及青少年的智力，也有利于开展机器人教学活动或者竞赛活动。本发明技术方案中，该中小学教育机器人中的开发板50与机电部件60电连接，机电部件60驱动结构部件转动，结构部件中的框架梁零件10和框架板零件20上分别设有两种单极磁体30，在对中小学教育机器人的拼接过程中，将框架梁零件10和框架板零件20通过单极磁体30的吸附作用拼接形成中小学教育机器人的框架结构，因此，有利于避免中小学教育机器人的拼装类结构件易磨损的弊端，并且有助于在利用中小学教育机器人开展机器人竞赛时，实现机器人的快速拼装。框架梁零件10近似于梁结构，可以用于拼接中小学教育机器人的四肢部件或者躯干部件，以及其他近似于梁结构的身体部件，例如，框架梁零件10可以为中小学教育机器人的上肢部件、下肢部件或躯干部件，也可以为中小学教育机器人上肢部件、下肢部件或躯干部件的零件单元。框架板零件20近似于板结构，可以用于拼接中小学教育机器人的板状结构部位，例如，框架板零件20可以为中小学教育机器人的前胸部件或后背部件，也可以为中小学教育机器人的行走部件(例如，履带行走部件)。框架梁零件10还可以用于拼接中小学教育机器人的附加部件，例如，中小学教育机器人佩戴的武器。在该框架梁零件10和该框架板零件20上设置单极磁体30，具体的，单极磁体30可以分布于框架梁零件10和框架板零件20的外壳上，也可以设置于框架梁零件10和框架板零件20的内部结构中。当单极磁体30设于中小学教育机器人各个组成部件的内部时，有利于提高中小学教育机器人各个拼接部件的美观性，不影响中小学教育机器人的整体造型。单极磁体30可以通过多种方式固定于中小学教育机器人的各个零件上，例如，采用胶接方式或卡接方式固定，固定方式不限于此。为了提高其固定稳定性，在本实施例中，将单极磁体30与中小学教育机器人的各个零件结构胶接一体。中小学教育机器人的各个零件通过磁吸附作用连接后，开发板50控制机电部件60驱动各个结构部件转动，以使中小学教育机器人的各个关节活动，实现中小学教育机器人的各项动作控制。中小学教育机器人的各个部件可以全部采用磁吸附的方式连接一体，也可以仅部分部件采用磁吸附方式连接，对于活动灵活性要求高的部件可以采用其他方式连接。优选地，框架梁零件10的两端及中部分别设有单极磁体30，设于框架梁零件10两端的单极磁体30的种类不同，设于框架梁零件10中部的单极磁体30与设于框架梁零件10其中一端的单极磁体30的种类相同。由于框架梁零件10近似梁状结构，因此，其整体形状近似长条形，为了便于与其他零部件进行拼接，可以在框架梁零件10的两端及中部分别设置单极磁体30。例如，中小学教育机器人上肢零件的一端需要与肩关节连接，另一端需要与手部连接，其中部可能还需要连接其他零件，因此，在上肢零件的两端和中部均设置单极磁体30有利于满足中小学教育机器人的上肢部件的多重拼接要求。进一步地，设于框架梁零件10两端的单极磁体30分别为n极和s极，设于框架梁零件10中部的单极磁体30为s极。框架梁零件10两端磁体的极性不同，有利于使多个框架梁零件10首尾拼接形成框架结构，例如，采用多个框架梁零件10拼接形成中小学教育机器人的躯干结构。当然，框架梁零件10中部的单极磁体30不仅限于s极，也可以为n极。更优选地，框架板零件20为矩形板，框架板零件20的四角和中部分别设有单极磁体30，设于框架板零件20四角的单极磁体30磁性相同，设于框架板零件20中部的单极磁体30与设于框架板零件20四角的单极磁体30磁性相反。框架板零件20可以为长方形板或正方形板，还可以为多边形板。在本实施例中，所述框架板零件20为矩形板，多个框架板零件20可以拼接成六面体结构。设于框架板零件20四角的单极磁体30的磁性相同，因此，框架板零件20的四角可以分别连接一个梁零件以共同组成中小学教育机器人的四肢与躯干。框架板零件20中部的单极磁体30与设于框架板零件20四角的单极磁体30磁性相反，有利于防止与框架板结构的四角相连的零件吸附至其中部，以保持各个零件的拼接位置。框架板零件20的中部可以与其他磁性零件相连，例如，可以将机电部件60与框架板零件20的中部连接。具体的，设于框架板零件20四角的单极磁体30分别为n极，设于框架板零件20中部的单极磁体30为s极。为了将机电部件60与框架板零件20的中部连接，当所述框架板零件20中部的单极磁体30为s极时，机电部件60上应设置磁极为n极的单极磁体30。框架板零件20上的n极还可以与框架梁零件10的s极吸附连接。当然，设于框架板零件20四角的单极磁体30分别为s极，设于框架板零件20中部的单极磁体30为n极，也同理包含在本发明的保护范围之内。优选地，开发板50上设有单极磁体30，开发板50与框架梁零件10或框架板零件20磁吸附连接。可以在开发板50的避开控制元件的位置处设置单极磁体30，例如，可以在开发板50的下方或者背面设置单极磁体30。为了将开发板50与框架梁零件10或者框架板零件20的s极相连接，可以将开发板50上设置磁极为n极的单极磁体30。更优选地，机电部件60中的舵机设有单极磁体30，舵机与框架梁零件10和/或框架板零件20吸附连接。舵机用于实现中小学教育机器人的关节转动，以通过关节转动实现中小学教育机器人的运动控制。舵机与框架梁零件10和/或框架板零件20吸附连接，有利于实现框架梁零件10和/或框架板零件20的转动控制。进一步地，舵机上设有的单极磁体30为n级，设于舵机上的单极磁体30与框架梁零件10或框架板零件20的中部吸附连接，或与框架梁零件10的端部吸附连接。当然，舵机上的单极磁体30也可以为s极，当舵机上设有的单极磁体30为n级时，舵机与框架梁零件10或框架板零件20的中部吸附连接，有利于提高磁性吸附面积。更进一步地，结构部件还包括单磁极零件40，单磁极零件40上仅设置一个单极磁体30，单磁极零件40与框架梁零件10或框架板零件20吸附连接。单磁极零件40仅需设置一个单极磁体30，以使其磁极单一。此种零件仅一端为连接端，例如，中小学教育机器人的手部仅需与上肢部件连接时，可以将手部设为单磁极零件40，又如，中小学教育机器人的头部也可以为单磁极零件40。具体地，机电部件60设有单极磁体30，机电部件60与框架梁零件10或框架板零件20吸附连接，机电部件60与框架梁零件10或框架板零件20吸附连接，能显著提升机电部件60的拆装便捷性，有利于快速实现中小学教育机器人的快速组装。请参阅图2，本发明中的中小学教育机器人不仅可以组装成图1所示的机器人结构，还可以组装成图2所示的机器人小车结构，开发板50、机电部件60和伺服电机70均可采用磁吸附的方式与其他结构部件拼接在一起。该机器人小车中的开发板50上设置有多个控制元件，机电部件60可以是由开发板50上的控制元件独立控制的多个独立元件，其中，开发板50上的控制元件与各个机电部件60导通(例如，将开发板50上的控制元件通过电线或其他导体与各个机电部件60上的插针连接)，以实现开发板50与机电部件60的连接。伺服电机70与开发板50连接并受控于开发板50，以实现机器人小车的行走，在本实施例中，机器人小车采用履带行走方式，容易理解，本发明中的中小学教育机器人的行走方式不限，还可以采用轮式行走或其他可用的任意行走方式。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12