一种立体拼接式青少年教育设备的制作方法

本实用新型涉及教学设备技术技术领域，尤其涉及一种立体拼接式青少年教育设备。

背景技术：

目前，在青少年的机器人教育领域，一般使用文本式编程或图形化编程，但对于初学编程的青少年而言，使用文本编程或者图形编程都略显艰难，且整个编写程序的过程容易产生代码的错误，打击青少年的编程信心。为此提出一种立体拼接式青少年教育设备，以提高青少年编程的兴趣，降低教育的难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种立体拼接式青少年教育设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种立体拼接式青少年教育设备，包括积木块、机器人车体以及移动端。

所述积木块包括传感器模块、程序开始模块、程序结束模块、条件模块、数字模块、传感器模块以及执行模块，且积木块用于输出指令。

所述机器人车体包括开源开发板、孔板、电源模块、蓝牙模块以及电机控制模块，其中，所述电源模块、蓝牙模块以及电机控制模块均安装在孔板上，开源开发板作为控制器使用，电源模块和开源开发板电性连接，蓝牙模块用于连接所述移动端和开源开发板，电机模块为机器人车体提供动力。

所述开源开发板与孔板为一体式结构，开源开发板上设置数据串口，孔板上设置插孔、用于插接积木块。

积木块与开源开发板上的数据串口通讯连接。

进一步的，所述开源开发板采用arduino控制板。

进一步的，所述积木块包括外形部，外形部的底部设置用于插接于插孔的插柱，所述插柱为中空结构，且外形部内设置与插柱内部连通的通孔，通孔内设置驱动机构，插柱内设置锁紧机构，驱动机构用于驱动锁紧机构内含的限位杆伸出插柱。

进一步的，所述锁紧机构还包括活动板、回复弹簧以及开设在插柱壳体上的导向孔，所述限位杆滑动穿设于导向孔，限位杆的内端与活动板连接，活动板和插柱内壁通过回复弹簧，所述驱动机构用于驱动活动板活动，以带动限位杆沿导向孔滑动。

进一步的，所述驱动机构包括回转柱、手柄，所述回转柱转动连接于通孔，回转柱的顶端伸出通孔、并与手柄固定，回转柱的底端位于插柱内，且位于插柱内的回转柱横截面为椭圆形，回转柱的外环面与活动板表面接触。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计了一体式的开源开发板和孔板，并且二者安装在机器人车体上，通过将不同的积木块通过插柱和插孔配合，以快速使得积木块安装在孔板上，并且用信号线连接不同积木块的通讯接口与开源开发板上的数据串口，从而使得开源开发板和不同的积木块建立信号连接，以方便控制使用，使得机器人车体做出相应的动作，并且本装置可通过蓝牙模块连接于移动端使用，可直接在移动端上做出相应控制，发出指令，寓教于乐，易于编程教育开发。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的积木块和孔板连接结构示意图；

图3为本实用新型的积木块外形结构示意图；

图4为本实用新型的图2的a处放大图；

图5为本实用新型的电路原理图。

图6为本实用新型的支架结构示意图。

图中：积木块1、孔板2、插孔201、开源开发板3、回转柱4、活动板5、手柄6、插柱7、限位杆8、回复弹簧9、支架10、安装孔11、第一安装腔12、第二安装腔13、第三安装腔14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

实施例1：

参见图1-5，一种立体拼接式青少年教育设备，包括积木块1、机器人车体以及移动端。

所述积木块1包括传感器模块、程序开始模块、程序结束模块、条件模块、数字模块、传感器模块以及执行模块，且积木块1用于输出指令。

所述机器人车体包括开源开发板3、孔板2、电源模块、蓝牙模块以及电机控制模块，其中，所述电源模块、蓝牙模块以及电机控制模块均安装在孔板上，开源开发板3作为控制器使用，电源模块和开源开发板3电性连接，蓝牙模块用于连接所述移动端和开源开发板3，电机模块为机器人车体提供动力。

所述开源开发板3与孔板2为一体式结构，开源开发板3上设置数据串口，孔板上设置插孔201、用于插接积木块1。

积木块1与开源开发板3上的数据串口连接，通过不同积木块1输出的指令，做出指令性运动。

进一步的，所述开源开发板采用arduino控制板。

进一步的，所述积木块1包括外形部，外形部的底部设置用于插接于插孔201的插柱7，所述插柱7为中空结构，且外形部内设置与插柱7内部连通的通孔，通孔内设置驱动机构，插柱7内设置锁紧机构，驱动机构用于驱动锁紧机构内含的限位杆8伸出插柱7。

进一步的，所述锁紧机构还包括活动板5、回复弹簧9以及开设在插柱7壳体上的导向孔，所述限位杆8滑动穿设于导向孔，限位杆8的内端与活动板5连接，活动板5和插柱7内壁通过回复弹簧9，所述驱动机构用于驱动活动板5活动，以带动限位杆8沿导向孔滑动。

进一步的，所述驱动机构包括回转柱4、手柄6，所述回转柱4转动连接于通孔，回转柱4的顶端伸出通孔、并与手柄6固定，回转柱4的底端位于插柱7内，且位于插柱7内的回转柱4横截面为椭圆形，回转柱4的外环面与活动板5表面接触。

实施例2：

本实施例是在实施例1基础上的进一步改进，参见图6，可在孔板2上安装支架10，支架10用于固定孔板2上的各个硬件，其中支架内具有第一安装腔12、第二安装腔13，第一安装腔12、第二安装腔13分别用于安装开源开发板以及电源模块，并且支架10的四周设置若干个第三安装腔14，第三安装腔14内分别用于安装不同的积木块1，以便于使得积木块1模块化集成安装在孔板2上，结构更加稳定，其中支架10上具有若干个安装孔11，安装孔11内通过螺栓、螺钉使得支架10和孔板2连接固定。

在使用时，将积木块上的插柱7插入到插孔201内后，转动手柄6，驱动回转柱4旋转，由于回转柱的底部横截面为椭圆形，从而带动活动板5在插柱7内活动，以使得限位杆8伸出导向孔，并接触于孔板2的底面，从而固定住积木块的位置，安装稳定可靠，活动板与回转柱4接触面为内凹的圆弧曲面。

本实用新型在使用时，通过使用者将不同的积木块通过插柱和插孔配合，安装在孔板上，并且用信号线连接不同积木块的通讯接口与开源开发板3上的数据串口，从而使得开源开发板3和不同的积木块建立信号连接，以方便控制使用，使得机器人车体做出相应的动作，并且本装置可通过蓝牙模块连接于移动端使用，可直接在移动端上做出相应控制，发出指令，寓教于乐，易于编程教育开发。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。