[实用新型]一种教学用变形机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别涉及一种教学用变形机器人。

背景技术

随着机器人技术的飞速发展，机器人也越来完善，实现的功能也越来越多，以往单一形式的机器人在机器人研究领域已经得到深入的研究，如我们所熟知的灭火机器人、足球机器人、舞蹈机器人等，都在相应的领域得到很好的发展与应用，但是这种单一形式的机器人在应用中虽然有其独特的优点，然而其特定的运动方式也限制了其运动的环境适应性和运动的效率问题。例如车型机器人，虽然它的稳定性高，在运动时能够保证整体的平衡性，能平稳的完成运动姿态和过程，但是其运动过程中当机器人处于约束力较大的环境( 如较高的障碍物) 时，车型机器人却不能灵活的跨过障碍物而导致停滞不前。同时，单一形式的机器人已满足不了实际教学的需要，在实际教学实践中，存在很大的局限性，不利于学生更深入了解和学习机器人，限制了学生的发散思维和实践创新能力的培养。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种教学用变形机器人，能够根据不同的环境状况，灵活实现人形与车型之间的变换，增加教学的直观性和趣味性，让学生更深入了解和学习机器人，提高学生的实践能力和创新能力。

本实用新型解决所述技术问题的方案如下：一种教学用变形机器人，包括头部、胸部、臂部、腿部、从动轮和主动轮，所述胸部与臂部之间设置相互之间由伺服舵机连接的肩部，肩部上固定一支架，从动轮固定支架上；所述臂部由一伺服舵机将其分成大臂与小臂；所述腿部包括相互之间由伺服舵机连接的胯部、大腿部、小腿部和扁平脚板，胯部的顶部通过伺服舵机与胸部连接，大腿部与小腿部之间的伺服舵机为360度舵机，主动轮连接在大腿部与小腿部之间的伺服舵机上，主动轮位于大腿部的外侧。

本实用新型除了大腿部与小腿部之间的伺服舵机为360度舵机外，其余的舵机均采用可转180度的精确控制伺服舵机。该方案与现有技术中的机器人相比，省去了腰部，增加了机器人在跳舞、越障时，身体的平衡性和稳定性。机器人在转换为人形时，除了能形象模拟真人前行、后退、侧行、抡臂、下蹲等动作，还具有劈叉、跳舞、越障等能力，从动轮置于肩部的支架上，机器人在站立行走时，可稳固重心，行走更加平稳；主动轮位于大腿部的外侧，与现有技术中机器人的车轮固定于脚部相比，使其在转换为车型时，更加敏捷、平稳。

作为改进，所述从动轮与主动轮在同一平面内，从动轮的轮胎宽度为主动轮的2倍。

机器人在转换为车型时，在正常行驶或转弯时，从动轮轮胎的宽度增加车轮与地面的接触面积，提高行驶的平稳性，减少震动。

作为进一步的改进，所述从动轮与主动轮的轮胎表面均设有防滑纹路。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型可根据不同的环境状况实现机器人人形与车型之间的转换，具有很强的运动机动性和灵活性，同时还有很强的环境适应性和广阔的运动视野等特点。同时增加了机器人教学的直观性和趣味性，让学生更能深入了解和学习机器人，提高学生的实践能力和创新能力。

附图说明

图1为本实用新型转换成人形的结构示意图；

图2为本实用新型转换为车型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图1和图2，一种教学用变形机器人，包括头部1、胸部2、臂部3、腿部4、从动轮5和主动轮6，头部1与胸部2之间由伺服舵机7连接，胸部2与臂部3之间设置相互之间由伺服舵机7连接的肩部31，肩部31上固定一支架32，从动轮5固定支架32上；臂部3由一伺服舵机7将其分成大臂与小臂；腿部4包括相互之间由伺服舵机7连接的胯部41、大腿部42、小腿部43和扁平脚板44，胯部41的顶部通过伺服舵机7与胸部2连接，大腿部42与小腿部43之间的伺服舵机7为360度舵机，主动轮6连接在大腿部42与小腿部43之间的伺服舵机7上，主动轮6位于大腿部42的外侧。从动轮5与主动轮6在同一平面内，从动轮5的轮胎宽度为主动轮6的2倍。从动轮5与主动轮6的轮胎表面均设有防滑纹路。

当机器人接收到无线遥柄发出的信号时，从站立的姿势开始，机器人的头部1和胸部2关节处的伺服舵机7先收起，然后其腿部4关节以及肩部31关节处的伺服舵机7按照指令旋转，将手臂盘旋着贴近背部，随之双腿叉开，双膝弯曲。根据惯性，变形机器人的重心往前倾，在此过程机器人的主动轮6和从动轮5着地。接着，扁平脚板44处的伺服舵机7向上收起，呈现折叠状态，作为车型状态下机器人的尾翼；而位于一侧的手部则作为“车门”，可以实现“车门”的打开与关闭等动作，背部作为车身的主体部位，由此实现了机器人从人形到车型之间的转换。

同样，当机器人接收到无线遥柄发出的信号时，利用机器人的车门即手部来做定点支撑，腿部4伸直，扁平脚板44贴地，利用伺服舵机7的力度，使机器人缓缓撑起，从而实现机器人从车型到人形之间的转换。在实际操作中，操作者可根据实际环境状况的不同，灵活控制机器人不同状态的变换，如在平坦的路上可以采用车型机器人的运动方式，可以以最优的速度提升机器人的工作效率，在高低不平的路面上可以转换为人形机器人在泥泞或沼泽中行走。因此，对于变形机器人来说其变形运动的特点有更好的环境适应能力和经济效益。