[发明专利]一种化学实验教学机器人

说明书

本发明公开了一种化学实验教学机器人，包括机体，所述机体的下端固定连接有底座，所述底座的下端连接有行驶装置，所述机体内左右开设有实验腔与压力腔，所述机体在实验腔与压力腔的上方分别开设有滑动腔与转动腔，所述实验腔的内底面放置有实验皿，所述机体的上端固定安装有气压表，所述气压表的测压头伸入实验腔内，所述实验腔的内顶端固定安装有气压传感器与摄像头，所述气压传感器与摄像头信号连接有人机交互界面。本发明通过加料装置、阀门装置、正负压操作装置的相互配合，从而提高学生的参与度，另外实现密封加料、改变气体流动方向以及自主加压减压，并可实时了解实验腔内气压，通过密封窗与人机交互界面观察实验现象更佳。

技术领域

本发明涉及教学机器人技术领域，尤其涉及一种化学实验教学机器人。

背景技术

化学实验是为了检验某种科学理论或假设，而进行某种操作或从事某种活动，通过进行化学实验来提升学生学习化学的兴趣，常规的化学实验可以直接露空进行，但在进行高压或负压环境下的化学实验需要特殊的装置才能营造，这就需要设计一种能够进行高压或负压环境、且提高学生参与度的教学机器人。

发明内容

本发明意在提供一种化学实验教学机器人以弥补机器人在化学实验领域的空缺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种化学实验教学机器人，包括机体，所述机体的下端固定连接有底座，所述底座的下端连接有行驶装置，所述机体内左右开设有实验腔与压力腔，所述机体在实验腔与压力腔的上方分别开设有滑动腔与转动腔，所述实验腔的内底面放置有实验皿，所述机体的上端固定安装有气压表，所述气压表的测压头伸入实验腔内，所述实验腔的内顶端固定安装有气压传感器与摄像头，所述气压传感器与摄像头信号连接有人机交互界面，所述滑动腔内设有加料装置，所述转动腔内设有阀门装置，所述压力腔内设有正负压操作装置。

优选地，所述机体的正面且在实验腔的对应位置密封转动连接有密封窗，所述人机交互界面嵌设在机体的正面。

优选地，所述加料装置包括与滑动腔密封滑动连接的第一滑动塞，所述第一滑动塞内等距开设有多个中转口，所述实验腔的内顶面且在实验皿正上方开设有与滑动腔连通的下料口，所述机体的上端开设有喂料口，且喂料口与下料口左上右下分布。

优选地，所述阀门装置包括对称开设在压力腔内壁的转动槽，两个所述转动槽内分别密封转动连接有第二滑动塞，各所述第二滑动塞内交错垂直开设有第一气道与第二气道，所述第一气道与第二气道内均设置有单向阀，各所述第二滑动塞的上端固定连接有第一转轴，所述第一转轴贯穿转动槽并与之转动连接、延伸至转动腔内并同轴固定连接有第一齿轮，所述转动腔内转动连接有第二转轴，所述第二转轴的上端贯穿转动腔且与之转动连接、并固定连接有第一转把，所述第二转轴上同轴固定套接有第二齿轮，且第二齿轮与两个第一齿轮啮合。

优选地，位于第一气道与第二气道内的单向阀的设置方向相反。

优选地，所述正负压操作装置包括与压力腔滑动连接的第二滑动塞，所述第二滑动塞的下端固定连接有直杆，所述直杆的下端铰接有连杆，所述连杆的下端水平固定连接有第三转轴，所述第三转轴的右端贯穿压力腔且与之转动连接、并固定连接有第二转把。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、气压表可直接显示实验腔内气压值，气压传感器可实时测量实验腔内气压并通过人机交互界面显示气压数值，以便学生实时了解气压值，且两者可进行相互佐证，避免其中之一发生损坏，摄像头可全程对实验过程录像，以便后期查看；

2、为了保证实验腔的密封性而设置加料装置，在加料过程中不会出现与外界连通的情况，因此学生可通过喂料口向中转口内加入实验材料，而通过电动伸缩杆伸出，使实验材料通过下料口落入实验皿内，使其进行反应；