[实用新型]实验教学用智能模块化机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于实验教学的智能化机器人，其中更涉及到力、热、声、光、电、磁学的应用，属于智能教学器材技术领域。

背景技术

在现今科学教育中，更多的实验教学逐步代替了空洞的理论知识的学习，学生正走向数字化实验教学时代。随着数字化实验教学的推进，急需一种设备可以包含中小学科学教育中尽量多的物理学知识，即通过一台设备可以测得力、热、声、光、电、磁等物理信息，并可通过一定的逻辑关系将测得结果反映到执行器上，从而拓展学生对科学的理解能力、培养学生的逻辑思维能力、加强学生的动手能力、提高学生对科学的热情。

    但是，目前还没有一种满足这样需求的装置。

发明内容

本实用新型针对力学、热学、声学、光学、电学和磁学的教学实验中存在的不足，提供一种结构合理、插接方便、状态可以变换的实验教学用智能模块化机器人。

本实用新型的实验教学用智能模块化机器人，采用以下技术方案：

该智能模块化机器人，包括主体、前轮支架、后轮支架、传感器模块和执行器模块，主体的前部两侧设有前滑槽，主体的后部两侧设有后滑槽，前轮支架的两侧设有前架侧卡扣，后端设有前架卡扣，通过前架侧卡扣插入主体的前滑槽中，前轮支架上安装有前轮；后轮支架的两侧设有后架卡扣，通过后架卡扣插入主体的后滑槽中，后轮支架的底部设有两个后架滑槽；电机模块分为左电机模块和右电机模块两个，两个电机模块上面均设有电机卡扣，相对的侧面上均设置有电机滑槽，通过电机卡扣左电机模块和右电机模块插接在后轮支架的两个后架滑槽中；左电机模块和右电机模块中均装有电机，电机上安装后轮；主体上设置有插接执行器和传感器的插槽。

上述机器人通过不同的插接方式可以实现水平爬行放置状态和站立行走状态，启动电机模块即可行走。在主体的插槽上有选择性的接插模拟灯、交通灯、位输出（此为数字信号输出模块，可通过程序控制8位数字信号的输出电平，用于控制外接电路的状态）和电机等执行器，以及循迹、声、光、磁、触发、温度和红外等传感器，学生可测得力、热、声、光、电、磁等物理信息。

本实用新型实现了部件模块化，采用插接结构，可以不借助工具自由组合拆装，扩展了使用状态，连接牢固，组装方便。

附图说明

图1是本实用新型实验教学用智能模块化机器人的结构示意图。

图2是本实用新型第二种使用状态示意图。

其中：1、主体，2、前轮支架，3、后轮支架，4、左电机模块，5、前滑槽，6、后滑槽，7、前架侧卡扣，8、电机卡扣，9、后架滑槽，10、后架卡扣，11、右电机模块，12、前轮，13、后轮，14、电机滑槽，15、前架卡扣。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的实验教学用智能模块化机器人，包括主体1、前轮支架2、后轮支架3和电机模块，主体1的前部两侧设有前滑槽5，主体1的后部两侧设有后滑槽6，前轮支架2的两侧设有前架侧卡扣7，后端设有前架卡扣15，通过前架侧卡扣7插入前滑槽5中，可使前轮支架2插接在主体1的前部，前轮支架2的底部安装有前轮12。后轮支架3的两侧设有后架卡扣10，通过后架卡扣10插入后滑槽6中，可使后轮支架3插接在主体1的后部。后轮支架3的底部设有两个后架滑槽9。电机模块有左电机模块4和右电机模块11两个，其结构左右对称，其上面均设有电机卡扣8，相对的侧面上均设置有电机滑槽14，通过上面的电机卡扣8可将左电机模块4和右电机模块11插接在后轮支架3底部的两个后架滑槽9中。左电机模块4和右电机模块11中均装有电机，电机上安装后轮13。通过驱动电机可使整个机器人爬行。主体1上设置有8个插槽，可以有选择性的接插4种执行器或者7种传感器。4种执行器有：模拟灯、交通灯、位输出和电机；7种传感器有：循迹、声、光、磁、触发、温度、红外（可测得力、热、声、光、电、磁等物理信息）。学生可以通过对机器人的操作，实现传感器在达到预定设置条件时，执行器按设置执行命令，例如光照度到达80%时，小车前行，当遇到障碍时，小车停止等。

图1是本实用新型的水平爬行放置状态。图2给出了的另一种使用状态，即站立行走状态，是将前轮支架2由主体前端取下，通过其上的前架卡扣15插接在左电机模块4和右电机模块11上的电机滑槽14中，使主体1立起，实现站立行走。

上述机器人通过7种传感器和4种执行器的配合使用，可测得力、热、声、光、电、磁等物理信息，从而拓展学生对科学的理解能力、培养学生的逻辑思维能力、加强学生的动手能力、提高学生对科学的热情，同时将部件模块化，扩展了使用状态的灵活性。采用插接结构，可以不借助工具自由组合拆装。