[发明专利]一种多形态STEM教育机器人

说明书

本发明适用于智能机器人技术领域，提供了一种多形态STEM教育机器人，包括机器人主体，所述机器人主体包括行走架、主控模块和电池模组，所述机器人主体的两侧分别设置有两个用于安装动力器件的安装孔，多形态STEM教育机器人还包括多组可选择性连接于所述安装孔的行走部件，行走部件包括至少两个可替换式连接于所述安装孔处的动力器件，所述行走部件还包括用于与不同所述动力器件匹配的轮体或机械臂。本发明中，机器人主体结构合理紧凑，通过设置通用的安装孔，不同的动力器件可以适配安装于安装孔处，机器人主体可以匹配不同的动力器件、轮体或机械臂实现不同的形态，组件具有通用性，利于降低采购成本，从而利于产品及技术的推广应用。

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种多形态STEM教育机器人。

背景技术

目前的智能机器人，例如用于STEAM教育领域的机器人，主要面向对编程和机器人感兴趣的客户群体,由于该领域对机器人产品的类型要求很多，需要研发各种不同形态的机器人来满足客户的心理预期,并且由于产品种类过多,对于教育机构来说会增加很多采购成本，不同机器人之间的零件也很难通用。导致了配货数不好预估，有可能还会造成厂商库存积压。对于客户群体而言，也增加了购买成本，不利于产品及技术的推广。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种多形态STEM教育机器人，其部件具有通用性，利于降低采购成本，从而利于产品及技术的推广。

本发明的技术方案是：一种多形态STEM教育机器人，包括机器人主体，所述机器人主体包括行走架、主控模块和电池模组，所述机器人主体的两侧分别设置有两个用于安装动力器件的安装孔，所述多形态STEM教育机器人还包括多组可选择性连接于所述安装孔的行走部件，所述行走部件包括至少两个可替换式连接于所述安装孔处的动力器件，所述行走部件还包括用于与不同所述动力器件匹配的轮体或机械臂。

具体地，所述动力器件包括两个并列设置的180度舵机、一个360度舵机和一个直流减速电机；所述机械臂为用于与所述180度舵机配合且用于步态行走的多连杆机构。

具体地，所述轮体为用于与所述360度舵机配合的行走轮和用于与所述直流减速电机配合的竞速轮；所述两个180度舵机、一个360度舵机和一个直流减速电机择一插于所述安装孔处并通过锁紧件连接于所述行走架，所述锁紧件螺纹连接于所述安装孔两侧的螺纹孔。

具体地，所述安装孔呈矩形。

具体地，所述多连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的第一端固定连接于同一所述安装孔处的一个所述180度舵机，所述第一连杆的第二端转动连接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端转动连接于所述第三连杆的第一端，所述第三连杆的第二端转动连接于所述第四连杆的第一端，所述第车连杆的第二端固定连接于另一个所述180度舵机。

具体地，所述主控模块为树莓派主控器，所述树莓派主控板与所述电池模组连接，所述180度舵机、所述360度舵机和所述直流减速电机连接于所述行走架时与所述树莓派主控板连接。

具体地，所述行走架包括冲压折弯成型的铝合金底盘和冲压折弯成型的铝合金盖板，所述铝合金盖板连接于所述铝合金底盘，所述树莓派主控板连接于所述铝合金底盘上且位于所述铝合金盖板下方，所述树莓派主控板具有电源接口、USB接口和视频输出接口。

具体地，所述铝合金盖板上固定连接有支架，所述支架固定连接有摄像头模块，所述摄像头模块电连接于树莓派主控板；

所述铝合金底盘的前端设置有超声波模块，所述超声波模块电连接于树莓派主控板；

所述铝合金底盘的前端设置有LED模块，所述LED模块电连接于树莓派主控板；

所述铝合金底盘的前端底部处设置有颜色识别模块，所述颜色识别模块电连接于树莓派主控板；