智能双机器人骑双人单车的玩具装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能双机器人骑双人单车的玩具装置，它包括有头部动作驱动机构，眼睛动作驱动机构，驱动胳膊伸缩机构，整车驱动电机；所述头部动作驱动机构，由两组内啮合齿轮执行头部动作，驱动电机的供电形式为摩擦式供电；所述眼睛动作驱动机构由两组电机驱动眼睛进行动作；所述胳膊伸缩机构由外啮合双联齿轮进行动力传递；所述整车驱动电机的定子就是双联齿轮本体，电机供电形式为摩擦式供电；本实用新型专利技术的有益效果是，能较为逼真的执行人体的基本动作，给人以真实的视觉感受。

【技术实现步骤摘要】
智能双机器人骑双人单车的玩具装置
本技术涉及一种机器人玩具，更具体的说是一种智能双机器人骑双人单车的玩具装置.
技术介绍
一提到机器人玩具，我们就会联想到舵机机器人玩具。所谓舵机机器人玩具，就是由若干个舵机通过机架连接成各个关节，通过改变各个舵机主轴的旋转角度，从而形成不同的动作。常见的舵机机器人玩具有仿人形舵机机器人玩具，蜘蛛机器人玩具，蛇形机器人玩具等。上面所说的机器人玩具的共同点是:由若干舵机组成关节，通过系统的处理来控制舵机的旋转角度来执行不同的动作。这些机器人玩具的动作方式都是自己和自己配合，和其余事物相结合来完成动作的机器人很少。
技术实现思路
本技术旨在提供一种能实现人和机器人互动，机器人和双人单车相互配合完成动作的智能双机器人骑双人单车的玩具装置，来增加玩具机器人的种类。 下面针对人和机器人互动这一功能模块进行详细介绍。 人和机器人互动的方式有:机器人和人的简单对话功能，机器人学人的话语功能，机器人头部的跟踪功能，机器人跟踪声音旋转头部的功能，机器人的条件反射功能。 所述机器人和人的简单对话功能(图1)。本功能目前只能实现一些简单的对话，而且对话内容都是事先转换成机器代码，通过语音识别和语音转换的功能模块来调用相应的语音答复代码，再将代码转化成语言，通过放大器将答复语音传到外界，从而实现对话功會泛。 所述机器人学人的话语功能(图2)。此种互动方式具有一定的滞后性，即由录音芯片将话语录制下来，再通过单片机的系统处理之后，通过放大电路将话语回放，从而实现机器人学人的话语的功能。 所述机器人头部的跟踪功能。此功能的表现形式就是头部跟随人手的运动方向而动作，但前提是手和机器人头部的距离必须在传感器的检测范围之内。本机器人采用的传感器就是光电开关，光电开关安装在机器人眼睛的瞳孔内。机器人头部跟随手的动作方式有抬低头动作，左右旋转动作，边抬低头边左右旋转等动作。头部的左右旋转功能采用齿轮内啮合(图4)方式来实现，主动齿轮与从动齿轮的传动比为il/i2=4:l(il为主动齿轮的传动比，i2为从动齿轮的传动比)。内啮合齿轮传动的优点:(1)可以节约空间。(2)使头部以较低速度平稳旋转(il/i2=nl/n2)。如果采用电机直接驱动，由于电机具有旋转惯性，使头部在达到头部旋转极限位置时造成冲击，产生的冲击震荡会对装在头部内的元器件产生破坏，尤其会对装在机器人头顶部的角速度传感器造成影响，故本方案选用内啮合齿轮传动。 头部抬低头的功能实现采用转子固定定子旋转的电机进行驱动。动力输送的方式是靠一组内外啮合的齿轮(图3中2A，3A)进行动力传递，其齿轮组的传动比为i3/i4=3:l(i3为主动齿轮传动比，i4为从动齿轮传动比)。上述的主动齿轮和驱动电机的定子外壳是一体的部件，电机的供电方式为摩擦式供电(所谓摩擦式供电就是将供电圆片放入卡手内并在卡手内旋转，旋转过程中供电圆片的两侧面和卡手两内壁始终紧贴)，将电刷的尾端用导线引出，与装在定子外壳上的供电圆片(图3中1A)连接，供电圆片和与电源相连的卡手(卡手是U形的)实现接触性配合，从而实现摩擦式供电。电机的转子两端和托架用塞块(图3中5A)连接，采用塞块连接的好处:将电机的所有自由度限定住。从动齿轮(图3中3A)直接和机器人的脑壳连接，脑壳通过圆柱销和安装在固定电机托架上的轴承(图3中6A)配合来固定住脑壳。 所述机器人跟踪声音旋转头部的功能。此功能的实现主要是由装在机器人头部的声传感器执行，当头部的哪侧有声音时，就会产生脉冲传给单片机进行处理，以电平形式输出传给电流放大电路，控制电机主轴的转向，通过内部的内啮合齿轮(图4)来驱动头部旋转，转向声源一侧。 机器人眼球跟踪运动。本运动功能的实现仍是用装在瞳孔内的光电开关来执行，前提是手和眼球的距离必须在光电开关的检测范围内。眼球的动作方式有正上，正下，正左，正右，左上，左下，右上，右下等方向。每个眼球的动作仍由两个电机驱动(图7)，两个电机的位置关系是两个电机的转子互相垂直。和眼球连接的电机仍是用方形塞块(图6中8D)作为介质进行连接，其目的是限制住眼球的单独自由度，使眼球和电机的转子固定成为一体。 所述机器人的条件反射功能。本功能主要是针对突发事件，相应部位的动作由电机直接驱动，目的是使反射动作迅速。机器人条件反射功能的表现形式有:快速缩头动作，快速眨眼和快速闭眼动作。快速缩头动作由肩部的平凸状态来体现，肩部的平凸状态是靠肩部位置的方形滑块的升或降来鼓起或平整肩部的象胶膜来实现，滑块和螺柱进行螺纹配合，螺柱和电机主轴伸出端固定为一体，借助电机的正反转，使和电机转子连接的螺柱旋转，借助螺纹的升降角来实现滑块的升或降。这里的突发事件指的是人们的手部对机器人的袭击动作，例如:人的手掌在机器人头顶的正上方做自由落体运动时，由头顶部的传感器(超声波传感器)不断地检测，当检测到手的时候，会立即输出高低电平传给单片机进行处理，然后单片机输出相应的电平，通过电流放大电路控制执行缩头动作的电机产生相应的动作。 快速眨眼和快速闭眼动作。此动作的表现方式是机器人眼皮(图8)升降动作的频率比正常状态下的升降频率稍快。眼皮的升降的原理是:运用磁铁的同性相斥异性相吸。在机器人眼皮顶部装有磁铁，N极向上。与眼皮顶部磁铁相配的电磁铁，通过改变电磁铁绕线中的电流方向来改变电磁铁的极性(判断方式是左手定则)，从而实现同性相斥，异性相吸。但电流方向的变换需借助电平转换芯片。检测手部是否有袭击性动作的标准是手部的运动速度，如果手部是匀速动作，不会使眼部周围的空气流通速度改变，也不会产生气流的冲击，装在机器人额头处的压力传感器处于静默状态。如果手部以一定的加速度逼近机器人头部，这个过程就相当于一个注射器一样，手部推动空气向机器人头部运动，产生的气流冲击激活额头处的压力传感器(压力传感器的灵敏度要高)，产生数字信号传送给单片机，再由单片机将处理结果传给电平转换芯片。 接下来针对机器人和双人单车的配合做一下介绍:机器人和双人单车的配合主要表现在机器人胳膊推动车把旋转来改变整车的骑行方向，机器人手部的刹车动作，机器人腿部蹬车的过程等。 所述机器人胳膊推动车把旋转来改变整车的骑行方向。原动件是机器人胳膊中的小胳膊关节，从动件是机器人的大胳膊关节和车把。机架是整条胳膊和肩部连接的孔，孔内有轴承(606)，车把和车架的连接孔，孔内有轴承(606)。原动件的驱动方式是齿轮传动(图5中9C，12C)，齿轮传动比为i5/i6=3:l (i5为驱动齿轮的传动比，i6为从动齿轮的传动比)。从动齿轮和驱动齿轮均为双联齿轮，经试验证明，采用双联齿轮进行动力传递时，传动的平稳性要比单组齿轮传动更为平稳，而且分布在轴上的扭矩更为均匀，对整个传动系统的传动精度起到一定的保护作用，内部的驱动电机采用转轴两侧延伸式(图5中15C)，即驱动齿轮安装在电机的左右两侧。机器人胳膊和肩部的连接介质为十字轴(图5中1C)。机器人手部和车把的连接以轴承为介质和车把尖端处的立轴连接。车把和前叉固定为一体通过轴承和车架连接。这样连接方式的自由度计算:构件数n=4，低副PL=4，高副ΡΗ=0，自由度为F=3n-2PL-PH=3X本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能双机器人骑双人单车的玩具装置，包括有驱动机器人头部执行抬低头的机构、驱动机器人头部左右旋转的机构、驱动机器人胳膊执行伸缩动作的机构、驱动机器人眼睛上下运动的机构、驱动机器人眼睛左右旋转的机构、整车驱动电机，其特征在于，所述驱动机器人头部执行抬低头的机构采用转子固定定子外壳旋转的电机进行驱动，其电机形式是转子的两端均向外延伸，动力输送的方式是靠一组内啮合的齿轮进行动力传递，所述驱动机器人头部左右旋转的机构采用内啮合的齿轮进行动力传递，动力输出轴与内齿齿轮实心部分为一体，动力输出轴的顶端和头部的托架连接，下端装有轴承和机器人本体固定，所述驱动机器人胳膊执行伸缩动作的机构，其电机形式是转子的两端均延伸出定子外壳，转子两端分别装有齿轮，转子两端的齿轮和双联齿轮进行啮合，双联齿轮的中心开有通孔用于穿入动力输出轴，动力输出轴和双联齿轮用销或螺钉固定，动力输出轴和机器人大胳膊以台阶式菱形定位销为介质进行固定连接，机器人胳膊和肩部通过十字轴连接，所述驱动机器人眼球上下运动的机构采用转子的两端均延伸到定子外的电机进行驱动，在转子两端装有方形块便于和机器人的眼球固定连接，所述驱动机器人眼睛左右旋转的机构采用电机底座和电机外壳固定方式为拔插式的电机进行驱动，电机转轴的输出端和机器人眼球用台阶轴固定连接，所述整车驱动电机采用双联齿轮式电机，即电机的定子就是双联齿轮本体，供电圈的内圈与电刷的输出端连接，外圈和弹簧片接触，弹簧片平压在供电圈的外表面来接通电源，为整个电机供电。...

【技术特征摘要】
1.一种智能双机器人骑双人单车的玩具装置，包括有驱动机器人头部执行抬低头的机构、驱动机器人头部左右旋转的机构、驱动机器人胳膊执行伸缩动作的机构、驱动机器人眼睛上下运动的机构、驱动机器人眼睛左右旋转的机构、整车驱动电机，其特征在于，所述驱动机器人头部执行抬低头的机构采用转子固定定子外壳旋转的电机进行驱动，其电机形式是转子的两端均向外延伸，动力输送的方式是靠一组内啮合的齿轮进行动力传递，所述驱动机器人头部左右旋转的机构采用内啮合的齿轮进行动力传递，动力输出轴与内齿齿轮实心部分为一体，动力输出轴的顶端和头部的托架连接，下端装有轴承和机器人本体固定，所述驱动机器人胳膊执行伸缩动作的机构，其电机形式是转子的两端均延伸出定子外壳，转子两端分别装有齿轮，转子两端的齿轮和双联齿轮进行啮合，双联齿轮的中心开有通孔用于穿入动力输出轴，动力输出轴和双联齿轮用销或螺钉固定，动力输出轴和机器人大胳膊以台阶式菱形定位销为介质进行固定连接，机器人胳膊和肩部通过十字轴连接，所述驱动机器人眼球上下运动的机构采用转子的两端均延伸到定子外的电机进行驱动，在转子两端装有方形块便于和机器人的眼球固定连接，所述驱动机器人眼睛左右旋转的机构采用电机底座和电机外壳固定方式为拔插式的电机进行驱动，电机转轴的输出端和机器人眼球用台阶轴固定连接，所述整车驱动电机采用双联齿轮式电机，即电机的定子就是双联齿轮本体，供电圈的内圈与电刷的输出端连接，外圈和弹簧片接触，弹簧片平压在供电圈的外表面来接通电源，为整个电机供电。2.根据权利要求1所述的智能双机器人骑双人单车的玩具装置，其特征在于，所述驱动机器人头部执行抬低头的机构包括有驱动电机、内外啮合的齿轮、头部托架，驱动电机的供电方式为摩擦式供电，即将供电圆片放入卡手内并在卡手内旋转，旋转过程中供电圆片的两侧面和卡手两内壁始终紧贴，将电刷的尾端用导线引出，与装在定子外壳上的供电圆片连接，供电圆片和与电源相连的U形卡手实现接触性配合，从而实现摩擦式供电，内啮合的齿轮组中外齿齿轮的轮齿分布在驱动电机的定子外壳上，在头部...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭佳，
申请(专利权)人：郭佳，
类型：新型
国别省市：湖南;43