一种带陀螺仪的积木式机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及积木式机器人技术领域，具体涉及一种带陀螺仪的积木式机器人，旨要解决的技术问题在于克服现有技术中寻迹精度差且易偏航的缺陷，主要是通过以下技术方案得以实现的：一种带陀螺仪的积木式机器人，包括：积木组件、连接件和陀螺仪装置，积木组件包括核心模块和多个功能模块，某个功能模块内设有陀螺仪装置，功能模块内还设有多个传感器设备；连接件嵌设在积木组件外，连接件包括连接公扣和连接母扣；陀螺仪装置与核心模块通信连接且还连接有信号发生器，加固装置与陀螺仪装置连接，积木组件内加装陀螺仪装置，配合其他传感器设备提升机器人的寻迹精度，从而减少偏航的可能性；积木组件模块化程度高，可替换性强。可替换性强。可替换性强。

【技术实现步骤摘要】
一种带陀螺仪的积木式机器人


[0001]本技术涉及积木式机器人
，具体涉及一种带陀螺仪的积木式机器人。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，为了提高积木玩具的趣味性和教学性能，近年来逐渐出现了设有电源、驱动等模块的电子积木，通过PC、智能终端等编程后，再将各积木模块按照一定的拼接规则进行拼接，即可实现多样化、可模拟电路、可运动的积木组合体，同时积木玩具的感觉传感器种类越来越多。其中，陀螺仪是一种能够测量载体角度或角速度的惯性器件，在姿态控制和导航定位等领域有着非常重要的作用。因此可以将陀螺仪与积木块结合起来获得更好的拼接效果。
[0003]现有技术中虽然拼接的积木式机器人能够实现自动寻迹和避障，但是积木式机器人的传感器使用过于单一即单纯的使用红外传感器，存在寻迹精度较差，容易出现寻迹偏差而影响正常避障，影响实验结果的准确性，从而影响到正式场合的比赛结果。若现场存在GPS信号弱的情况，还存在有偏离运动轨迹的可能性，而陀螺仪可以避免偏航继续指引。
[0004]因此，针对上述问题，本技术提出一种带陀螺仪的积木式机器人，能够高精度解决寻迹问题且减少偏航可能性。

技术实现思路

[0005]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中寻迹精度差且易偏航的缺陷，从而提供一种带陀螺仪的积木式机器人。
[0006]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种带陀螺仪的积木式机器人，包括：
[0008]积木组件，所述积木组件包括核心模块和多个功能模块，所述核心模块与功能模块之间及功能模块相互之间均通过连接件实现电连接，其中一个所述功能模块内设有陀螺仪装置，所述功能模块内还设有多个传感器设备；
[0009]连接件，所述连接件嵌设在积木组件外表面，所述连接件包括互相配合使用的连接公扣和连接母扣，所述连接公扣与连接母扣间磁性连接；
[0010]陀螺仪装置，所述陀螺仪装置与核心模块通信连接，所述陀螺仪装置还连接有信号发生器，所述功能模块内设有加固装置与陀螺仪装置连接。
[0011]通过采用上述技术方案，连接件连接不同的积木组件，积木组件内加装陀螺仪装置，配合其他传感器设备提升机器人的寻迹精度，从而减少偏航的可能性；积木组件模块化程度高，任一模块损坏即可替换，提升了积木式机器人整体结构的稳定性。
[0012]进一步的，所述陀螺仪装置包括陀螺转子、内框架和外框架，所述内框架定位转动设在外框架内，所述陀螺转子穿过内框架圆心并在内框架内转动，所述外框架底部与加固装置连接。
[0013]通过采用上述技术方案，陀螺转子、内框架和外框架实现陀螺仪装置的自由转动，从而可以根据陀螺仪装置的转动得到角运动动量矩。
[0014]进一步的，所述内框架包括第一转动环和第二转动环，所述第二转动环定位转动在第一转动环内，所述陀螺转子沿第二转动环直径设置且定位转动在第二转动环内，所述第一转动环与外框架定位转动，所述外框架和第一转动环上均对称设有转动轴点。
[0015]通过采用上述技术方案，第一转动环和第二转动环与外框架的配合，实现陀螺转子在三个自由度方向内的转动，从而得到数据更全面，提升了数据采集的详实性。
[0016]进一步的，所述外框架底部与加固装置球铰连接，所述加固装置包括固定座和固定槽，所述固定槽开设在固定座顶部，所述固定槽呈球状，所述固定座呈圆台状，所述加固装置还包括设在固定座上的配重块。
[0017]通过采用上述技术方案，设置加固装置固定陀螺仪装置同时不影响陀螺仪装置的正常转动，使用配重块保证陀螺仪装置的稳定性，避免受到晃动影响。
[0018]进一步的，所述信号发生器包括驱动信号、电激励信号和分析转换装置，所述驱动信号驱动陀螺仪装置谐振运动，所述电激励信号激励陀螺仪装置产生摆幅，所述分析转换装置将摆幅运动得到的数据转换为电压信号并将电压信号传递至核心模块。
[0019]通过采用上述技术方案，使用驱动信号、电激励信号和分析转换装置的配合，能够实现陀螺仪的自校准工作，避免陀螺仪由于环境稳定变化和系统噪声等原因而产生的精度下降，提升了后续积木式机器人高精度的可能性。
[0020]进一步的，所述核心模块包括核心壳体、电源件和控制部件，所述核心壳体为空心长方体结构，所述电源件和控制部件均固定安装在核心壳体内，所述电源件和控制部件之间电连接，所述连接母扣与控制部件电气连接，所述连接母扣安装在核心壳体的至少一个面上。
[0021]通过采用上述技术方案，核心壳体内设置电源件和控制部件，不影响内部件的工作，核心壳体外设置连接件，便于将核心模块与其他模块连接。
[0022]进一步的，所述功能模块包括功能壳体和功能部件，所述功能壳体为空心长方体结构，所述功能部件固定安装在功能壳体内，所述功能壳体的至少一个外表面上安装有与功能部件连接的连接公扣或连接母扣。
[0023]通过采用上述技术方案，功能部件设置在功能壳体内，功能壳体外设置至少一个连接公扣或连接母扣实现与核心模块或者其他功能模块的连接。
[0024]进一步的，所述积木组件还包括有拓展件，所述拓展件包括舵机模块、电机模块、LED模块和蜂鸣器模块中的至少一种，所述拓展件的至少一个外表面安装有与功能模块连接的连接公扣或连接母扣。
[0025]通过采用上述技术方案，额外设置的拓展件，给机器人整体提升更多可能性，可以根据需要选择不同的拓展件，从而开发出机器人的更多功能。
[0026]综上所述，本技术技术方案，具有如下优点：
[0027]1.本技术提供的带陀螺仪的积木式机器人，加装陀螺仪装置，配合其他传感器设备提升机器人的寻迹精度，并且积木组件模块化程度高，提升了可替换性。
[0028]2.本技术提供的带陀螺仪的积木式机器人，使用驱动信号、电激励信号和分析转换装置的配合，能够实现陀螺仪的自校准工作，避免陀螺仪由于环境稳定变化和系统
噪声等原因而产生的精度下降，提升了后续积木式机器人高精度的可能性。
[0029]3.本技术提供的带陀螺仪的积木式机器人，额外设置的拓展件，增加可能性，从而提升机器人使用的功能性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本技术的一种实施方式中提供的一种带陀螺仪的积木式机器人的整体结构示意图；
[0032]图2为本技术的一种实施方式中提供的一种带陀螺仪的积木式机器人的内部结构示意图；
[0033]图3为本技术一种实施方式中提供的陀螺仪装置的爆炸结构示意图；
[0034]图4为本技术一种实施方式中提供的一种带陀螺仪的积木本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带陀螺仪的积木式机器人，其特征在于，包括：积木组件(1)，所述积木组件(1)包括核心模块(11)和多个功能模块(12)，所述核心模块(11)与功能模块(12)之间及功能模块(12)相互之间均通过连接件(2)实现电连接，其中一个所述功能模块(12)内设有陀螺仪装置(3)，所述功能模块(12)内还设有多个传感器设备；连接件(2)，所述连接件(2)嵌设在积木组件(1)外表面，所述连接件(2)包括互相配合使用的连接公扣(21)和连接母扣(22)，所述连接公扣(21)与连接母扣(22)间磁性连接；陀螺仪装置(3)，所述陀螺仪装置(3)与核心模块(11)通信连接，所述陀螺仪装置(3)还连接有信号发生器(34)，所述功能模块(12)内设有加固装置(123)与陀螺仪装置(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种带陀螺仪的积木式机器人，其特征在于，所述陀螺仪装置(3)包括陀螺转子(31)、内框架(32)和外框架(33)，所述内框架(32)定位转动设在外框架(33)内，所述陀螺转子(31)穿过内框架(32)圆心并在内框架(32)内转动，所述外框架(33)底部与加固装置(123)连接。3.根据权利要求2所述的一种带陀螺仪的积木式机器人，其特征在于，所述内框架(32)包括第一转动环(321)和第二转动环(322)，所述第二转动环(322)定位转动在第一转动环(321)内，所述陀螺转子(31)沿第二转动环(322)直径设置且定位转动在第二转动环(322)内，所述第一转动环(321)与外框架(33)定位转动，所述外框架(33)和第一转动环(321)上均对称设有转动轴点(331)。4.根据权利要求3所述的一种带陀螺仪的积木式机器人，其特征在于，所述外框架(33)底部与加固装置(123)球铰连接，所述加固装置(123)包括固定座(1231)和固定槽(1232)，所述固定槽(1232)开设在固定座(1231)顶部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，
申请(专利权)人：江苏锦添人工智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：