可扩展式机械臂及教育机器人制造技术

本申请属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种可扩展式机械臂及教育机器人。可扩展式机械臂包括头端节臂、末端节臂、至少一个连接臂和多个驱动件，头端节臂具有U形结构的第一端部及与第一端部正交设置且弯曲成型的第二端部，一驱动件的输出端壳固定安装于第一端部的U形空间内，另一驱动件的机壳固定安装于第二端部；连接臂的一端用于固定任一驱动件的输出端，连接臂的另一端固定任一驱动件的机壳；末端节臂一端用于与安装于连接臂的驱动件的输出端固定连接，末端节臂的另一端用于对外部物体进行操作。本申请旨在解决现有技术中教具中使用的机械臂是固定形式的，无法对机械臂进行扩展，使得学生们在动手实践过程中缺少了模块化的扩展思维。化的扩展思维。化的扩展思维。

【技术实现步骤摘要】
可扩展式机械臂及教育机器人


[0001]本申请属于智能机器人
，尤其涉及一种可扩展式机械臂及教育机器人。

技术介绍

[0002]在科技日益发展的今天，人才培养是十分重要的，相应的，教育环节中对中小学生以及大学生的科技兴趣的引导、启发，就显得尤为重要。尤其是中小学生，他们的科技兴趣正处于萌芽阶段，正确有益的引导、启发，对于中小学生培养起来科技兴趣是十分有必要的。
[0003]目前，对中小学生的科技教育方式都是课堂学习，老师先向学生们讲解科技知识，然后学生们进行理论理解。这是典型的课堂式教育方式，明显地缺少动手实践的过程，学生们面对着枯燥无味的书本，并且面对艰涩难懂的科技知识，不免望而生畏，很难让学生们培养起浓厚的兴趣。
[0004]即使有些学校或兴趣夏令营在教学过程中安排了动手环节，所使用的一些教具相对简单，形式固定，例如机械臂，这些机械臂都是固定形式的，无法对机械臂进行扩展，使得学生们在动手实践过程中缺少了模块化的扩展思维。这样是不利于培养中小学生的科学兴趣的。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种可扩展式机械臂及教育机器人，旨在解决现有技术中教具中使用的机械臂是固定形式的，无法对机械臂进行扩展，使得学生们在动手实践过程中缺少了模块化的扩展思维的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种可扩展式机械臂，包括头端节臂、末端节臂、至少一个连接臂和多个驱动件，其中，
[0007]头端节臂具有U形结构的第一端部及与第一端部正交设置且弯曲成型的第二端部，一驱动件的输出端壳固定安装于第一端部的U形空间内，另一驱动件的机壳固定安装于第二端部；
[0008]连接臂的一端用于固定任一驱动件的输出端，连接臂的另一端固定任一驱动件的机壳；
[0009]末端节臂一端用于与安装于连接臂的驱动件的输出端固定连接，末端节臂的另一端用于对外部物体进行操作。
[0010]在一种实施方式中，头端节臂设有第一节臂支撑壳、头端主支架和头端副支架，头端主支架设有第一叉状部和第一弯曲部，第一弯曲部的两端头和第一叉状部的两个叉臂连接，头端副支架设有第二叉状部和第二弯曲部，第二弯曲部的两端头和第二叉状部的两个叉臂连接，第二叉状部的两个叉臂转动连接于第一节臂支撑壳，第一叉状部的两个叉臂固定连接于第一节臂支撑壳，且第二弯曲部位于第一叉状部的两个叉臂之间，第一节臂支撑壳用于固定安装一驱动件的输出端壳，另一驱动件的机壳固定安装于第一弯曲部和第二弯
曲部。
[0011]在一种实施方式中，第一弯曲部设有第一固定通孔，第二弯曲部设有第二固定通孔，驱动件的机壳上相对的两个安装凸耳分别插装于第一固定通孔和第二固定通孔。
[0012]在一种实施方式中，第二弯曲部弯曲成型为半个跑道型轮廓形状，且第二弯曲部超项第一弯曲部的外壁设置为圆滑过渡；头端副支架对应第二固定通孔的外壁上设有头端凹陷槽，头端凹陷槽的延伸方向和头端副支架的跑道型轮廓形状的延伸方向相一致。
[0013]在一种实施方式中，第一节臂支撑壳包括头端套壳和头端转动端盖，第一叉状部的两个叉臂和第二叉状部的两个叉臂均连接于头端套壳的两侧外壁，头端转动端盖转动安装于头端套壳，头端套壳设有用于容纳相应的驱动件的输出端壳的头端放置空间，头端放置空间的内壁设有周向间隔布置的多个头端悬臂及与头端悬臂一一对应的头端阶梯面，各个头端悬臂的自由端与头端阶梯面之间形成头端装配开口，头端转动端盖的内壁设有沿径向延伸的多个头端卡耳，各个头端卡耳一一对应地自相应的头端装配开口进入相应的头端悬臂和头端阶梯面之间，头端卡耳能够在相应的头端悬臂和头端阶梯面之间滑移，且头端卡耳和相应的头端悬臂间隔设置。
[0014]在一种实施方式中，末端节臂包括末端转动端盖、末端套壳和末端操作部，末端操作部固定连接于末端套壳的外壁，末端套壳设有用于容纳相应的驱动件的输出端壳的末端放置空间，末端放置空间的内壁设有周向间隔布置的多个末端悬臂及与末端悬臂一一对应的末端阶梯面，各个末端悬臂的自由端和末端阶梯面之间形成末端装配开口，末端转动端盖的内侧壁设有沿径向延伸的多个末端卡耳，各个末端卡耳一一对应的自相应的末端装配开口进入相应的末端悬臂和末端阶梯面之间，末端卡耳能够在相应的末端悬臂和末端阶梯面之间滑移，且末端卡耳和相应的末端悬臂间隔设置。
[0015]在一种实施方式中，可扩展式机械臂还包括转接件，安装于头端节臂的驱动件的机壳和转接件连接固定，转接件用于与教育机器人的车身框架连接以将可扩展式机械臂安装至车身框架上。
[0016]在一种实施方式中，转接件包括：转接板架，用于与车身框架连接；第一转接座壳，第一转接座壳包括底壳、第一侧壁和第二侧壁，底壳安装于转接板架，第一侧壁和第二侧壁相对地连接于底壳，第一侧壁和第二侧壁之间形成了相对的两个限位缺口；第二转接座壳，设有穿过通道，穿过通道的内壁设有相对的两个避让槽及相对的两个第二扣凸，两个避让槽之间的连线和两个第二扣凸之间的连线相交，两个避让槽用于避让穿过穿过通道的驱动件的两个安装凸耳，第二转接座壳和第一转接座壳之间能够形成限制关系以限制两者相互脱离，此时，第二扣凸和限位缺口相正对用于夹持固定安装凸耳。
[0017]在一种实施方式中，第一侧壁和第二侧壁远离底壳的端部外壁均设有第一扣凸，在第二扣凸和限位缺口处于相正对以夹持固定安装凸耳时，第一扣凸的两端分别搭扣在两个第二扣凸朝向驱动件的一侧。
[0018]根据本申请的另一方面，提供了一种教育机器人。具体的，该教育机器人包括如前述的可扩展式机械臂。
[0019]本申请至少具有以下有益效果：
[0020]本申请的教育机器人使用的机械臂，通过设计头端节臂、末端节臂、至少一个连接臂和多个驱动件进行组装，其中使用的连接臂来装配机械臂的中段部分，使得连接臂能够
具有模块化的扩展功能，从而使得学生们在动手组装该机械臂的过程中，能够深刻地理解模块化扩展机械臂的扩展思维，较好地培养了学生们的模块化扩展的科学思维，从而有助于培养培养学生们的科学兴趣。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例的教育机器人中采用连接臂装配成型的轮组结构的装配结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例的教育机器人中采用连接臂装配成型的轮组结构的分解示意图；
[0024]图3为本申请实施例的教育机器人中连接臂的装配结构示意图；
[0025]图4为本申请实施例的教育机器人中连接臂的分解示意图；
[0026]图5为本申请实施例的教育机器人中驱动件的装配结构示意图一；
[0027]图6为本申请实施例的教育机器人中驱动件的装配结构示意图二；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩展式机械臂，其特征在于，包括头端节臂、末端节臂、至少一个连接臂和多个驱动件，其中，所述头端节臂具有U形结构的第一端部及与所述第一端部正交设置且弯曲成型的第二端部，一所述驱动件的输出端壳固定安装于所述第一端部的U形空间内，另一所述驱动件的机壳固定安装于所述第二端部；所述连接臂的一端用于固定任一所述驱动件的输出端，所述连接臂的另一端固定任一所述驱动件的机壳；所述末端节臂一端用于与安装于所述连接臂的所述驱动件的输出端固定连接，所述末端节臂的另一端用于对外部物体进行操作。2.根据权利要求1所述的可扩展式机械臂，其特征在于，所述头端节臂设有第一节臂支撑壳、头端主支架和头端副支架，所述头端主支架设有第一叉状部和第一弯曲部，所述第一弯曲部的两端头和所述第一叉状部的两个叉臂连接，所述头端副支架设有第二叉状部和第二弯曲部，所述第二弯曲部的两端头和所述第二叉状部的两个叉臂连接，所述第二叉状部的两个叉臂转动连接于所述第一节臂支撑壳，所述第一叉状部的两个叉臂固定连接于所述第一节臂支撑壳，且所述第二弯曲部位于所述第一叉状部的两个叉臂之间，所述第一节臂支撑壳用于固定安装一所述驱动件的输出端壳，另一所述驱动件的机壳固定安装于所述第一弯曲部和所述第二弯曲部。3.根据权利要求2所述的可扩展式机械臂，其特征在于，所述第一弯曲部设有第一固定通孔，所述第二弯曲部设有第二固定通孔，所述驱动件的机壳上相对的两个安装凸耳分别插装于所述第一固定通孔和所述第二固定通孔。4.根据权利要求3所述的可扩展式机械臂，其特征在于，所述第二弯曲部弯曲成型为半个跑道型轮廓形状，且所述第二弯曲部超项所述第一弯曲部的外壁设置为圆滑过渡；所述头端副支架对应所述第二固定通孔的外壁上设有头端凹陷槽，所述头端凹陷槽的延伸方向和所述头端副支架的跑道型轮廓形状的延伸方向相一致。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的可扩展式机械臂，其特征在于，所述第一节臂支撑壳包括头端套壳和头端转动端盖，所述第一叉状部的两个叉臂和所述第二叉状部的两个叉臂均连接于所述头端套壳的两侧外壁，所述头端转动端盖转动安装于所述头端套壳，所述头端套壳设有用于容纳相应的所述驱动件的输出端壳的头端放置空间，所述头端放置空间的内壁设有周向间隔布置的多个头端悬臂及与所述头端悬臂一一对应的头端阶梯面，各个所述头端悬臂的自由端与所述头端阶梯面之间形成头端装配开口，所述头端转动端盖的内壁设有沿径向延伸的多个头端卡耳，各个所述头端卡耳一一对应地自相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶文劲，齐奇，王轶丹，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：