【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及編程玩具，特別涉及一種兒童教育用益智玩具。
技術介紹
1、兒童教育用的機械臂拼接及編程玩具，如mbot可編程機器人，或是cn202022831429.9公開了一種用于兒童教育的緩沖平衡機械臂(公開日2022年1月24日)；cn202120268598.8公開了一種用于兒童教育的機械抓手機器人(公開日2021年11月16日).，適合6～9歲兒童進行簡單拼接。拼接好后可以用藍牙連接機器人，用ipad，或者手機去操控機器人，以達到編程指令的設計、裝置的拼接的教學目的。
2、并聯機器人早在20世紀的90年代就已經嶄露頭角，具有剛度高、速度快、柔性強、重量輕等優點，是工業機器人的新生代力量。并聯機器人與串聯機器人一起構成了工業機器人的重要部分。在食品、醫藥、電子等輕工業中應用最為廣泛，在物料的搬運、包裝、分揀等方面具有很大的優勢。并聯型機器人是將各個關節通過連桿連在一起，形成并聯結構，運動路徑呈圓弧型。由于不需要維護鏈條的穩定性，因此并聯型機器人可以實現更高速度、更大負載和更高精度的運動。
3、現有的兒童教育用機械臂普遍都是傳統的六軸機械臂，尚未有并聯機器人的編程玩具。這可能與并聯機器人的結構復雜性、成本以及市場需求等因素有關。不過，隨著科技的不斷進步和兒童教育市場的不斷發展，未來可能會出現更多創新型的并聯機器人編程玩具，以滿足孩子們對科技探索和創新的需求。
4、為此，本專利技術提出一種兒童教育用益智玩具。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利
2、其中在一種實施方式中：主體機構1中，軀干桁架體組件101構成了玩具的核心結構，它提供了穩定的支撐和旋轉自由度的生成機制。三個突出部桁架體組件102則以環形陣列的方式均勻地搭載在軀干桁架體組件101的外部，這樣的設計不僅美觀，而且便于機械臂機構2的安裝和配合。每個機械臂機構2都對應地配合在一個突出部桁架體組件102上，通過精密的鉸接結構連接，確保了機械臂在運動過程中的穩定性和靈活性。
3、其中在一種實施方式中：主體機構1內置了用于生成旋轉自由度的伺服驅動組件103。伺服驅動組件103是整個玩具的動力源，它負責驅動機械臂機構2執行各種運動。具體來說，伺服驅動組件103包括伺服電機1031和曲柄體1032兩部分。伺服電機1031被固定安裝在突出部桁架體組件102上，這樣的設計確保了電機在工作時的穩定性和可靠性。伺服電機1031的輸出軸與曲柄體1032相連，當電機啟動時，輸出軸旋轉，帶動曲柄體1032一起旋轉。曲柄體1032的旋轉運動進一步轉化為機械臂機構2的運動，從而實現了對機械臂的精確控制。
4、其中在一種實施方式中：主體機構1進一步包含了連接部桁架體組件104，這一組件在整個機械系統中起到了關鍵的連接作用。連接部桁架體組件104的一端通過精密的鉸接結構與曲柄體1032相連，另一端則同樣通過鉸接結構與機械臂機構2相連接。這樣的設計確保了伺服電機1031的旋轉運動能夠高效地傳遞到機械臂機構2上，同時，連接部桁架體組件104的鉸接設計也提供了必要的靈活性，使得機械臂機構2能夠在多個方向上自由運動。
5、其中在一種實施方式中：機械臂機構2被設計為由第一臂桁架體組件201和第二臂桁架體組件202兩部分組成。這兩部分通過精密的配合結構連接在一起，形成了一個可調節總長的機械臂。實現對機械臂總長的有級調節)第一臂桁架體組件201和第二臂桁架體組件202相當于一種伸縮桿)；兒童可以通過調整這些機構來改變機械臂的總長，從而觀察并聯機器人在不同長度變量下的運動姿態和軌跡。
6、其中在一種實施方式中：軀干桁架體組件101、突出部桁架體組件102、連接部桁架體組件104以及機械臂機構2均不是整體成型的部件，而是由多個實體5以可拆卸的形式拼接連接而成。每個實體5的外部都陣列開設有一系列孔體501，這些孔體501的設計使得實體5之間可以通過插銷502進行固定連接。在組裝過程中，兒童只需將插銷502插入對應孔體501中，即可輕松地將各個實體5連接在一起，形成完整的機械結構。
7、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
8、一、并聯機器人形式的創新設計：通過引入并聯機器人的設計原理，本專利技術的技術為兒童提供了一個新穎且富有挑戰性的玩具模型。并聯機器人因其復雜的運動學特性和高精度控制要求，在工業自動化和科研領域有著廣泛應用。將這一技術融入兒童玩具中，不僅能讓兒童在玩耍中接觸到前沿科技，還能激發他們對工程技術和機器人學的興趣。
9、二、模塊化拼接與可拆卸性：本專利技術提出的模塊化設計使得玩具的各個部件可以靈活組合和拆卸。這種設計不僅降低了玩具的制造成本和運輸難度，還大大提高了玩具的可玩性和可擴展性。兒童可以根據自己的想象和創意，自由地組合和拆卸各個部件，創造出不同的機械結構和運動模式，從而培養他們的創新思維和解決問題的能力。
10、三、精確的編程控制：通過伺服電機和編程指令的結合，本專利技術的技術實現了對機械臂的精確控制。兒童可以通過編程來控制機械臂的運動軌跡、速度和姿態，這種編程控制方式不僅提高了玩具的互動性，還讓兒童在玩耍的過程中學習到了編程知識和并聯機器人的控制原理。這對于培養兒童的邏輯思維能力和科技素養具有重要意義。
11、四、有級調節功能：機械臂的總長可以通過調整部件之間的相對位置或長度來實現有級調節。這種設計使得兒童可以觀察并聯機器人在不同長度變量下的運動姿態和軌跡，從而深入理解并聯機器人的工作原理和運動學特性。這種直觀的觀察和體驗有助于兒童建立對并聯機器人運動學特性的深刻理解，并激發他們的探索精神。
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1.一種兒童教育用益智玩具，其特征在于，包括主體機構(1)及環形陣列于其外部的至少三組機械臂機構(2)；
2.根據權利要求1所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)包括軀干桁架體組件(101)及其外部環形陣列搭載的三個突出部桁架體組件(102)；
3.根據權利要求2所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)包括用于生成所述旋轉自由度的伺服驅動組件(103)。
4.根據權利要求3所述的玩具，其特征在于：所述伺服驅動組件(103)包括伺服電機(1031)及由其輸出軸驅動旋轉的曲柄體(1032)；
5.根據權利要求4所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)包括連接部桁架體組件(104)，所述連接部桁架體組件(104)的一端鉸接于所述曲柄體(1032)上，另一端則鉸接于所述機械臂機構(2)中。
6.根據權利要求5所述的玩具，其特征在于：所述軀干桁架體組件(101)、所述突出部桁架體組件(102)、所述連接部桁架體組件(104)和所述機械臂機構(2)均是由多個實體(5)可拆卸式拼接連接所組成的外形；
7.根據權利要
8.根據權利要求1～6任意一項所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)外搭載有可編程并存儲邏輯的控制器(4)，所述底座(3)上搭載有位置傳感器。
...【技術特征摘要】
1.一種兒童教育用益智玩具，其特征在于，包括主體機構(1)及環形陣列于其外部的至少三組機械臂機構(2)；
2.根據權利要求1所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)包括軀干桁架體組件(101)及其外部環形陣列搭載的三個突出部桁架體組件(102)；
3.根據權利要求2所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)包括用于生成所述旋轉自由度的伺服驅動組件(103)。
4.根據權利要求3所述的玩具，其特征在于：所述伺服驅動組件(103)包括伺服電機(1031)及由其輸出軸驅動旋轉的曲柄體(1032)；
5.根據權利要求4所述的玩具，其特征在于：所述主體機構(1)包括連接部桁架體組件(104)，所述連接部桁架體組件(104)的一端鉸接于所述曲柄體(1032)上，另一端...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃獻寧，
申請(專利權)人：廣州科技職業技術大學，
類型：發明
國別省市：
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