一种基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人。

背景技术：

小孩子学习走路是成长过程的一个重要阶段，在学习走路的过程中，小孩子因为手臂腿部走路时不同步，导致重心不稳，所以十分容易摔倒，虽然目前也有一些辅助小孩子走路的学步车，但是这种学步车存在很多问题。

比如,小孩子通常都是趴在学步车的护栏上行走，这样使得小孩的重心总是倾斜，无法规范正常的走路姿势，而且这种学步车很多都是通过布带包裹在小孩的大腿处和臀部，这样小孩在走路的过程中经常晃动，十分不稳定，长时间使用还会导致发育成o型腿，而且这种学步车都是需要小孩自己带动来继续行动，有部分机器人能够代替学步车，具有自动移动功能，但是都是局限在平坦的地面行走，不具有上下楼梯的功能，无法帮助小孩进行上下楼梯，这样就降低了学步车的实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人，包括主体、移动机构、助走机构、支撑杆、缓冲机构和中控机构，所述移动机构设置在主体的下方，所述移动机构的一端通过缓冲机构与主体连接，所述移动机构的另一端通过支撑架与主体连接，所述助走机构设置在主体上，所述中控机构设置在主体上，所述移动机构、助走机构均与中控机构电连接；

所述移动机构包括平移组件和爬楼组件，所述平移组件和爬楼组件传动连接；

所述平移组件包括驱动单元和移动单元，所述驱动单元包括第一电机、第一驱动轴和第一齿轮，所述第一电机设置在缓冲机构的下方，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接；

所述移动单元包括履带、从动轴和第二齿轮，所述从动轴设置在支撑杆的下方，所述第二齿轮套设在从动轴上，所述第二齿轮和第一齿轮形状大小相同，所述第一齿轮和第二齿轮分别位于履带的内部的两端，所述履带的内壁设有与第一齿轮和第二齿轮啮合的从动齿。

所述爬楼组件设置在驱动单元的一侧，所述爬楼组件包括气泵、连接管、圆盘和三个伸缩单元，所述气泵设置在主体的内部，所述气泵通过连接管分别与三个伸缩单元一一对应连通，三个伸缩单元均匀分布在圆盘的周身，相邻两个伸缩单元之间的夹角为120°，所述圆盘与第一驱动轴同轴设置，所述第一电机通过第一驱动轴与圆盘传动连接，所述伸缩单元包括移动单元和伸缩杆，所述移动单元通过伸缩杆与圆盘连接，所述气泵通过连接管与对应的伸缩杆连通；

当需要移动时，此时第一电机启动，第一齿轮随之转动，因为第一齿轮和第二齿轮分别位于履带的内部的两端，履带的内壁设有与第一齿轮和第二齿轮啮合的从动齿，故履带带动第二齿轮转动，机器人带着小孩子可以再平坦的地面上行走，此时爬楼组件处于收缩状态中，当小孩子需要上楼时，此时气泵开始对伸缩杆进行充气，伸缩杆伸长，故机器人前端被抬高，因为移动单元通过伸缩杆与圆盘连接，圆盘与第一驱动轴同轴设置，故圆盘带动伸缩杆和对应的移动单元转动，当接触到楼梯台阶时，与台阶接触的移动单元被挡住，相邻的移动单元开始转动，到达上一层台阶，然后移动单元中的移动轮与台阶接触开始移动，带动另一个移动单元旋转，进而开始爬楼梯，小孩子在机器人内部只要跟着慢慢的迈动步伐就能慢慢的上楼了，同时因为机器人后端设有挡杆，通过挡杆与地面接触保持了平衡，可以有效的防止机器人后翻，起到保护作用，更加安全。

所述助走机构包括紧固组件、升降组件和摆臂组件，所述紧固组件设置在主体的内部，所述升降组件设置在主体上，所述摆臂组件设置在升降组件上，所述升降组件与摆臂组件传动连接；

所述紧固组件包括三个紧固单元，所述主体的内部设有圆形通孔，三个紧固单元均匀分布在主体的内壁上，相连两个紧固单元之间的夹角为120°，所述紧固单元包括气缸、输出轴和夹紧板，所述气缸设置在主体的内壁上，所述气缸通过输出轴与夹紧板传动连接；

所述升降组件包括第二电机、丝杆和升降板，所述第二电机设置在主体的内部，所述丝杆竖向设置，所述升降板的中心处设有开孔，所述开孔的内部设有内螺纹，所述内螺纹与丝杆匹配，所述第一电机通过丝杆与升降板传动连接；

所述摆臂组件设置在升降板上，所述摆臂组件包括固定板、两块卡板和摆动单元，所述固定板与升降板相连，所述摆动单元设置在固定板上，所述两块夹板与摆动单元相连；

所述摆动单元包括第三电机、第二驱动轴、第三齿轮和移动框，所述第三电机设置在固定板上，所述第三齿轮外周的齿沿着第三齿轮二分之一的圆外周周向均匀分布，所述第三电机通过第二驱动轴与第三齿轮传动连接，所述第三齿轮设置在移动框的内部，所述移动框的上下两侧的内壁均设有与第三齿轮啮合的从动齿，两块卡板设置在移动框上。

当帮助小孩子助走时，小孩子位于主体的内部的圆形通孔，此时气缸启动，气缸通过输出轴调节夹紧板，将小孩子的身体稳固住，同时，第二电机启动，丝杆随之转动，因为升降板的中心处设有开孔，开孔的内部设有内螺纹，内螺纹与丝杆匹配，故升降板可以沿着导向杆方向，上下移动，通过第二电机调节，使得升降板位于小孩子合适的位置，因为摆臂组件设置在升降板上，此时，将小孩子的手臂放在两块卡板之间，同时，第三电机启动，第三齿轮随之转动，因为第三齿轮设置在移动框的内部，移动框的上下两侧的内壁均设有与第三齿轮啮合的从动齿，故移动框会进行规律性的左右移动，因为两块卡板设置在移动框上，故小孩子的手臂也会进行来回摆动，配合机器人或者小孩子自己的移动，使得小孩子能够边走路边摆动手臂，改善了小孩子的走路姿势，使得小孩子学习走路更加平稳，小孩子走路时对于自己重心的把握更有帮助，防止小孩子走路因为手臂摆动不起来，失去平衡从而导致摔跤。

作为优选，在上楼梯时，为了使主体内始终处于水平位置，从而保障小孩子走路正常，由于楼梯具有坡度，故上楼时，在主体内部的小孩会稍微往前倾斜，此时主体前端受到小孩带来的压力往下移动，同时因为固定块通过弹簧与移动杆的上端相连，移动杆的下端与第一驱动轴相连，移动杆的上端穿过滑动槽且在滑动槽内移动，故移动杆往发生偏移，并且上端一部分伸入主体的内部，通过弹簧、移动杆调节，最后使得主体保持水平，不再倾斜，使得小孩子上楼更加安全。所述缓冲机构包括固定块、弹簧、移动杆和滑动槽，所述固定块设置在主体内壁的上方，所述滑动槽设置在主体内壁的下方，所述移动杆的上端穿过滑动槽且在滑动槽内移动，所述固定块通过弹簧与移动杆的上端相连，所述移动杆的下端与第一驱动轴相连。

作为优选，为了在楼梯上移动轮能够移动，所述移动单元包括第四电机、第三驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在伸缩杆上，所述第四电机通过第三驱动轴与移动轮传动连接。

作为优选，为了使升降板升降的更加稳定，所述丝杆的两侧设有两根导向杆，两根导向杆关于丝杆对称，所述导向杆竖向设置，所述导向杆的一端固定在主体的内部，所述升降板上设有两个导向孔，所述导向孔与导向杆一一对应，所述丝杆的另一端穿过导向孔，所述升降板与丝杆滑动连接。

作为优选，为了检测机器人前进的路况，所述主体的一侧设有红外线探测器，所述红外线探测器与中控机构电连接。

作为优选，为了防止上楼过程中后翻，所述中控机构的下方设有挡杆，所述挡杆与地面抵触。

作为优选，为了防止升降板移动过头，所述丝杆的上方设有限位块。

作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和plc，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与plc电连接。

作为优选，为了能够遥控机器人，所述主体的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了使小孩子在主体的内部站立的舒服，所述夹紧板上设有海绵。

本发明的有益效果是，该基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人中，在助走机构，固组件使得小孩子在行走过程中更加稳定，而且不会影响小孩子腿部发育变形，摆臂组件使得小孩子在行走过程双臂摆动，学习正确的走路姿势，使得走路更加平稳，防止摔倒，通过移动机构，可以使得小孩自己可以行走或者机器人带动的行走，并且还能够带着小孩子自己上楼梯，减轻了父母的负担，也能够帮助小孩学习走楼梯，通过这些机构，大大提高了机器人的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的爬楼组件的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的紧固组件的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的升降组件的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的摆臂组件的结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人的中控机构的结构示意图；

图中：1.主体，2.摆臂组件，3.升降组件，4.中控机构，5.挡杆，6.红外线探测器，7.第一齿轮，8.履带，9.第二齿轮，10.支撑杆，11.固定块，12.弹簧，13.滑动槽，14.移动杆，15.爬楼组件，16.第一电机，17.伸缩杆，18.移动单元，19.气泵，20.连接管，21.气缸，22.夹紧板，23.第二电机，24.丝杆，25.升降板，26.导向杆，27.限位块，28.第三电机，29.第三齿轮，30.移动框，31.卡板，32.显示界面，33.控制按键，34.状态指示灯。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人，包括主体1、移动机构、助走机构、支撑杆10、缓冲机构和中控机构4，所述移动机构设置在主体1的下方，所述移动机构的一端通过缓冲机构与主体1连接，所述移动机构的另一端通过支撑架与主体1连接，所述助走机构设置在主体1上，所述中控机构4设置在主体1上，所述移动机构、助走机构均与中控机构4电连接；

所述移动机构包括平移组件和爬楼组件15，所述平移组件和爬楼组件15传动连接；

所述平移组件包括驱动单元和移动单元18，所述驱动单元包括第一电机16、第一驱动轴和第一齿轮7，所述第一电机16设置在缓冲机构的下方，所述第一电机16通过第一驱动轴与第一齿轮7传动连接；

所述移动单元18包括履带8、从动轴和第二齿轮9，所述从动轴设置在支撑杆10的下方，所述第二齿轮9套设在从动轴上，所述第二齿轮9和第一齿轮7形状大小相同，所述第一齿轮7和第二齿轮9分别位于履带8的内部的两端，所述履带8的内壁设有与第一齿轮7和第二齿轮9啮合的从动齿。

所述爬楼组件15设置在驱动单元的一侧，所述爬楼组件15包括气泵19、连接管20、圆盘和三个伸缩单元，所述气泵19设置在主体1的内部，所述气泵19通过连接管20分别与三个伸缩单元一一对应连通，三个伸缩单元均匀分布在圆盘的周身，相邻两个伸缩单元之间的夹角为120°，所述圆盘与第一驱动轴同轴设置，所述第一电机16通过第一驱动轴与圆盘传动连接，所述伸缩单元包括移动单元18和伸缩杆17，所述移动单元18通过伸缩杆17与圆盘连接，所述气泵19通过连接管20与对应的伸缩杆17连通；

当需要移动时，此时第一电机16启动，第一齿轮7随之转动，因为第一齿轮7和第二齿轮9分别位于履带8的内部的两端，履带8的内壁设有与第一齿轮7和第二齿轮9啮合的从动齿，故履带8带动第二齿轮9转动，机器人带着小孩子可以再平坦的地面上行走，此时爬楼组件15处于收缩状态中，当小孩子需要上楼时，此时气泵19开始对伸缩杆17进行充气，伸缩杆17伸长，故机器人前端被抬高，因为移动单元18通过伸缩杆17与圆盘连接，圆盘与第一驱动轴同轴设置，故圆盘带动伸缩杆17和对应的移动单元18转动，当接触到楼梯台阶时，与台阶接触的移动单元18被挡住，相邻的移动单元18开始转动，到达上一层台阶，然后移动单元8中的移动轮与台阶接触开始移动，带动另一个移动单元8旋转，进而开始爬楼梯，小孩子在机器人内部只要跟着慢慢的迈动步伐就能慢慢的上楼了，同时因为机器人后端设有挡杆5，通过挡杆5与地面接触保持了平衡，可以有效的防止机器人后翻，起到保护作用，更加安全。

所述助走机构包括紧固组件、升降组件3和摆臂组件2，所述紧固组件设置在主体1的内部，所述升降组件3设置在主体1上，所述摆臂组件2设置在升降组件3上，所述升降组件3与摆臂组件2传动连接；

所述紧固组件包括三个紧固单元，所述主体1的内部设有圆形通孔，三个紧固单元均匀分布在主体1的内壁上，相连两个紧固单元之间的夹角为120°，所述紧固单元包括气缸21、输出轴和夹紧板22，所述气缸21设置在主体1的内壁上，所述气缸21通过输出轴与夹紧板22传动连接；

所述升降组件3包括第二电机23、丝杆24和升降板25，所述第二电机23设置在主体1的内部，所述丝杆24竖向设置，所述升降板25的中心处设有开孔，所述开孔的内部设有内螺纹，所述内螺纹与丝杆24匹配，所述第一电机16通过丝杆24与升降板25传动连接；

所述摆臂组件2设置在升降板25上，所述摆臂组件2包括固定板、两块卡板31和摆动单元，所述固定板与升降板25相连，所述摆动单元设置在固定板上，所述两块夹板与摆动单元相连；

所述摆动单元包括第三电机28、第二驱动轴、第三齿轮29和移动框30，所述第三电机28设置在固定板上，所述第三齿轮29外周的齿沿着第三齿轮29二分之一的圆外周周向均匀分布，所述第三电机28通过第二驱动轴与第三齿轮29传动连接，所述第三齿轮29设置在移动框30的内部，所述移动框30的上下两侧的内壁均设有与第三齿轮29啮合的从动齿，两块卡板31设置在移动框30上。

当帮助小孩子助走时，小孩子位于主体1的内部的圆形通孔，此时气缸21启动，气缸21通过输出轴调节夹紧板22，将小孩子的身体稳固住，同时，第二电机23启动，丝杆24随之转动，因为升降板25的中心处设有开孔，开孔的内部设有内螺纹，内螺纹与丝杆24匹配，故升降板25可以沿着导向杆26方向，上下移动，通过第二电机23调节，使得升降板25位于小孩子合适的位置，因为摆臂组件2设置在升降板25上，此时，将小孩子的手臂放在两块卡板31之间，同时，第三电机28启动，第三齿轮随之转动，因为第三齿轮29设置在移动框30的内部，移动框30的上下两侧的内壁均设有与第三齿轮29啮合的从动齿，故移动框会进行规律性的左右移动，因为两块卡板31设置在移动框30上，故小孩子的手臂也会进行来回摆动，配合机器人或者小孩子自己的移动，使得小孩子能够边走路边摆动手臂，改善了小孩子的走路姿势，使得小孩子学习走路更加平稳，小孩子走路时对于自己重心的把握更有帮助，防止小孩子走路因为手臂摆动不起来，失去平衡从而导致摔跤。

作为优选，在上楼梯时，为了使主体1内始终处于水平位置，从而保障小孩子爬楼梯正常，由于楼梯具有坡度，故上楼时，在主体1内部的小孩会稍微往前倾斜，此时主体1前端受到小孩带来的压力往下移动，同时因为固定块11通过弹簧12与移动杆14的上端相连，移动杆14的下端与第一驱动轴相连，移动杆14的上端穿过滑动槽13且在滑动槽13内移动，故移动杆14往发生偏移，并且上端一部分伸入主体1的内部，通过弹簧12、移动杆14调节，最后使得主体1保持水平，不再倾斜，使得小孩子上楼更加安全。所述缓冲机构包括固定块11、弹簧12、移动杆14和滑动槽13，所述固定块11设置在主体1内壁的上方，所述滑动槽13设置在主体1内壁的下方，所述移动杆14的上端穿过滑动槽13且在滑动槽13内移动，所述固定块11通过弹簧12与移动杆14的上端相连，所述移动杆14的下端与第一驱动轴相连。

作为优选，为了在楼梯上移动轮能够移动，所述移动单元18包括第四电机、第三驱动轴和移动轮，所述第四电机设置在伸缩杆17上，所述第四电机通过第三驱动轴与移动轮传动连接。

作为优选，为了使升降板25升降的更加稳定，所述丝杆24的两侧设有两根导向杆26，两根导向杆26关于丝杆24对称，所述导向杆26竖向设置，所述导向杆26的一端固定在主体1的内部，所述升降板25上设有两个导向孔，所述导向孔与导向杆26一一对应，所述丝杆24的另一端穿过导向孔，所述升降板25与丝杆24滑动连接。

作为优选，为了检测机器人前进的路况，所述主体1的一侧设有红外线探测器6，所述红外线探测器6与中控机构4电连接。

作为优选，为了防止上楼过程中后翻，所述中控机构4的下方设有挡杆5，所述挡杆5与地面抵触。

作为优选，为了防止升降板25移动过头，所述丝杆24的上方设有限位块27。

作为优选，所述中控机构4包括显示界面32、控制按键33、状态指示灯34和plc，所述显示界面32、控制按键33和状态指示灯34均与plc电连接。

作为优选，为了能够遥控机器人，所述主体1的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了使小孩子在主体1的内部站立的舒服，所述夹紧板22上设有海绵。

与现有技术相比，该基于物联网的能够帮助小孩行走的智能机器人中，在助走机构，固组件使得小孩子在行走过程中更加稳定，而且不会影响小孩子腿部发育变形，摆臂组件2使得小孩子在行走过程双臂摆动，学习正确的走路姿势，使得走路更加平稳，防止摔倒，通过移动机构，可以使得小孩自己可以行走或者机器人带动的行走，并且还能够带着小孩子自己上楼梯，减轻了父母的负担，也能够帮助小孩学习走楼梯，通过这些机构，大大提高了机器人的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。