一种物理教学实验用AI机器人制造技术

本发明专利技术涉及实验机器人技术领域，具体的说是一种物理教学实验用AI机器人，包括机座，所述机座的上端固定连接有支座，所述支座的前端设置有PLC控制面板，所述机座上滑动连接有滑柱，所述滑柱上设置有角度调解组件，所述角度调解组件配合连接有底座，所述底座上开设有空槽，所述空槽的内壁设置有质点弹射组件，所述质点弹射组件配合连接有质点，所述质点弹射组件包括有第一气缸、竖杆，所述第一气缸固定连接在空槽的内壁上，本发明专利技术使设备在平抛运动和斜抛运动可以随时切换，操作简易，并且配合丝杆升降设备和第二气缸的伸缩长度，可以使实验有着不同实验的测量数据，从而加大了实验的数据研究的数量，为学生的物理学习提供了便利。为学生的物理学习提供了便利。为学生的物理学习提供了便利。

【技术实现步骤摘要】
一种物理教学实验用AI机器人


[0001]本专利技术涉及实验机器人
，具体而言，涉及一种物理教学实验用AI机器人。

技术介绍

[0002]物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础，为初等教育必修科目，在高校内，教师为了能够加强学生的理解能力和动手兴趣，通常会定期组织班内学生进行集体的物理实验，如平抛运动和斜抛运动等物理实验，从而探究物理的学识，在进行平抛运动和斜抛运动的实验流程为将一个物品当做质点，进行平抛或者斜抛，通过研究质点在空中的运动轨迹从而推导牛顿第二定律。
[0003]但由于质点在空中运动较快，肉眼难以捕捉，为此上述实验内容需要通过实验设备进行调解，在部分高校内会采购物理教学用的智能机器人，通过高速摄影机的捕捉质点的运动画面，从而进行实验的推导，现有的智能实验机器人大多为简单的电动滑轨等方式带动质点进行平抛或者斜抛，为了更好的推导牛顿第二定律，需要使质点在不同的高度且运动的初速度也需要不同，现有的机器人调节过程繁琐，并且平抛和斜抛的实验内容需要在不同的机器人上实验，实用性低，为此本申请提出一种物理教学实验用AI机器人。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有现有的智能实验机器人大多为简单的电动滑轨等方式带动质点进行平抛或者斜抛，为了更好的推导牛顿第二定律，需要使质点在不同的高度且运动的初速度也需要不同，现有的机器人调节过程繁琐，并且平抛和斜抛的实验内容需要在不同的机器人上实验，实用性低，为此本申请提出一种物理教学实验用AI机器人的不足，本专利技术提供了一种物理教学实验用AI机器人。
[0005]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种物理教学实验用AI机器人，包括机座，所述机座的上端固定连接有支座，所述支座的前端设置有PLC控制面板，所述机座上滑动连接有滑柱，所述滑柱上设置有角度调解组件，所述角度调解组件配合连接有底座，所述底座上开设有空槽，所述空槽的内壁设置有质点弹射组件，所述质点弹射组件配合连接有质点，所述质点弹射组件包括有第一气缸、竖杆，所述第一气缸固定连接在空槽的内壁上，所述第一气缸的输出轴固定连接有竖杆且竖杆的上端固定连接有质点，所述机座的上表面还固定连接有收纳框架，所述收纳框架的一侧固定连接有参照板，所述参照板上转动设置有遮光板，所述机座的上表面还通过安装支架固定安装有高速摄影机，所述高速摄影机设置在参照板的对面。
[0006]作为优选，所述竖杆滑动连接在第二滑槽上，所述第二滑槽开设在空槽的内壁上，
所述竖杆与第二滑槽的内壁连接有弹簧。
[0007]作为优选，所述底座的上表面固定连接有两个侧栏，两个所述侧栏分别固定在底座上表面的两侧，所述底座的上表面还开设有第三滑槽，所述竖杆活动连接在第三滑槽上。
[0008]作为优选，所述质点包括支板、外壳，所述外壳固定连接在竖杆的顶部，所述外壳的内部中空且设置有支板。
[0009]作为优选，所述支板的两侧转动连接有卡板，所述卡板的上下两端均设置有扭簧，所述支板的前端固定连接有原点，所述外壳的内部开设有卡槽，所述卡槽的前端设置有斜槽，所述卡槽与卡板相互配合卡紧。
[0010]作为优选，所述角度调解组件包括第二气缸、侧板、活动连杆、长杆，所述第二气缸固定滑柱的顶部，所述第二气缸的输出轴固定连接有长杆，所述第二气缸的上表面还固定连接有侧板，所述长杆的顶端与活动连杆转动连接，所述活动连杆还转动连接在侧板的内壁上，所述活动连杆的顶端固定连接在底座的下端。
[0011]作为优选，所述参照板的前端设置有刻度表，所述参照板的上端通过转轴转动连接有遮光板，所述转轴上设置有定位销。
[0012]作为优选，所述机座的内部中空且下端内壁固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有第二伞齿，所述第二伞齿与第一伞齿啮合连接，所述第一伞齿转动连接在机座的下端内壁上。
[0013]作为优选，所述第一伞齿的顶部固定连接有丝杆，所述丝杆的顶部转动连接在机座的内壁上，所述丝杆上套设有丝杆套，所述丝杆套的侧端固定连接有连接杆，所述连接杆的另一端滑动连接在第一滑槽上，且所述第一滑槽上安装有光栅传感器，所述连接杆的上端通过连杆连接在滑柱的底部。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、通过拉动第一气缸的输出轴，从而压缩弹簧，在弹簧释放弹力的时候，带动质点进行高速滑动，在弹簧压缩到极致的时候，会猛然静止，对质点会因为惯性获得一个向前的推力，通过推力使支板的两侧卡板沿着斜槽向前冲击，使支板进行平抛运动，通过高速摄影机的连续拍摄，捕捉支板在参照板的运动轨迹，通过定位销调解遮光板的转动角度，使摄影更加的清晰。
[0015]2、通过控制面板可以控制第二气缸输出轴伸缩的长度，从而控制质点飞出的初速度，并且通过丝杆升降设备可以使质点在不同的高度进行平抛运动，使设备在实验时可以采集多种数据进行研究，并且操作简易，同时提高了实验的有趣性，加强了学生对知识的兴趣，提高了设备的实用性。
[0016]3、并且通过伸缩第三气缸的输出轴，通过侧板的辅助，使活动连杆进行角度的偏移，从而带动了底座的倾斜，并且第三气缸的输出轴伸缩的长度不同，倾斜的角度不同，使设备在平抛运动和斜抛运动可以随时切换，操作简易，并且配合丝杆升降设备和第二气缸的伸缩长度，可以使实验有着不同实验的测量数据，从而加大了实验的数据研究的数量，为学生的物理学习提供了便利。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的结构示意图；
图2为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的底座的结构示意图；图3为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的图2中B处的放大结构示意图；图4为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的质点的结构示意图；图5为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的支板的结构示意图;图6为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的斜槽的结构示意图;图7为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的丝杆升降的结构示意图;图8为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的光栅传感器的结构示意图;图9为本专利技术一种物理教学实验用AI机器人的图1中A处放大的结构示意图。
[0018]图中：1、PLC控制面板；2、机座；3、支座；4、质点弹射组件；401、弹簧；402、竖杆；403、第二滑槽；404、质点；404a、支板；404b、扭簧；404c、卡板；404d、原点；404e、卡槽；404g、斜槽；404h、外壳；405、侧栏；406、第一气缸；407、第三滑槽；5、角度调解组件；501、第二气缸；502、侧板；503、活动连杆；504、长杆；6、底座；7、遮光板；8、参照板；9、刻度表；10、高速摄影机；11、安装支架；12、收纳框架；13、空槽；14、滑柱；15、连杆；16、丝杆套；17、丝杆；18、第一伞齿；19、第二伞齿；20、电机；21、光栅传感器；22、第一滑槽；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物理教学实验用AI机器人，包括机座（2），其特征在于：所述机座（2）的上端固定连接有支座（3），所述支座（3）的前端设置有PLC控制面板（1），所述机座（2）上滑动连接有滑柱（14），所述滑柱（14）上设置有角度调解组件（5），所述角度调解组件（5）配合连接有底座（6），所述底座（6）上开设有空槽（13），所述空槽（13）的内壁设置有质点弹射组件（4），所述质点弹射组件（4）配合连接有质点（404），所述质点弹射组件（4）包括有第一气缸（406）、竖杆（402），所述第一气缸（406）固定连接在空槽（13）的内壁上，所述第一气缸（406）的输出轴固定连接有竖杆（402）且竖杆（402）的上端固定连接有质点（404），所述机座（2）的上表面还固定连接有收纳框架（12），所述收纳框架（12）的一侧固定连接有参照板（8），所述参照板（8）上转动设置有遮光板（7），所述机座（2）的上表面还通过安装支架（11）固定安装有高速摄影机（10），所述高速摄影机（10）设置在参照板（8）的对面。2.根据权利要求1所述的一种物理教学实验用AI机器人，其特征在于：所述竖杆（402）滑动连接在第二滑槽（403）上，所述第二滑槽（403）开设在空槽（13）的内壁上，所述竖杆（402）与第二滑槽（403）的内壁连接有弹簧（401）。3.根据权利要求2所述的一种物理教学实验用AI机器人，其特征在于：所述底座（6）的上表面固定连接有两个侧栏（405），两个所述侧栏（405）分别固定在底座（6）上表面的两侧，所述底座（6）的上表面还开设有第三滑槽（407），所述竖杆（402）活动连接在第三滑槽（407）上。4.根据权利要求1所述的一种物理教学实验用AI机器人，其特征在于：所述质点（404）包括支板（404a）、外壳（404h），所述外壳（404h）固定连接在竖杆（402）的顶部，所述外壳（404h）的内部中空且设置有支板（404a）。5.根据权利要求4所述的一种物理教学实验用AI机器人，其特征在于：所述支板（404a）的两侧转动连接有卡板（404c），所述卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：何薇，
申请(专利权)人：何薇，
类型：发明
国别省市：