一种魔术表演机器人

allin2025-11-05  7


本发明涉及魔术用具设计,具体涉及一种魔术表演机器人。


背景技术:

1、近年来,随着机器人领域的迅猛发展,各领域都研发了相应的机器人或机械臂以代替人工发展生产。但是在某一些领域,机器人的发展相对而言停滞不前,如魔术文艺表演领域。该领域机器人的应用基本处于空白缺失状态。道具基本只能进行简单的机械运动,而且大多是纯机构设计,缺少电力等能量的驱动转换。对于机器人的控制和设计方面,缺乏简单易用且功能强大的控制系统,以及轻量化且结构合理的机械设计。另外,在文艺表演领域,特别是在魔术表演方面,现有的机器人应用较为有限,缺乏能够独立进行复杂魔术表演的机器人。现有的魔术机械往往只能进行简单的机械运动,缺乏真正的魔术效果,如时间错误引导等。


技术实现思路

1、发明目的:本发明目的是提供一种表演效果好、结构简单、控制性强的魔术表演机器人。

2、技术方案:本发明所述的魔术表演机器人,包括控制系统、机器人本体、第一驱动部、魔术用具;其中,所述机器人本体包括头部壳体,所述头部壳体表面开有实验口;所述第一驱动部一端固定于所述头部壳体内,另一端与所述魔术用具固定,基于背景融合原理,所述第一驱动部与所述头部壳体内部颜色、材质完全相同;控制系统用以控制所述第一驱动部将所述魔术用具自所述实验口伸出或收回。

3、进一步的,所述第一驱动部包括曲杆和第一舵机,所述曲杆一端与所述第一舵机输出端连接,另一端与所述魔术用具固定。

4、进一步的,所述魔术用具包括隐藏位和展示位;隐藏位时,所述魔术用具位于头部壳体内部,实验口中心、魔术用具中心连线与头部壳体宽度延伸方向形成的夹角为隐藏角度,所述隐藏角度为十五度;展示位时,所述魔术用具自所述实验口伸出。

5、进一步的,所述机器人本体还包括身体壳体以及多个手臂壳体,所述手臂壳体、头部壳体均自身体壳体延伸出;每个所述手臂壳体依次包括大臂壳体、关节壳体、手掌壳体。

6、进一步的,所述机器人还包括多个第二舵机、第三舵机、第四舵机,所述第二舵机设于所述大臂壳体内部,且输出端与关节壳体连接;所述第三舵机设于所述关节壳体内部,且输出端与所述手掌壳体连接;所述第四舵机设于身体壳体内部,且输出端与大臂壳体连接。

7、进一步的,所述头部壳体与身体壳体通过键槽方式连接,所述头部壳体内设有第五舵机,且输出端与所述键连接,第五舵机驱动所述头部壳体通过键与槽的配合以键的长度延伸方向为轴转动。

8、进一步的,所述手掌壳体掌心表面凹陷,且所述凹陷与所述魔术道具的形状适配,所述凹陷的凹面固定有电磁铁。

9、进一步的,所述第二舵机近似长方体时,所述大臂壳体包括舵机固定体与止柱,所述舵机固定体为无盖的长方体,每个长方体中,所述止柱横跨长方体无盖的一面,并连接长方体相对的一组侧面;且所述第二舵机放置于长方体内并由所述止柱限制移动。

10、进一步的,所述大臂壳体包括至少两个所述舵机固定体。

11、进一步的,所述控制系统包括micro:bit微型电脑和super:bit扩展板,所述第一驱动部、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机与所述super:bit扩展板对应的接口连通,所述micro:bit微型电脑基于错误引导协调控制机器人本体各部件的移动与转动。

12、有益效果:本发明具有如下显著效果:1、本发明表演效果好:本发明结合机械原理和魔术原理设计了一款能够独立表演魔术的机器人,将机械技术与魔术艺术相结合建立能够实现更优魔术效果的机器人结构,在头部壳体表面开有实验口,魔术用具基于背景融合原理隐藏于头部壳体内,第一驱动部与头部壳体内部颜色、材质完全相同,变魔术时,魔术用具自实验口伸出或收回而不易被发现,填补了机器人在文艺表演领域的空白,提高了魔术表演的趣味性和创新性;2、结构简单:本发明采用的结构比较简单,并且固定舵机仅采用止柱和长方体的配合,结合旋转的方向设置,在降低材料成本的基础上而增强结构的稳固性;另外,可以通过3d打印技术打印机器人各部件,实现结构轻量化和灵活性,同时通过功能测试和优化,保证机械性能的稳定和可靠性,提高了机器人在表演中的实用性和可操作性;3、本发明控制性强:机器人的控制系统用以基于魔术原理(如时间错误引导)控制第一驱动部将所述魔术用具自实验口伸出或收回,配合大臂壳体的移动和转动、头部壳体的转动,便于隐藏魔术用具并在适当时机放出,进而优化魔术的效果;具体的,采用micro:bit微型电脑和super:bit扩展板等控制系统,实现对机器人各部件的精确控制,确保机器人的各部件能够协调运动,使其能够执行复杂的魔术表演流程,提高了表演效果和观赏性。



技术特征:

1.一种魔术表演机器人,其特征在于,所述机器人包括控制系统、机器人本体、第一驱动部、魔术用具;

2.根据权利要求1所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述第一驱动部包括曲杆和第一舵机,所述曲杆一端与所述第一舵机输出端连接,另一端与所述魔术用具固定。

3.根据权利要求1所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述魔术用具包括隐藏位和展示位;隐藏位时,所述魔术用具位于头部壳体内部,实验口中心、魔术用具中心连线与头部壳体宽度延伸方向形成的夹角为隐藏角度,所述隐藏角度为十五度;展示位时,所述魔术用具自所述实验口伸出。

4.根据权利要求1所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述机器人本体还包括身体壳体以及多个手臂壳体,所述手臂壳体、头部壳体均自身体壳体延伸出;每个所述手臂壳体依次包括大臂壳体、关节壳体、手掌壳体。

5.根据权利要求4所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述机器人还包括多个第二舵机、第三舵机、第四舵机,所述第二舵机设于所述大臂壳体内部,且输出端与关节壳体连接;所述第三舵机设于所述关节壳体内部,且输出端与所述手掌壳体连接;所述第四舵机设于身体壳体内部,且输出端与大臂壳体连接。

6.根据权利要求5所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述头部壳体与身体壳体通过键槽方式连接,所述头部壳体内设有第五舵机,且输出端与所述键连接,第五舵机驱动所述头部壳体通过键与槽的配合以键的长度延伸方向为轴转动。

7.根据权利要求4所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述手掌壳体掌心表面凹陷,且所述凹陷与所述魔术道具的形状适配,所述凹陷的凹面固定有电磁铁。

8.根据权利要求4所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述第二舵机近似长方体时,所述大臂壳体包括舵机固定体与止柱,所述舵机固定体为无盖的长方体,每个长方体中,所述止柱横跨长方体无盖的一面,并连接长方体相对的一组侧面;且所述第二舵机放置于长方体内并由所述止柱限制移动。

9.根据权利要求8所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述大臂壳体包括至少两个所述舵机固定体。

10.根据权利要求6所述的魔术表演机器人,其特征在于,所述控制系统包括micro:bit微型电脑和super:bit扩展板,所述第一驱动部、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机与所述super:bit扩展板对应的接口连通,所述micro:bit微型电脑基于错误引导协调控制机器人本体各部件的移动与转动。


技术总结
本发明公开了一种魔术表演机器人,包括控制系统、机器人本体、第一驱动部、魔术用具;其中,机器人本体包括头部壳体,头部壳体表面开有实验口;第一驱动部一端固定于头部壳体内,另一端与魔术用具固定,基于背景融合原理,第一驱动部与头部壳体内部颜色、材质完全相同;控制系统用以控制第一驱动部将魔术用具自实验口伸出或收回。魔术用具包括隐藏位和展示位;隐藏位时,所述魔术用具位于头部壳体内部,实验口中心、魔术用具中心连线与头部壳体宽度延伸方向形成的夹角为隐藏角度,所述隐藏角度为十五度;展示位时,所述魔术用具自所述实验口伸出。本发明具有表演效果好、结构简单、控制性强的特点。

技术研发人员:王郑,成厚想,王玉娟
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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