[發明專利]一種智能機器人學習玩具

有效

• 申請號: 201610022740.4
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105498228B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 胡文杰
• 申請（專利權）人: 胡文杰
• 主分類號: A63H13/04
• 分類號: A63H13/04;G09B19/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 何展提

技術領域

本發明涉及一種機器人玩具，特別涉及一種兒童早教玩伴的智能機器人學習玩具。

背景技術

目前的兒童早教產品，諸如學習機、早教機、點讀機、故事機等等，在兒童眼中都是冰冷的設備，大部分都是通過簡單的播放視頻、故事、聲音的方式，這樣灌輸式的學習方式互動方式單一，時間稍久，兒童容易產生煩惱，難以長久地調動兒童學習的積極性，使學習枯燥乏味，學習的效果并不理想。

而且，具有顯示屏的機器人玩具，由于其頸部等部位關節運動的自由度不多，有的頸部關節直接就忽略了，頭部直接安排在身體上，這樣的方案雖然簡單，但同時也影響機器人玩具的外觀的美觀度，使得機器人玩具不能更形象的模擬真人各種動作和表情。

發明內容

為解決現有機器人玩具表情顯示時存在上述缺陷，本發明提供一種可逼真模仿表情的智能機器人學習玩具。

為實現上述目的，本發明采取的方案是：一種智能機器人學習玩具，包括肢體、頸部和頭部，以及設于智能機器人學習玩具體內的電子中心控制裝置；智能機器人學習玩具的臉部設有可顯示各種擬人表情的顯示屏；其特征在于：所述智能機器人學習玩具頸部設有多自由度的內藏式關節；內藏式關節主要由多自由度的碗形殼組件、可旋轉的頭部轉動機構、以及可上下擺動的頭部點頭機構組成；其中，碗形殼組件套在頭部轉動機構外部，連接智能機器人學習玩具頭部和身體與頸部的連接部位，智能機器人學習玩具頭部和身體與頸部的連接部位分別設有將碗形殼組件上下兩端容納在其內的匹配孔；頭部點頭機構設于頭部內部，并與頭部轉動機構上端部連接，受頭部轉動機構驅動。

作為上述方案的說明，智能機器人學習玩具的頸部作為關鍵部位，通過碗形殼組件解決多自由度的內藏式關節的水平旋轉和點頭時頸部銜接問題，將多自由度關節機構不外露，得到碗形殼組件的保護，而且外觀上也更美觀。通過前述的方案，智能機器人學習玩具能更好地拓展其功能。

作為上述方案的優選方案，前述頭部轉動機構包括頭部轉動電機、電機轉動軸、軸承和支架；其中，頭部轉動電機設于智能機器人學習玩具身體內部，軸承固定在智能機器人學習玩具身體內部并設于頭部轉動電機上方，電機轉動軸通過設軸承伸進智能機器人學習玩具頭部內部，碗形殼組件套在軸承上方部分的電機轉動軸外，支架設于進智能機器人學習玩具頭部內部并與電機轉動軸連接，頭部點頭機構可擺動地設于支架上。頭部轉動機構和碗形殼組件匹配，解決了智能機器人學習玩具頭部水平轉動的技術問題。電機轉動采用軸承固定，保證了動作的流暢度的同時增加了關節的穩定性。

作為上述方案的優選方案，前述碗形殼組件主要由上下兩個互相匹配套接的半球面結構的碗形殼體，以及環狀結構的固定環組成，由下到上分別為內碗和外碗，外碗的上部碗口伸入頭部并固定在頭部下端與頭部連成一體，外碗的碗體可在內碗內水平旋轉或小角度擺動匹配；內碗通過固定環固定在智能機器人學習玩具身體內，外碗將頭部轉動機構的支架容納在其內。內碗和外碗的匹配，解決了智能機器人學習玩具頸部的內藏式關節多自由度活動的技術問題，保護頭部轉動機構、頭部點頭機構的相關部件不外露。

作為上述方案的優選方案，前述頭部點頭機構包括頭部點頭電機、擺架和頭殼固定板；所述支架為叉形結構并從內碗人向上伸出，外碗支架包藏在外碗內；頭部點頭電機設于叉形結構的內側；擺架可擺動地設于叉形結構外側，并將頭部點頭電機包圍在其內；頭部點頭電機的轉動軸與擺架連接驅動擺架擺動；頭殼固定板與支架固定為一體，智能機器人學習玩具的整個頭部固定在頭殼固定板上。頭部點頭機構和碗形殼組件匹配，解決了智能機器人學習玩具頭部在一定角度擺動的技術問題。頭部轉動機構、頭部點頭機構和碗形殼組件的內碗和外碗的配合，解決了智能機器人學習玩具頸部的內藏式關節前后左右多自由度活動的技術問題。

作為上述方案的優選方案，前述智能機器人學習玩具的腳部設有行走機構，行走機構包括行走電機、行走主動輪、行走從動輪、光柵輪、光柵編碼器和行走傳感器；行走主動輪和行走從動輪部分從智能機器人學習玩具的腳底露出；行走主動輪由行走電機驅動，光柵輪和行走主動輪同軸連接，光柵編碼器靠近光柵輪的里側或外側設置；行走傳感器為兩個，分別設置于智能機器人學習玩具的腳底的前后兩個位置。腿部采用電機驅動輪式行走，附帶光柵編碼器和行走傳感器，大大提高了行走精度，既可以檢測固定的行走路徑，也可以通過計算進行行走軌跡，可應用于下棋與走迷宮，大大地增加了其玩伴性能。配合后面提到的攝像頭，還可以對視覺范圍內的物件進行識別，甚至可以玩大富翁這類游戲，可培養孩子的財商管理能力。