[發(fā)明專利]一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710093412.8
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106826851A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許清漢
• 申請（專利權(quán)）人: 福州市貝芽智能科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 朱凌

1.一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人，其特征在于：包括點讀機器人以及與點讀機器人配合使用的手持點讀筆、骰子、地墊、卡片組、用戶端和云平臺；所述卡片組含若干張卡片，卡片上具有供手持點讀筆讀取的含早教內(nèi)容的圖文信息，地墊用于承載點讀機器人并供其行走，地墊還用于供骰子隨機運動以獲取骰子運動數(shù)據(jù)；

所述點讀機器人包括第一主控制器及分別與第一主控制器連接的人機接口單元、語音單元、電機驅(qū)動單元和第一數(shù)據(jù)存儲單元；其中人機接口單元包括一按鍵輸入單元、一藍牙接口單元、一WIFI收發(fā)單元、一 LCD 顯示屏、一指示燈和一燈光效果模塊，所述按鍵輸入單元用于鍵入執(zhí)行指令；藍牙接口單元用于與用戶端進行交互，以接收用戶端的執(zhí)行指令；WIFI收發(fā)模塊用于與云平臺進行信息交互，云平臺根據(jù)點讀機器人的請求將含早教內(nèi)容的數(shù)據(jù)包通過WIFI收發(fā)模塊發(fā)送至點讀機器人的第一數(shù)據(jù)存儲單元進行存儲，LCD顯示屏用于顯示第一主控制器從第一數(shù)據(jù)存儲單元調(diào)取的數(shù)據(jù)內(nèi)容；所述指示燈和燈光效果模塊用于指示點讀機器人 1 的各種工作狀態(tài)；

所述手持點讀筆和骰子分別通過媒介與所述人機接口單元進行信息交互，以將各自的執(zhí)行指令和運動數(shù)據(jù)發(fā)送到第一主控制器，其中手持點讀筆的執(zhí)行指令含其讀取卡片的圖文信息，骰子的運動數(shù)據(jù)為其地墊上隨機運動生成的數(shù)據(jù)，第一主控制器依序?qū)碜园存I輸入單元、用戶端及手持點讀筆的執(zhí)行指令進行處理；第一主控制器依據(jù)手持點讀筆的執(zhí)行指令從第一數(shù)據(jù)存儲單元調(diào)取與卡片的圖文信息相應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容于LCD顯示屏進行顯示、依據(jù)按鍵輸入單元的執(zhí)行指令與LCD顯示屏顯示鍵入內(nèi)容、依據(jù)用戶端的執(zhí)行指令從第一數(shù)據(jù)存儲單元調(diào)取請求的數(shù)據(jù)內(nèi)容于LCD顯示屏進行顯示；

所述語音單元用于語音識別，將其采集到的語音信號傳輸至所述第一主控制器，并由第一主控制器寫入第一數(shù)據(jù)存儲單元作為臨時文件進行存儲，所述語音單元還用于語音輸出，第一主控制器依據(jù)用戶端和手持點讀筆的執(zhí)行指令從第一數(shù)據(jù)存儲單元調(diào)取含語言信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送給語音單元進行處理和播放；所述電機驅(qū)動單元由所述第一主控制器控制，第一主控制器內(nèi)置尋跡算法，其調(diào)用內(nèi)置尋跡算法對運動數(shù)據(jù)進行處理生成行走線路，并依據(jù)行走線路向電機驅(qū)動單元發(fā)送驅(qū)動指令，電機驅(qū)動單元用于根據(jù)該驅(qū)動指令控制電機運行以實現(xiàn)點讀機器人行走動作控制。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人，其特征在于：所述點讀機器人還包括與第一主控制器連接的電源管理單元，所述電源管理單元包括分別于第一主控制器連接的電池電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、電源數(shù)據(jù)顯示單元和電源指示燈，電池電壓采集模塊、電流采集模塊和溫度采集模塊將采集到的電池組數(shù)據(jù)發(fā)送至第一主控制器，第一主控制器將數(shù)據(jù)處理后發(fā)送至電源數(shù)據(jù)顯示單元，并控制電源指示燈的開關(guān)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人，其特征在于：手持點讀筆包括第二主控制器以及分別與第二主控制器連接的第二數(shù)據(jù)存儲單元、第二通信單元、點讀筆頭和電池；所述點讀筆頭用于讀取卡片的圖文信息，并將其讀取的圖文信息發(fā)送至第二控制單元進行識別，其采用的是光電傳感器，第一數(shù)據(jù)存儲單元和第二數(shù)據(jù)存儲單元均存儲了包含所有卡片圖文信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容，第二控制單元進行識別時，從第二數(shù)據(jù)存儲單元調(diào)取數(shù)據(jù)內(nèi)容進行匹配，若匹配成功，第二控制單元生成含圖文信息的執(zhí)行指令，并由第二通信單元將該指令發(fā)送至點讀機器人的人機接口單元；所述電池為手持點讀筆的其他各單元、第二主控制器及點讀筆頭供電。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人，其特征在于：所述點讀筆頭含一光電傳感器。

5.如權(quán)利要求3所述的一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人，其特征在于：所述骰子包括第三主控制器以及分別于第三主控制器連接的第三通信單元、重力感應(yīng)單元和電池，重力感應(yīng)單元用于骰子運動時采集運動數(shù)據(jù)，并將運動數(shù)據(jù)發(fā)送至第三主控制器，第三主控制器可控制第三通信單元42將運動數(shù)據(jù)發(fā)送至點讀機器人，點讀機器人還包括第一通信單元，第一通信單元接收來自第三通信單元的運動數(shù)據(jù)并將運動數(shù)據(jù)發(fā)送至第一主控制器；電池為骰子的其他單元和第三主控制器供電。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于多傳感器融合技術(shù)的智能早教機器人，其特征在于：所述第一通信單元、第二通信單元及第三通信單元均采用2.4G無線收發(fā)模塊。