[發明專利]一種基于多傳感器融合技術的智能早教機器人

在審

• 申請號: 201710093412.8
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106826851A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 許清漢
• 申請（專利權）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

技術領域

本發明涉及智能機器人技術領域，特別涉及一種基于多傳感器融合技術的智能早教機器人。

背景技術

智能陪護機器人隨著老年化和我國新生代的嬰兒潮人運應而生。隨著家庭教育、父母消費的升級，催生了幼教+科技的機會。機器人憑借其強大人工智能和多樣交互模式，給幼兒帶來不同于電視、平板的早教體驗，勢必在兒童早教市場引領智能化教育新風向。在弱人工智能時期，市場上早教機器人同質性很高，機器人處于被動狀態，沒有智能到會主動與孩子交互的程度；功能內容堆積在機器人本體上，大部分早教機器人都靠語音交互和平板觸控來喚醒，由于幼兒的階段特性所限，這兩個入口不易探索，難以交互，導致機器人體驗弱化。而有些機器人產品的互動游戲是通過“屏幕”鎖住孩子注意力，淪入數碼產品而非機器人時代產品。多數機器人都簡單作為一個硬件實現一站式性消費，而學前兒童隨著年齡和探索的成長需求，帶來的市場細分和用戶生命周期過短，在所有機器人完全缺乏自主大腦和思維下，很難實現與兒童生命周期同步成長自學的過程。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多傳感器融合技術的智能早教機器人，其適用于早教應用，功能多樣，具備主動與兒童進行交互的功能和成長性，提高了早教機器人的智能化程度。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于多傳感器融合技術的智能早教機器人，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據；

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、電機驅動單元和第一數據存儲單元；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，以接收用戶端的執行指令；WIFI收發模塊用于與云平臺進行信息交互，云平臺根據點讀機器人的請求將含早教內容的數據包通過WIFI收發模塊發送至點讀機器人的第一數據存儲單元進行存儲，LCD顯示屏用于顯示第一主控制器從第一數據存儲單元調取的數據內容；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；

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，以將各自的執行指令和運動數據發送到第一主控制器，其中手持點讀筆的執行指令含其讀取卡片的圖文信息，骰子的運動數據為其地墊上隨機運動生成的數據，第一主控制器依序對來自按鍵輸入單元、用戶端及手持點讀筆的執行指令進行處理；第一主控制器依據手持點讀筆的執行指令從第一數據存儲單元調取與卡片的圖文信息相應的數據內容于LCD顯示屏進行顯示、依據按鍵輸入單元的執行指令與LCD顯示屏顯示鍵入內容、依據用戶端的執行指令從第一數據存儲單元調取請求的數據內容于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據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，第一主控制器依據用戶端和手持點讀筆的執行指令從第一數據存儲單元調取含語言信息的數據內容發送給語音單元進行處理和播放；所述電機驅動單元由所述第一主控制器控制，第一主控制器內置尋跡算法，其調用內置尋跡算法對運動數據進行處理生成行走線路，并依據行走線路向電機驅動單元發送驅動指令，電機驅動單元用于根據該驅動指令控制電機運行以實現點讀機器人行走動作控制。

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、電源數據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據發送至第一主控制器，第一主控制器將數據處理后發送至電源數據顯示單元，并控制電源指示燈的開關。