一种幼儿智能陪伴机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种幼儿智能陪伴机器人，包括可转动头部(1)和躯干部分(5)，属于机器人技术领域，解决了传统幼儿陪伴游戏产品不能根据孩子当下的状态和需要，主动发起邀请并开展有针对性的互动的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人

技术介绍
根据发展心理学理论，在婴幼儿的成长过程中，他们需要借助大量的探索活动以及与他人的互动和交流，逐步认识世界、发展能力、增长身心机能，从而实现智能和人格的健康成长发展。现代社会由于日常工作的繁忙，父母陪伴孩子的时间是有限的，而祖父母年纪较长，多偏好安静平稳的环境，与孩子活泼好动的年龄特征和发展需要有所差异，因此在带领孩子的过程中较难提供与孩子的探索需要相匹配的互动与协助，对孩子的充分发展具有一定的限制。随着IT技术的发展及其与传统玩具的结合，市面上已经出现了不少能与幼儿进行一些互动的幼儿陪伴游戏产品。但是其大多形式单一，多为幼儿操作后再进行回应的方式，仅限于提供简单的娱乐、通讯和教育内容推送功能，无法更真实地模拟真人与幼儿“互动”的方式，无法根据孩子当下的状态和需要，主动发起邀请，开展有针对性的互动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种幼儿智能陪伴机器人，解决了传统幼儿陪伴游戏产品不能根据孩子当下的状态和需要，主动发起邀请并开展有针对性的互动的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种幼儿智能陪伴机器人，包括可转动头部和躯干部分，所述可转动头部上设有眼部、耳部和嘴部，可转动头部包括球状的上壳体，躯干部分包括下壳体，所述耳部为设于上壳体外侧的音响，眼部为设于上壳体外侧的触摸屏，触摸屏的左侧设有红外传感器，触摸屏的右侧设有超声波传感器，嘴部为设于上壳体外侧的麦克风，上壳体内设上安装板，上安装板上设有点头电机，点头电机的输出轴水平伸出并且点头电机的输出轴通过连接件连接上壳体，上安装板上设有第一线路板；上壳体位于下壳体的上侧，上壳体底端设有开口，下壳体顶端设有顶口，下壳体的底部设有全向底盘，下壳体的前面设有LED灯，全向底盘上设有第一全向轮、第二全向轮、第三全向轮、带动第一全向轮的第一行走电机、带动第二全向轮的第二行走电机和带动第三全向轮的第三行走电机，第一全向轮、第二全向轮、第三全向轮呈三角形依次布置，全向底盘上设有转头电机，上安装板的下侧固定连接一根竖向的转轴，该转轴由转头电机带动；下壳体内设位于全向底盘上侧的下安装板，下安装板上设有第二线路板。所述转轴竖直设置，转轴依次从开口和顶口向下伸入下壳体内，转轴与开口的边沿相间隔，所述转头电机的输出轴向上伸出并对接转轴的底端。所述下安装板与下壳体的内壁面固定连接，所述连接件为竖向的柱状体，连接件的顶端固定在上壳体的内壁面上、底端固定在点头电机输出轴上。所述点头电机、转头电机、第一行走电机、第二行走电机、第三行走电机均为步进电机。上壳体的底部伸入下壳体的顶口内。下壳体对应第一全向轮、第二全向轮和第三全向轮设有三个伸出孔，第一全向轮、第二全向轮和第三全向轮分别通过三个伸出孔向下伸出下壳体外。所述第一线路板上设有第五驱动器、超声波接口、点头电机接口、音响接口、音频放大模块、红外接口、触摸屏接口、头部控制器、FLASH存储器、音频处理模块和麦克风接口，音响接口连接音频放大模块，音频放大模块和麦克风接口均连接音频放大模块，红外接口、第五驱动器、FLASH存储器、超声波接口、音频处理模块和触摸屏接口均连接头部控制器，点头电机接口连接第五驱动器；所述第二线路板上设有LED灯接口、电源模块、第三驱动器、第三行走电机接口、第二驱动器、第二行走电机接口、第一驱动器、第一行走电机接口、第四驱动器、转头电机接口和躯干控制器，第三驱动器连接第三行走电机接口，第二驱动器连接第二行走电机接口，第一驱动器连接第一行走电机接口，第四驱动器连接转头电机接口，LED灯接口、第四驱动器、第三驱动器、第二驱动器和第一驱动器均连接躯干控制器；头部控制器和躯干控制器通过串口线电连接，第五驱动器、音频放大模块、红外接口、触摸屏接口、头部控制器、FLASH存储器和音频处理模块均通过导线电连接电源模块；LED灯接口、超声波接口、第三驱动器、第二驱动器、第一驱动器、第四驱动器和躯干控制器均连接电源模块；所述电源模块包括外部电源接口、锂电池充电模块、12V锂电池、3.3V稳压器、8V稳压器和5V稳压器，外部电源接口、12V锂电池、3.3V稳压器、8V稳压器和5V稳压器均与锂电池充电模块连接，外部电源接口连接外部12V供电电源，3.3V稳压器的输出端为LED灯接口、FLASH存储器、躯干控制器和头部控制器供电，5V稳压器的输出端为第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器、音频放大模块、红外接口、触摸屏接口和超声波接口供电；第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器和第五驱动器均设有电机电源输入端，第一驱动器的电机电源输入端、第二驱动器的电机电源输入端、第三驱动器的电机电源输入端、第四驱动器的电机电源输入端和第五驱动器的电机电源输入端均连接8V稳压器的输出端；所述触摸屏与触摸屏接口通过导线电连接，转头电机通过导线电连接转头电机接口，音响通过导线电连接音响接口，红外传感器通过导线电连接红外接口，麦克风通过导线电连接麦克风接口，LED灯通过导线电连接LED灯接口，超声波传感器通过导线电连接超声波接口，第三行走电机通过导线电连接第三行走电机接口、第二行走电机通过导线电连接第二行走电机接口、第一行走电机通过导线电连接第一行走电机接口，转头电机通过导线电连接转头电机接口，点头电机通过导线电连接点头电机接口。所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器、所述第四驱动器和所述第五驱动器的型号均为A4988型驱动器；所述音频放大模块的型号为TEA2025B；所述头部控制器和所述躯干控制器均为ARM9控制器；音频处理模块的型号为TLV320AIC23；转头电机接口、音响接口、红外接口、触摸屏接口、麦克风接口，LED灯接口、超声波接口、第三行走电机接口、第二行走电机接口、第一行走电机接口和转头电机接口均为接线端子；所述超声波传感器的型号为RB-URF02型超声波传感器；所述红外传感器的型号为RB-02S017A型人体红外热释电传感器；所述锂电池充电模块的型号为CN3702；所述3.3V稳压器的型号为AMS1117；所述5V稳压器的型号为LM7805；所述8V稳压器的型号为LM7808；所述第三行走电机、所述第二行走电机、所述第一行走电机、所述转头电机和所述点头电机的型号均为STP-42D；所述外部电源接口的型号为DC-036型直流电源插座；所述触摸屏的型号为4inchHDMILCD型IPS触摸屏。本专利技术所述的一种幼儿智能陪伴机器人，解决了传统幼儿陪伴游戏产品不能根据孩子当下的状态和需要，主动发起邀请并开展有针对性的互动的问题，本专利技术可根据幼儿发声的音频，智能判断幼儿的情绪状态，并根据幼儿的情绪状态对幼儿发出特定的邀请，并播放相关的音频信息。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的剖视图；图3是图2中的A-A视图；图4是本专利技术的第一线路板19的原理图方框图；图5是本专利技术的第二线路板17的原理图方框图；图6是本专利技术的电源模块37的原理图方框图；图中：可转动头部1、触摸屏2、音响3、麦克风4、躯干部分5、LED灯6、第一全向轮7A、第二全向轮7B、第三全向轮7C、上壳体8、点头电机9、上安装板10、开口11、顶口12、下安装板13、转头电机14、底盘15、下壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种幼儿智能陪伴机器人，包括可转动头部(1)和躯干部分(5)，所述可转动头部(1)上设有眼部、耳部和嘴部，可转动头部(1)包括球状的上壳体(8)，躯干部分(5)包括下壳体(16)，其特征在于：所述耳部为设于上壳体(8)外侧的音响(3)，眼部为设于上壳体(8)外侧的触摸屏(2)，触摸屏(2)的左侧设有红外传感器(22)，触摸屏(2)的右侧设有超声波传感器(23)，嘴部为设于上壳体(8)外侧的麦克风(4)，上壳体(8)内设上安装板(10)，上安装板(10)上设有点头电机(9)，点头电机(9)的输出轴水平伸出并且点头电机(9)的输出轴通过连接件(20)连接上壳体(8)，上安装板(10)上设有第一线路板(19)；上壳体(8)位于下壳体(16)的上侧，上壳体(8)底端设有开口(11)，下壳体(16)顶端设有顶口(12)，下壳体(16)的底部设有全向底盘(15)，下壳体(16)的前面设有LED灯(6)，全向底盘(15)上设有第一全向轮(7A)、第二全向轮(7B)、第三全向轮(7C)、带动第一全向轮(7A)的第一行走电机(21A)、带动第二全向轮(7B)的第二行走电机(21B)和带动第三全向轮(7C)的第三行走电机(21C)，第一全向轮(7A)、第二全向轮(7B)、第三全向轮(7C)呈三角形依次布置，全向底盘(15)上设有转头电机(14)，上安装板(10)的下侧固定连接一根竖向的转轴(18)，该转轴(18)由转头电机(14)带动；下壳体(16)内设位于全向底盘(15)上侧的下安装板(13)，下安装板(13)上设有第二线路板(17)。...

【技术特征摘要】
1.一种幼儿智能陪伴机器人，包括可转动头部(1)和躯干部分(5)，所述可转动头部(1)上设有眼部、耳部和嘴部，可转动头部(1)包括球状的上壳体(8)，躯干部分(5)包括下壳体(16)，其特征在于：所述耳部为设于上壳体(8)外侧的音响(3)，眼部为设于上壳体(8)外侧的触摸屏(2)，触摸屏(2)的左侧设有红外传感器(22)，触摸屏(2)的右侧设有超声波传感器(23)，嘴部为设于上壳体(8)外侧的麦克风(4)，上壳体(8)内设上安装板(10)，上安装板(10)上设有点头电机(9)，点头电机(9)的输出轴水平伸出并且点头电机(9)的输出轴通过连接件(20)连接上壳体(8)，上安装板(10)上设有第一线路板(19)；上壳体(8)位于下壳体(16)的上侧，上壳体(8)底端设有开口(11)，下壳体(16)顶端设有顶口(12)，下壳体(16)的底部设有全向底盘(15)，下壳体(16)的前面设有LED灯(6)，全向底盘(15)上设有第一全向轮(7A)、第二全向轮(7B)、第三全向轮(7C)、带动第一全向轮(7A)的第一行走电机(21A)、带动第二全向轮(7B)的第二行走电机(21B)和带动第三全向轮(7C)的第三行走电机(21C)，第一全向轮(7A)、第二全向轮(7B)、第三全向轮(7C)呈三角形依次布置，全向底盘(15)上设有转头电机(14)，上安装板(10)的下侧固定连接一根竖向的转轴(18)，该转轴(18)由转头电机(14)带动；下壳体(16)内设位于全向底盘(15)上侧的下安装板(13)，下安装板(13)上设有第二线路板(17)。2.如权利要求1所述的一种幼儿智能陪伴机器人，其特征在于：所述转轴(18)竖直设置，转轴(18)依次从开口(11)和顶口(12)向下伸入下壳体(16)内，转轴(18)与开口(11)的边沿相间隔，所述转头电机(14)的输出轴向上伸出并对接转轴(18)的底端。3.如权利要求2所述的一种幼儿智能陪伴机器人，其特征在于：所述下安装板(13)与下壳体(16)的内壁面固定连接，所述连接件(20)为竖向的柱状体，连接件(20)的顶端固定在上壳体(8)的内壁面上、底端固定在点头电机(9)输出轴上。4.如权利要求3所述的一种幼儿智能陪伴机器人，其特征在于：所述点头电机(9)、所述转头电机(14)、所述第一行走电机(21A)、所述第二行走电机(21B)和所述第三行走电机(21C)均为步进电机。5.如权利要求4所述的一种幼儿智能陪伴机器人，其特征在于：上壳体(8)的底部伸入下壳体(16)的顶口(12)内。6.如权利要求5所述的一种幼儿智能陪伴机器人，其特征在于：下壳体(16)对应第一全向轮(7A)、第二全向轮(7B)和第三全向轮(7C)设有三个伸出孔(81)，第一全向轮(7A)、第二全向轮(7B)和第三全向轮(7C)分别通过三个伸出孔(81)向下伸出下壳体(16)外。7.如权利要求6所述的一种幼儿智能陪伴机器人，其特征在于：所述第一线路板(19)上设有第五驱动器(32)、超声波接口(28)、点头电机接口(31)、音响接口(24)、音频放大模块(25)、红外接口(26)、触摸屏接口(27)、头部控制器(29)、FLASH存储器(30)、音频处理模块(34)和麦克风接口(33)，音响接口(24)连接音频放大模块(25)，音频放大模块(25)和麦克风接口(33)均连接音频放大模块(25)，红外接口(26)、第五驱动器(32)、FLASH存储器(30)、超声波接口(28)、音频处理模块(34)和触摸屏接口(27)均连接头部控制器(29)，点头电机接口(31)连接第五驱动器(32)；所述第二线路板(17)上设有LED灯接口(35)、电源模块(37)、第三驱动器(38)、第三行走电机接口(39)、第二驱动器(45)、第二行走电机接口(40)、第一驱动器(44)、第一行走电机接口(41)、第四驱动器(43)、转头电机接口(42)和躯干控制器(36)，第三驱动器(38)连接第三行走电机接口(39)，第二驱动器(45)连接第二行走电机接口(40)，第一驱动器(44)连接第一行走电机接口(41)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卡静，冯廷勇，杨子凝，顾本柏，
申请(专利权)人：成都萌宝睿贝健康咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51