【技术实现步骤摘要】
一种青少年家教机器人
本专利技术涉及人工智能在青少年学习領域运用，具体地说，涉及一种青少年家教机器人。
技术介绍
目前，市场上机器人众多，但是多数为工业領域机器人，而用于家庭教育領域机器人为数不多，特别是作为家庭教师机器人，则更是少数；为了解决青少年回家后学习有老师辅导，或无法辅导青少年课余学习的父母，或请家教费用太贵的家庭，一种青少年家教机器人出现将解决许多家庭课余教育问题。另外，一种青少年家教机器人还可以协助远程父母监控儿女家中学习状况；当父母短期不在家里，对青少年在家起居生活也是一种协助作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种青少年家教机器人，以解决上述的技术问题。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种青少年家教机器人，由头脑总成、颈总成、上身总成、手总成、屁股总成、腿脚总成、健康学习桌板总成、控制系统构成；所述头脑总成包含头脑壳体，所述头脑壳体为圆桶结构，所述头脑壳体内中心部位还设计有钢性轴与颈总成连接；所述头脑壳体内安装有视觉系统部件、语音识别系统部件、网关、传感器模块、电池组模块、无线通信模块及设在头脑壳体外部头顶处灯板、LED灯带；传感器模块包括：测距传感器、红外传感器、避障传感器、光敏传感器、空气质量传感器、温湿传感器、声音传感器；上述传感器上均独立对应设置有1-N无线通信模块并且电性连接，构成无线传感器；所述1-N无线通信模块均与网关组网，所述无线通信模块与网关之间无线通信方式包括并不局限于WiFi、Zigb...
【技术保护点】
1.一种青少年家教机器人，其特征在于：由头脑总成、颈总成、上身总成、手总成、屁股总成、腿脚总成、健康学习桌板总成、控制系统构成；/n所述头脑总成包含头脑壳体，所述头脑壳体为圆桶结构，所述头脑壳体内中心部位还设计有钢性轴与颈总成连接；/n所述头脑壳体内安装有视觉系统部件、语音识别系统部件、网关、传感器模块、电池组模块、无线通信模块及设在头脑壳体外部头顶处灯板、LED灯带；/n传感器模块包括：测距传感器、红外传感器、避障传感器、光敏传感器、空气质量传感器、温湿传感器、声音传感器；上述传感器上均独立对应设置有1-N无线通信模块并且电性连接，构成无线传感器；所述1-N无线通信模块均与网关组网，所述无线通信模块与网关之间无线通信方式包括并不局限于WiFi、Zigbee、Z-Wave动态路由技术、EnOcean能量采集技术、Blutooth蓝牙、FBee飞比 、Broadlink博联、Lipo 、433MHz、红外、RF射频、EnOcean无线自获能、Lora远距离无线电、NB-IOT窄带物联网等；其中：所述空气质量传感器的探头装设在鼻孔口处，声音传感器的探头装设在耳朵处，避障传感器的探头装设在左...
【技术特征摘要】
1.一种青少年家教机器人，其特征在于：由头脑总成、颈总成、上身总成、手总成、屁股总成、腿脚总成、健康学习桌板总成、控制系统构成；
所述头脑总成包含头脑壳体，所述头脑壳体为圆桶结构，所述头脑壳体内中心部位还设计有钢性轴与颈总成连接；
所述头脑壳体内安装有视觉系统部件、语音识别系统部件、网关、传感器模块、电池组模块、无线通信模块及设在头脑壳体外部头顶处灯板、LED灯带；
传感器模块包括：测距传感器、红外传感器、避障传感器、光敏传感器、空气质量传感器、温湿传感器、声音传感器；上述传感器上均独立对应设置有1-N无线通信模块并且电性连接，构成无线传感器；所述1-N无线通信模块均与网关组网，所述无线通信模块与网关之间无线通信方式包括并不局限于WiFi、Zigbee、Z-Wave动态路由技术、EnOcean能量采集技术、Blutooth蓝牙、FBee飞比、Broadlink博联、Lipo、433MHz、红外、RF射频、EnOcean无线自获能、Lora远距离无线电、NB-IOT窄带物联网等；其中：所述空气质量传感器的探头装设在鼻孔口处，声音传感器的探头装设在耳朵处，避障传感器的探头装设在左右耳朵处及额头处，光敏传感器的探头装设在头顶处，所述测距传感器的探头、温湿传感器的探头、红外传感器的探头装设在脸部额头处；
所述网关的系统架构兼容多种无线通信协议，包括：WiFi、Zigbee、Z-Wave动态路由技术、EnOcean能量采集技术、Blutooth蓝牙、FBee飞比、Broadlink博联、Lipo、433MHz、红外、RF射频、EnOcean无线自获能、Lora远距离无线电、NB-IOT窄带物联网等；
所述网关的网关电路板上至少设计1个网络线输入端和入网接收端口；所述网络线输入端与头脑壳体外表网络线输入端囗电性连接并可接入有线网络；
所述视觉系统部件包括：网络摄像头、模拟转数字网络模块主板、wifi无线模块、喇叭及音频处理板、咪头及对讲主板；其中：
所述模拟转数字网络模块主板除了配置高集成度的SOC处理器外，板上还设置有外接供电端囗及內置电池供电端囗、网络端囗、音频输入输出端囗、TF卡槽；
所述网络摄像头共计2个，且至少一个为变焦网络摄像头，并安装在头脑壳体外表面脸部左右眼睛处，所述网络摄像头与模拟转数字网络模块主板电性连接；
所述喇叭及音频功放板安装在头脑壳体外表面脸部嘴巴处，所述音频功放板设输出端并与喇叭电性连接；
所述咪头安装在头脑壳体外表耳朵处，所述咪头和对讲主板安装电性连接；
所述音频处理板、对讲主板、模拟转数字网络模块主板紧固在头脑壳体的底部；
所述语音识别系统部件包括语音识别模块控制主板、喇叭及音频处理板、咪头及对讲主板、UBS母座、无线传输接收模块；其中：
所述语音识别模块控制主板上设有网络端囗、至少2个以上无线模块端囗、N个IO输出端口、单片机通信端口；网络端囗设于头脑壳体周边后面；N个IO输出端可输出高电平或低电平信号；所述单片机通信端口与步进电机驱动控制总成上的单片机通信端口电性连接，所述无线模块端囗与步进电机驱动控制总成上的无线通信传输模块电性连接；
所述无线传输接收模块包括串口WIFI通信模块、蓝牙通信模块，无线传输接收模块可与网关组网，实现语音识别模块控制主板接入局域网或互联网；所述无线传输接收模块的无线通信方式包括不局限于WIFI、蓝牙；
所述UBS母座设计在头脑壳体后部与语音识别模块控制主板电性连接，语音识别文件存UBS盘插入UBS母座。
2.一种青少年家教机器人的控制系统，其特征在于，包括硬件控制系统和软件控制系统；所述硬件控制系统包括步进电机驱动控制总成、语音驱动控制总成、网关、无线继电器组件、电源模块；所述软件控制系统包括本机器人APP操作软件及安装有上述APP操作软件的智能操作终端、移动操作终端；所述智能操作终端设于上身总成的上身壳体内部；
所述步进电机驱动控制总成由颈总成主板、上身总成主板、手总成主板、屁股总成主板、腿脚总成主板、学习桌板总成主板组成；所述颈总成主板、上身总成主板、手总成主板、屁股总成主板、腿脚总成主板、学习桌板总成主板均设置不少于1种以上无线传输接收模块，并且无线传输接收模块与网关组网，上述各总成的控制程序，刻录到对应总成壳体内的步进电机驱动控制控制主板芯片内部；
所述无线继电器组件由颈总成的2路无线继电器、上身总成的8路无线继电器、手总成的6路无线继电器、屁股总成的6路无线继电器、腿脚总成的8路无线继电器、学习桌板总成的8路无线继电器组成；无线继电器组件与网关组网；
所述语音驱动控制总成包含语音识别系统部件，所述语音识别系统部件包含语音识别模块主板，所述语音识别模块主板上至少设置有1种以上无线通信模块、控制继电器IO端口N种、单片机通信端口、网关连接端口；所述语音识别模块主板上的无线传输接收模块安装于无线模块端囗，可与网关组网也可以接收移动终端设备wifi热点；
所述语音识别模块主板上的控制触发端口与头脑总成内部传感器信号输出端、无线继电器组件中的继电器触发端口并联电性连接；
所述电源模块包含有安装在各个总成内的电池，即头脑总成电池、上身总成电池、手总成电池、屁股总成电池、腿脚总成电池；其中颈总成所需电源与上身总成电池电性连接共用，学习桌板总成所需电源与屁股总成电池电性连接共用。
3.一种青少年家教机器人的操作系统，其特征在于，包含有设置在青少年家教机器人内的机器人APP和设置在移动终端上的APP；
所述机器人APP操作界面分设为机器人动作、家庭老师、生活辅助、父母关爱、学习桌五大板块；
所述机器人APP操作界面中机器人动作界面，设有头部界面、颈部总成界面、身部界面、手部界面、屁股界面、脚部界面；各界面由下一级各类参数组成，设定参数由机器人总成驱动控制主板记忆保存；所述参数由智能操作终端设备、移动操作终端设备在其APP软件界面输入，并发送到总成驱动控制主板；
所述头部界面点击出现：转x度参数、随视觉智能转、随语音智能转、确定、修改；
所述颈部界面点击出现：府仰参数、随视觉智能府仰、随语音智能府仰、确定、修改；
所述身部界面点击出现：转x度参数、随语音智能转、随手智能转、确定、修改；
所述手部界面击出现：臂转x度参数、肘弯曲x度参数、肘伸缩x参数、手腕转x度参数、手指松/夹、随上身智能臂转、随语音手指松/夹、随语音手腕转、随语音肘伸缩、随传感器手指松/夹、随传感器肘伸缩、随传感器手腕转、确定、修改；
所述屁股界面点击出现：转x度参数、随语音智能转、随上身智能转、确定、修改；
所述脚部界面点击出现：走速x参数、小腿伸缩x参数、转x度参数、随传感器智能走、随语音智能走、双腿滑动走、双腿迈步走、单腿滑动走、确定、修改；
所述机器人APP操作界面中机器人家庭老师界面设有：课本界面、教育云平台界面、老师讲堂界面、云搜索界面、文本扫描界面；
所述课本界面点击出现：语文、数学、英语、地理、化学、生物、历史、物理、年级x参数、随语音阅读、随语音问答、随语音做题；
所述教育云平台界面点击出现：互联网教育网站；老师讲堂界面点击出现：TF卡，UBS；
所述云搜索界面点击出现：互联网搜索网站页面；
所述文本扫描界面点击出现：变焦网络摄像头，TF卡；
所述机器人APP操作界面中机器人生活辅助界面设有：健康视力、健康睡眠、健康房间、取放物品、开关门窗、开关电器、语音提示；
所述健康视力界面点击出现：色弱训练、学习灯光、定时提示；
所述健康睡眠界面点击出现：睡眠状况监测、床温度、防蹬被、夜光灯；
所述健康房间界面点击出现：净化、除甲醛、负离子、智能模式；
所述取放物品界面点击出现：物品识别、物品定位、物品取放；
所述开关门窗界面点击出现：开窗器、智能门、安防监控；
所述开关电器界面点击出现：电视、照明、空调、风扇；
所述语音提示界面点击出现：上学模式、睡眠模式、放学模式、娱乐模式；
所述机器人APP操作界面中机器人父母关爱界面设有：摄像开关、语音对讲、离位报告、人体移动报告、畄言盒子、TF卡；
所述摄像开关界面点击出现：单摄像头、双摄像头、夜视、左巡视、右巡视；
所述语音对讲界面点击出现：语音、摄像语音；
所述离位报告界面点击出现：图像、视频；
所述移动人体报告界面点击出现：图像、视频；
所述畄言盒子界面点击出现：图像、视频、文字、语音；
所述TF卡界面点击出现：24小时、一周、一月、覆盖冊除；
所述机器人APP操作界面中机器人学习桌界面设有：桌高、桌板调斜、桌收纳展开、台灯；
所述桌高界面点击出现：升、降、儿童A高、儿童B高、儿童C高、成人A高、B高、C高；
所述桌板调斜界面点击出现：读、写、画、上翻、下倾、复位；
所述桌收纳展开界面点击出现：收纳、展开、防倾倒；
所述台灯界面点击出现：智能开启、手动、学习模式、睡眠模式、娱乐模式、定时模式。
4.根据权利要求1所述的一种青少年家教机器人，其特征在于，所述手总成包括手臂伸缩总成和手臂弯曲总成；
所述手臂伸缩总成安装在机器人左肩，包含左大臂、左小臂、电动撑杆、左手腕钳、步进电机、6路无线继电器、步进电机驱动控制手总成主板、手总成电池；左大臂端头外侧与上身总成步进电机输出轴连接、电动撑杆固定端安装在左大臂内部，电动撑杆活动端安装在左小臂内部，左小臂套入左大臂内，左小臂另一端中空内安装步进电机，步进电机输出轴与左手腕钳钢性连接；6路无线继电器、步进电机驱动控制手总成主板、微压力传感器模块、手总成电池均安装在左大臂内部；
所述手臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：林铭，孙文业，林上奧，
申请(专利权)人：酷至家广州智能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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