一种少儿教育机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种少儿教育机器人，包括头部和躯干部，躯干部内部设有主控制模块；头部上设有第一灰度传感器和第二灰度传感器采集光学信号；主控制单元根据光学信号控制驱动机构驱动头部转动定位画纸位置；躯干部内部还设有语音采集系统；语音采集系统发送语音信号给主控制单元；主控制单元根据语音信号控制图像切换机构进行图像的切换；头部的内部设有投影机构；投影机构通过开设在头部的投影窗口将图像机构展示的图像投影到画纸上；躯干部上还设有开关按钮。本实用新型专利技术能够将图像投影到纸张上，供学习者进行临摹学习，有助于培养少儿对美术学习的兴趣，而且摒弃了电子产品对眼睛的伤害，更加有利于培养少儿的专注力。

【技术实现步骤摘要】
一种少儿教育机器人
本技术涉及机器人教育领域，具体为一种少儿教育机器人。
技术介绍
机器人应用的领域越来越广泛，从产品的移动运输到零件的装配，机器人起着不可替代的作用，机器人的应用提高了产品的生产效率，促进了社会的进步和发展。随着机器人智能化的提高，服务和教育行业对机器人的需求也逐渐增加，例如餐馆内的服务员机器人，能够为顾客点餐和送餐，还能与客户进行互动交流。教育行业领域，尤其是早教领域，对智能化机器人的需求更加迫切，例如教少儿学习美术，很大一部分父母自身并不擅长画画，而且忙于工作，对孩子的陪伴较少，想对少儿随时随地进行美术启蒙就比较难，而且无法长期坚持，但现有技术中的机器人大部分只具备人机交互功能，只能为少儿播放音频，但无法实现教授美术的需求，而且，电子产品对孩子的视力造成很大的伤害，更有甚者沉溺其中无法自拔。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术存在的问题，提供一种少儿教育机器人。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种少儿教育机器人，包括头部和躯干部，所述头部和躯干部通过驱动机构活动连接；所述躯干部内部设有主控制模块；头部上设有第一灰度传感器和第二灰度传感器；第一灰度传感器和第二灰度传感器发送光学信号给主控制模块；所述主控制模块根据光学信号控制驱动机构驱动头部转动定位画纸位置；所述躯干部内部还设有语音采集系统；所述语音采集系统和主控制模块连接，并发送语音信号给主控制模块；所述主控制模块连接有图像切换机构，并根据语音信号控制所述图像切换机构进行图像的切换；所述头部的内部设有投影机构；投影机构通过开设在头部的投影窗口将图像投影到画纸上；所述躯干部内部设有电源，所述电源通过开关按钮和主控制模块连接。进一步地，所述驱动机构包括活动连接的固定块和活动块；所述固定块和躯干部固定连接；第一电机固定设置在固定块内部，并驱动驱动齿轮转动；活动块的上部设置有固定杆；固定杆和从动齿轮连接；所述驱动齿轮通过链条和从动齿轮连接，固定杆与头部内部固定连接。进一步地，第一灰度传感器和第二灰度传感器的探测光路相互平行。进一步地，所述图像切换机构包括图像轮和第二电机；所述第二电机驱动图像轮转动实现图像的切换。进一步地，所述图像轮由多张图像拼接组成，且每次仅有一张图像通过投影窗口投影到画纸上。进一步地，所述投影机构包括光源和透镜；所述光源设置在图像的正后方；所述透镜设置在位于图像正前方的投影窗口位置处。本技术的有益效果：与现有技术对比，本技术能够将图像投影到纸张上，供学习者进行临摹学习，有助于培养少儿对美术学习的兴趣，而且摒弃了电子产品对眼睛的伤害，更加有利于培养少儿的专注力；本技术的语音操作功能，使得使用者能够更加方便地进行图像的切换；同时，本技术还能够通过抬头和低头的动作实现对纸张的定位功能。附图说明图1为本技术少儿教育机器人的结构示意图；图2为本技术驱动机构的转动部分的结构示意图；图3为本技术驱动机构的动力部分的结构示意图；图4为本技术图像轮的结构示意图。图中：1-头部，2-躯干部，3-透镜，4-第一灰度传感器，5-第二灰度传感器，6-开关按钮，7-语音采集口，8-固定块，9-活动块，10-第一电机，11-固定杆，12-图像轮，16-链条，17-从动轮，18-驱动齿轮。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，本实施例中的第一灰度传感器4和第二灰度传感器5的型号为：TK-20黑白线检测传感器，主控制模块的型号为：STM32F103C8T6，第一电机和第二电机的型号为：50KTYZ永磁同步电机，语音采集系统的型号为：WTK6900B-B01离线语音识别模块。上述型号并不作为本技术的限制，前述所有电元器件均可使用具有相同或更多功能的其他型号的电元器件代替。请参考图1-4，为本技术提供的一种少儿教育机器人，包括头部1和躯干部2，头部1和躯干部2通过驱动机构活动连接；头部1上设有第一灰度传感器4和第二灰度传感器5，第一灰度传感器4和第二灰度传感器5的探测光路相互平行；第一灰度传感器4和第二灰度传感器5均与主控制模块连接，将采集到的光学信号发送给主控制模块进行比对，若第一灰度传感器4和第二灰度传感器5反馈的光学信号不同，则主控制模块作出图像未准确投影到纸张上的判断，主控制模块将继续控制驱动机构驱动头部1进行转动，继续对纸张定位，若第一灰度传感器4和第二灰度传感器5反馈的光学信号相同，主控制模块判定图像已经准确投影到画纸上；请参考图2和图3，驱动机构包括固定块8和活动块9，固定块8一端和活动块9轴连接，另一端和躯干部2固定连接，第一电机10固定设置在固定块8内部，第一电机10驱动驱动齿轮18转动，活动块9的上部设置有固定杆11，从动齿轮17与固定杆11连接，驱动齿轮18通过链条16和从动齿轮17连接，固定杆11与头部1内部固定连接，驱动轮18带动从动轮17转动，从而带动活动块9相对于固定块8转动，进而带动头部1的转动，使得头部1相对于躯干部2作出低头和抬头的姿势，以实现投影位置的调整，将图像准确地投射在画纸上；躯干部2内部设有语音采集系统，躯干部2上开设有语音采集口7，语音采集系统为现有技术中的语音采集模块，因此不对其结构再进行赘述。语音采集系统和主控制模块连接，把采集到的语音信号发送给主控制模块，比如：下一幅图或上一幅图等语音信号，主控制模块和图像切换机构连接，并根据语音信号控制图像切换机构进行图像的切换；请参考图4，图像切换机构包括图像轮12和第二电机，第二电机固定设置在头部1内部，图像轮12与第二电机的电机轴固定，第二电机驱动图像轮12转动实现图像的切换，图像轮12由多张图像拼接组成；头部1的内部设有投影机构，投影机构包括光源和透镜3，光源设置在图像的正后方，透镜3设置在位于图像正前方的投影窗位置处，光源照亮图像后，透镜将图像投射在画纸上，每次仅有一张图像通过投影窗口投影到画纸上；躯干部2上设有开关按钮6，开关按钮6和主控制模块连接；主控制模块为单片机；躯干部2内部设有电源，电源通过开关按钮6和主控制模块连接，开关按钮6实现开机关机功能，电源为可充电电池。打开开关按钮6后，灰度传感器4和第二灰度传感器5获取光学信号，并将光学信号发送至主控制模块，主控制模块对信号进行分析，控制头部1转动，直到准确定位到画纸；同时，投影机构将图画投影到画纸上，使用者可以通过语音采集系统发送语音命令给主控制模块，主控制模块根据语音命令控制图像机构对图像进行切换。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种少儿教育机器人，包括头部(1)和躯干部(2)，其特征在于：所述头部(1)和躯干部(2)通过驱动机构活动连接；/n所述躯干部(2)内部设有主控制模块；头部(1)上设有第一灰度传感器(4)和第二灰度传感器(5)；第一灰度传感器(4)和第二灰度传感器(5)发送光学信号给主控制模块；所述主控制模块根据光学信号控制驱动机构驱动头部(1)转动定位画纸位置；/n所述躯干部(2)内部还设有语音采集系统；所述语音采集系统和主控制模块连接，并发送语音信号给主控制模块；所述主控制模块连接有图像切换机构，并根据语音信号控制所述图像切换机构进行图像的切换；/n所述头部(1)的内部设有投影机构；投影机构通过开设在头部(1)的投影窗口将图像投影到画纸上；/n所述躯干部(2)内部设有电源，所述电源通过开关按钮(6)和主控制模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种少儿教育机器人，包括头部(1)和躯干部(2)，其特征在于：所述头部(1)和躯干部(2)通过驱动机构活动连接；
所述躯干部(2)内部设有主控制模块；头部(1)上设有第一灰度传感器(4)和第二灰度传感器(5)；第一灰度传感器(4)和第二灰度传感器(5)发送光学信号给主控制模块；所述主控制模块根据光学信号控制驱动机构驱动头部(1)转动定位画纸位置；
所述躯干部(2)内部还设有语音采集系统；所述语音采集系统和主控制模块连接，并发送语音信号给主控制模块；所述主控制模块连接有图像切换机构，并根据语音信号控制所述图像切换机构进行图像的切换；
所述头部(1)的内部设有投影机构；投影机构通过开设在头部(1)的投影窗口将图像投影到画纸上；
所述躯干部(2)内部设有电源，所述电源通过开关按钮(6)和主控制模块连接。


2.根据权利要求1所述的少儿教育机器人，其特征在于：所述驱动机构包括活动连接的固定块(8)和活动块(9)；所述固定块(8)和躯干部(2)固定连接；第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘焕炎，潘晓丹，
申请(专利权)人：广州新烨数码科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44