一种智能儿童陪伴教育机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能儿童陪伴教育机器人，包括智能核心板、控制板、舵机板和连接板，智能核心板包括声控模块、定位模块和监测模块；控制板包括角度检测模块和控制器，角度检测模块用于检测机器人的位姿信息；舵机板包括方向电机和驱动电机，方向电机与机器人前轮相连接，驱动电机与机器人后轮相连接；连接板包括无线通信模块；控制器分别与声控模块、定位模块、角度检测模块、方向电机、驱动电机和无线通信模块电连接。本发明专利技术提供的智能儿童陪伴教育机器人，自动化程度高、监测效果好；人机交互体验强、教育收效好。

【技术实现步骤摘要】
一种智能儿童陪伴教育机器人
本专利技术涉及机器人
，尤其公开了一种智能儿童陪伴教育机器人。
技术介绍
随着我国经济和社会的迅速发展，人们的生活压力在逐渐上升，生活重压下的年轻父母在抚养子女方面所需要的成本也越来越大，越来越多的年轻父母选择有双方父母来帮忙照看孩子，因此“隔代教育”已经成了如今社会的一股“潮流”。然后，老年人和年轻人在教育子女的方式和观点上会存在着一些的差异，由此带来了一些弊端。尤其在疫情期间，实行网络授课方式，孩子们通过电子产品进行线上学习，缺少老师和父母的现场监督，收效少；甚至许多孩子沉迷于游戏和上网，染上了“电子病毒”。因此，现如今生活环境中，父母忙于工作，对于儿童的陪伴与教育的时间相对较少所带来的弊端，是一件亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能儿童陪伴教育机器人，旨在解决现有生活中，父母对于儿童的陪伴与教育的时间相对较少所产生的一系列的技术问题。本专利技术提供一种智能儿童陪伴教育机器人，包括智能核心板、控制板、舵机板和连接板，其中，智能核心板包括声控模块、定位模块和监测模块，声控模块用于识别声音；定位模块用于定位机器人和儿童的位置信息；监测模块用于监测儿童的学习和生活状况；控制板包括角度检测模块和控制器，角度检测模块用于检测机器人的位姿信息；舵机板包括方向电机和驱动电机，方向电机与机器人前轮相连接，驱动电机与机器人后轮相连接；连接板包括无线通信模块，无线通信模块与移动终端通讯连接用于无线接收移动终端发送过来的语音控制信息；控制器分别与声控模块、定位模块、角度检测模块、方向电机、驱动电机和无线通信模块电连接，用于根据无线通信模块接收到的远程语音控制信息、定位模块定位的机器人和儿童的位置信息、以及角度检测模块检测到的机器人的位姿信息，控制声控模块发出控制指令、驱使方向电机和驱动电机动作，调节机器人的行驶方向和行驶速度，以驱动机器人行驶至儿童所在位置，并控制监测模块实时监测儿童的学习和生活状况。进一步地，监测模块包括识别模块和定时器，识别模块与控制器电连接，用于根据控制器发出的控制指令，识别儿童的学习和生活内容；定时器与控制器电连接，用于在控制器的控制指令下，对识别模块识别的学习和生活内容进行定时监测。进一步地，控制板上设有声光报警模块，控制器与声光报警模块电连接，用于将定时器监测到的学习和生活内容的时间与预设在数据库中的时间阈值进行比较，若监测到的学习和生活内容的时间超出预设的时间阈值，则启动声光报警模块进行声光报警。进一步地，舵机板上设有电机驱动模块和避障模块，电机驱动模块分别与方向电机和驱动电机电连接；控制器分别与电机驱动模块和避障模块电连接，用于控制避障模块识别障碍，并控制电机驱动模块动作，促使方向电机调节行驶方向和驱动电机调节行驶速度，以规避避障模块识别的障碍。进一步地，避障模块包括红外障碍检测发射电路和红外障碍检测接收电路，红外障碍检测发射电路包括时基集成电路、发光管、第一开关管、第一电阻和第二电阻，第一开关管的基极通过第一电阻与时基集成电路的输出引脚相连接，第一开关管的集电极通过发光管和第二电阻后与工作电源相连接，第一开关管的发射极接地；红外障碍检测接收电路包括红外接收头、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第二开关管，红外接收头的电源端通过第三电阻与工作电源相连接，红外接收头的接地端接地，红外接收头的输出端通过第四电阻与第二开关管的基极相连，第二开关管的集电极通过第五电阻与工作电源相连接，第二开关管的发射极接地。进一步地，电机驱动模块包括方向控制桥电路和驱动控制桥电路，方向控制桥电路分别与方向电机和控制器电连接；驱动控制桥电路分别与驱动电机和控制器电连接。进一步地，方向控制桥电路包括第一电机驱动模块，第一电机驱动模块的A路输入管脚与控制器的第一IOB管脚电连接，第一电机驱动模块的B路输入管脚与控制器的第二IOB管脚电连接；第一电机驱动模块的A路输出管脚与方向电机的正极电连接；第一电机驱动模块的B路输出管脚与方向电机的负极电连接。进一步地，驱动控制桥电路包括第二电机驱动模块，第二电机驱动模块的A路输入管脚与控制器的第三IOB管脚相连，第二电机驱动模块的B路输入管脚与控制器的第四IOB管脚相连；第二电机驱动模块的A路输出管脚与驱动电机的正极电连接；第二电机驱动模块的B路输出管脚与驱动电机的负极电连接。进一步地，角度检测模块包括角度传感器和转换器，角度传感器，用于测量机器人与水平面之间的角度；转换器分别与角度传感器和控制器电连接，用于将角度传感器测量的机器人与水平面之间的的角度转换为标准电平，并将转换后的标准电平传递给控制器，以让控制器控制机器人动作。进一步地，角度传感器的发射端管脚与转换器的反向接收器输入管脚电连接，角度传感器的接收端管脚与转换器的同向接收器输出管脚电连接；转换器的接收器输出端与控制器的接收端管脚电连接，转换器的驱动器输入端与控制器的发射端管脚电连接，转换器的接收器输出使能端和驱动器输出使能端相连后与控制器的第五IOB管脚电连接。本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术提供的智能儿童陪伴教育机器人，采用智能核心板、控制板、舵机板和连接板，智能核心板包括声控模块、定位模块和监测模块；控制板包括角度检测模块和控制器；舵机板包括方向电机和驱动电机，方向电机与机器人前轮相连接，驱动电机与机器人后轮相连接；连接板包括无线通信模块；控制器控制声控模块发出控制指令、驱使方向电机和驱动电机动作，调节机器人的行驶方向和行驶速度，以驱动机器人行驶至儿童所在位置，并控制监测模块实时监测儿童的学习和生活状况，从而让父母远程时时了解到孩子的学习和生活状况，并远程控制机器人随时提醒孩子、观察孩子。本专利技术提供的智能儿童陪伴教育机器人，自动化程度高、监测效果好；人机交互体验强、教育收效好。附图说明图1为本专利技术提供的智能儿童陪伴教育机器人第一实施例的功能框图；图2为图1中所示的监测模块一实施例的功能模块示意图；图3为图1中所示的监测模块与控制板一实施例的连接示意图；图4为图1中所示的控制板与舵机板一实施例的连接示意图；图5图4中所示的避障模块中红外障碍检测发射电路一实施例的控制电路图；图6图4中所示的避障模块中红外障碍检测接收电路一实施例的控制电路图；图7为图4中所示的电机驱动模块一实施例的连接示意图；图8为图7中提供的电机驱动模块一实施例的控制电路图；图9为图1中所示的角度检测模块一实施例的功能模块示意图；图10为图9中所示的角度检测模块一实施例的控制电路图。附图标号说明：10、智能核心板；20、控制板；30、舵机板；40、连接板；11、声控模块；12、定位模块；13、监测模块；21、角度检测模块；22、控制器；31、方向电机；32、驱动电机；41、无线通信模块；131、识别模块；132、定时器；23、声光报警模块；33、电机驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能儿童陪伴教育机器人，其特征在于，包括智能核心板(10)、控制板(20)、舵机板(30)和连接板(40)，其中，/n所述智能核心板(10)包括声控模块(11)、定位模块(12)和监测模块(13)，所述声控模块(11)用于识别声音；所述定位模块(12)用于定位机器人和儿童的位置信息；所述监测模块(13)用于监测儿童的学习和生活状况；/n所述控制板(20)包括角度检测模块(21)和控制器(22)，所述角度检测模块(21)用于检测机器人的位姿信息；/n所述舵机板(30)包括方向电机(31)和驱动电机(32)，所述方向电机(31)与机器人前轮相连接，所述驱动电机(32)与机器人后轮相连接；/n所述连接板(40)包括无线通信模块(41)，所述无线通信模块(41)与移动终端通讯连接用于无线接收所述移动终端发送过来的语音控制信息；/n所述控制器(22)分别与所述声控模块(11)、所述定位模块(12)、所述角度检测模块(21)、所述方向电机(31)、所述驱动电机(32)和所述无线通信模块(41)电连接，用于根据所述无线通信模块(41)接收到的远程语音控制信息、所述定位模块(12)定位的机器人和儿童的位置信息、以及所述角度检测模块(21)检测到的机器人的位姿信息，控制所述声控模块(11)发出控制指令、驱使所述方向电机(31)和所述驱动电机(32)动作，调节机器人的行驶方向和行驶速度，以驱动机器人行驶至儿童所在位置，并控制所述监测模块(13)实时监测儿童的学习和生活状况。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能儿童陪伴教育机器人，其特征在于，包括智能核心板(10)、控制板(20)、舵机板(30)和连接板(40)，其中，
所述智能核心板(10)包括声控模块(11)、定位模块(12)和监测模块(13)，所述声控模块(11)用于识别声音；所述定位模块(12)用于定位机器人和儿童的位置信息；所述监测模块(13)用于监测儿童的学习和生活状况；
所述控制板(20)包括角度检测模块(21)和控制器(22)，所述角度检测模块(21)用于检测机器人的位姿信息；
所述舵机板(30)包括方向电机(31)和驱动电机(32)，所述方向电机(31)与机器人前轮相连接，所述驱动电机(32)与机器人后轮相连接；
所述连接板(40)包括无线通信模块(41)，所述无线通信模块(41)与移动终端通讯连接用于无线接收所述移动终端发送过来的语音控制信息；
所述控制器(22)分别与所述声控模块(11)、所述定位模块(12)、所述角度检测模块(21)、所述方向电机(31)、所述驱动电机(32)和所述无线通信模块(41)电连接，用于根据所述无线通信模块(41)接收到的远程语音控制信息、所述定位模块(12)定位的机器人和儿童的位置信息、以及所述角度检测模块(21)检测到的机器人的位姿信息，控制所述声控模块(11)发出控制指令、驱使所述方向电机(31)和所述驱动电机(32)动作，调节机器人的行驶方向和行驶速度，以驱动机器人行驶至儿童所在位置，并控制所述监测模块(13)实时监测儿童的学习和生活状况。


2.如权利要求1所述的智能儿童陪伴教育机器人，其特征在于，
所述监测模块(13)包括识别模块(131)和定时器(132)，所述识别模块(131)与所述控制器(22)电连接，用于根据所述控制器(22)发出的控制指令，识别儿童的学习和生活内容；所述定时器(132)与所述控制器(22)电连接，用于在所述控制器(22)的控制指令下，对所述识别模块(131)识别的学习和生活内容进行定时监测。


3.如权利要求2所述的智能儿童陪伴教育机器人，其特征在于，
所述控制板(20)上设有声光报警模块(23)，
所述控制器(22)与所述声光报警模块(23)电连接，用于将所述定时器(132)监测到的学习和生活内容的时间与预设在数据库中的时间阈值进行比较，若监测到的学习和生活内容的时间超出预设的时间阈值，则启动所述声光报警模块(23)进行声光报警。


4.如权利要求1所述的智能儿童陪伴教育机器人，其特征在于，
所述舵机板(30)上设有电机驱动模块(33)和避障模块(34)，所述电机驱动模块(33)分别与所述方向电机(31)和所述驱动电机(32)电连接；
所述控制器(22)分别与所述电机驱动模块(33)和所述避障模块(34)电连接，用于控制所述避障模块(34)识别障碍，并控制所述电机驱动模块(33)动作，促使所述方向电机(31)调节行驶方向和所述驱动电机(32)调节行驶速度，以规避所述避障模块(34)识别的障碍。


5.如权利要求4所述的智能儿童陪伴教育机器人，其特征在于，
所述避障模块(34)包括红外障碍检测发射电路(341)和红外障碍检测接收电路(342)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳传红，
申请(专利权)人：湖南中凯智创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43