一种智能终端增强的教育机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能终端增强的教育机器人，属于教育技术学领域和教育机器人领域，包括：机器人底盘、控制器、智能终端及终端搭载机构；控制器及终端搭载机构均固定于机器人底盘，且终端搭载机构与控制器连接；智能终端通过终端搭载机构搭载于机器人底盘之上；控制器通过终端搭载机构调整智能终端的姿态。本实用新型专利技术在不增加成本的前提下，智能终端为教育机器人提供第一人称视角的传感器、交互设备、计算和存储部件和通讯模块，提升可教育机器人的性能、扩展可教育机器人的功能，解决教育机器人成本与功能、性能之间的矛盾。此外，利用闲置的智能终端作为少年儿童的教育工具，可以有效减少延缓电子垃圾的形成。

【技术实现步骤摘要】
一种智能终端增强的教育机器人
本技术属于教育技术学领域和教育机器人领域，更具体地，涉及一种智能终端增强的教育机器人。
技术介绍
教育机器人作为STEM教育的主要工具，对激发青少年学习兴趣、培养综合能力、锻炼逻辑思维和动手能力、提高科技素养等方面具备其他教育、教学工具无可比拟的优势。教育机器人的功能和性能主要由五个方面的来决定：(1)感知能力。感知能力依赖于各种传感器。教育机器人感知物理世界的能力取决于传感器的种类和精度。(2)交互能力。交互能力依赖于各种交互设备，例如，显示屏、触摸屏及麦克风等。青少年是否能与教育机器人进行顺畅、有趣的交互取决于交互设备的种类和性能。(3)执行能力。执行能力指教育机器人运动或执行其他动作的能力。执行能力由机器人的执行机构(一般由机器人底盘、电机和机械构件等部组成)和控制程序来决定。(4)计算能力和存储容量。感知、交互、执行三个方面都依赖于教育机器人的计算能力和存储容量。如果机器人的计算机能力不强或存储容量过小，一些复杂的感知、交互和控制程序将无法运行。(5)通信能力。交互能力依赖于各种通信设备，例如蓝牙、WIFI及2G～5G通信基带芯片等。受制于成本与功能、性能之间的矛盾，现有的教育机器人难以在学校和家庭中推广普及。(1)功能、性能稍可的教育机器人通常价格不菲。现有教育机器人将传感器、交互设备、执行机构及计算单元集成于一身，使得一台具备一定感知能力、交互能力、执行能力和计算能力的教育机器的造价动辄数千元、甚至数万元至十几万元。(2)价格亲民的教育机器人功能单一、性能低下，难以满足教育需求。例如，现有百元级、千元级的教育机器人普遍只具有低精度超声波传感器、巡线传感器等传感器，缺少或只具备低性能显示、语音等必要的交互设备，只具备性能低下的处理器(例如在教育机器人常用的ATMega328P处理器的主频仅为16MHz)和容量极其有限的存储器(例如32～256KB)。功能单一、性能低下的教育机器人无法实现丰富的日益扩展的教育、教学和能力培养需求，无疑会消减青少年的兴趣和限制青少年能力的发挥，无法对青少年形成持久的学习吸引力，也势必被老师和家长认作一种性价比低的玩具。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提出了一种智能终端增强的教育机器人，由此解决现有教育机器人受制于成本与功能、性能之间的矛盾，而难以在学校和家庭中推广普及的技术问题。为实现上述目的，本技术提供了一种智能终端增强的教育机器人，包括：机器人底盘、控制器、智能终端及终端搭载机构；所述控制器及所述终端搭载机构均固定于所述机器人底盘，且所述终端搭载机构与所述控制器连接；所述智能终端通过所述终端搭载机构搭载于所述机器人底盘之上；所述控制器通过所述终端搭载机构调整所述智能终端的姿态。优选地，所述智能终端通过无线或者有线方式与所述控制器连接并通信，为所述教育机器人共享传感器、交互设备、计算和存储部件及通信设备。优选地，所述智能终端通过无线方式连接上位机，以通过所述上位机为所述教育机器人共享传感器、交互设备、计算和存储部件及通信设备。优选地，所述终端搭载机构包括：舵机、舵机转动臂及搭载板；所述舵机固定于所述机器人底盘，且与所述控制器连接，并通过所述舵机中的舵盘与所述舵机转动臂连接；所述舵机转动臂与所述搭载板连接，所述搭载板用于搭载所述智能终端。优选地，所述终端搭载机构包括：舵机、舵机转动臂及搭载板；所述舵机转动臂固定于所述机器人底盘，且与所述舵机连接；所述舵机与所述搭载板连接，所述搭载板用于搭载所述智能终端。优选地，所述舵机转动臂为U形结构。优选地，所述搭载板包括：支撑板、磁片及终端磁吸片；所述磁片嵌入到所述支撑板中，与所述支撑板合为一体；所述磁片与终端磁吸片的形状吻合，以使所述智能终端通过安装于所述智能终端上的所述终端磁吸片与所述搭载板连接。优选地，所述磁片与所述终端磁吸片的形状为非圆形。优选地，所述磁片与所述终端磁吸片的形状均为正方形。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)智能终端搭载于机器人底盘之上，在不增加成本的前提下，智能终端为教育机器人提供第一人称视角的传感器、交互设备、计算和存储部件和通讯模块，提升可教育机器人的性能、扩展可教育机器人的功能，解决教育机器人成本与功能、性能之间的矛盾。此外，利用闲置的智能终端作为少年儿童的教育工具，可以有效减少延缓电子垃圾的形成。(2)提供了舵机与智能终端磁吸片组合的方式在机器人底盘上搭载智能终端，一方面在不同的需求下可以自动调节智能终端的角度和姿态，另一方面也方便了智能终端的安装与拆卸。附图说明图1是本技术实施例提供的一种智能终端增强的教育机器人的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种智能终端增强的教育机器人的智能终端搭载机构示意图；图3是本技术实施例提供的一种智能终端增强的教育机器人的舵机转动臂的结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种智能终端增强的教育机器人的智能终端搭载板结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本申请实施例所涉及到的智能终端可以是具备传感器、触摸显示屏、麦克风及音箱等交互设备、处理器(CPU和GPU)和存储能力的智能终端，该智能终端可以包括各种智能手机、平板电脑或计算设备等，以及各种形式的用户设备(UserEquipment，UE)，移动台(MobileStation，MS)，终端设备(terminaldevice)等。以智能手机为例，智能手机作为一种集成度极高的高科技产品，其中，存在十余种高精度传感器、高分辨率触摸显示屏和多个高清摄像头、高灵敏度麦克风及音箱等交互设备、性能强大的处理器(CPU、GPU和NPU)和存储能力、高性能蓝牙、WIFI及2G～5G基带芯片等。智能手机的传感器精度、交互设备的性能、处理器计算能力和存储容量、通信能力等都远超现有的教育机器人。智能手机的普及率极高，几乎人手一部或数部。此外，智能手机的更新换代迅速，大量家庭中都存在一部或数部淘汰的闲置智能手机。特别是即将到来的4G到5G的转换过程中，预计将会有数十亿计的4G智能手机被淘汰闲置。本技术的一种智能终端增强的教育机器人，智能终端搭载于机器人底盘之上，以第一人称视角为教育机器人提供传感器、交互设备、计算和存储部件以及通信设备。图1示出了本技术实施例的一种智能终端增强的教育机器人的组成结构示意图，包括：机器人底盘10、控制器11、智能终端12及终端搭载机构13；其中，控制器11固定于机器人底盘10之上；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能终端增强的教育机器人，其特征在于，包括：机器人底盘、控制器、智能终端及终端搭载机构；/n所述控制器及所述终端搭载机构均固定于所述机器人底盘，且所述终端搭载机构与所述控制器连接；所述智能终端通过所述终端搭载机构搭载于所述机器人底盘之上；/n所述控制器通过所述终端搭载机构调整所述智能终端的姿态。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能终端增强的教育机器人，其特征在于，包括：机器人底盘、控制器、智能终端及终端搭载机构；
所述控制器及所述终端搭载机构均固定于所述机器人底盘，且所述终端搭载机构与所述控制器连接；所述智能终端通过所述终端搭载机构搭载于所述机器人底盘之上；
所述控制器通过所述终端搭载机构调整所述智能终端的姿态。


2.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述智能终端通过无线或者有线方式与所述控制器连接并通信，为所述教育机器人共享传感器、交互设备、计算和存储部件及通信设备。


3.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述智能终端通过无线方式连接上位机，以通过所述上位机为所述教育机器人共享传感器、交互设备、计算和存储部件及通信设备。


4.根据权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述终端搭载机构包括：舵机、舵机转动臂及搭载板；
所述舵机固定于所述机器人底盘，且与所述控制器连接，并通过所述舵机中的舵盘与所述舵机转动臂连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍姣，刘丽君，
申请(专利权)人：武汉智美科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42