一种模块化颜色识别机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于颜色识别的控制系统及模块化颜色识别机器人，所述系统包括：颜色识别单元；中央处理单元；受控单元。本实用新型专利技术中预先建立语义库，所述语义库包括颜色数据库以及根据应用对象所对应的功能建立映射和关联的功能解释库；在应用对象上设置颜色识别单元，通过颜色识别单元捕捉外部颜色信息，并将捕捉的外部颜色信息转换为颜色数据信息；将颜色识别单元转换得到的颜色数据信息与预先建立的语义库进行比对，若比对成功，则通过功能解释库中的匹配指令对应用对象进行相应的功能控制。本实用新型专利技术通过颜色识别单元进行颜色识别，以实现对产品的控制，提高了学习趣味性。

A modular Color Recognition Robot

【技术实现步骤摘要】
一种模块化颜色识别机器人
本技术属于智能科技
，具体涉及一种模块化颜色识别机器人。
技术介绍
随着社会科技和经济的发展，机器人已经应用于诸多领域，如工业、军事、服务、医疗等，最近特别多的机器人产品则围绕着智能玩具领域进行开发。传统机器人玩具如机器狗、机器猫、故事机器人等，形式内容单一或是操作过于复杂，孩子在短时间娱乐过后就失去了兴趣，同时也就失去了其价值。其次，随着手机的普及，为了避免复杂的程序开发，许多厂家选择了基于某种简单APP来使用机器人，但是面对年龄、心智等都为成熟的孩子来说，过早的接触手机在多种方面会影响孩子对现实的认知，甚至沉迷于手机游戏，这也是为什么许多家长试图寻找一种既可以摆脱平板或手机的寓教于乐的机器人产品；同时类似乐高之类的机器人产品又因为零件碎小、安装复杂、必须要根据固定图纸拼出特定造型的机器人产品来说，使用者花费了过多的时间在拼装上，而没有真正学习到机器人相关的知识。在机器人领域，目前国外多所大学都在研究模块化机器人，包括英国的AA建筑联盟学院、康奈尔大学、哈佛大学以及苏黎世联邦理工大学等，例如英国AA建筑联盟学院的ANTI-BOT项目，美国USC大学的SuperBot，康奈尔大学的Molecubes，哈佛大学的TheKilobot等，都采用了模块化机器人的设计思路。在玩具领域，模块化的应用不仅大大丰富了玩具的趣味性，更增加了其拓展性，这使得使用者可以通过改造和拓展的方式不断尝试新的玩法，再通过机器人功能的丰富，使得其应用价值大大提升。在机器人教育领域，年龄较低的孩子学习起来是十分困难的，特别是当涉及到类似于JAVA、C、PYTHON等编程语言时，对心理尚未成熟且缺乏理性认知的孩子们来说既枯燥又乏味，在许多教育机构及学校采用这样的方法来让孩子们学习时效果都不理想。由于颜色属于感性认知的范畴，经过实验发现即使是不会说话的孩子也懂得区分颜色，因此孩子们对颜色的认知是在婴幼儿时期便建立起来了。而如何利用颜色可以被感性认知的这一属性，以及与机器人复杂的逻辑系统、多样的功能进行结合，会让孩子们在感性认知的基础上学习和锻炼多项能力。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种模块化颜色识别机器人，其特征在于，包括机器人部件以及设置于机器人部件上的基于颜色识别的控制系统，所述控制系统包括：颜色识别单元，用于对外部物体进行颜色识别；中央处理单元，接收颜色识别单元识别的颜色信息，并与预先存储的颜色语义信息进行比对；受控单元，受控于中央处理单元，所述中央处理单元根据颜色语义信息比对结果对输出单元发出相应的控制指令；LED灯光模块，用于提供光线；所述颜色识别单元包括设置在机器人的底部且排成一条直线的光学传感器，所述光学传感器包括识别光线信息的环境光传感器、4个红外线传感器和1个颜色识别传感器，颜色识别传感器固定在机器人底部中间的位置，红外线传感器均匀的两两分布在颜色识别传感器的两侧。作为优选，所述模块化颜色识别机器人还包括与中央处理单元信号连接的存储单元。作为优选，所述受控单元包括受控于所述中央处理单元的电机驱动单元。作为优选，所述模块化颜色识别机器人还包括用于提供电能的动力提供模块。动力提供模块的种类有多种，采用现有多种动力提供模块即可，例如动力提供模块可以为发条、蓄电池以及太阳能电池等。本技术可以设置多个光学传感器，通过光学传感器识别不同方位或者不同类型的颜色数据库。本技术中采用现有多种常用的光学传感器均可，作为优选，所述光学传感器包括环境光传感器、颜色识别传感器、灰度传感器、红外线传感器以及摄像头中的至少一种。本技术中颜色数据库的设计类型有多种，例如可以依据颜色种类、颜色顺序以及颜色图案进行设置，因此对颜色进行识别的光学传感器的类型也可以有多种，例如可以通过环境光传感器识别光线信息，颜色识别传感器识别颜色种类信息等。本技术中机器人可以为循迹机器人，也可以为声音机器人。与现有技术相比，本技术的有益效果体现在：本技术通过颜色识别单元进行颜色识别，以实现对产品的控制，提高了学习趣味性，提高孩子对于学习机器运行原理的兴趣，便于孩子们学习了解。附图说明图1为本技术中循迹机器人的结构示意图。图2为本技术中循迹机器人底部结构示意图。图3为本技术中循迹机器人循迹识别时的示意图。图4为本技术中音乐机器人的结构示意图。图5为本技术中音乐机器人颜色识别单元进行颜色识别时的结构示意图。具体实施方式如图1所示，实施例可以为一种循迹机器人，如图4所示，实施例也可以为一种音乐机器人。本技术中颜色可以是基于被检测物体所发射或发射的光，例如循迹机器人的被测物体可以为一张带有彩色线段的白色卡纸，其中彩色线段有多种表现形式，例如颜色A、B、C的直线线段、颜色BC或颜色ABC的组合线段以及不同形状的颜色ABC组合线段等，其中颜色A、B、C在一定光照条件下被颜色识别单元1能检测到的颜色信息为A’、B’、C’，基于该些信息可以形成本实用新的所述的颜色。如图5所示，音乐机器人被检测物体可以为自发光的小球10，小球发射的光分为A、B、C三种，光在一定光照条件或无光照条件下被颜色识别单元1能检测的颜色信息为A’、B’、C’，基于该信息也可以形成本技术所述的颜色数。本技术中的颜色也可以颜色序列或图案，颜色序列或图案为基于颜色信息A’、B’、C’所构件的颜色排列方式、变换顺序或图案。例如对于循迹机器人来说，所检测的彩色线段其中一种表现形式可以为颜色线段组合ABC，由一定宽度的线段A、一定宽度的线段B和一定宽度的线段C相连，当循迹机器人通过时，该颜色线段组合所包含的所有颜色会在一定时间内按其行走顺序检测到，基于此可以形成本技术所述的颜色的一种。对于音乐机器人来说，被检测的物体为发光小球，发光小球会在一定时间内由颜色A变到颜色B再变到颜色C，当颜色识别单元1检测到一定时间内小球发光的颜色变化顺序时，可以基于此形成本技术所述的颜色的一种。本技术中可以根据颜色形成不同的控制机器人的指令。例如颜色线段组合BC所对应的功能解释为使循迹机器人加速行驶一定时间。对于音乐机器人来说，可以发出不同节奏、音色、频率等的音乐功能，例如颜色序列由A’变到B’再变到C’所对应的功能解释可以为从钢琴音色切换到架子鼓音色的音乐功能。本技术通过颜色识别单元1对被检测物体所发出或反射的光进行检测并通过中央处理单元2将所检测到的颜色信息形成用于控制受控单元的指令。被检测物体分别为无法自发光的物体(反光的带有彩色线段的卡纸)，以及自发光物体(例如自发光的小球)，即使光照不足的环境下颜色识别单元1对自发光小球也可以正常工作，而对无法自发光的卡纸就需要通过控制循迹机器人的LED灯光模块7进行补光以达到识别效果。其中被检测物体也可以为带有颜色物体、液晶屏幕呈现的画面、卡纸以及发光物体等。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化颜色识别机器人，其特征在于，包括两个机器人部件以及设置于机器人部件上的基于颜色识别的控制系统，所述控制系统包括：/n颜色识别单元，用于对外部物体进行颜色识别；/n中央处理单元，接收颜色识别单元识别的颜色信息，并与预先存储的颜色语义信息进行比对；/n受控单元，受控于中央处理单元，所述中央处理单元根据颜色语义信息比对结果对输出单元发出相应的控制指令；/nLED灯光模块，用于提供光线；/n所述颜色识别单元包括设置在机器人的底部且排成一条直线的光学传感器，所述光学传感器包括识别光线信息的环境光传感器、4个红外线传感器和1个颜色识别传感器，颜色识别传感器固定在机器人底部中间的位置，红外线传感器均匀的两两分布在颜色识别传感器的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化颜色识别机器人，其特征在于，包括两个机器人部件以及设置于机器人部件上的基于颜色识别的控制系统，所述控制系统包括：
颜色识别单元，用于对外部物体进行颜色识别；
中央处理单元，接收颜色识别单元识别的颜色信息，并与预先存储的颜色语义信息进行比对；
受控单元，受控于中央处理单元，所述中央处理单元根据颜色语义信息比对结果对输出单元发出相应的控制指令；
LED灯光模块，用于提供光线；
所述颜色识别单元包括设置在机器人的底部且排成一条直线的光学传感器，所述光学传感器包括识别光线信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宇晨，马白冶，景大川，
申请(专利权)人：浙江金科汤姆猫网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33