一种钢琴教学机器人及其调节控制方法技术

本发明专利技术公开了一种钢琴教学机器人，包括：底座，安装于钢琴上，其上安装有收声麦克风、摄像头、节拍器和条状照明灯；摄像头和音频采集板，连接至控制板，采集摄像头的视频数据和收声麦克风的音频数据；输入输出板，连接至控制板，输入电源，并将条状照明灯的亮度和色度数据及节拍器的声音和频率数据输出至控制板；控制板，安装于底座内部，根据条状照明灯的亮度和色度数据，对条状照明灯的亮度和/或色度进行调节控制，根据节拍器的声音和频率数据，对节拍器的音量和/或速度进行调节控制。本发明专利技术还公开了一种钢琴教学机器人的调节控制方法。本发明专利技术可同时对钢琴演奏区域的光线以及节拍器的音量和速度进行调节控制，对演奏者的声音和手型进行识别。

【技术实现步骤摘要】
一种钢琴教学机器人及其调节控制方法
本专利技术涉及钢琴
，具体而言，涉及一种钢琴教学机器人及其调节控制方法。
技术介绍
智能钢琴相关技术中，一般通过软件进行声音识别，以此来判断学生弹奏中的错音、节奏等问题，从而实现教学或陪练的目的。在声音识别时，依赖于用户的收声设备(手机、平板等)，导致效果较差，影响识别准确率。另外，其他硬件辅助设备例如护眼灯、节拍器等都只能实现各自单一的功能，无法同时对钢琴演奏区域的光线以及节拍器的音量和速度进行实时调节控制，也无法同时对演奏者的声音和手型进行识别。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种钢琴教学机器人及其调节控制方法，可同时对钢琴演奏区域的光线以及节拍器的音量和速度进行实时调节控制，并可同时对演奏者的声音和手型进行识别。本专利技术提供了一种钢琴教学机器人，所述机器人包括：底座，其安装于钢琴上，所述底座上安装有收声麦克风、摄像头、节拍器和条状照明灯；摄像头和音频采集板，其连接至控制板上，用于采集所述摄像头的视频数据和所述收声麦克风的音频数据；输入输出板，其连接至所述控制板上，用于输入电源，并将所述条状照明灯的亮度和色度数据以及所述节拍器的声音和频率数据输出至所述控制板；控制板，其安装于所述底座内部，用于根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，对所述条状照明灯的亮度和/或色度进行调节控制，还用于根据所述节拍器的声音和频率数据，对所述节拍器的音量和/或速度进行调节控制。作为本专利技术进一步的改进，所述控制板包括通过单片机控制的底板，所述底板上设置有：调光电路，其用于根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，输出不同的电流和比例，以实现对所述条状照明灯的亮度和/或色度的调节控制；节拍电路，其用于根据所述节拍器的声音和频率数据，输出不同的幅度和频率的波形，以实现对所述节拍器的音量和/或速度的调节控制；电源管理电路，其用于对所述控制板提供电源；USB座，其用于连接外部移动设备。作为本专利技术进一步的改进，所述底板上还插接有liunx核心板，所述liunx核心板用于转换所述摄像头和音频采集板采集的数据，并将转换后的数据输出至所述USB座。作为本专利技术进一步的改进，所述条状照明灯包括灯板，以及在所述灯板上间隔均匀交替排布的冷暖灯珠组，所述冷暖灯珠组包括多个冷光LED灯珠和多个暖光LED灯珠。作为本专利技术进一步的改进，所述灯板连接至所述控制板上，所述控制板通过控制所述冷暖灯珠组的电流和所述冷暖灯珠组中冷光LED灯珠和暖光LED灯珠的比例，实现对所述条状照明灯亮度和/或色度的调节控制。作为本专利技术进一步的改进，所述输入输出板上设有电源插座，按钮和旋钮开关，其中，所述电源插座用于引入外接电源，所述按钮和旋钮开关用于对所述条状照明灯进行手动调节，以获取所述条状照明灯的亮度和色度数据，所述按钮和旋钮开关还用于对所述节拍器进行手动调节，以获取所述节拍器的声音和频率数据。作为本专利技术进一步的改进，所述外部移动设备为安卓设备或ISO设备。本专利技术还提供了一种钢琴教学机器人的调节控制方法，采用所述机器人，所述方法包括：采集所述机器人的使用数据，其中，所述使用数据包括条状照明灯的亮度和色度数据、节拍器的声音和频率数据、收声麦克风的音频数据和摄像头的视频数据；根据所述使用数据，获取用于对所述机器人进行控制的调节数据；根据所述调节数据，对所述条状照明灯的亮度和/或色度进行调节控制，并对所述节拍器的音量和/或速度进行调节控制。作为本专利技术进一步的改进，所述根据所述使用数据，获取用于对所述机器人进行控制的调节数据，包括：根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，获取用于调节控制所述条状照明灯的电流和比例数据；根据所述节拍器的声音和频率数据，获取用于调节所述节拍器的幅度和频率数据。作为本专利技术进一步的改进，所述根据所述调节数据，对所述条状照明灯的亮度和/或色度进行调节控制，并对所述节拍器的音量和/或速度进行调节控制，包括：根据所述条状照明灯的电流和比例数据，控制输出不同的电流和比例，以实现对所述条状照明灯的亮度和/或色度的调节控制；根据所述节拍器的幅度和频率数据，控制输出不同的幅度和频率的波形，以实现对所述节拍器的音量和/或速度的调节控制。本专利技术的有益效果为：可同时对钢琴演奏区域的光线以及节拍器的音量和速度进行实时调节控制，并同时对演奏者的声音和手型进行识别，获得较好的识别效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一示例性实施例所述的一种钢琴教学机器人的结构示意图；图2为本专利技术一示例性实施例所述的控制板的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本专利技术的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本专利技术所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本专利技术所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本专利技术所述原理的情况下，可以采用本专利技术所示结构和方法的替代实施例。本专利技术实施例所述的一种钢琴教学机器人，如图1所示，所述机器人包括：底座，其安装于钢琴上，所述底座上安装有收声麦克风、摄像头、节拍器和条状照明灯；摄像头和音频采集板，其连接至控制板上，用于采集所述摄像头的视频数据和所述收声麦克风的音频数据；输入输出板，其连接至所述控制板上，用于输入电源，并将所述条状照明灯的亮度和色度数据以及所述节拍器的声音和频率数据输出至所述控制板；控制板，其安装于所述底座内部，用于根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，对所述条状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢琴教学机器人，其特征在于，所述机器人包括：/n底座，其安装于钢琴上，所述底座上安装有收声麦克风、摄像头、节拍器和条状照明灯；/n摄像头和音频采集板，其连接至控制板上，用于采集所述摄像头的视频数据和所述收声麦克风的音频数据；/n输入输出板，其连接至所述控制板上，用于输入电源，并将所述条状照明灯的亮度和色度数据以及所述节拍器的声音和频率数据输出至所述控制板；/n控制板，其安装于所述底座内部，用于根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，对所述条状照明灯的亮度和/或色度进行调节控制，还用于根据所述节拍器的声音和频率数据，对所述节拍器的音量和/或速度进行调节控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢琴教学机器人，其特征在于，所述机器人包括：
底座，其安装于钢琴上，所述底座上安装有收声麦克风、摄像头、节拍器和条状照明灯；
摄像头和音频采集板，其连接至控制板上，用于采集所述摄像头的视频数据和所述收声麦克风的音频数据；
输入输出板，其连接至所述控制板上，用于输入电源，并将所述条状照明灯的亮度和色度数据以及所述节拍器的声音和频率数据输出至所述控制板；
控制板，其安装于所述底座内部，用于根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，对所述条状照明灯的亮度和/或色度进行调节控制，还用于根据所述节拍器的声音和频率数据，对所述节拍器的音量和/或速度进行调节控制。


2.如权利要求1所述的机器人，其中，所述控制板包括通过单片机控制的底板，所述底板上设置有：
调光电路，其用于根据所述条状照明灯的亮度和色度数据，输出不同的电流和比例，以实现对所述条状照明灯的亮度和/或色度的调节控制；
节拍电路，其用于根据所述节拍器的声音和频率数据，输出不同的幅度和频率的波形，以实现对所述节拍器的音量和/或速度的调节控制；
电源管理电路，其用于对所述控制板提供电源；
USB座，其用于连接外部移动设备。


3.如权利要求1所述的机器人，其中，所述底板上还插接有liunx核心板，所述liunx核心板用于转换所述摄像头和音频采集板采集的数据，并将转换后的数据输出至所述USB座。


4.如权利要求1所述的机器人，其中，所述条状照明灯包括灯板，以及在所述灯板上间隔均匀交替排布的冷暖灯珠组，所述冷暖灯珠组包括多个冷光LED灯珠和多个暖光LED灯珠。


5.如权利要求4所述的机器人，其中，所述灯板连接至所述控制板上，所述控制板通过控制所述冷暖灯珠组的电流和所述冷暖灯珠组中冷光LED灯珠和暖光LED灯珠的比例，实现对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏雨，胥晓叶，张明辉，
申请(专利权)人：小叶子北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11