本實用新型涉及機(jī)器人教育領(lǐng)域，尤其涉及一種用于家用陪伴的智能機(jī)器人點讀系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人領(lǐng)域的科技發(fā)展，機(jī)器人是模擬人類行為或思想、或是模擬其他生物的機(jī)械，是整合機(jī)械、電子、信息、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域的技術(shù)，目前機(jī)器人已廣泛的運用在各種領(lǐng)域中，特別是高危險、高負(fù)擔(dān)、高精細(xì)、反復(fù)性高的工作，例如制造業(yè)的生產(chǎn)線使用工業(yè)機(jī)器人來生產(chǎn)產(chǎn)品。而隨著機(jī)器人技術(shù)的愈來愈普及，其應(yīng)用層面亦深入于一般家庭或人們的日常生活中，清掃機(jī)器人即是一例。此外隨著生活節(jié)奏的加快，越來越多的家庭選擇陪伴教育機(jī)器人來承擔(dān)部分工作，伴陪或幼教用的機(jī)器人亦有越來越多的商品推出，這類型的機(jī)器人通常具有較佳的外貌，并能夠與人進(jìn)行更多的互動。而教育類的，主要有逐漸普及的家用學(xué)習(xí)機(jī)和點讀筆這兩種不同類型的輔助學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品。目前，市場上的各種學(xué)習(xí)機(jī)和點讀筆產(chǎn)品不僅造型美觀，而且樣式也越發(fā)多元化。各年齡階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，均可以找到適合自己的學(xué)習(xí)機(jī)或者點讀筆產(chǎn)品。

但是現(xiàn)有的各種學(xué)習(xí)機(jī)和點讀筆產(chǎn)品基本上都是為輔助學(xué)習(xí)設(shè)計，兩者不同之處在于學(xué)習(xí)機(jī)有屏幕和鍵盤，適合播放圖像和視頻類教學(xué)內(nèi)容，可以運行一些交互類教學(xué)應(yīng)用軟件；而點讀筆則主要是通過與圖書的交互操作，為使用者提供音頻教學(xué)內(nèi)容，增加圖書的附加價值。而帶屏幕的點讀筆產(chǎn)品的出現(xiàn)，使學(xué)習(xí)機(jī)和點讀筆產(chǎn)品的差異進(jìn)一步縮小。兩者基本的硬件結(jié)構(gòu)越來越接近，都包括控制、運算、存儲、顯示、發(fā)聲、輸入輸出等模塊，幾乎所有的模塊都可以復(fù)用。但是,現(xiàn)有的點讀筆和學(xué)習(xí)機(jī)產(chǎn)品都是單機(jī)產(chǎn)品,單一化的語音資源,軟件功能的單一化,與現(xiàn)在時代物聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)的大數(shù)據(jù)大資源的發(fā)展相比,單一化功能的電子教育產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足用戶利用互聯(lián)網(wǎng)的資源優(yōu)勢的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是提供一種智能機(jī)器人點讀系統(tǒng)，通過光學(xué)輸入以及云服務(wù)，擴(kuò)展了人機(jī)交換方式，為學(xué)習(xí)者模擬了一個學(xué)習(xí)玩伴，讓學(xué)習(xí)者不再感覺孤單。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種智能機(jī)器人點讀系統(tǒng)，無線連接于云服務(wù)器以及云數(shù)據(jù)庫，其特征在于，至少包括智能機(jī)器人裝置以及與其有線或無線連接的信息輸入裝置，其中所述的智能機(jī)器人裝置至少包括：通信模塊，中央控制模塊，動作執(zhí)行模塊以及顯示模塊；

所述的通信模塊，用于與所述的云服務(wù)器以及所述的信息輸入裝置進(jìn)行通信；

所述的中央控制模塊，用于根據(jù)所述通信模塊以及所述信息輸入裝置傳遞的信息生成控制信息；

所述的動作執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述中央控制模塊生成的控制信息進(jìn)行動作；

顯示模塊，用于顯示所述的中央控制模塊傳遞的信息；

所述的信息輸入裝置至少包括：圖像識別處理模塊以及信息傳輸模塊，其中，所述的圖像識別處理模塊，用于識別圖像信息并傳送至所述信息傳輸模塊；

所述的信息傳輸模塊，用于將所述的圖像識別處理模塊識別信息傳送至所述智能機(jī)器人的通信模塊。

其中，所述的中央控制模塊主要包括信息處理模塊，控制信息生成模塊，學(xué)習(xí)信息統(tǒng)計模塊，以及數(shù)據(jù)庫，

所述的信息處理模塊，用于接收通信模塊接收的信息并根據(jù)數(shù)據(jù)庫的信息作出信息類型判斷傳遞給所述的控制信息生成模塊以及學(xué)習(xí)信息統(tǒng)計模塊；

所述的控制信息生成模塊，用于接收所述信息處理模塊傳遞的判斷信息，并根據(jù)所述的判斷信息生成相應(yīng)的控制信息；

所述的學(xué)習(xí)信息統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)信息處理模塊傳遞的判斷信息做出學(xué)習(xí)統(tǒng)計分析并存儲在所述數(shù)據(jù)庫中。

其中，所述的動作執(zhí)行模塊至少包括行走控制驅(qū)動模塊，以及馬達(dá)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)，其中

所述的行走控制驅(qū)動模塊，用于接收所述中央控制模塊傳遞的控制信息，并根據(jù)所述的控制信息中的控制指令啟閉；

所述的馬達(dá)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于在所述的行走控制驅(qū)動模塊的控制下執(zhí)行機(jī)器人動作。

其中，所述的顯示模塊至少包括用于顯示的顯示面板以及聲音輸出器，所述的顯示面板用于顯示所述信息輸入裝置輸入信息以及所述通信模塊從所述云服務(wù)器獲得的圖像信息，所述的聲音輸出器用于輸出所述通信模塊從所述云服務(wù)器獲得的語音信息以及機(jī)器人的數(shù)據(jù)庫中的語音信息。

其中，所述的顯示面板為LCD面板或者等離子面板。

其中，所述的智能機(jī)器人裝置還包括傳感器模塊，所述的傳感器模塊用于感測周邊障礙，并將信息傳遞至所述的中央控制模塊，所述的中央控制模塊根據(jù)接收的信息生成控制信息，傳送至所述的動作執(zhí)行模塊，所述動作執(zhí)行模塊根據(jù)控制信息動作。

其中，所述的傳感器模塊可為紅外傳感模塊或距離感應(yīng)模塊。

其中，所述的智能機(jī)器人裝置還包括環(huán)境監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控環(huán)境圖像并將傳遞至所述的中央控制模塊，所述的環(huán)境監(jiān)控模塊可為攝像頭。

其中，所述的智能機(jī)器人裝置還包括慣導(dǎo)模塊，用于通過所述通信模塊連接所述的云服務(wù)器，在所述中央控制模塊的控制下進(jìn)行定位導(dǎo)航，并由顯示模塊顯示。

其中，所述的圖像識別處理模塊至少包括光學(xué)模塊，圖像傳感器，以及圖像識別處理單元，其中，所述的光學(xué)模塊，用于獲取待點讀圖書或者二維碼圖像的光學(xué)影像并將其傳送至所述的圖像傳感器，所述的圖像傳感器用于將所述光學(xué)模塊獲取的光學(xué)影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像傳送至所述的圖像識別處理單元，所述的圖像識別處理單元，從所述圖像傳感器生成的數(shù)字影像中拾取微型圖像編碼，并將該微型圖像編碼解碼為與其對應(yīng)的信息碼。

本實用新型具有如下有益效果：

1.本實用新型的系統(tǒng)可以識別圖像二維碼，使智能機(jī)器人可以連接互聯(lián)網(wǎng)的云后臺服務(wù)器，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源的擴(kuò)大化，并可以隨時使用云服務(wù)器以及云數(shù)據(jù)中的有聲學(xué)習(xí)資源，并作出統(tǒng)計；

2.本實用新型的系統(tǒng)同時基于簡單的點讀輸入設(shè)備以及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，使智能機(jī)器人在離線狀態(tài)下也可以實現(xiàn)語音點讀的功能。

附圖說明

圖1為本實用新型的機(jī)器人有聲圖書點讀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型的系統(tǒng)中智能機(jī)器人裝置的中央控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實用新型的實施例中智能機(jī)器人裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本實用新型的實施例中信息輸入裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。

參考圖1所示，本實用新型為一種智能機(jī)器人點讀系統(tǒng)，無線連接于云服務(wù)器以及云數(shù)據(jù)庫，至少包括智能機(jī)器人裝置1以及與其有線或無線連接的信息輸入裝置2，其中所述的智能機(jī)器人裝置至少包括：通信模塊11，中央控制模塊12，動作執(zhí)行模塊13以及顯示模塊14；所述的通信模塊11，用于與所述的云服務(wù)器以及所述的信息輸入裝置2進(jìn)行通信；所述的中央控制模塊12，用于根據(jù)所述通信模塊11以及所述信息輸入裝置2傳遞的信息生成控制信息；所述的動作執(zhí)行模塊13，用于根據(jù)所述中央控制模塊12生成的控制信息進(jìn)行動作；顯示模塊14，用于顯示所述的中央控制模塊傳遞的信息。所述的信息輸入裝置2至少包括：圖像識別處理模塊21以及信息傳輸模塊22，其中，所述的圖像識別處理模塊21，用于識別圖像信息并傳送至所述信息傳輸模塊22；所述的信息傳輸模塊22，用于將所述的圖像識別處理模塊21識別信息傳送至所述智能機(jī)器人1的通信模塊11。

在本實用新型的實施例中，所述的智能機(jī)器人裝置1與所述的信息輸入裝置2可分離設(shè)置，然后通過藍(lán)牙或者無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。當(dāng)然兩者也可以一體設(shè)置，采用有線的方式進(jìn)行通信。鑒于這兩種通信方式均為現(xiàn)有的技術(shù)，在此不再進(jìn)行贅述。

參考圖2所示，本實用新型的系統(tǒng)中，所述的中央控制模塊12主要包括信息處理模塊121，控制信息生成模塊122，學(xué)習(xí)信息統(tǒng)計模塊123，以及數(shù)據(jù)庫 124，所述的信息處理模塊121用于接收通信模塊11接收的信息并根據(jù)數(shù)據(jù)庫124的信息做出信息類型判斷傳遞給所述的控制信息生成模塊122以及學(xué)習(xí)信息統(tǒng)計模塊123；所述的控制信息生成模塊122，用于接收所述信息處理模塊121傳遞的判斷信息，并根據(jù)所述的判斷信息生成相應(yīng)的控制信息；所述的學(xué)習(xí)信息統(tǒng)計模塊123，用于根據(jù)信息處理模塊121傳遞的判斷信息做出學(xué)習(xí)統(tǒng)計分析并存儲在所述數(shù)據(jù)庫124中。在本實用新型的實施例中，所述的數(shù)據(jù)庫124可以設(shè)置在智能機(jī)器人裝置1內(nèi)也可以為云數(shù)據(jù)庫，所述的中央控制模塊可以采用MT6735M芯片來實現(xiàn)上述功能，當(dāng)然也可以采用現(xiàn)有的其他模塊來實現(xiàn)，具體原理不再贅述。

在本實施例中，結(jié)合圖3所示，所述的動作執(zhí)行模塊13至少包括行走控制驅(qū)動模塊131，以及馬達(dá)執(zhí)行機(jī)構(gòu)132，其中所述的行走控制驅(qū)動模塊131，用于接收所述中央控制模塊12傳遞的控制信息，并根據(jù)所述的控制信息中的控制指令啟閉；所述的馬達(dá)執(zhí)行機(jī)構(gòu)132，用于在所述的行走控制驅(qū)動模塊的控制下執(zhí)行機(jī)器人動作。所述的顯示模塊14至少包括用于顯示的顯示面板141以及聲音輸出器142，所述的顯示面板141用于顯示所述信息輸入裝置2輸入信息以及所述通信模塊11從所述云服務(wù)器獲得的圖像信息，所述的聲音輸出器142用于輸出所述通信模塊11從所述云服務(wù)器獲得的語音信息以及機(jī)器人的數(shù)據(jù)庫中的語音信息。在本實用新型的實施例中，所述的顯示面板為LCD面板或者等離子面板。

結(jié)合圖3所示，所述的智能機(jī)器人裝置1還包括傳感器模塊15，所述的傳感器模塊15用于感測周邊障礙，并將信息傳遞至所述的中央控制模塊12，所述的中央控制模塊12根據(jù)接收的信息生成控制信息，傳送至所述的動作執(zhí)行模塊13，所述動作執(zhí)行模塊13根據(jù)控制信息動作。在本實用新型的實施例中，所述的傳感器模塊可為紅外傳感模塊或距離感應(yīng)模塊。另外本實施例中，所述的智能機(jī)器人裝置1還包括環(huán)境監(jiān)控模塊16，用于監(jiān)控環(huán)境圖像并將傳遞至所述的中央控制模塊12，所述的環(huán)境監(jiān)控模塊16可為攝像頭。所述的智能機(jī)器人裝置1還包括慣導(dǎo)模塊17，用于通過所述通信模塊11連接所述的云服務(wù)器，在所述中央控制模塊12的控制下進(jìn)行定位導(dǎo)航，并由顯示模塊14顯示定位導(dǎo)航信息，在本實施例中，可以設(shè)置為優(yōu)先顯示學(xué)習(xí)信息。

結(jié)合圖4所示，所述的信息輸入裝置2中的所述的圖像識別處理模塊21至少包括光學(xué)模塊211，圖像傳感器212，以及圖像識別處理單元213，其中，所述的光學(xué)模塊211，用于獲取待點讀圖書或者二維碼圖像的光學(xué)影像并將其傳送至所述的圖像傳感器212，所述的圖像傳感器212用于將所述光學(xué)模塊211獲取的光學(xué)影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字影像傳送至所述的圖像識別處理單元213，所述的圖像識別處理單元213從所述圖像傳感器212生成的數(shù)字影像中拾取微型圖像編碼，并將該微型圖像編碼解碼為與其對應(yīng)的信息碼。

下面結(jié)合具體的應(yīng)用對本實用新型的系統(tǒng)做進(jìn)一步說明，本實用新型的智能機(jī)器人裝置可以設(shè)置為由MT6735M芯片搭建的安卓智能通訊平臺，進(jìn)行與云后臺服務(wù)器通信，在智能機(jī)器人接收到運動指令時，通過行走控制驅(qū)動模塊驅(qū)動機(jī)器人的馬達(dá)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)機(jī)器人的行走,芯片MT6735M的具體電路以及對機(jī)器人的動作控制及機(jī)械結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有的技術(shù)來實現(xiàn)，在此不再贅述。而為了避免機(jī)器人在行走的時候發(fā)生碰撞，可在裝設(shè)有紅外傳感模塊，也可以同時裝設(shè)攝像頭來進(jìn)行環(huán)境圖像的監(jiān)控實現(xiàn)避免碰撞的功能。本實用新型的智能機(jī)器人的面部可以設(shè)置為一塊LCD面板作為顯示模塊，實現(xiàn)人機(jī)交流中各種表情符號和多媒體圖像的顯示。另外在本實施例中，為了增加系統(tǒng)與使用者之間的交互，也可以設(shè)置慣導(dǎo)模塊實現(xiàn)機(jī)器人的自身位置定位,規(guī)劃路線，增加人機(jī)交互的趣味性。在本實施例中，信息輸入裝置可以采用點讀筆來實現(xiàn)，由點讀筆發(fā)送的編碼的數(shù)值的接收和有平臺的點讀應(yīng)用軟件根據(jù)編碼的數(shù)值映射為課本語音包的對應(yīng)語音.在本實用新型的實施例中，信息輸入裝置與機(jī)器人無線通信，通過光學(xué)模塊(本實施例中為光學(xué)鏡頭)以及圖像傳感器采集二維碼圖像發(fā)送圖像識別處理單元處理為編碼的數(shù)值，并將該編碼的數(shù)值發(fā)送給智能機(jī)器人裝置處理。信息輸入裝置的結(jié)構(gòu)也可以采用點讀筆的構(gòu)成，即光學(xué)模塊、圖像傳感器、圖像識別處理單元均設(shè)置在點讀筆附件內(nèi)部，且光學(xué)鏡頭(光學(xué)模塊)設(shè)置在點讀筆附件的前端筆尖位置。其中本實施例中采用的光學(xué)鏡頭模塊包括特殊光源、透鏡和濾鏡，用于獲取印刷品表面顯微放大的光學(xué)影像，特殊光源將特定波長的光照射在互動物體表面，而透鏡可將物體表面的光學(xué)影像放大，濾鏡將特殊油墨在特殊光源照射下所反射的光波波段以外的光過濾，也就是將光學(xué)影像中與微型圖像編碼無關(guān)的圖像過濾。再由圖像傳感器將光學(xué)模塊獲取的光學(xué)影像生成為數(shù)字影像，圖像識別處理單元將從圖像傳感器生成的數(shù) 字影像中拾取微型圖像編碼，并將該微型圖像編碼解碼為與其對應(yīng)的信息碼。在本實施例中，所述的信息輸入裝置識別出所輸入的二維碼信息后，即由所述的智能機(jī)器人裝置從所述的云后臺服務(wù)器獲取所述二維碼對應(yīng)的數(shù)字媒體數(shù)據(jù)，并將所述的數(shù)字媒體數(shù)據(jù)中的有聲圖書播放出來。

本實用新型的機(jī)器人有聲圖書點讀系統(tǒng)可以通過語言、點讀、手勢等交互方式播放數(shù)字媒體數(shù)據(jù)的內(nèi)容，例如放音樂、唱童謠、說故事、表演肢體動作、作出表情等等。另外，機(jī)器人裝置亦可與使用者互動，使用者通過其聲音控制、手勢控制等輸入方式對機(jī)器人裝置下達(dá)指令來命令機(jī)器人執(zhí)行各種任務(wù)，這部分可以采用現(xiàn)有的控制技術(shù)實現(xiàn)。機(jī)器人裝置亦可通過LCD面板來顯示它目前的狀態(tài)，也可利用動作對使用者表現(xiàn)它的心情或是狀態(tài)。

另外，本實用新型以人為本，運用高科技手段打造一個有情感、有感覺、能交流、有生命形態(tài)的仿生機(jī)器人，它不是沒有生命的冷冰冰的學(xué)習(xí)機(jī)、故事機(jī)，在與孩子的情感互動中，陪伴中，成為孩子的親密小伙伴。打造的無障礙交流，詼諧實用的百科問答，不僅孩子可用，全家均可參與互動，打造和諧家庭氛圍，帶來諸多歡樂。而云語音支持的學(xué)習(xí)機(jī)器人，能準(zhǔn)確識別出你的話語，將表情互動與感情互動的教育機(jī)器人引入兒童教育領(lǐng)域，令孩子無障礙使用教育機(jī)器人成為可能。并且本實用新型的智能機(jī)器人裝置連接互聯(lián)網(wǎng)的云后臺服務(wù)器,在云后臺服務(wù)器上實現(xiàn)用戶學(xué)習(xí)進(jìn)度的數(shù)據(jù)采集,根據(jù)用戶學(xué)習(xí)進(jìn)度數(shù)據(jù)的分析,做出學(xué)習(xí)計劃和測試學(xué)習(xí)結(jié)果，使學(xué)習(xí)更加有計劃有效率。而且本實用新型的系統(tǒng)應(yīng)用了后臺云服務(wù)器資源，便很大程度上擴(kuò)展了學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用頻率。因此本系統(tǒng)充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源,通過智能機(jī)器人裝置的LCD面板顯示圖像,呈現(xiàn)了多彩豐富的畫面,有利于教學(xué)內(nèi)容的記憶。通過云服務(wù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計存儲和分析,實現(xiàn)個人化的學(xué)習(xí)規(guī)劃和測試，輕便的信息輸入，讓用戶自由釋放了雙手和同時要面對電腦機(jī)器設(shè)備操作來進(jìn)行學(xué)習(xí)的環(huán)境要求,真正讓用戶隨心所欲的自由學(xué)習(xí)，使得學(xué)習(xí)效率更加高效。

以上實施例的先后順序僅為便于描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改， 或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。