本實(shí)用新型涉及一種科教機(jī)器人，尤其涉及一種觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人的發(fā)明、研究及應(yīng)用實(shí)踐是以科學(xué)研究和社會(huì)生產(chǎn)為需求的，進(jìn)入到教育是其領(lǐng)域的擴(kuò)大與發(fā)展。由于它所涉及知識(shí)的廣泛性和涉及技術(shù)的綜合性，這都使得機(jī)器人對(duì)教育而言具有更多的價(jià)值。

機(jī)器人教育是通過(guò)組裝、搭建、運(yùn)行機(jī)器人玩具來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。機(jī)器人教育讓學(xué)生了解機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，理解機(jī)器人的概念和工作方式，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)的有關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)；讓學(xué)生了解機(jī)器人各個(gè)傳感器的功能，學(xué)習(xí)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的機(jī)器人控制程序，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)機(jī)器人玩具競(jìng)賽和完成各項(xiàng)任務(wù)，使學(xué)生在搭建機(jī)器人和編制程序的過(guò)程中培養(yǎng)動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。

目前，在科教機(jī)器人中，大多數(shù)機(jī)器人融合了機(jī)械原理、電子傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件及人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù)，而在面向低學(xué)齡學(xué)生的科教機(jī)器人則需要將這些先進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)單化，既能讓學(xué)生接觸到相關(guān)技術(shù)，又要帶有一定的趣味性，特別是對(duì)于剛接觸計(jì)算機(jī)編程的學(xué)生，科教機(jī)器人如果在可自由編寫(xiě)命令程序的基礎(chǔ)上具備一定的交互觸發(fā)功能，并且能夠與學(xué)生進(jìn)行操作上的互動(dòng)，勢(shì)必能夠更好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人，這種機(jī)器人具備自定義編程功能和交互觸發(fā)功能，能夠由操作者自定義程序并且根據(jù)使用環(huán)境觸發(fā)相應(yīng)的交互功能，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。采用的技術(shù)方案如下：

一種觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人，包括機(jī)器人本體和交互部件，其特征在于：所述機(jī)器人本體設(shè)有第一電源、第一控制器、第一觸發(fā)模塊、操作面板、多個(gè)功能模塊、存儲(chǔ)模塊和寫(xiě)入接口；第一電源、第一觸發(fā)模塊、操作面板、存儲(chǔ)模塊和多個(gè)功能模塊均與第一控制器電連接，寫(xiě)入接口與存儲(chǔ)模塊電連接；所述交互部件包括第二電源、第二控制器、第二觸發(fā)模塊和交互響應(yīng)模塊；第二電源、第二觸發(fā)模塊和交互響應(yīng)模塊均與第二控制器電連接。

上述存儲(chǔ)模塊用于保存事先編寫(xiě)的機(jī)器人運(yùn)行程序。

上述寫(xiě)入接口用于連接外部計(jì)算機(jī)，可供操作者隨時(shí)編輯存儲(chǔ)模塊中的機(jī)器人運(yùn)行程序。

上述第一觸發(fā)模塊和第二觸發(fā)模塊均可采用紅外線探測(cè)裝置，均包括發(fā)射端和接收端。

本實(shí)用新型觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人在機(jī)器人本體設(shè)置了第一觸發(fā)模塊，在交互部件設(shè)置了第二觸發(fā)模塊；在啟動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行之前，操作者通過(guò)寫(xiě)入接口將各種觸發(fā)程序?qū)懭霗C(jī)器人本體的存儲(chǔ)模塊；當(dāng)啟動(dòng)機(jī)器人后，第一觸發(fā)模塊接收自第二觸發(fā)模塊發(fā)送的各種電信號(hào)并傳送給第一控制器，第一控制器分析、讀取電信號(hào)所包含的信息后，從存儲(chǔ)模塊中讀取相應(yīng)的觸發(fā)程序并由第一控制器發(fā)送命令到各個(gè)相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行執(zhí)行，從而使機(jī)器人本體作出相應(yīng)動(dòng)作；另外，第二觸發(fā)模塊也可以通過(guò)接收到第一觸發(fā)模塊的信號(hào)反饋給第二控制器，再傳送至交互響應(yīng)模塊做出各種不同的響應(yīng)行為；由于不同交互部件發(fā)送的電信號(hào)不同，操作者通過(guò)寫(xiě)入接口可以隨時(shí)對(duì)存儲(chǔ)模塊中觸發(fā)程序進(jìn)行編輯修改，使機(jī)器人本體能夠根據(jù)使用環(huán)境觸發(fā)相應(yīng)的交互功能，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述多個(gè)功能模塊包括移動(dòng)裝置、引導(dǎo)裝置和多個(gè)互動(dòng)響應(yīng)裝置；所述操作面板上設(shè)有多個(gè)與各個(gè)功能模塊相對(duì)應(yīng)的功能按鍵。設(shè)置移動(dòng)裝置可以使機(jī)器人本體進(jìn)行移動(dòng)；引導(dǎo)裝置能夠使機(jī)器人具有引導(dǎo)功能，能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人操作，增加機(jī)器人的交互性；互動(dòng)響應(yīng)裝置可以根據(jù)交互部件的不同進(jìn)行選擇，比如計(jì)數(shù)器、發(fā)光器件、風(fēng)扇等；每一個(gè)功能模塊均能夠通過(guò)操作面板上相對(duì)應(yīng)的功能按鍵進(jìn)行操作，使操作面板與功能模塊之間通過(guò)第一控制器實(shí)現(xiàn)功能傳輸。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述移動(dòng)裝置包括左電機(jī)、左移動(dòng)機(jī)構(gòu)、右電機(jī)和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)；左電機(jī)和右電機(jī)分別與第一控制器電連接；左移動(dòng)機(jī)構(gòu)與左電機(jī)的動(dòng)力輸出端相連接，右移動(dòng)機(jī)構(gòu)與右電機(jī)的動(dòng)力輸出端相連接。移動(dòng)裝置采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，左電機(jī)和右電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)左移動(dòng)機(jī)構(gòu)和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人不僅可以行走前進(jìn)，還能通過(guò)控制左電機(jī)與右電機(jī)的輸出功率使機(jī)器人進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，增加機(jī)器人的可玩性。

上述左移動(dòng)機(jī)構(gòu)和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用主動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、從動(dòng)輪來(lái)帶動(dòng)前后兩個(gè)車(chē)輪運(yùn)行移動(dòng)，也可以采用多個(gè)傳動(dòng)輪帶動(dòng)履帶移動(dòng)。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述引導(dǎo)裝置為揚(yáng)聲器。在存儲(chǔ)模塊中增加與操作步驟相對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音程序，當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)功能時(shí)，通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出相應(yīng)的引導(dǎo)語(yǔ)音對(duì)操作者提供最直接的引導(dǎo)。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述引導(dǎo)裝置為多個(gè)發(fā)光器件；多個(gè)發(fā)光器件與所述多個(gè)功能按鍵一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)功能時(shí)，第一控制器控制需要進(jìn)行操作的功能按鍵所對(duì)應(yīng)的發(fā)光器件通電發(fā)光，使操作者通過(guò)發(fā)光器件對(duì)相對(duì)應(yīng)的功能按鍵進(jìn)行操作，從而達(dá)到引導(dǎo)的目的。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人在機(jī)器人本體設(shè)置了第一觸發(fā)模塊，在交互部件設(shè)置了第二觸發(fā)模塊；在啟動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行之前，操作者通過(guò)寫(xiě)入接口將各種觸發(fā)程序?qū)懭霗C(jī)器人本體的存儲(chǔ)模塊；當(dāng)啟動(dòng)機(jī)器人后，第一觸發(fā)模塊接收自第二觸發(fā)模塊發(fā)送的各種電信號(hào)并傳送給第一控制器，第一控制器分析、讀取電信號(hào)所包含的信息后，從存儲(chǔ)模塊中讀取相應(yīng)的觸發(fā)程序并由第一控制器發(fā)送命令到各個(gè)相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行執(zhí)行；另外，第二觸發(fā)模塊也可以通過(guò)接收到第一觸發(fā)模塊的信號(hào)反饋給第二控制器，再傳送至交互響應(yīng)模塊做出各種不同的響應(yīng)行為；由于不同交互部件發(fā)送的電信號(hào)不同，操作者通過(guò)寫(xiě)入接口可以隨時(shí)對(duì)存儲(chǔ)模塊中觸發(fā)程序進(jìn)行編輯修改，使機(jī)器人本體能夠根據(jù)使用環(huán)境觸發(fā)相應(yīng)的交互功能，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一的功能連接示意圖；

圖2為圖1中移動(dòng)裝置1071與第一控制器101的連接示意圖；

圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一中機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一中機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一中交互部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例二中交互部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一

如圖1、圖2所示，一種引觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人，包括機(jī)器人本體1和交互部件2；機(jī)器人本體1設(shè)有第一控制器101、第一電源102、第一觸發(fā)模塊103、操作面板104、存儲(chǔ)模塊105、寫(xiě)入接口106和多個(gè)功能模塊107；第一電源102、第一觸發(fā)模塊103、操作面板104、存儲(chǔ)模塊105和多個(gè)功能模塊107均與第一控制器101電連接，寫(xiě)入接口106與存儲(chǔ)模塊105電連接；多個(gè)功能模塊107包括移動(dòng)裝置1071、引導(dǎo)裝置1072和多個(gè)互動(dòng)響應(yīng)裝置1073；移動(dòng)裝置1071包括左電機(jī)10711、左移動(dòng)機(jī)構(gòu)10712、右電機(jī)10713和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)10714，左電機(jī)10711和右電機(jī)10713分別與第一控制器101電連接，左移動(dòng)機(jī)構(gòu)10712與左電機(jī)10711的動(dòng)力輸出端相連接，右移動(dòng)機(jī)構(gòu)10714與右電機(jī)10713的動(dòng)力輸出端相連接；交互部件2設(shè)有第二控制器201、第二電源202、第二觸發(fā)模塊203和交互響應(yīng)模塊204，第二電源202、第二觸發(fā)模塊203和交互響應(yīng)模塊204均與第二控制器201電連接；第一觸發(fā)模塊103與第二觸發(fā)模塊203相對(duì)應(yīng)。

本實(shí)用新型觸發(fā)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人在機(jī)器人本體1設(shè)置了第一觸發(fā)模塊103，在交互部件2設(shè)置了第二觸發(fā)模塊203；在啟動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行之前，操作者通過(guò)寫(xiě)入接口106將各種觸發(fā)程序?qū)懭霗C(jī)器人本體1的存儲(chǔ)模塊105；當(dāng)啟動(dòng)機(jī)器人后，第一觸發(fā)模塊103接收自第二觸發(fā)模塊203發(fā)送的各種電信號(hào)并傳送給第一控制器101，第一控制器101分析、讀取電信號(hào)所包含的信息后，從存儲(chǔ)模塊105中讀取相應(yīng)的觸發(fā)程序并由第一控制器101發(fā)送命令到各個(gè)相應(yīng)的功能模塊107進(jìn)行執(zhí)行，從而使機(jī)器人本體1作出相應(yīng)動(dòng)作；另外，第二觸發(fā)模塊203也可以通過(guò)接收到第一觸發(fā)模塊103的信號(hào)反饋給第二控制器201，再傳送至交互響應(yīng)模塊204做出各種不同的響應(yīng)行為；由于不同交互部件發(fā)送的電信號(hào)不同，操作者通過(guò)寫(xiě)入接口106可以隨時(shí)對(duì)存儲(chǔ)模塊105中觸發(fā)程序進(jìn)行編輯修改，使機(jī)器人本體1能夠根據(jù)使用環(huán)境觸發(fā)相應(yīng)的交互功能，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

如圖3、圖4所示，第一觸發(fā)模塊103設(shè)置在機(jī)器人本體1的正面，第一觸發(fā)模塊103為紅外線發(fā)生器，包括紅外線發(fā)射端1031和紅外線接收端1032；操作面板104設(shè)置在機(jī)器人本體1的背面，操作面板104上設(shè)有多個(gè)功能按鍵1041，每個(gè)功能按鍵1041都與各個(gè)功能模塊相對(duì)應(yīng)；寫(xiě)入接口106也設(shè)置在機(jī)器人本體1的背面；引導(dǎo)裝置1072采用揚(yáng)聲器10721和多個(gè)發(fā)光器件10722，揚(yáng)聲器10721設(shè)置在機(jī)器人本體1的正面，多個(gè)發(fā)光器件10722與操作面板104上的多個(gè)功能按鍵1041一一對(duì)應(yīng)；左移動(dòng)機(jī)構(gòu)10712和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)10714均包括前車(chē)輪、后車(chē)輪、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶（前車(chē)輪、后車(chē)輪、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶在圖中均未標(biāo)示），左電機(jī)10711、右電機(jī)10713、兩個(gè)主動(dòng)輪和兩個(gè)從動(dòng)輪均安裝在機(jī)器人本體1內(nèi)部，兩個(gè)主動(dòng)輪分別與對(duì)應(yīng)的左電機(jī)10711、右電機(jī)10713的輸出軸傳動(dòng)連接，兩個(gè)主動(dòng)輪和兩個(gè)從動(dòng)輪均處于對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)帶內(nèi)側(cè)并張緊對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)帶，主動(dòng)輪與對(duì)應(yīng)的前車(chē)輪傳動(dòng)連接，從動(dòng)輪與對(duì)應(yīng)的后車(chē)輪傳動(dòng)連接；機(jī)器人本體1的正面設(shè)有數(shù)碼顯示管10731和風(fēng)扇10732作為互動(dòng)響應(yīng)裝置1073的具體實(shí)現(xiàn)部件。

如圖5所示，交互部件2為一個(gè)升旗臺(tái)，第二觸發(fā)模塊203采用一個(gè)紅外線發(fā)生器，并設(shè)置在交互部件2的正面；升旗臺(tái)2的旗桿里頭從下往上均勻設(shè)置有多個(gè)發(fā)光器件作為交互響應(yīng)模塊204。

上述存儲(chǔ)模塊105用于保存事先編寫(xiě)的機(jī)器人運(yùn)行程序。

上述寫(xiě)入接口106用于連接外部計(jì)算機(jī)，可供操作者隨時(shí)編輯存儲(chǔ)模塊105中的機(jī)器人運(yùn)行程序。

上述左移動(dòng)機(jī)構(gòu)10712和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)10714也可以采用多個(gè)傳動(dòng)輪帶動(dòng)履帶移動(dòng)

操作者事先將運(yùn)行程序通過(guò)寫(xiě)入接口106編寫(xiě)入機(jī)器人的存儲(chǔ)模塊105，然后由學(xué)生通過(guò)操作面板104執(zhí)行機(jī)器人本體1進(jìn)行移動(dòng)；當(dāng)機(jī)器人本體1移動(dòng)至升旗臺(tái)2前時(shí)，第一觸發(fā)模塊紅外線發(fā)生器103的接收端1032接收到升旗臺(tái)2的紅外線發(fā)生器203發(fā)出的紅外信號(hào)，機(jī)器人本體1停止移動(dòng)，并通過(guò)揚(yáng)聲器10721響起國(guó)歌；同時(shí)，第一觸發(fā)模塊紅外線發(fā)生器103的發(fā)射端1031也對(duì)升旗臺(tái)2發(fā)出紅外信號(hào)，升旗臺(tái)2的紅外線發(fā)生器203接受到信號(hào)后由第二控制器201做出響應(yīng)，升旗臺(tái)2旗桿內(nèi)部的多個(gè)發(fā)光器件204由下往上依次發(fā)光，以此來(lái)表示升旗過(guò)程。

另外，揚(yáng)聲器10721和操作面板104上的多個(gè)發(fā)光器件10722能夠在學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人操作時(shí)提供適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)功能。

實(shí)施例二

如圖6所示，在其他部位均與實(shí)施例一相同的情況下，其特征在于：交互部件2’為一個(gè)紅綠燈；紅綠燈2’的三個(gè)信號(hào)燈共同作為第二觸發(fā)模塊203，三個(gè)信號(hào)燈各發(fā)出波長(zhǎng)不同的紅外線。當(dāng)機(jī)器人本體1’移動(dòng)到紅綠燈前時(shí)，第一觸發(fā)模塊紅外線發(fā)生器103’的接收端1032’接收到紅綠燈2’的其中一個(gè)信號(hào)燈發(fā)出的紅外信號(hào)，機(jī)器人本體1’根據(jù)所接收到紅外信號(hào)的不同做出相應(yīng)的交互行為：紅燈對(duì)應(yīng)停止移動(dòng)，綠燈對(duì)應(yīng)照常前行，黃燈對(duì)應(yīng)減速前行。

此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。