CN105702106A - 一种教学机器人控制系统 - Google Patents

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    • G09B5/06—Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied
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Abstract

本发明公开了一种教学机器人控制系统，包括显示器、驱动模块、火源检测模块、语音识别模块和机器人本体；所述机器人本体的上方安装有教学机器人头部，所述教学机器人头部上安装有扬声器，所述扬声器的下方安装有语音接受装置，所述外部控制模块的输出端与信号收发模块的输入端电性连接，所述数字信号处理模块的输出端与灭火模块的输入端电性连接，所述语音识别模块的输出端与语音播报模块的输入端电性连接，所述语音播报模块的输出端与语音播报模块的输入端电性连接。本发明在数字信号处理模块的底部安装有散热器，能够快速的将数字信号处理模块产生的热量快速散发出去，保证数字信号处理模块的使用寿命。

Description

一种教学机器人控制系统
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，具体地说是一种教学机器人控制系统。
背景技术
机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。
机电一体化系统组成：
1、机械本体：机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。
2、检测传感部分：检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。
3、电子控制单元：电子控制单元又称和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。
4、执行器：执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。
5、动力源：动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。
机器人是自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作,机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，目前，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。
控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态，控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域，工业锅炉控制系统，，工业锅炉控制系统，在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等，进而在机器人的应用领域中，出现了机器人控制系统。
着Internet技术的持续发展,控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点,为此提出了网络化控制系统(NCS).在传统的控制系统中加入网络作为通信媒介,使系统的性能有了大的改观,但同时也不可避免的带来以下问题:网络延迟、丢包问题、单包和多包传输问题等,这些问题的存在,不仅会降低系统的控制性能,而且还能引起系统的不稳定.因此,对网络化控制系统的研究具有非常重要的现实意义。
机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，机器人是自动控制机器(Robot)的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，传统的机器人控制系统存在无法进行网络连接，控制不灵活，结构过于简单等不足。
机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转、做功，它是用来代替人的劳动、进行能量变换、信息处理、以及产生有用功，机器贯穿在人类历史的全过程中，但是近代真正意义上的“机器”，却是在西方工业革命后才逐步被发明出来，机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转、做功，用来代替人的劳动、进行能量变换、以及产生有用功，按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等，传统上的机器人由于制造业以及科学技术等问题，导致机器人功能单一和操作难度大以及动作迟缓。
现在提起机器人，很多人会认为它们距离我们的生活还很遥远，特别是智能型机器人，教学型机器人，其实，机器人时代已经拉开序幕，据联合国的公布的一份调查显示，教学机器人数量正在不断的上涨，随着机器人的价格的下降，必将成为未来教育的主导，所以这是一个巨大潜在的市场，经济效益是巨大的。传统的教学机器人结构复杂，功能比较单一，而且没有设置火源检测模块，容易造成火灾，从而危害到学生的生命安全。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种教学机器人控制系统，所具有的有益效果是；所述的教学机器人控制系统，结构科学合理，使用方便高效；通过数字信号处理模块的底部安装有散热器，能够快速的将数字信号处理模块产生的热量快速散发出去，保证数字信号处理模块的使用寿命，通过该系统上设置有火源检测模块，当遇到火灾时，可以快速精确检测到火源，干粉灭火装置可以将火灾快速除去，保证学生的生命安全，提高了教学机器人控制系统的多功能性，通过教学机器人控制系统上设置有存储器，可以将处理过后的信息存储到存储器中，通过无线网络发送到私人电脑上，方便使用者的观察与记录，提高了教学机器人控制系统的实用性。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种教学机器人控制系统，包括显示器、驱动模块、火源检测模块、语音识别模块和机器人本体；所述机器人本体的上方安装有教学机器人头部，所述教学机器人头部上安装有扬声器，所述扬声器的下方安装有语音接受装置，所述机器人本体上安装有显示器，所述显示器、手动遥控模块和电源模块的输出端均与外部控制模块的输入端电性连接，所述外部控制模块的输出端与信号收发模块的输入端电性连接，所述信号收发模块与数字信号处理模块通过无线网络连接，所述驱动模块的输出端与数字信号处理模块的输入端电性连接，所述火源检测模块的输出端与数字信号处理模块的输入端电性连接，所述数字信号处理模块的输出端与灭火模块的输入端电性连接，所述语音识别模块的输出端与语音播报模块的输入端电性连接，所述语音播报模块的输出端与语音播报模块的输入端电性连接。
进一步，所述灭火模块上设有干粉灭火装置。
进一步，所述数字信号处理模块的底部安装有散热器。
进一步，所述语音播报模块与存储器电性连接。
进一步，所述语音播报模块上安装有扬声器。
进一步，所述机器人本体的左右两侧安装有机器人底座。
进一步，所述扬声器的上方安装有高清摄像头。
采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
本发明所述的教学机器人控制系统，结构科学合理，使用方便高效；通过数字信号处理模块的底部安装有散热器，能够快速的将数字信号处理模块产生的热量快速散发出去，保证数字信号处理模块的使用寿命，通过该系统上设置有火源检测模块，当遇到火灾时，可以快速精确检测到火源，干粉灭火装置可以将火灾快速除去，保证学生的生命安全，提高了教学机器人控制系统的多功能性，通过教学机器人控制系统上设置有存储器，可以将处理过后的信息存储到存储器中，通过无线网络发送到私人电脑上，方便使用者的观察与记录，提高了教学机器人控制系统的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的结构示意图。
附图标记中：1-显示器；2-手动遥控模块；3-外部控制模块；4-信号收发模块；5-驱动模块；6-火源检测模块；7-干粉灭火装置；8-灭火模块；9-语音识别模块；10-数字信号处理模块；11-存储器；12-语音播报模块；13-扬声器；14-电源模块；15-高清摄像头；16-教学机器人头部；17-语音接受装置；18-机器人本体；19-机器人底座。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例，如图1-2所示，一种教学机器人控制系统，包括显示器1、驱动模块5、火源检测模块6、语音识别模块9和机器人本体18；机器人本体的上方安装有教学机器人头部16，教学机器人头部16上安装有扬声器13，扬声器13的下方安装有语音接受装置17，机器人本体18上安装有显示器1，显示器1、手动遥控模块2和电源模块14的输出端均与外部控制模块3的输入端电性连接，外部控制模块3的输出端与信号收发模块4的输入端电性连接，信号收发模块4与数字信号处理模块10通过无线网络连接，驱动模块5的输出端与数字信号处理模块10的输入端电性连接，火源检测模块6的输出端与数字信号处理模块10的输入端电性连接，数字信号处理模块10的输出端与灭火模块8的输入端电性连接，语音识别模块9的输出端与语音播报模块10的输入端电性连接，语音播报模块10的输出端与语音播报模块12的输入端电性连接，灭火模块8上设有干粉灭火装置7，数字信号处理模块10的底部安装有散热器，语音播报模块10与存储器11电性连接，语音播报模块12上安装有扬声器13，机器人本体18的左右两侧安装有机器人底座19，扬声器13的上方安装有高清摄像头15。
工作原理；使用时，外部控制模块3通过无线网络控制机器人的数字信号处理模块10，通过火源检测模块6检测火源的具体位置，经过干粉灭火装置7将火源消灭，保证学生的生命安全，通过语音播报模块12控制扬声器13所发出的信息，并且将数字信号处理模块10处理的信息，存储到存储器11中，方便使用者以后观察与记录，提高了该系统实用性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种教学机器人控制系统，包括显示器(1)、驱动模块(5)、火源检测模块(6)、语音识别模块(9)和机器人本体(18)，其特征在于：所述机器人本体(18)的上方安装有教学机器人头部(16)，所述教学机器人头部(16)上安装有扬声器(13)，所述扬声器(13)的下方安装有语音接受装置(17)，所述机器人本体(18)上安装有显示器(1)，所述显示器(1)、手动遥控模块(2)和电源模块(14)的输出端均与外部控制模块(3)的输入端电性连接，所述外部控制模块(3)的输出端与信号收发模块(4)的输入端电性连接，所述信号收发模块(4)与数字信号处理模块(10)通过无线网络连接，所述驱动模块(5)的输出端与数字信号处理模块(10)的输入端电性连接，所述火源检测模块(6)的输出端与数字信号处理模块(10)的输入端电性连接，所述数字信号处理模块(10)的输出端与灭火模块(8)的输入端电性连接，所述语音识别模块(9)的输出端与语音播报模块(10)的输入端电性连接，所述语音播报模块(10)的输出端与语音播报模块(12)的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种教学机器人控制系统，其特征在于：所述灭火模块(8)上设有干粉灭火装置(7)。
3.根据权利要求1所述的一种教学机器人控制系统，其特征在于：所述数字信号处理模块(10)的底部安装有散热器。
4.根据权利要求1所述的一种教学机器人控制系统，其特征在于：所述语音播报模块(10)与存储器(11)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种教学机器人控制系统，其特征在于：所述语音播报模块(12)上安装有扬声器(13)。
6.根据权利要求1所述的一种教学机器人控制系统，其特征在于：所述机器人本体(18)的左右两侧安装有机器人底座(19)。
7.根据权利要求1所述的一种教学机器人控制系统，其特征在于：所述扬声器(13)的上方安装有高清摄像头(15)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106373457A (zh) * 2016-08-26 2017-02-01 成都南博教育咨询有限公司 一种教育机器人平台系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200944269Y (zh) * 2006-06-06 2007-09-05 干国胜 一种教学机器人
EP2214111A2 (en) * 2002-07-25 2010-08-04 Intouch-Health, Inc. Medical tele-robotic system
CN202816214U (zh) * 2012-09-06 2013-03-20 雷建设 知烟雾自动报警与洒水的机器人
CN203300127U (zh) * 2013-06-18 2013-11-20 西北师范大学 儿童教学监护机器人
CN105034002A (zh) * 2015-08-04 2015-11-11 北京进化者机器人科技有限公司 一种多功能家庭服务机器人
CN204952019U (zh) * 2015-08-31 2016-01-13 晏高飞 一种多功能履带式灭火机器人
CN205073568U (zh) * 2015-10-27 2016-03-09 长沙师范学院 一种消防灭火搜救机器人

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2214111A2 (en) * 2002-07-25 2010-08-04 Intouch-Health, Inc. Medical tele-robotic system
CN200944269Y (zh) * 2006-06-06 2007-09-05 干国胜 一种教学机器人
CN202816214U (zh) * 2012-09-06 2013-03-20 雷建设 知烟雾自动报警与洒水的机器人
CN203300127U (zh) * 2013-06-18 2013-11-20 西北师范大学 儿童教学监护机器人
CN105034002A (zh) * 2015-08-04 2015-11-11 北京进化者机器人科技有限公司 一种多功能家庭服务机器人
CN204952019U (zh) * 2015-08-31 2016-01-13 晏高飞 一种多功能履带式灭火机器人
CN205073568U (zh) * 2015-10-27 2016-03-09 长沙师范学院 一种消防灭火搜救机器人

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106373457A (zh) * 2016-08-26 2017-02-01 成都南博教育咨询有限公司 一种教育机器人平台系统

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