CN106652602A - 讲课机器人 - Google Patents

讲课机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN106652602A
CN106652602A CN201710131872.5A CN201710131872A CN106652602A CN 106652602 A CN106652602 A CN 106652602A CN 201710131872 A CN201710131872 A CN 201710131872A CN 106652602 A CN106652602 A CN 106652602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steering wheel
arm
joint steering
robot
foot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710131872.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈兴文
王滨
张丹
高禹
王林林
王立新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Minzu University
Original Assignee
Dalian Nationalities University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Nationalities University filed Critical Dalian Nationalities University
Priority to CN201710131872.5A priority Critical patent/CN106652602A/zh
Publication of CN106652602A publication Critical patent/CN106652602A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/06—Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种讲课机器人，属于语音教学机器人技术领域。包括位于胸部显示屏上方的头部，语音系统位于头部内，胸部显示屏两侧设有手臂舵机，手臂舵机输出轴连接手臂，腰部支撑架连接髋关节舵机，髋关节舵机连接大腿支架，大腿支架底部连接膝关节舵机，膝关节舵机输出轴连接小腿支架，小腿支架底部连接足部支架，足部支架连接踝关节舵机的输出轴，踝关节舵机底部连接足部，所述语音系统、胸部显示屏、手臂舵机、髋关节舵机、膝关节舵机以及踝关节舵机分别连接控制系统。本发明采用arduino单片机的程序编写把语音识别模块、语音发声模块、舵机控制有效地结合在一起，从而实现了通过语音来控制机器人的行走及简单的肢体动作，教学更生动。

Description

讲课机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，属于语音教学机器人技术领域。
背景技术
机器人技术是在二战以后才发展起来的新技术。1958年美国的Consolidated公司制作出了世界上第一台工业机器人，由此揭开了机器人发展的序幕。1967年日本川崎重工公司从美国购买了机器人的生产许可证，日本从此开始了研究和制造机器人的热潮。随着机器人在工业上的广泛应用，如何加强工人对机器人的了解从而提高他们对机器人的控制也就成为一个显著的问题。机器人教育也就随之产生。2003年4月3日到7日，日本横滨举行了2003年机器人博览会。专门用于教学的教育机器人从此诞生了。
国外教育机器人的研究开展较早。早在上世纪六十年代日本、美国、英国等西方发达国家已经相继在美国大学里开始了对机器人教育的研究，到了六十年代他们在中小学也开始了机器人教学，在此过程中也推出了各自的教育机器人基础开发平台。我国的机器人研究在七八十年代就已开展起来，在我国的“七五”计划，“863”计划中均有相关的内容。但针对中小学的机器人教学起步较晚，到上世纪九十年代后期才得到了初步的发展，发展仍不完善。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种讲课机器人，实现人机交流和机器人行走及简单的肢体动作。
本发明的技术方案是：讲课机器人，包括位于胸部显示屏上方的头部，语音系统位于头部内，胸部显示屏两侧设有手臂舵机，手臂舵机输出轴连接手臂，腰部支撑架连接髋关节舵机，髋关节舵机连接大腿支架，大腿支架底部连接膝关节舵机，膝关节舵机输出轴连接小腿支架，小腿支架底部连接足部支架，足部支架连接踝关节舵机的输出轴，踝关节舵机底部连接足部，所述语音系统、胸部显示屏、手臂舵机、髋关节舵机、膝关节舵机以及踝关节舵机分别连接控制系统。
所述语音系统包括语音识别系统和发声系统。
所述语音识别系统包括语音识别芯片LD332。
所述发声系统包括语音发声芯片WY55D。
所述控制系统包括arduino单片机。
所述手臂、腰部支撑架、大腿支架、小腿支架、足部支架以及足部材质均为铝合金。
本发明的有益效果是：采用机电一体化技术、机械原理、机器人原理、语音控制技术设计。用arduino单片机的程序编写把语音识别模块、语音发声模块、舵机控制有效地结合在一起，从而实现了通过语音来控制机器人的行走及简单的肢体动作。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明轴测图。
图中附图标记如下：1、手臂，2、手臂舵机，3、头部，4、胸部显示屏，5、腰部支撑架，6、髋关节舵机，7、膝关节舵机，8、踝关节舵机，9、大腿支架，10、小腿支架，11、足部，12、足部支架。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明做进一步说明：
讲课机器人，包括位于胸部显示屏4上方的头部3，语音系统位于头部3内，胸部显示屏4两侧设有手臂舵机2，手臂舵机2输出轴连接手臂1，腰部支撑架5连接髋关节舵机6，髋关节舵机6连接大腿支架9，大腿支架9底部连接膝关节舵机7，膝关节舵机7输出轴连接小腿支架10，小腿支架10底部连接足部支架12，足部支架12连接踝关节舵机8的输出轴，踝关节舵机8底部连接足部11，所述语音系统、胸部显示屏4、手臂舵机2、髋关节舵机6、膝关节舵机7以及踝关节舵机8分别连接控制系统。
所述语音系统包括语音识别系统和发声系统。
所述语音识别系统包括语音识别芯片LD332。
所述发声系统包括语音发声芯片WY55D。
所述控制系统包括arduino单片机。
所述手臂1、腰部支撑架5、大腿支架9、小腿支架10、足部支架12以及足部11材质均为铝合金。
所发明的讲课机器人主要分为以下部分：
1、机器人腿部：
为了使双足机器人实现人类的一些动作，我们将机器人的每条腿配置3个自由度，每个自由度用舵机驱动。髋关节和膝关节俯仰自由度共同协调动作可完成机器人的直线行走功能；踝关节的偏转自由度协调动作可实现在横向平面内的重心转移功能。根据人行走的形态，调整舵机的旋转角度，就可以完成机器人的步态行走。
两条腿共6个自由度。由六个舵机和舵机支架构成。机器人向前迈步时，髋关节与踝关节各自配置有1个自由度以配合实现支撑腿、上躯体的移动和实现重心转移。髋关节和膝关节自由度共同协调动作可完成机器人的在纵向平面(前进方向)内的直线行走功能；踝关节的偏转自由度协调动作可实现在横向平面内的重心转移功能。
2、语音识别和发声：
语音识别和发声部分我们使用语音识别芯片LD332和语音发声芯片WY55D来实现与机器人交流的功能。
3、机器人的胳膊：
为了减轻机器人的重量，我们将机器人的结构做成框架型，胳膊的材料选择铝合金，这种材料重量轻，因此大大减少了机器人的质量。胳膊的肩关节自由度同样选择舵机驱动控制胳膊的转动。
两个胳膊共有四个自由度，有两个舵机和两个转动的关节组成。胳膊前伸时，舵机旋转。
4、单片机控制：
我们用arduino单片机的程序编写把语音识别模块、语音发声模块、舵机控制有效地结合在一起，从而实现了通过语音来控制机器人的行走及简单的肢体动作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.讲课机器人，其特征在于，包括位于胸部显示屏(4)上方的头部(3)，语音系统位于头部(3)内，胸部显示屏(4)两侧设有手臂舵机(2)，手臂舵机(2)输出轴连接手臂(1)，腰部支撑架(5)连接髋关节舵机(6)，髋关节舵机(6)连接大腿支架(9)，大腿支架(9)底部连接膝关节舵机(7)，膝关节舵机(7)输出轴连接小腿支架(10)，小腿支架(10)底部连接足部支架(12)，足部支架(12)连接踝关节舵机(8)的输出轴，踝关节舵机(8)底部连接足部(11)，所述语音系统、胸部显示屏(4)、手臂舵机(2)、髋关节舵机(6)、膝关节舵机(7)以及踝关节舵机(8)分别连接控制系统。
2.根据权利要求1所述的讲课机器人，其特征在于，所述语音系统包括语音识别系统和发声系统。
3.根据权利要求2所述的讲课机器人，其特征在于，所述语音识别系统包括语音识别芯片LD332。
4.根据权利要求2所述的讲课机器人，其特征在于，所述发声系统包括语音发声芯片WY55D。
5.根据权利要求1所述的讲课机器人，其特征在于，所述控制系统包括arduino单片机。
6.根据权利要求1所述的讲课机器人，其特征在于，所述手臂(1)、腰部支撑架(5)、大腿支架(9)、小腿支架(10)、足部支架(12)以及足部(11)材质均为铝合金。
CN201710131872.5A 2017-03-07 2017-03-07 讲课机器人 Pending CN106652602A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710131872.5A CN106652602A (zh) 2017-03-07 2017-03-07 讲课机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710131872.5A CN106652602A (zh) 2017-03-07 2017-03-07 讲课机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106652602A true CN106652602A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58846980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710131872.5A Pending CN106652602A (zh) 2017-03-07 2017-03-07 讲课机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106652602A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109664310A (zh) * 2018-12-28 2019-04-23 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 一种结合轮式移动机构的双足行走教育机器人
CN109693243A (zh) * 2018-12-05 2019-04-30 汕尾职业技术学院 一种机器人

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202781159U (zh) * 2012-06-28 2013-03-13 湖北第二师范学院 仿真人课堂教学机器人
CN203047412U (zh) * 2013-02-07 2013-07-10 武汉大学 一种远程语音控制的人形舞蹈机器人
CN203606973U (zh) * 2013-11-28 2014-05-21 山东科技大学 一种交互式多功能教学辅助机器人
US20150111183A1 (en) * 2012-06-29 2015-04-23 Terumo Kabushiki Kaisha Information processing apparatus and information processing method
CN104575141A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 三峡大学 人机互动课堂辅助教学仪
CN204390599U (zh) * 2015-01-27 2015-06-10 中国地质大学（武汉） 移动教学机器人
CN105234945A (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 塔米智能科技（北京）有限公司 一种基于网络语音对话及体感互动的迎宾机器人
CN105652738A (zh) * 2014-12-01 2016-06-08 斯平玛斯特有限公司 可重新配置的机器人系统
CN105881550A (zh) * 2016-05-17 2016-08-24 洪炳镕 一种高级仿人舞蹈机器人

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202781159U (zh) * 2012-06-28 2013-03-13 湖北第二师范学院 仿真人课堂教学机器人
US20150111183A1 (en) * 2012-06-29 2015-04-23 Terumo Kabushiki Kaisha Information processing apparatus and information processing method
CN203047412U (zh) * 2013-02-07 2013-07-10 武汉大学 一种远程语音控制的人形舞蹈机器人
CN203606973U (zh) * 2013-11-28 2014-05-21 山东科技大学 一种交互式多功能教学辅助机器人
CN105652738A (zh) * 2014-12-01 2016-06-08 斯平玛斯特有限公司 可重新配置的机器人系统
CN104575141A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 三峡大学 人机互动课堂辅助教学仪
CN204390599U (zh) * 2015-01-27 2015-06-10 中国地质大学（武汉） 移动教学机器人
CN105234945A (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 塔米智能科技（北京）有限公司 一种基于网络语音对话及体感互动的迎宾机器人
CN105881550A (zh) * 2016-05-17 2016-08-24 洪炳镕 一种高级仿人舞蹈机器人

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693243A (zh) * 2018-12-05 2019-04-30 汕尾职业技术学院 一种机器人
CN109664310A (zh) * 2018-12-28 2019-04-23 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 一种结合轮式移动机构的双足行走教育机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kaneko et al. Cybernetic human HRP-4C
CN105997439B (zh) 肌电信号控制的具有球副的三自由度踝关节辅助康复装置
CN107187509B (zh) 一种具有行走功能的球形机器人
CN108187310A (zh) 基于力觉信息和姿态信息的肢体运动意图理解与上肢康复训练机器人及其控制方法
Brackbill et al. Dynamics and control of a 4-dof wearable cable-driven upper arm exoskeleton
CN106652602A (zh) 讲课机器人
CN110303479B (zh) 一种可穿戴柔性膝关节外骨骼及其控制方法
CN104400993B (zh) 全伺服柔和性婴儿拉拉裤生产线
CN205343128U (zh) 六轴工业机器人
CN209454891U (zh) 一种仿人机器人行走装置
CN107050763A (zh) 一种新型踝关节康复机器人其控制方法
CN101531006A (zh) 双足机器人动力式行走方法
CN105320138A (zh) 康复训练机器人运动速度和运动轨迹同时跟踪的控制方法
CN104512493B (zh) 一种齿轮传动对分上体节能被动行走装置的控制方法
KR102691477B1 (ko) 로봇의 보행 제어시스템 및 제어방법
CN104908838B (zh) 一种立方体结构的变形轮式人形机器人
CN110181517A (zh) 一种基于虚拟夹具的双人遥操作训练方法
CN205915339U (zh) 一种多自由度双足竞速机器人
Xinyi et al. Modeling, simulation & control of human lower extremity exoskeleton
Arbulu et al. Real-time gait planning for the humanoid robot Rh-1 using the local axis gait algorithm
CN109124982A (zh) 一种可穿戴康复助力柔性气动关节
Omran et al. Effects of com vertical oscillation on joint torques during 3D walking of humanoid robots
JP6314058B2 (ja) 動作拡大型スーツ
JP2003117858A (ja) ロボットの歩行制御装置及び歩行制御方法
Takanishi et al. Some issues in humanoid robot design

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510