CN106803377A - 一种英语学习管理机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种英语学习管理机器人，是一种仿人的教育机器人，可以在教学的过程中与学习者互动，有一套完整的激励学习者的机制，当学习者表现良好的时候，对其进行鼓励或给出鼓励奖品，提高学习者的学习兴趣；设置定时学习单元能够设置定时学习的功能，在规定的时间学习规定的内容，帮助学习者培养良好的学习习惯；通过语音识别、处理等方法与学习者进行交流，纯英语交流对学习者的口语能力能够有更好的提高；具有自主学习的能力，学习者将书籍放在文字扫描识别处，机器人对其内容进行学习理解，使机器人能够教学的内容更广泛，适用人群也更广泛。
Description
技术领域
本发明属于智能机器人技术领域，具体是一种英语学习管理机器人。
背景技术
现阶段的帮助学习英语的机器人多数都是针对低龄的学习者(3-12岁左右)，主要教小孩子一些启蒙类的英语基础。
现有的英语学习机器人存在以下缺陷和不足：
1、现阶段英语学习机无法帮助孩子培养良好的学习习惯。
2、现在的英语学习机缺乏激励机制，难以调动学习者的积极性。
3、现在的英语学习机无法通过交互的方式提高学习者的口语能力。
4、现阶段的英语学习机器人只能对某个或某几个学习课本进行教学，不能实现教学的普遍性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用性广，学习效果好的英语学习管理机器人。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种英语学习管理机器人，包括主控制单元、图像处理单元、文字处理单元、语音交互单元、联网管理单元以及奖励管理单元；
所述联网管理单元，用于连接互联网，获取互联网上的英语学习资源；
所述图像处理单元，用于根据学习者的面部表情及所处的环境进行识别分析，从而与学习者进行交流；
所述文字处理单元，用于对学习者提供的书本文字资料进行扫描识别，从而实现机器人的自主学习；
所述语音交互单元，用于与学习者进行语音对话，单机运行时只能进行简单的日常用语交流，无法回答一些非日常用语，联网运行时能根据非日常用语进行联网搜索，筛选出合适的语言进行交互；
所述奖励管理单元，用于根据学习者的一天学习情况进行打分，超过指定分数，则发出奖品；
所述主控制单元，用于对机器人各个功能单元进行管理和控制。
进一步地，所述图像处理单元包括图像采集模块、图像识别模块和分析处理模块；
所述图像采集模块，用于采集学习者的面部表情及所处的环境信息；
所述图像识别模块，用于对图像采集模块采集的图像信息进行识别，提取其中的关键特征信息；
所述分析处理模块，用于对图像识别模块提取的关键特征信息进行分析处理，根据学习者的面部表情及所处的环境，发布对应的控制指令与学习者进行交流。
进一步地，所述文字处理单元包括文字扫描模块、文字识别模块、比对分析模块以及学习资料数据库；
所述文字扫描模块，用于对学习者提供的书本文字资料进行扫描，采集对应的文字信息；
所述文字识别模块，用于对文字扫描模块采集的文字信息进行识别。
所述比对分析模块，用于将经过识别的文字信息与学习资料数据库中的资料进行比对，若与学习资料数据库中的资料不同，则录入学习资料数据库中，若相同则不必录入学习资料数据库；
所述学习资料数据库，用于存储学习资料数据。
进一步地，所述语音交互单元包括语音采集模块、语音识别模块、网络检测模块、交互管理模块、本地语音数据库以及语音输出模块；
所述语音采集模块，用于采集学习者的说话的语音信息；
所述语音识别模块，用于对语音采集模块采集的语音信息进行语音识别和语义理解；
所述网络检测模块，用于检测当前机器人是否连接互联网；
所述交互管理模块，根据语音识别模块的识别结果，在未联网时，从本地语音数据库内选择相关日常用语进行交互，在联网时进行联网搜索，筛选出合适的语言进行交互；
所述本地语音数据库，用于存储英语学习日常用语的语音数据；
所述语音输出模块，用于播放交互管理模块输出的交互语音数据。
进一步地，所述奖励管理单元包括学习记录模块、评分管理模块、评分标准数据库以及奖品发放模块；
所述学习记录模块，用于记录学习者一天的学习情况；
所述评分管理模块，根据评分标准数据库中的评分标准对学习者一天学习情况进行打分；
所述评分标准数据库，用于存储学习者各项学习表现的评分标准；
所述奖品发放模块，根据评分管理模块的打分，若超过指定分数，则发出奖品。
进一步地，还包括寻踪管理单元，学习者佩戴上能与机器人通讯的手表，当按下手表上的自动寻踪按钮，手表持续发出一个信号，机器人根据信号强弱寻找使用者。
进一步地，还包括定时学习单元，用于对学习者的学习时间进行管理，在规定的时间学习规定的内容。
本发明的有益效果：本发明提供的英语学习管理机器人，是一种仿人的教育机器人，可以在教学的过程中与学习者互动，有一套完整的激励学习者的机制，当学习者表现良好的时候，对其进行鼓励或给出鼓励奖品，提高学习者的学习兴趣；设置定时学习单元能够设置定时学习的功能，在规定的时间学习规定的内容，帮助学习者培养良好的学习习惯；通过语音识别、处理等方法与学习者进行交流，纯英语交流对学习者的口语能力能够有更好的提高；具有自主学习的能力，学习者将书籍放在文字扫描识别处，机器人对其内容进行学习理解，使机器人能够教学的内容更广泛，适用人群也更广泛。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种英语学习管理机器人，其外形为仿人或仿动物外形，头部、手部、腿部等一切活动部位均用伺服电机或者舵机进行控制运动，其包括主控制单元、图像处理单元、文字处理单元、语音交互单元、联网管理单元、寻踪管理单元、奖励管理单元以及定时学习单元。
联网管理单元，采用WIFI通信模块，用于连接互联网，获取互联网上的英语学习资源，在图像处理和人机交互时，联网运行使交互更加顺畅。
图像处理单元，设置在机器人左眼内，用于根据学习者的面部表情及所处的环境进行识别分析，从而与学习者进行交流；图像处理单元包括图像采集模块、图像识别模块和分析处理模块。
图像采集模块，采用高清摄像头，用于采集学习者的面部表情及所处的环境信息。
图像识别模块，用于对图像采集模块采集的图像信息进行识别，提取其中的关键特征信息。
分析处理模块，用于对图像识别模块提取的关键特征信息进行分析处理，根据学习者的面部表情及所处的环境，发布对应的控制指令与学习者进行交流。
文字处理单元，设置在机器人右眼内，用于对学习者提供的书本文字资料进行扫描识别，从而实现机器人的自主学习；文字处理单元包括文字扫描模块、文字识别模块、比对分析模块以及学习资料数据库。
文字扫描模块，机器人处于自主学习模式时，对学习者提供的书本文字资料进行扫描，采集对应的文字信息。
文字识别模块，用于对文字扫描模块采集的文字信息进行识别。
比对分析模块，用于将经过识别的文字信息与学习资料数据库中的资料进行比对，若与学习资料数据库中的资料不同，则录入学习资料数据库中，若相同则不必录入学习资料数据库。
学习资料数据库，用于存储学习资料数据。
语音交互单元，用于与学习者进行语音对话，单机运行时只能进行简单的日常用语交流，无法回答一些非日常用语，联网运行时能根据非日常用语进行联网搜索，筛选出合适的语言进行交互；语音交互单元包括语音采集模块、语音识别模块、网络检测模块、交互管理模块、本地语音数据库以及语音输出模块。
语音采集模块，采用高清麦克风，用于采集学习者的说话的语音信息。
语音识别模块，用于对语音采集模块采集的语音信息进行语音识别和语义理解。
网络检测模块，用于检测当前机器人是否连接互联网。
交互管理模块，根据语音识别模块的识别结果，在未联网时，从本地语音数据库内选择相关日常用语进行交互，在联网时进行联网搜索，筛选出合适的语言进行交互。
本地语音数据库，用于存储英语学习日常用语的语音数据。
语音输出模块，采用高清音响，用于播放交互管理模块输出的交互语音数据。
寻踪管理单元，学习者佩戴上能与机器人通讯的手表，当按下手表上的自动寻踪按钮，手表持续发出一个信号，机器人根据信号强弱寻找使用者，方便学习者在任意地点进行学习。
奖励管理单元，当学习者在一天的学习过程中表现良好，机器人可以发一些小奖品给使用者(此奖品由家长或其他人提前放入)，机器人根据学习者的一天学习情况进行打分，超过指定分数，则发出奖品；奖励管理单元包括学习记录模块、评分管理模块、评分标准数据库以及奖品发放模块。
学习记录模块，用于记录学习者一天的学习情况。
评分管理模块，根据评分标准数据库中的评分标准对学习者一天学习情况进行打分。
评分标准数据库，用于存储学习者各项学习表现的评分标准。
奖品发放模块，根据评分管理模块的打分，若超过指定分数，则发出奖品。
定时学习单元，用于对学习者的学习时间进行管理，在规定的时间学习规定的内容，帮助学习者培养良好的学习习惯。
主控制单元，采用STM32单片机，用于对机器人各个功能单元进行管理和控制。
本发明提供的英语学习管理机器人，是一种仿人的教育机器人，可以在教学的过程中与学习者互动，有一套完整的激励学习者的机制，当学习者表现良好的时候，对其进行鼓励或给出鼓励奖品，提高学习者的学习兴趣；设置定时学习单元能够设置定时学习的功能，在规定的时间学习规定的内容，帮助学习者培养良好的学习习惯；通过语音识别、处理等方法与学习者进行交流，纯英语交流对学习者的口语能力能够有更好的提高；具有自主学习的能力，学习者将书籍放在文字扫描识别处，机器人对其内容进行学习理解，使机器人能够教学的内容更广泛，适用人群也更广泛。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种英语学习管理机器人，其特征在于：包括主控制单元、图像处理单元、文字处理单元、语音交互单元、联网管理单元以及奖励管理单元；
所述联网管理单元，用于连接互联网，获取互联网上的英语学习资源；
所述图像处理单元，用于根据学习者的面部表情及所处的环境进行识别分析，从而与学习者进行交流；
所述文字处理单元，用于对学习者提供的书本文字资料进行扫描识别，从而实现机器人的自主学习；
所述语音交互单元，用于与学习者进行语音对话，单机运行时只能进行简单的日常用语交流，无法回答一些非日常用语，联网运行时能根据非日常用语进行联网搜索，筛选出合适的语言进行交互；
所述奖励管理单元，用于根据学习者的一天学习情况进行打分，超过指定分数，则发出奖品；
所述主控制单元，用于对机器人各个功能单元进行管理和控制。
2.根据权利要求1所述的一种英语学习管理机器人，其特征在于：所述图像处理单元包括图像采集模块、图像识别模块和分析处理模块；
所述图像采集模块，用于采集学习者的面部表情及所处的环境信息；
所述图像识别模块，用于对图像采集模块采集的图像信息进行识别，提取其中的关键特征信息；
所述分析处理模块，用于对图像识别模块提取的关键特征信息进行分析处理，根据学习者的面部表情及所处的环境，发布对应的控制指令与学习者进行交流。
3.根据权利要求1所述的一种英语学习管理机器人，其特征在于：所述文字处理单元包括文字扫描模块、文字识别模块、比对分析模块以及学习资料数据库；
所述文字扫描模块，用于对学习者提供的书本文字资料进行扫描，采集对应的文字信息；
所述文字识别模块，用于对文字扫描模块采集的文字信息进行识别。
所述比对分析模块，用于将经过识别的文字信息与学习资料数据库中的资料进行比对，若与学习资料数据库中的资料不同，则录入学习资料数据库中，若相同则不必录入学习资料数据库；
所述学习资料数据库，用于存储学习资料数据。
4.根据权利要求1所述的一种英语学习管理机器人，其特征在于：所述语音交互单元包括语音采集模块、语音识别模块、网络检测模块、交互管理模块、本地语音数据库以及语音输出模块；
所述语音采集模块，用于采集学习者的说话的语音信息；
所述语音识别模块，用于对语音采集模块采集的语音信息进行语音识别和语义理解；
所述网络检测模块，用于检测当前机器人是否连接互联网；
所述交互管理模块，根据语音识别模块的识别结果，在未联网时，从本地语音数据库内选择相关日常用语进行交互，在联网时进行联网搜索，筛选出合适的语言进行交互；
所述本地语音数据库，用于存储英语学习日常用语的语音数据；
所述语音输出模块，用于播放交互管理模块输出的交互语音数据。
5.根据权利要求1所述的一种英语学习管理机器人，其特征在于：所述奖励管理单元包括学习记录模块、评分管理模块、评分标准数据库以及奖品发放模块；
所述学习记录模块，用于记录学习者一天的学习情况；
所述评分管理模块，根据评分标准数据库中的评分标准对学习者一天学习情况进行打分；
所述评分标准数据库，用于存储学习者各项学习表现的评分标准；
所述奖品发放模块，根据评分管理模块的打分，若超过指定分数，则发出奖品。
6.根据权利要求1所述的一种英语学习管理机器人，其特征在于：还包括寻踪管理单元，学习者佩戴上能与机器人通讯的手表，当按下手表上的自动寻踪按钮，手表持续发出一个信号，机器人根据信号强弱寻找使用者。
7.根据权利要求1所述的一种英语学习管理机器人，其特征在于：还包括定时学习单元，用于对学习者的学习时间进行管理，在规定的时间学习规定的内容。
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|---|---|
| CN (1) | CN106803377A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108109449A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-01 | 黑龙江工业学院 | 一种方便使用的英语和俄语学习装置 |
| CN108597263A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 广州国铭职业技能培训有限公司 | 一种具有部门专业知识培训功能的机器人 |
| CN109015647A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-18 | 安徽爱依特科技有限公司 | 互动教育机器人系统及其终端 |
| CN109461332A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-12 | 商洛学院 | 一种用于英语教学的智能型英语教学系统 |
| CN113160629A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-07-23 | 吉林工程技术师范学院 | 一种具有情感识别功能的人机协同学习用教育机器人 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203562105U (zh) * | 2013-11-29 | 2014-04-23 | 齐齐哈尔医学院 | 英语听力训练装置 |
| KR20140082127A (ko) * | 2012-12-23 | 2014-07-02 | 주홍찬 | 단어의 어원 및 원어민의 발음 데이터를 이용한 단어 학습장치 및 방법 |
| CN104493827A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-04-08 | 福建省泉州市第七中学 | 智能认知机器人及其认知系统 |
| CN105869468A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-17 | 苏州美丽澄电子技术有限公司 | 智能家教机器人 |
| CN106228982A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 华南理工大学 | 一种基于教育服务机器人的交互式学习系统与交互方法 |
-
2017
- 2017-02-27 CN CN201710107976.2A patent/CN106803377A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140082127A (ko) * | 2012-12-23 | 2014-07-02 | 주홍찬 | 단어의 어원 및 원어민의 발음 데이터를 이용한 단어 학습장치 및 방법 |
| CN203562105U (zh) * | 2013-11-29 | 2014-04-23 | 齐齐哈尔医学院 | 英语听力训练装置 |
| CN104493827A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-04-08 | 福建省泉州市第七中学 | 智能认知机器人及其认知系统 |
| CN105869468A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-17 | 苏州美丽澄电子技术有限公司 | 智能家教机器人 |
| CN106228982A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-12-14 | 华南理工大学 | 一种基于教育服务机器人的交互式学习系统与交互方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108109449A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-01 | 黑龙江工业学院 | 一种方便使用的英语和俄语学习装置 |
| CN108597263A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 广州国铭职业技能培训有限公司 | 一种具有部门专业知识培训功能的机器人 |
| CN108597263B (zh) * | 2018-04-26 | 2019-09-06 | 百协(上海)人力资源有限公司 | 一种具有部门专业知识培训功能的机器人 |
| CN109015647A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-18 | 安徽爱依特科技有限公司 | 互动教育机器人系统及其终端 |
| CN109461332A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-12 | 商洛学院 | 一种用于英语教学的智能型英语教学系统 |
| CN113160629A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-07-23 | 吉林工程技术师范学院 | 一种具有情感识别功能的人机协同学习用教育机器人 |
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