CN107020632A - 一种教学机器人的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种应用于教学机器人的控制系统。本教学机器人控制系统先通过摄像头对学生进行图像采集实现人脸识别，再根据教学数据库中该名学生的学习进度进行教学，能够实现多方面学科的教学，并且能够通过语音转文字模块和文字转语音这两个模块实现教学机器人与学生对话，更加智能化。本教学机器人控制系统还能实现在显示屏上显示文字图片的功能，以及实现机器人嘴部张合、点头摇头、前进后退等运动功能。运用这种控制系统能够克服现有教学机器人控制系统没有针对性的不足，让教学更加智能化，更有趣味性。

Description

一种教学机器人的控制系统
技术领域
本发明是涉及一种控制系统，具体地说是涉及一种教学机器人的控制系统。
背景技术
随着人工智能技术的发展，信息技术教育课程与教育改革的深入，机器人在教学领域的应用有很大前景。同时，随着机器人制造技术的发展和教学机器人的大量使用，机器人辅助教学，机器人管理教学等等都将成为现实。现如今，一般的教学机器人控制系统只实现了前进后退、可录放音、红外测距等功能。对于学生教学没有针对性，多样性。所以本发明的教学机器人控制系统不仅能够进行人脸识别，按每个人的教学进度进行教学，还能进行多方面学科的教学，并且与学生的对话更加智能化。
发明内容
本发明的目的是克服了现有教学机器人控制系统的不足，提供了一种教学机器人的控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
教学机器人由头部9，颈部4，身体5三部分构成。头部又分为嘴部装置3、眼部装置2、摄像头装置1；眼部装置的两个眼睛位置分别为显示屏2和显示屏8；嘴部装置设有一个舵机。颈部装设有两个舵机。身体分为运动装置和平衡装置，控制系统，供电系统，运动装置由两个电机，轮子6，轮子7组成，平衡装置设有2格舵机和一个电池组。
教学机器人控制系统的工作原理是：
(1)当有学生在机器人前准备学习时，机器人上红外检测模块检测到前方有人，把这个信息发给控制系统，控制系统开启摄像头对学生进行图像采集。
(2)采集完学生图像视频后，控制系统将图像语音分离，把图像传到服务器中的人脸数据库中进行算法比对，人脸识别后确定学生的信息；将语音传到语音转文字进行语音识别，教学机器人会从文字库中找出对应的回答语句进行文字转语音通过扬声器说出学生的姓名，和学生交流。
(3)控制系统从教学数据库中调该名学生的学习进度。教学机器人根据学生的教学进度，继续对学生进行教学，避免教学重复。机器人会提问题，学生回答问题。此时摄像头会采集音频，传到服务器中，通过音频转文字模块将音频转化为文本，与库中的标准答案进行比对，计算出错误率。根据错误率对学生这段时间的学习进行打分。
(4)学生学习完后离开，控制系统会将该名学生的学习进度传到教学数据库中进行保存，以便下次教学。根据红外模块检测前方没人，关闭摄像头。
本控制系统还能实现以下功能：
功能一显示功能：机器人的眼睛是显示屏，控制系统根据当前机器人的情绪会在在显示屏上显示出对应的图片，表达自己开心、伤心、生气等情绪。
功能二嘴部张合：控制系统通过控制嘴部的舵机，旋转的角度已控制嘴巴的张合，嘴巴的张合幅度根据显示屏中显示的图片，以及控制系统提供的音乐音调的高低来控制。
功能三颈部运动：控制中心通过控制舵机3实现头部的点头和抬头功能；控制中心控制舵机4实现颈部的的旋转，以带动头部的旋转。
功能四运动功能：机器人的运动主要包括前进，后退，左转，右转，控制中心控制电机1和电机2，当电机1与电机2同方向旋转且转速相同，以实现机器人的前进和后退；当电机1和电机2差数旋转时已实现机器人的左转右转。
附图说明
图1是本发明的教学机器人结构图
图2是本发明的工作流程示意图
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
这种教学机器人控制系统的工作流程是(如图1，实施例)：
(1)当有学生A在机器人前准备学习时，机器人上红外检测模块检测到前方有人，把这个信息发给控制系统，控制系统开启摄像头对学生进行图像采集。
(2)采集完学生图像后，进行图像语音分离，把图像传到服务器中的人脸数据库中进行算法比对，最终确定学生A的信息，教学机器人在文字库中找到学生姓名以及问候语句，通过文字转语音模块转化成语音从扬声器播放出来，例如“A，早上好。”。学生A也会回应机器人“你好，你叫什么名字？”。机器人通过摄像头采集音频，通过语音转文字模块，将学生的语音转成文字，从文字库中找出对应的回答语句进行文字转语音回答学生的问题“我的名字是…”。这就实现了智能化的交流。
(3)学生A开始学习英语时，控制系统从教学数据库中调该名学生的学习进度，对学生A进行新一单元对的教学，学生A学习听力时，控制系统从教学数据库找到该单元的听力资料进行播放，机器人会提出问题，学生回答问题。此时摄像头会采集音频，传到服务器中，通过音频转文字模块将音频转化为文本，与库中的标准答案进行比对，计算出错误率。根据错误率对学生这段时间的学习进行打分。
(4)学生学习完后离开，机器人会将该名学生的学习进度传到教学数据库中，以便下次教学。根据红外模块检测前方没人，关闭摄像头。
本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种教学机器人控制系统，包括人脸识别模块、语音转文字模块、文字转语音模块、显示模块、运动模块。
2.根据权利要求1所述的控制系统模块，其特征是：通过摄像头采集学生图像视频，将图像与语音分开，图像传到人脸数据库中进行算法比对进行识别，语音则经过语音转文字模块转换成文字传入文字库中，再选择应答文字经过文字转语音模块转换成语音通过摄像头上的扬声器播放；控制系统可以将要显示的文字或图片传到显示模块进行显示；运动模块则是通过控制电机正反转实现机器人前进后退等运动。
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Cited By (8)

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CN113043289A (zh) * 2021-02-24 2021-06-29 克拉玛依油城数据有限公司 一种基于城市大脑平台的户政业务机器人
CN113129657A (zh) * 2021-03-30 2021-07-16 杭州湘豫科技有限公司 一种交互型话题分析系统及其使用方法

Cited By (10)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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
CN108399826A (zh) * 2018-05-17 2018-08-14 佛山拾念科技有限公司 一种具有互动功能的儿童音乐教学机器人
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CN113043289A (zh) * 2021-02-24 2021-06-29 克拉玛依油城数据有限公司 一种基于城市大脑平台的户政业务机器人
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