CN107705660A - 一种远程授课机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程授课机器人，包括头部、主体、触摸屏、投影镜头、立体摄像头、活动臂、夹持手部、驱动轮、充电接口、维护盖、投影模块，其中头部以可转动的方式安装在主体顶端；立体摄像头横向并排地设置在头部上；投影模块可转动地设置在头部顶部的凹槽内，所述凹槽跨越头部的外表面，投影镜头能够沿所述凹槽滑动；触摸屏设置在主体正面；活动臂设置在主体的一侧，活动臂的一端与主体活动连接，活动臂的另一端设置有夹持手部；驱动轮设置在头部的底部，驱动轮能够缩进头部内或从头部底部伸出；充电接口、维护盖分别设置在主体的背面。

Description

一种远程授课机器人

技术领域

本发明涉及一种远程授课机器人，属于教学电算化领域。

背景技术

远程函授是一种相对于面授的特殊教学方式，学生不用到学校与老师见面，而是通过远程接入网络的方式，接受教学资源并进行学习，这些教学资源一般包括音视频课件、作业和测试题等。由于身体条件等的限制，有些人群不适宜到学校进行上课，也无法使用传统的复杂的远程函授工具，例如有心智缺陷的儿童，或老人。对这些人群的教学一般需要消耗比传统远程函授更高的成本和更多的资源，例如派遣家庭辅导老师等。此时他们需要一种生动的、不昂贵的、全面的、能提供接近面授效果的远程函授教具。然而，现有技术并未能提供与此有关的技术方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种远程授课机器人，既能提供节省教学资源和时间的远程函授，又能尽量接近面授的效果。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：远程授课机器人，包括头部、主体、触摸屏、投影镜头、立体摄像头、活动臂、夹持手部、驱动轮、充电接口、维护盖、投影模块，其中头部以可转动的方式安装在主体顶端；立体摄像头横向并排地设置在头部上；投影模块可转动地设置在头部顶部的凹槽内，所述凹槽跨越头部的外表面，投影镜头能够沿所述凹槽滑动；触摸屏设置在主体正面；活动臂设置在主体的一侧，活动臂的一端与主体活动连接，活动臂的另一端设置有夹持手部；驱动轮设置在头部的底部，驱动轮能够缩进头部内或从头部底部伸出；充电接口、维护盖分别设置在主体的背面。

进一步，所述头部为圆拱型。

进一步，所述主体为圆柱形。

进一步，所述主体内设置有无线通信模块，所述无线通信模块包括wifi模块。

进一步，包括两个活动臂，分别设置在主体的两侧。

进一步，所述主体内还设置有控制电路，控制电路包括处理器、储存器，通过维护盖能够接入控制电路。

进一步，所述驱动轮的数量为至少两个。

本发明的有益效果是：在使用时，根据本发明的远程授课机器人由其内部控制电路控制并与可通过无线通信模块与远程服务器通信，接收教学资源，并利用触摸屏、立体摄像头、活动臂、投影模块的结合来进行教学。具体为，立体摄像头由一对摄像头组成，使用三角测量法生成计算机立体视觉，其可进行前中远景的深度测量以判断距离和将前景的学员与背景区分开，立体摄像头同样具有一般摄像头所具备的功能，例如面部ID识别等，由此，远程授课机器人可以像老师一样识别具体学生的存在，再利用驱动轮，可以灵活的按需接近或远离学生，或者前往目的地拿取物件，这是本领域技术人员可以理解并实施的。可用的教学资源包括预录制的视频、应用程序或实时通信互动(例如家长与孩子之间的实时通信)，通过可相对于主体转动的头部，以及可相对于头部转动的投影模块，投影镜头可以任意角度把教学内容投射至室内的任何表面，例如，可以把星空投射至天花板，把洗衣机的内部构造投影至洗衣机表面，把视频投射至墙壁(可实现一台远程授课机器人对多个学生进行教学的场景)。利用触摸屏，学生可以完成交互、作业和测试题等的操作。利用可活动的活动臂与夹持手部，可以进行实物演示、操作演示或操作练习，例如学生利用立体摄像头的计算机视觉，进行动作识别，进而控制夹持手部来夹持一个物件，以培养方位感，或例如远程授课机器人夹持一个物件，向学生演示，利用一对活动臂和夹持手部，可实现更接近人的复杂操作，总之，使远程授课机器人表现的接近老师。当远程授课机器人内置的电池即将耗尽时，可自动回到充电桩充电，此时驱动轮将缩进主体内，以使主体下降并稳定地支撑在地面上。根据本发明的远程授课机器人，以远程的硬件系统，实现了接近面对面的教学效果，具有广阔的应用前景。

附图说明

本发明的这些方面和其它方面将在参照附图对本发明的特定实施例的详细描述中变得显而易见，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的远程授课机器人的正视图。

图2示意性地示出了根据本发明的远程授课机器人的背视图。

附图的图纸不是按比例绘制的。通常，在附图中用相似的附图标记表示相似的元素。附图中的附图标记的存在不能被认为是限制性的。

具体实施方式

如图1-2所示，为根据本发明的远程授课机器人的一实施例。

远程授课机器人，包括头部1、主体2、触摸屏3、投影镜头4、立体摄像头5、活动臂6、夹持手部7、驱动轮8、充电接口9、维护盖10、投影模块11。

其中头部1以可转动的方式安装在主体2顶端。投影模块11可转动地设置在头部1顶部的凹槽内，所述凹槽跨越头部1的外表面，投影镜头4能够沿所述凹槽滑动。在使用时，可用的教学资源包括预录制的视频、应用程序或实时通信互动(例如家长与孩子之间的实时通信)，通过可相对于主体2转动的头部1，以及可相对于头部1转动的投影模块11，投影镜头4可以任意角度把教学内容投射至室内的任何表面，例如，可以把星空投射至天花板，把洗衣机的内部构造投影至洗衣机表面，把视频投射至墙壁(可实现一台远程授课机器人对多个学生进行教学的场景)。

立体摄像头5横向并排地设置在头部1上。立体摄像头5由一对摄像头组成，使用三角测量法生成计算机立体视觉，其可进行前中远景的深度测量以判断距离和将前景的学员与背景区分开，立体摄像头5同样具有一般摄像头所具备的功能，例如面部ID识别等，由此，远程授课机器人可以像老师一样识别具体学生的存在，再利用驱动轮8，可以灵活的按需接近或远离学生，或者前往目的地拿取物件，这是本领域技术人员可以理解并实施的。

触摸屏3设置在主体2正面。利用触摸屏3，学生可以完成交互、作业和测试题等的操作。

活动臂6设置在主体2的一侧，活动臂6的一端与主体2活动连接，活动臂6的另一端设置有夹持手部7。优选地，包括两个活动臂6，分别设置在主体2的两侧。利用可活动的活动臂6与夹持手部7，可以进行实物演示、操作演示或操作练习，例如学生利用立体摄像头5的计算机视觉，进行动作识别，进而控制夹持手部7来夹持一个物件，以培养方位感，或例如远程授课机器人夹持一个物件，向学生演示，利用一对活动臂6和夹持手部7，可实现更接近人的复杂操作，总之，使远程授课机器人表现的接近老师。

驱动轮8设置在头部1的底部，驱动轮8能够缩进头部1内或从头部1底部伸出。当远程授课机器人内置的电池即将耗尽时，可自动回到充电桩充电，此时驱动轮8将缩进主体2内，以使主体2下降并稳定地支撑在地面上。充电接口9、维护盖10分别设置在主体2的背面，以方便充电和维护。

所述主体2内设置有无线通信模块，所述无线通信模块包括wifi模块。所述主体2内还设置有控制电路，控制电路包括处理器、储存器，通过维护盖10能够接入控制电路。根据本发明的远程授课机器人由其内部控制电路控制并与可通过无线通信模块与远程服务器通信，接收教学资源，并利用触摸屏3、立体摄像头5、活动臂6、投影模块11的结合来进行教学。

所述头部1可以设计为圆拱型。所述主体2可以设计为圆柱形。所述驱动轮8的数量为至少两个。但应可理解，还可以设计为其他的形状和数量。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种远程授课机器人，其特征在于，包括头部、主体、触摸屏、投影镜头、立体摄像头、活动臂、夹持手部、驱动轮、充电接口、维护盖、投影模块，其中头部以可转动的方式安装在主体顶端；立体摄像头横向并排地设置在头部上；投影模块可转动地设置在头部顶部的凹槽内，所述凹槽跨越头部的外表面，投影镜头能够沿所述凹槽滑动；触摸屏设置在主体正面；活动臂设置在主体的一侧，活动臂的一端与主体活动连接，活动臂的另一端设置有夹持手部；驱动轮设置在头部的底部，驱动轮能够缩进头部内或从头部底部伸出；充电接口、维护盖分别设置在主体的背面。

2.根据权利要求1所述的远程授课机器人，其特征在于，所述头部为圆拱型。

3.根据权利要求1所述的远程授课机器人，其特征在于，所述主体为圆柱形。

4.根据权利要求1所述的远程授课机器人，其特征在于，所述主体内设置有无线通信模块，所述无线通信模块包括wifi模块。

5.根据权利要求1所述的远程授课机器人，其特征在于，包括两个活动臂，分别设置在主体的两侧。

6.根据权利要求1所述的远程授课机器人，其特征在于，所述主体内还设置有控制电路，控制电路包括处理器、储存器，通过维护盖能够接入控制电路。

7.根据权利要求1所述的远程授课机器人，其特征在于，所述驱动轮的数量为至少两个。