CN109483570B

CN109483570B - 用于共享模式的机器人

Info

Publication number: CN109483570B
Application number: CN201811548546.5A
Authority: CN
Inventors: 李慈
Original assignee: Individual
Current assignee: Guangxi Blue Mercury Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2019-10-22
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: CN109483570A

Abstract

本发明提供一种共享模式的机器人系统，包括头部、颈部、手部、身体和脚部，以及设置于共享模式的机器人体内的电路板；共享模式的机器人系统的头部设有可显示各种拟人表情的触摸显示屏，本发明提出一种机器人图书馆双共享系统，包括机器人单元、图书馆单元和集中控制器，所述机器人单元和图书馆单元与集中控制器无线连接。所述机器人图书馆双共享系统采用了“互联网+”模式，即“互联网+共享机器人+共享图书馆”，所述共享机器人可以按月租用，共享图书馆按年收取一定费用，即可免费借阅图书，打造共享智能图书馆的新模式。

Description

用于共享模式的机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种共享模式的机器人系统。

背景技术

八十年代，美国著名发展心理学家、哈佛大学教授霍华德·加德纳博士指出，人类的智能是多元化而非单一的，主要是由语言智能、数学逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际智能、自我认知智能、自然认知智能八项组成，每个人都拥有不同的智能优势组合。语言智能是儿童的多元智能结构中最重要的一项智能，2-6岁是儿童语言智能开发的关键期，而家长不知道为培养孩子的早期语言智能遴选什么样的听说阅读方案、幼儿园里没有足够多的绘本图书，在家里，儿童由于识字限制，不能自主阅读，父母忙于工作，很容易忽视儿童语言智能的开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共享模式的机器人系统，以解决上述儿童缺乏自主阅读能力，图书种类、数量有限等问题。

本发明提出一种共享模式的机器人系统，与共享图书馆结合，为0-6岁儿童提供一种共享智能阅读的新模式。

本发明提出如下的技术方案，一种用于共享模式的机器人系统，包括机器人单元、图书馆单元和集中控制器，所述机器人单元和图书馆单元分别与集中控制器无线连接，所述机器人单元包括：头部主板、左手主板、右手主板、身体主板、左脚主板和右脚主板，分别对头部、左手、右手、身体、左脚和右脚进行控制，还包括用于对使用者进行识别的识别模块；所述图书馆单元包括：借阅模块、机器人转化模块、家庭管理模块、幼儿园管理模块以及自助模块，所述自助模块包括无人图书馆、无人书架及无人社区图书店铺；

所述机器人的身体主板为中央处理模块，分别与所述头部主板、左手主板、右手主板、左脚主板和右脚主板连接，用于指导和监控所述机器人的运作。

进一步地，所述识别模块包括指纹识别模块、人脸识别模块以及静脉识别模块，用于对使用者进行识别，以便于租借机器人或启动机器人。

进一步地，一种共享模式的机器人包括头部、颈部、手部、身体和脚部，以及设置于机器人体内的电路板，机器人头部设有用于输入配置或问题答案，且可显示各种拟人表情的触摸显示屏。

进一步地，所述机器人的颈部设有多自由度的内藏式关节，其包括，多自由度的碗形壳组件、以及旋转头部和上下摆动头部的颈部其中，碗形壳组件套在第一舵机的外部，用于连接所述机器人头部与身体。

进一步地，所述机器人脚部的外部设置脚部外壳，包括右脚上壳、左脚上壳、右脚下壳和左脚下壳，其中右脚上壳与左脚上壳与身体连接；所述脚部外壳的内部设有行走机构，行走机构包括右脚马达，左脚马达、右脚主板、左脚主板、行走滚轮、光栅轮、光栅编码器和作为行走传感器的红外感应器；行走滚轮部分从所述机器人脚底露出；行走滚轮由马达驱动，光栅轮和行走滚轮同轴连接，光栅编码器靠近光栅轮的里侧或外侧设置；红外感应器分别设置于所述机器人脚底的前后两个位置，脚部采用马达驱动轮式行走，附带光栅编码器和红外感应器，用于检测固定的行走路径，也可用于进行计算行走轨迹。

进一步地，所述机器人手部的外部设置手部外壳，包括右手前壳、左手前壳、右手后壳和左手后壳，其中右手后壳和左手后壳与身体连接；所述手部外壳内部分别设置右手主板和左手主板，用于控制手部运动；所述机器人手部内还设有驱动手部摆动的右手舵机和左手舵机，用于使手部可以运动。

进一步地，所述机器人头部设置头部外壳，包括头部前壳、头部后壳，所述头部外壳的内部设有用于控制头部和触摸显示屏的头部主板、用于用户身份识别的SIM卡以及可充电的电池，所述头部外壳的外部有一USB接口，可外接USB进行充电或传输数据，所述外壳的左、右侧顶部分别设置右助模和左助模，用于当机器人做出动作时进行减震。

进一步地，所述机器人头部还设有两个摄像头，其中一个摄像头为平视角度，另一个摄像头为向下倾斜45°的视角角度，用于进行虚拟与现实的交互。

进一步地，所述机器人身体设置身体外壳，包括身体前壳和身体后壳，所述身体外壳的内部设有身体主板和身体舵机；所述身体舵机使身体可以运动。

进一步地，所述机器人肢体为可拆装的模块化结构；或者所述机器人肢体设有扩展肢体动作配件用的扩展接口，用于安装配件或者更换手部扩充功能。

进一步地，所述机器人肢体、头部、腹部设有触摸传感器，用于感知人的行为如触摸、拍打等；所述机器人内部设有重力传感器、扬声器、麦克风、充电电池。重力传感器用于检测共享模式的机器人的重心变化，配合脚步光栅传感控制行走重心，用于使其保持平衡，并感知其姿态的变化。

进一步地，所述机器人在租用后可以选择以家庭或是幼儿园的身份登陆，当选择家庭登陆，所述机器人系统进入家庭管理模块，所述家庭管理模块能够支持儿童自主阅读、家长陪读、以及亲子游戏等功能；所述家庭管理模块还可以设定起床、吃饭、睡觉时间等生活提醒；当选择幼儿园登陆时，所述机器人系统进入幼儿园管理模块，所述幼儿园管理模块整合学校教育教学资源，与课堂教育相结合，为幼儿园提供良好的智能教学环境，所述幼儿园管理模块还为幼儿园提供多人游戏配件。

进一步地，所述借阅模块对馆藏图书按适读年龄、图书种类进行分类，并对每一本图书进行编码，制作成二维码或条形码贴在图书封面，用所述机器人可以直接检索图书位置；所述借阅模块将用户信息及借阅的书籍信息上传至集中控制器，便于系统管理员监控书籍的借阅状态，所述借阅模块为幼儿园建立适用不同年龄阶段的图书藏馆，以解决幼儿园图书资源匮乏的问题；

进一步地，所述图书馆为无人图书馆，机器人的租赁及图书借阅全程自助，节省人力成本；

进一步地，所述机器人的身体主板设有用于识别书籍上的图文信息的图文识别模块、用于输出书籍图文信息的语音输出模块、用于输入声音的声音采集模块；所述图文识别模块包括图像滤波电路和图像处理芯片，所述语音输出模块包括麦克风、扬声器及声音处理芯片，所述声音采集模块包括声音采集芯片、放大电路、声音信号滤波电路和声音处理芯片。

进一步地，所述机器人转化模块用于配合所述图文识别模块及、语音输出模块及声音采集模块进行图文、声音的转换；所述机器人头部的摄像头采集放置在机器人面前的图书的图文信息，传输至身体主板，经图文识别模块识别后由语音输出模块输出，用于对图书翻页同步阅读。

进一步地，所述共享模式的机器人系统包括阅读单元，所述阅读单元包括图书类别输入模块、年龄输入模块、时间输入模块、头部主板及扬声器，用于根据图书类别、阅读者年龄及阅读时间调节阅读的声音频率，头部主板对上述阅读信息按照公式(1)运算处理

f＝(Q,A,T) (1)

其中，f表示阅读的声音频率，Q表示图书类别，分为童话类书籍阅读的声音频率f₀₁、寓言类书籍阅读的声音频率f₀₂、科普类书籍阅读的声音频率f₀₃和课文类书籍阅读的声音频率f₀₄，其中，f₀₁＝412Hz、f₀₂＝395Hz、f₀₃＝375Hz和f₀₄＝400Hz；

A表示阅读者年龄，分为1岁的阅读声音频率f₁₁、2岁f₁₂、3岁f₁₃、4岁f14、5岁f15、6岁f₁₆，其中，f₁₁＝425Hz，f₁₂＝408Hz、f₁₃＝382Hz、f₁₄＝374Hz、f₁₅＝365Hz、f₁₆＝352Hz；

T表示阅读时间，分为阅读30min的声音频率f₂₁、阅读60min的声音频率f₂₂、阅读90min的声音频率f₂₃和阅读120min的声音频率f₂₄其中，f₂₁＝390Hz、f₂₂＝381Hz、f₂₃＝372Hz和f₂₄＝295Hz；

其中，f_0k为不同图书类别所对应的类别音频，f_1m为不同读者年龄所对应的年龄音频，f_2n为不同阅读时间所对应的时间音频，B为音频系数；

其中，E为音频修正系数，其取值为0.98；f_0k为不同图书类别所对应的类别音频，f_1m为不同读者年龄所对应的年龄音频，f_2n为不同阅读时间所对应的时间音频；

进一步地，所述机器人的身体主板用于接收上述图文采集模块及声音采集模块的图文、声音信息，并根据上述信息控制所述左手主板、右手主板、左脚主板和右脚主板控制机器人做出动作。

进一步地，所述集中控制器为每一台机器人及每一本图书进行编码，用于对机器人和图书系统化管理。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述共享模式的机器人系统设置自助模块，用户在所述无人图书馆、无人书架及无人社区图书店铺均可自助借阅及归还图书，大大增加了借书的便捷性，同时节约人力成本。

本发明所述的共享模式的机器人系统将共享机器人与共享图书馆相结合，很好的解决了幼儿园图书资源匮乏、父母忙于工作无暇顾及儿童语言能力的培养以及儿童识字有限，不能自主阅读的问题。

进一步地，所述机器人能够自动识别借阅的图书，随翻书同步阅读，提升儿童的阅读体验，激发阅读兴趣。

进一步地，所述家庭管理模块增加了父母陪读，亲子游戏等，能够有效拉近亲子关系，并帮助父母随时了解孩子的学习进度及学习情况。

进一步地，所述机器人的阅读单元对发声频率进行控制，根据不同种类的图书、阅读者的年龄以及阅读时间调整声音频率，提高阅读的舒适度，尽可能降低阅读带来的疲惫感。

进一步地，所述机器人在阅读完一篇故事或者文章时，显示屏上会显示并阅读与文章相关的问题，儿童通过口述或触摸屏幕上的答案回答问题，并且答对问题会得到赞赏，进一步的检验阅读成果，锻炼儿童的思考能力及记忆能力。

进一步地，所述机器人设有扩展肢体动作配件用的扩展接口，通过安装配件或者更换手部扩充功能，如打鼓、弹琴等，增加趣味性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为共享模式的机器人系统的整体结构示意图；

图2为共享模式的机器人系统的爆炸图；

图3为共享模式的机器人系统、图书馆双共享系统的结构示意图；

图4为共享模式的机器人系统的图书分类示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释发明的技术原理，并非在限制发明的保护范围。

需要说明的是，在发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

此外，还需要说明的是，在发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

请参阅图1所示，一种共享模式的机器人系统包括头部1、颈部2、手部3、身体4和脚部5，以及设置于共享模式的机器人体内的电路板；所述共享模式的机器人系统的机器人头部设有用于输入配置或问题答案，且可显示各种拟人表情的触摸显示屏6；

请参阅图2所示，所述机器人颈部2设有多自由度的内藏式关节；内藏式关节主要由多自由度的碗形壳组件、以及旋转头部1和上下摆动头部1的颈部201组成；其中，碗形壳组件套在第一舵机201的外部，用于连接所述机器人头部1和身体4与颈部2。

优选地，所述机器人脚部5的外部设置脚部外壳，包括右脚上壳501、左脚上壳502、右脚下壳503和左脚下壳504，其中右脚上壳501与左脚上壳502与身体4连接；所述脚部外壳的内部设有行走机构，行走机构包括右脚马达505，左脚马达506、右脚主板507、左脚主板508、行走滚轮509、光栅轮、光栅编码器和作为行走传感器的红外感应器，用于检测固定的行走路径以及计算行走轨迹；行走滚轮部分从所述机器人脚底露出；行走滚轮由马达501驱动，光栅轮和行走滚轮502同轴连接，光栅编码器靠近光栅轮的里侧或外侧设置；红外感应器分别设置于所述机器人脚底的前后两个位置，脚部5采用马达驱动轮式行走，附带光栅编码器和红外感应器，大大提高了行走精度，既可以检测固定的行走路径，也可以进行计算行走轨迹，可应用于下棋与走迷宫，大大地增加了其玩伴性能。配合后面提到的摄像头，还可以对视觉范围内的物件进行识别，甚至可以玩大富翁这类游戏，可培养孩子的财商管理能力。

优选地，所述机器人手部3的外部设置手部外壳，包括右手前壳301、左手前壳302、右手后壳303和左手后壳304，其中右手后壳303和左手后壳304与身体4连接；所述手部外壳内部分别设置右手主板305和左手主板306，用于控制手部3运动；所述机器人手部3内还设有驱动手部3摆动的右手舵机307和左手舵机308，使得手部3可以运动，不但可以配合显示的表情来做手部动作，还方便拓展其它，如打鼓、弹琴等功能。

优选地，所述机器人头部1设置头部外壳，包括头部前壳102、头部后壳103，所述头部外壳的内部设有用于控制头部1和触摸显示屏6的头部主板101、用于用户身份识别的SIM卡以及可充电的电池108；所述头部外壳的外部有一USB接口，可外接USB105进行充电或传输数据；所述外壳的左、右侧顶部分别设置右助模106和左助模107，用于当机器人做出动作时进行减震。

优选地，所述机器人头部1还设有两个摄像头，其中一个摄像头为平视角度，另一个摄像头为向下倾斜45°的视角角度，用于进行虚拟与现实交互的游戏，通过摄像头进行图像识别，通过卡片或图书与所述机器人进行互动，提高了交互的便捷性。图像识别可以识别图形、文字、字母、数字等，可以通过屏幕显示一个拼图形状，用户用真实的七巧板在所述机器人面前拼出形状，所述机器人通过摄像头识别后，作出不同的反应，比如称赞、加分等，类似的游戏还有拼单词、拼拼图、拼积木、算算术等。不同角度设置的双摄像头模式，增加了视角范围，触摸显示屏6的使用，增加了互动的便利性，操作更直观方便。

优选地，所述机器人身体4设置身体外壳，包括身体前壳401和身体后壳402，所述身体外壳的内部设有身体主板403和身体舵机404；所述身体舵机404使身体可以运动。

优选地，所述机器人肢体为可拆装的模块化结构；或者所述机器人肢体设有扩展肢体动作配件用的扩展接口，通过安装配件或者更换手部3扩充功能，如打鼓、弹琴等。

优选地，所述机器人肢体、头部、腹部设有触摸传感器，用于感知人的行为如触摸、拍打等；所述机器人内部设有重力传感器、扬声器、麦克风、充电电池。重力传感器用于检测共享模式的机器人的重心变化，配合脚步光栅传感控制行走重心，使其保持平衡，重力传感器还能共享模式的机器人感知其姿态的变化，如倒挂、平躺、趴下等，通过其身体主板403控制，能够使所述机器人进行从趴下到站立等动作。

请参阅图2和图3所示，本发明实施例提供的机器人图书馆双共享系统，包括机器人单元、图书馆单元和集中控制器，所述机器人单元和图书馆单元与集中控制器无线连接；其中机器人单元包括：头部主板101、左手主板306、右手主板305、身体主板403、左脚主板508和右脚主板507，还包括用于对使用者进行识别的识别模块；图书馆单元包括：借阅模块、机器人转化模块、家庭管理模块、幼儿园管理模块以及自助模块，所述自助模块包括无人图书馆、无人书架及无人社区图书店铺，用户在所述无人图书馆、无人书架及无人社区图书店铺均可自助借阅及归还图书，大大增加了借书的便捷性，同时节约人力成本。

具体而言，所述机器人的身体主板403为中央处理模块，分别与头部主板101、左手主板306、右手主板305、左脚主板508和右脚主板507连接，用于指导和监控所述机器人的运作。

具体而言，识别模块包括指纹识别模块、人脸识别模块以及静脉识别模块，用于对使用者进行识别，以便于租借机器人或启动机器人。

具体而言，所述机器人在租用后可以选择以家庭或是幼儿园的身份登陆，当选择家庭登陆，所述用于共享模式的机器人系统进入家庭管理模块，所述家庭管理模块能够支持儿童自主阅读、家长陪读、以及亲子游戏等功能，提高儿童的阅读兴趣，有效培养孩子早期听说阅读兴趣与习惯，创设亲子伴读场景与家庭亲子教育氛围，能够拉近家长与孩子的关系；所述家庭管理模块还可以设定起床、吃饭、睡觉时间等生活提醒，为孩子培养良好的生活作息习惯；当选择幼儿园登陆时，所述用于共享模式的机器人系统进入幼儿园管理模块，所述幼儿园管理模块整合学校教育教学资源，与课堂教育相结合，为幼儿园提供良好的智能教学环境，激发学生的阅读积极性，提高教学效率，所述幼儿园管理模块还为幼儿园提供多人游戏配件，例如大富翁等，丰富学生的课余生活，让学生在游戏中学习更多的知识。

具体而言，所述借阅模块对馆藏图书按适读年龄、图书种类进行分类，并对每一本图书进行编码，制作成二维码或条形码贴在图书封面，用所述机器人可以直接检索图书位置，找到图书后将图书上的二维码或条形码对准机器人头部的摄像头，进行一键借阅，借阅成功后，该图书自动加入所述机器人内的虚拟书架，并且所述借阅模块将用户信息及借阅的书籍信息上传至集中控制器，便于系统管理员监控书籍的借阅状态，上述借阅全过程自助，打造无人图书馆，省去排队借书的环节，节约人力成本，提高图书馆的工作效率；所述借阅模块为幼儿园建立适用不同年龄阶段的图书藏馆，以解决幼儿园图书资源匮乏的问题，全面提升幼儿园的书香文化底蕴；

所述机器人的身体主板403设有用于识别书籍上的图文信息的图文识别模块、用于输出书籍图文信息的语音输出模块、用于输入声音的声音采集模块；所述图文识别模块包括图像滤波电路和图像处理芯片，所述语音输出模块包括麦克风、扬声器及声音处理芯片，所述声音采集模块包括声音采集芯片、放大电路、声音信号滤波电路和声音处理芯片。

具体而言，所述机器人转化模块用于配合所述图文识别模块及、语音输出模块及声音采集模块进行图文、声音的转换；所述机器人头部的摄像头采集放置在机器人面前的图书的图文信息，传输至身体主板403，经图文识别模块识别后由语音输出模块输出，实现随翻书同步阅读，消除儿童的阅读障碍，提高儿童阅读兴趣，为塑造儿童语言智能打下良好基础。

请参阅图4所示，所述共享模式的机器人系统还包括阅读单元，用于根据图书类别、阅读者年龄及阅读时间调节阅读的声音频率，以增强儿童阅读兴趣，提高阅读的舒适度，所述阅读单元包括图书类别输入模块、年龄输入模块和时间输入模块，头部主板101对上述阅读信息按照公式(1)运算处理

f＝(Q,A,T) (1)

A表示阅读者年龄，分为1岁的阅读声音频率f₁₁、2岁f₁₂、3岁f₁₃、4岁f₁₄、5岁f₁₅、6岁f₁₆，其中，f₁₁＝425Hz，f₁₂＝408Hz、f₁₃＝382Hz、f₁₄＝374Hz、f₁₅＝365Hz、f₁₆＝352Hz；

其中，E为音频修正系数，其取值为0.98；f_0k为不同图书类别所对应的类别音频，f_1m为不同读者年龄所对应的年龄音频，f_2n为不同阅读时间所对应的时间音频。

具体而言，所述机器人的身体主板403用于接收上述图文采集模块及声音采集模块的图文、声音信息，并根据上述信息控制所述左手主板306、右手主板305、左脚主板508和右脚主板507还能控制机器人做出动作，当所述机器人结束阅读一篇文章时，可触摸的显示屏上会显示并阅读与本篇文章相关的问题，儿童可以口述回答或触摸显示屏上的图案或文字选项回答问题，回答正确所述机器人的头部主板101控制发出称赞、表扬等话语，所述左手主板306、右手主板305、身体主板403、左脚主板508和右脚主板507还能控制机器人做出跳舞、拍手等动作，增加阅读的趣味性，使儿童更愿意主动学习知识。

具体而言，所述共享模式的机器人在租借时采用人脸识别或指纹识别或静脉识别的方式，或几种方式的组合，首次使用者需要配合录入相关信息，以便于下次借用时减少租借步骤，节约时间。

具体而言，所述集中控制器为每一台机器人及每一本图书进行编码，用于对机器人和图书系统化管理，以便于系统管理员管理借用及归还的机器人及图书。

具体而言，所述机器人可以是教育机器人、无人机或是无人驾驶玩具等人工智能设备。

本发明一种共享模式的机器人系统采用了“互联网+”模式，即“互联网+共享机器人+共享图书馆”，所述共享机器人可以按月租用，共享图书馆按年收取一定费用，即可免费借阅图书，打造共享智能图书馆的新模式。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种用于共享模式的机器人系统，其特征在于，包括机器人单元、图书馆单元和集中控制器，所述机器人单元和图书馆单元分别与集中控制器无线连接、用于对使用者进行识别的识别模块以及自助模块；

所述机器人单元包括：头部主板、左手主板、右手主板、身体主板、左脚主板和右脚主板，分别对头部、左手、右手、身体、左脚和右脚进行控制；

所述识别模块包括指纹识别模块、人脸识别模块以及静脉识别模块；

所述图书馆单元包括：借阅模块、机器人转化模块、家庭管理模块、幼儿园管理模块；

所述自助模块包括无人图书馆、无人书架及无人社区图书店铺；

所述机器人的身体主板为一中央处理模块，分别与所述头部主板、左手主板、右手主板、左脚主板和右脚主板连接，用于指导和监控所述机器人的运作；

所述机器人包括头部、颈部、手部、身体和脚部，以及设置于机器人体内的电路板，机器人头部设有用于输入配置或问题答案，且可显示各种拟人表情的触摸显示屏；

所述机器人的颈部设有多自由度的内藏式关节，其包括，多自由度的碗形壳组件、以及旋转头部和上下摆动头部的颈部，其中，碗形壳组件套在第一舵机的外部，用于连接所述机器人头部与身体；

所述机器人的脚部的外部设置脚部外壳，包括右脚上壳、左脚上壳、右脚下壳和左脚下壳，其中右脚上壳与左脚上壳与身体连接，所述脚部外壳的内部设有行走机构，行走机构包括右脚马达，左脚马达、右脚主板、左脚主板、行走滚轮、光栅轮、光栅编码器和作为行走传感器的红外感应器；行走滚轮部分从所述机器人脚底露出；行走滚轮由马达驱动，光栅轮和行走滚轮同轴连接，光栅编码器靠近光栅轮的里侧或外侧设置；红外感应器分别设置于所述机器人脚底的前后两个位置，脚部采用马达驱动轮式行走，附带光栅编码器和红外感应器，用于检测固定的行走路径以及计算行走轨迹；

所述机器人的头部设置头部外壳，包括头部前壳、头部后壳，所述头部外壳的内部设有用于控制头部和触摸显示屏的头部主板、用于用户身份识别的SIM卡以及可充电的电池，所述头部外壳的外部有一USB接口，可外接USB进行充电或传输数据，所述外壳的左、右侧顶部分别设置左助模和右助模，用于当机器人做出动作时进行减震；

所述共享模式的机器人系统包括阅读单元，所述阅读单元包括图书类别输入模块、年龄输入模块、时间输入模块、头部主板及扬声器，用于根据图书类别、阅读者年龄及阅读时间调节阅读的声音频率，头部主板对上述阅读信息按照公式（1）运算处理

（1）

其中，f表示阅读的声音频率，Q表示图书类别，分为童话类书籍阅读的声音频率f₀₁、寓言类书籍阅读的声音频率f₀₂、科普类书籍阅读的声音频率f₀₃和课文类书籍阅读的声音频率f₀₄，其中，f₀₁=412Hz、f₀₂=395Hz、f₀₃=375Hz和f₀₄=400Hz;

A表示阅读者年龄，分为1岁的阅读声音频率f₁₁、2岁f₁₂、3岁f₁₃、4岁f₁₄、5岁f₁₅、6岁f₁₆，其中，f₁₁=425Hz，f₁₂=408Hz、f₁₃=382Hz、f₁₄=374Hz、f₁₅=365Hz、f₁₆=352Hz；

T表示阅读时间，分为阅读30min 的声音频率f₂₁、阅读60min 的声音频率f₂₂、阅读90min的声音频率f₂₃和阅读120min 的声音频率f₂₄其中，f₂₁=390Hz、f₂₂=381Hz、f₂₃=372Hz和f₂₄=295Hz；

（2）

（3）

所述扬声器与头部主板连接，用于将电信号转化为声信号播放出来；

所述家庭管理模块具有辅助儿童自主阅读、家长陪读、以及亲子游戏的功能，所述家庭管理模块还设定起床、吃饭、睡觉时间的生活提醒；所述幼儿园管理模块用于整合学校教育教学资源，与课堂教育相结合，为幼儿园提供良好的智能教学环境，所述幼儿园管理模块为幼儿园提供多人游戏配件；

所述借阅模块用于监控图书的借阅状态；

所述图书馆为无人图书馆，机器人的租赁及图书借阅全程自助。

2.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人的身体主板设有用于识别书籍上的图文信息的图文识别模块、用于输出书籍图文信息的语音输出模块、用于输入声音的声音采集模块，所述图文识别模块包括图像滤波电路和图像处理芯片，所述语音输出模块包括麦克风、扬声器及声音处理芯片，所述声音采集模块包括声音采集芯片、放大电路、声音信号滤波电路和声音处理芯片。

3.根据权利要求2所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人转化模块用于配合所述图文识别模块及、语音输出模块及声音采集模块进行图文、声音的转换，所述机器人头部的摄像头采集放置在机器人面前的图书的图文信息，传输至身体主板，经图文识别模块识别后由语音输出模块输出，用于对图书翻页同步阅读。

4.根据权利要求3所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人的身体主板用于接收上述机器人头部的摄像头采集放置在机器人面前的图书的图文信息，以及声音采集模块的声音信息，并根据上述信息控制所述左手主板、右手主板、左脚主板和右脚主板控制机器人做出动作。

5.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述集中控制器为每一台机器人及每一本图书进行编码，用于对机器人和图书进行系统化管理。

6.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人的头部设有两个摄像头，其中一个摄像头为平视角度，另一个摄像头为向下倾斜45°的视角角度，用于进行虚拟与现实的交互。

7.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人的身体设置身体外壳，包括身体前壳和身体后壳，所述身体外壳的内部设有身体主板和身体舵机；所述身体舵机使身体可以运动。

8.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人肢体为可拆装的模块化结构或者所述机器人肢体设有扩展肢体动作配件用的扩展接口，用于安装配件或者更换手部扩充功能。

9.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人的手部的外部设置手部外壳，包括右手前壳、左手前壳、右手后壳和左手后壳，其中右手后壳和左手后壳与身体连接；所述手部外壳内部分别设置右手主板和左手主板，用于控制手部运动；机器人手部内还设有驱动手部摆动的右手舵机和左手舵机，用于使手部可以运动。

10.根据权利要求1所述的用于共享模式的机器人系统，其特征在于，所述机器人的肢体、头部、腹部设有触摸传感器，用于感知人的触摸、拍打行为，机器人内部设有重力传感器、扬声器、麦克风、充电电池；重力传感器用于检测共享模式的机器人的重心变化，配合脚步光栅传感控制行走重心，用于使其保持平衡，并感知其姿态的变化。