CN109712454B - 一种智能化英语教学语言学习系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化英语教学语言学习系统，包括座体，座体包括底板和垂直于底板的立板，底板上设动力装置一，动力装置一的输出轴与底板上表面垂直，动力装置一的输出轴上设支架，支架上铰接有托件，托件上嵌有显示屏，托件与曲拐的一端铰接，曲拐另一端与动力装置二的输出轴固定，动力装置二固定在与立板固定的支架上；托件上固定有信息采集和播放用箱体；底板上设有工作台面，工作台面背离的立板的一侧设可拆卸式的收纳箱，工作台面靠近立板的一侧设推料装置；支撑柱上设确认按钮，确认按钮与处理器芯片电连接；该系统还包括多个带有识别特征主体的实物载体。该系统通过让使用者动手来加深印象，可调动学习积极性，学习效果好。

Description

一种智能化英语教学语言学习系统

技术领域

本发明涉及英语学习装置，特别涉及一种智能化英语教学语言学习系统。

背景技术

当今世界的经济、互联网和交通设施迅速发展，世界各地的人们的交流机会也越来越多，英语作为全世界通用的语言，其学习显得尤为重要。为了提高英语成绩，人们通常都会借助各种外界的学习辅助装备来辅助学习，可谓是手段尽显，但是这些英语学习方法和装置，采用的手段大多是填鸭式的单方面输出，学习者只是单方面的接受，没有参与和互动的体验感，很快就会觉得枯燥无味，难以激发和保持人们学习的兴趣。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智能化英语教学语言学习系统，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：

一种智能化英语教学语言学习系统，包括座体，所述座体包括底板和设置在底板侧边的立板，所述立板与底板垂直；所述底板上设置有动力装置一，所述动力装置一的输出轴与底板上表面垂直，所述动力装置一的输出轴上设置有第一支架，所述第一支架上铰接有托件，所述托件上嵌有电容式触摸显示屏，所述托件与曲拐的一端铰接，所述曲拐的另一端与动力装置二的输出轴固定连接，所述动力装置二固定连接在第二支架上，所述第二支架与立板固定连接；所述托件上还固定连接有箱体，所述箱体的前侧面设置有图像采集装置和麦克风，所述箱体的两侧分别设置有扬声器、USB接口和控制键，所述控制键包括电源开关和音量键，所述箱体内部设置有电源模块和处理器芯片，所述处理器芯片上设置有储存模块、语音识别模块、信息处理模块和无线通信模块，所述无线通信模块与箱体顶端设置的天线电连接，所述储存模块、语音识别模块、信息处理模块、无线通信模块、动力装置一、电容式触摸显示屏和图像采集装置分别和处理器芯片电连接，所述处理器芯片电连接电源模块；所述底板上背离立板的一侧还设置有支撑柱，所述支撑柱有两个且两个支撑柱的中心线的连线于平行立板的侧面，所述的两个支撑柱之间架设有工作台面，所述工作台面背离的立板的一侧设置有可拆卸式的收纳箱，所述工作台面靠近立板的一侧设置有推料装置；所述支撑柱上设置有按钮，所述按钮与处理器芯片电连接；该系统还包括多个带有识别特征主体的实物载体。

优选的，第一支架包括板体一，所述板体一的中间开设有安装孔一，所述安装孔一内套装固定有动力装置一的输出轴，所述板体一的两侧对称设置有板体二，所述板体二与板体一垂直，所述板体二背离板体一的一端开设有安装孔二，所述安装孔二的中心线与板体一的上表面平行。

优选的，托件包括圆形的托板，所述托板上表面开设有用于安装电容式触摸显示屏的凹槽，所述托板的周向设置有通过轴承与安装孔二连接的销轴，所述销轴的其中一端与托板固定连接，所述销轴有两个且两个销轴相对设置，所述的两个销轴中间设置有与曲拐的一端固定连接的连接杆，所述连接杆的一端与托板固定连接。

优选的，推料装置包括与底板固定连接的两个支座，所述支座上固定连接有电动推杆，所述电动推杆的前端固定连接有推板。

优选的，图像采集装置包括内嵌在箱体的前侧面的摄像头，所述摄像头与处理器芯片电连接。

优选的，可拆卸式的收纳箱的连接关系具体是：两个支撑柱相对的面上开设有与底板平行的导向槽，所述导向槽内设置有与导向槽滑动的滑块，所述滑块与收纳箱的侧壁固定连接。

本发明提供的一种智能化英语教学语言学习系统在学习过程时，打开电源开关和电容式触摸显示屏后，直接采用语音指令发布相关的执行命令，如：听写或者朗读，麦克风获取声音信息后，将音频信息经语音识别模块进行识别后，传输给处理器芯片，经处理器芯片处理后调取对应的内容，并打开储存模块上的练习任务，在电容式触摸显示屏上进行显示，或者可以在电容式触摸显示屏上手动调取预先存储在处理器芯片内部的储存模块上的练习任务，在电容式触摸显示屏上进行显示；使用者根据练习任务思考答案，并用实物载体的各个面上刻着的字符、数字或标点符号，组合出任务的答案，并将答案按一定的顺序摆放在工作台面上；在答案摆好后，经使用者确认无误后，可以按下确认按钮提交答案。处理器芯片在接收到确认信息后，驱动摄像头开始工作，对答案内容拍照进行答案的采集工作，并将拍照的图像上传到处理器芯片进行处理，图像经过处理器芯片处理后与预先存储在处理器芯片内部的正确答案进行对比判定，若答案不正确，则处理器芯片发出指令给扬声器，发出答案不正确的语音信号，比如：“加油，再试一次吧”，给学习者改正答案的机会，同时，将扬声器播出的内容在电容式触摸显示屏上进行显示，并且处理器芯片同步发出指令给动力装置一，动力装置一启动后开始转动带动第一支架在一定的角度范围内来回正反转，第一支架带动箱体往复左右摆动，实现类似摇头的动作，如果答案改正好了，确认无误后按下确认按钮提交答案，若答案正确，则处理器芯片发出指令给扬声器，发出答案正确的语音信号，比如：“恭喜你，答对了”，同时，将扬声器播出的内容在电容式触摸显示屏上进行显示，并且处理器芯片同步发出指令给动力装置二，动力装置二启动后开始转动带动曲拐在一定的角度范围内往复摆动，曲拐的末端压迫托件往复上下摆动，同时带动箱体往复上下摆动，实现类似点头的动作，与此同时，处理器芯片还发出信号给推料装置，推料装置的电动推杆开始动作，向前伸出后利用推板将实物载体推出使其下落至工作台面前方的收纳箱内后，推料装置的电动推杆复位，开始下一轮的任务。

与现有技术相比，本发明提供的一种智能化英语教学语言学习系统，可以借助显示屏实现视频教学，网络通信式的在线学习，更重要的是还能通过让使用者动手用实物载体组合出答案来加深印象，并结合装置的动作给人一种参与互动的体验感，集趣味性和激励性于一体，可调动儿童和初学英语的人的学习积极性，学习效果好，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明去除箱体后的俯视图；

图3为本发明的托件的结构示意图；

图4为本发明的曲拐的主视图；

图5为本发明的曲拐的俯视图；

图6为本发明的推料装置的结构图；

图7为本发明的支架的主视图；

图8为本发明的支架的左视图；

图9为本发明的支架的俯视图；

图10为本发明其中一个实施例提供的一种智能化英语教学语言学习系统的实物载体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1到图10，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1和图2所示，一种智能化英语教学语言学习系统，包括座体，所述座体包括底板1和设置在底板1侧边的立板2，所述立板2与底板1垂直，构成L型。

底板1上设置有动力装置一12，其中动力装置一12是步进电动机，所述步进电动机的输出轴与底板1上表面垂直，所述步进电动机的输出轴上设置有第一支架11。

其中，如图7到图9所示，所述第一支架11包括板体一1101，所述板体一1101的中间开设有安装孔一1102，所述安装孔一1102内套装固定有步进电动机的输出轴，所述板体一1101的两侧对称设置有板体二1103，所述板体二1103与板体一1101垂直，所述板体二1103背离板体一1101的一端开设有安装孔二1104，所述安装孔二1104的中心线与板体一1101的上表面平行。

其中，如图1所示，第一支架11的两个板体二1103上铰接有托件10，其中，如图3所示，托件10包括圆形的托板1001，所述托板1001上表面开设有凹槽，所述托板1001的周向设置有通过轴承与第一支架11的安装孔二1104连接的销轴1003，所述销轴1003的其中一端与托板1001固定连接，所述销轴1003有两个且两个销轴1003相对设置，两个销轴1003中间设置有与曲拐3的一端固定连接的连接杆1002，连接杆1002的一端与托板1001固定连接。

其中，托板1001上表面开设的凹槽上嵌有电容式触摸显示屏，如图1、图4和图5所示，托件10上的连接杆1002与曲拐3的一端铰接，曲拐3的另一端与动力装置二5的输出轴固定连接，所述动力装置二5固定连接在第二支架4上，所述第二支架4与立板2固定连接。

其中，动力装置二5是舵机，舵机选用MG995或者MG996R型舵机，实现一定角度范围内的转动，使得箱体可以在舵机的驱动下实现类似点头的动作。

其中，托件10上还固定连接有类似头部功能的箱体6，所述箱体6的前侧面设置有图像采集装置17和用于接受声音的麦克风9，所述箱体6的两侧分别设置有用于发出声音的扬声器、USB接口和控制键7，所述控制键7包括用于控制电源的电源开关和用于调节声音大小的音量键，所述箱体6内部设置有电源模块和用于控制整机的处理器芯片，所述处理器芯片上设置有无线通信模块、信息处理模块、语音识别模块和储存模块，所述无线通信模块与箱体6顶端设置的天线8电连接，所述储存模块、语音识别模块、信息处理模块、无线通信模块、动力装置一12、电容式触摸显示屏和图像采集装置17分别和处理器芯片电连接，处理器芯片电连接电源模块。

其中，电容式触摸显示屏的型号为H7ET-N1。

其中，语音识别模块的型号为Lark7318。

作为本实施例的一种优选方式，图像采集装置17包括内嵌在箱体6的前侧面的摄像头，所述摄像头与处理器芯片电连接，且经图像采集装置17采集到的图形传送给处理器芯片内的信息处理模块，所述信息处理模块的型号是raspberry3代B+型，其是基于光学字符识别技术的字符识别系统，其经过大量的字符识别训练后，可以实现图像的精确处理，在本发明中用于对组合出来的答案进行识别。

作为本实施例的一种优选方式，底板1上背离立板2的一侧还设置有支撑柱15，支撑柱15有两个且两个支撑柱15的中心线的连线于平行立板2的侧面，所述的两个支撑柱15之间架设有工作台面14，所述工作台面14背离的立板2的一侧设置有可拆卸式的收纳箱16，所述工作台面14靠近立板2的一侧设置有推料装置13。

作为本实施例的一种优选方式，如图6所示，推料装置13包括与底板1固定连接的两个支座1302，所述支座1302上固定连接有电动推杆1301，所述电动推杆1301的前端固定连接有推板1303。

作为本实施例的一种优选方式，支撑柱15上还设置有确认按钮，所述确认按钮与处理器芯片电连接。

作为本实施例的一种优选方式，可拆卸式的收纳箱16与其周边部件的连接关系具体是：两个支撑柱15相对的面上开设有与底板1平行的导向槽，所述导向槽内设置有与导向槽滑动的滑块，所述滑块与收纳箱16的侧壁固定连接。

如图10所示，该系统还包括多个带有识别特征主体的实物载体，实物载体可以是正方体、长方体或者多面体的任意一种，以便于拼合且方便摄像头对组合出来的答案进行识别为好，实物载体的各个面上分别刻有作为识别特征主体的不同的字符、数字、标点符号或者字根等等，作为识别特征主体的可以是学英语用的大写字母、小写字母或者标点符号，还可以被扩展用作学其他外语时使用的词根、词缀等内容。

作为本实施例的一种优选方式，无线通信模块的型号可以优选为STR-30。

其中，摄像头与处理器芯片电连接，摄像头可在触摸显示屏上手动控制开关进行开关选择的操作，摄像头的型号优选罗技BRIO4K Pro。

其中，处理器芯片控制语音识别模块进行工作，其利用麦克风接受音频信息，并传输给处理器芯片对音频信息进行识别，经处理器芯片处理后调取对应的内容，并通过显示器进行显示。

作为本实施例的一种优选方式，处理器芯片采用华为海思麒麟980。

本发明提供的一种智能化英语教学语言学习系统在学习过程时，打开电源开关和电容式触摸显示屏后，直接采用语音指令发布相关的执行命令，如：听写或者朗读，麦克风获取声音信息后，将音频信息经语音识别模块进行识别后，传输给处理器芯片，经处理器芯片处理后调取对应的内容，并打开储存模块上的练习任务，在电容式触摸显示屏上进行显示，或者可以在电容式触摸显示屏上手动调取预先存储在处理器芯片内部的储存模块上的练习任务，在电容式触摸显示屏上进行显示；使用者根据练习任务思考答案，并用实物载体的各个面上刻着的字符、数字或标点符号，组合出任务的答案，并将答案按一定的顺序摆放在工作台面上；在答案摆好后，经使用者确认无误后，可以按下确认按钮提交答案。处理器芯片在接收到确认信息后，驱动摄像头开始工作，对答案内容拍照进行答案的采集工作，并将拍照的图像上传到处理器芯片进行处理，图像经过处理器芯片处理后与预先存储在处理器芯片内部的正确答案进行对比判定，若答案不正确，则处理器芯片发出指令给扬声器，发出答案不正确的语音信号，比如：“加油，再试一次吧”，给学习者改正答案的机会，同时，将扬声器播出的内容在电容式触摸显示屏上进行显示，并且处理器芯片同步发出指令给动力装置一12，动力装置一12启动后开始转动带动第一支架11在一定的角度范围内来回正反转，第一支架11带动箱体6往复左右摆动，实现类似摇头的动作，如果答案改正好了，确认无误后按下确认按钮提交答案，若答案正确，则处理器芯片发出指令给扬声器，发出答案正确的语音信号，比如：“恭喜你，答对了”，同时，将扬声器播出的内容在电容式触摸显示屏上进行显示，并且处理器芯片同步发出指令给动力装置二5，动力装置二5启动后开始转动带动曲拐3在一定的角度范围内往复摆动，曲拐3的末端压迫托件10往复上下摆动，同时带动箱体6往复上下摆动，实现类似点头的动作，与此同时，处理器芯片还发出信号给推料装置13，推料装置13的电动推杆1301开始动作，向前伸出后利用推板1303将实物载体推出使其下落至工作台面14前方的收纳箱16内后，推料装置13的电动推杆1301复位，开始下一轮的任务。

其中，上述的语音信号，也可以预先进行角色选择，以方便根据每个使用者的爱好进行情景设置。

本发明提供了一种智能化英语教学语言学习系统，可以借助显示屏实现视频教学，网络通信式的在线学习，更重要的是还能通过让使用者动手用实物载体组答案来加深印象，并结合装置的动作给人一种参与互动的体验感，集趣味性和激励性于一体，可调动儿童的学习积极性，学习效果好，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能化英语教学语言学习系统，其特征在于，包括座体，所述座体包括底板（1）和设置在底板（1）侧边的立板（2），所述立板（2）与底板（1）垂直；所述底板（1）上设置有动力装置一（12），所述动力装置一（12）的输出轴与底板（1）上表面垂直，所述动力装置一（12）的输出轴上设置有第一支架（11），所述第一支架（11）上铰接有托件（10），所述托件（10）上嵌有电容式触摸显示屏，所述托件（10）与曲拐（3）的一端铰接，所述曲拐（3）的另一端与动力装置二（5）的输出轴固定，所述动力装置二（5）固定连接在第二支架（4）上，所述第二支架（4）与立板（2）固定连接；所述托件（10）上还固定连接有箱体（6），所述箱体（6）的前侧面设置有图像采集装置（17）和用于接受声音的麦克风（9），所述箱体（6）的两侧分别设置有扬声器、USB接口和控制键（7），所述控制键（7）包括电源开关和音量键，所述箱体（6）内部设置有电源模块和处理器芯片，所述处理器芯片上设置有信息处理模块、储存模块、语音识别模块和无线通信模块，所述无线通信模块与箱体（6）顶端设置的天线（8）电连接，所述储存模块、语音识别模块、信息处理模块、无线通信模块、动力装置一（12）、电容式触摸显示屏和图像采集装置（17）分别和处理器芯片电连接，所述处理器芯片电连接电源模块；

所述底板（1）上背离立板（2）的一侧还设置有支撑柱（15），所述支撑柱（15）有两个且两个支撑柱（15）的中心线的连线于平行立板（2）的侧面，所述的两个支撑柱（15）之间架设有工作台面（14），所述工作台面（14）背离的立板（2）的一侧设置有可拆卸式的收纳箱（16），所述工作台面（14）靠近立板（2）的一侧设置有推料装置（13）；

所述支撑柱（15）上设置有按钮，所述按钮与处理器芯片电连接；

该系统还包括多个带有识别特征主体的实物载体；

所述第一支架（11）包括板体一（1101），所述板体一（1101）的中间开设有安装孔一（1102），所述安装孔一（1102）内套装固定有动力装置一（12）的输出轴，所述板体一（1101）的两侧对称设置有板体二（1103），所述板体二（1103）与板体一（1101）垂直，所述板体二（1103）背离板体一（1101）的一端开设有安装孔二（1104），所述安装孔二（1104）的中心线与板体一（1101）的上表面平行；

所述托件（10）包括圆形的托板（1001），所述托板（1001）上表面开设有用于安装电容式触摸显示屏的凹槽，所述托板（1001）的周向设置有通过轴承与安装孔二（1104）连接的销轴（1003），所述销轴（1003）的其中一端与托板（1001）固定连接，所述销轴（1003）有两个且两个销轴（1003）相对设置，所述的两个销轴（1003）中间设置有与曲拐（3）的一端固定连接的连接杆（1002），所述连接杆（1002）的一端与托板（1001）固定连接。

2.如权利要求1所述的一种智能化英语教学语言学习系统，其特征在于，所述推料装置（13）包括与底板（1）固定连接的两个支座（1302），所述支座（1302）上固定连接有电动推杆（1301），所述电动推杆（1301）的前端固定连接有推板（1303）。

3.如权利要求1所述的一种智能化英语教学语言学习系统，其特征在于，所述图像采集装置（17）包括内嵌在箱体（6）的前侧面的摄像头，所述摄像头与处理器芯片电连接。

4.如权利要求1所述的一种智能化英语教学语言学习系统，其特征在于，所述可拆卸式的收纳箱（16）的连接关系具体是：两个支撑柱（15）相对的面上开设有与底板（1）平行的导向槽，所述导向槽内设置有与导向槽滑动的滑块，所述滑块与收纳箱（16）的侧壁固定连接。

Images