CN111185916A - 一种早教机器人语音互动教育系统 - Google Patents

一种早教机器人语音互动教育系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111185916A
CN111185916A CN202010063723.1A CN202010063723A CN111185916A CN 111185916 A CN111185916 A CN 111185916A CN 202010063723 A CN202010063723 A CN 202010063723A CN 111185916 A CN111185916 A CN 111185916A
Authority
CN
China
Prior art keywords
information
module
real
database
article
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010063723.1A
Other languages
English (en)
Inventor
张鹏飞
孙少明
彭伟
姜炎
刘伟
蔡胜
宋佳佳
王君洪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Mingsi Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Mingsi Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Mingsi Technology Co ltd filed Critical Anhui Mingsi Technology Co ltd
Priority to CN202010063723.1A priority Critical patent/CN111185916A/zh
Publication of CN111185916A publication Critical patent/CN111185916A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60—Type of objects
    • G06V20/64—Three-dimensional objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了包括图像识别模块、语音识别模块、文字输入模块、数据分析传输模块、中央处理器、数据库、控制器、触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述图像识别模块包括物品三维识别模块和人脸识别模块，所述图像识别模块用于根据数据库内存储内容对实时图像进行识别处理，所述图像识别模块还包括摄像头组，摄像头组用于实时采集幼儿行动的实时视频，所述摄像头组用于将实时视频传输到数据分析传输模块。本发明克服了现有技术的不足，设计合理，实现了生活用品与互联网信息间的叠加交互，满足了儿童动手、动脑及益智开发的需求，实现了互联网信息和生活用品的有机结合，具有较高的社会使用价值和应用前景。

Description

一种早教机器人语音互动教育系统
技术领域
本发明涉及早教机器人技术领域，尤其涉及一种早教机器人语音互动教育系统。
背景技术
现有多种语音互动系统及装置的特点是通过监听语音并识别该语音使得系统或者装置能够自动理解用户的指令从而达到一些特定目的，如通过用户发出语音命令来通知终端设备，终端设备通过语音互动系统来使用语音对话来理解使用者意图，并使用相对应的信息或动作来完成用户的要求。系统和装置要点在响应与用户的意图相对应的正确信息为目标，以符合用户期望。
随着社会城市化进程的不断加快，儿童团体互动游戏逐渐减少，陪伴儿童更多的是各式各样的生活用品，如玩具和书籍，这些玩具和书籍虽可在一定程度上陪伴儿童的成长，但由于其不具备交互及引导功能，因此，儿童无法在游戏和阅读过程中获取积极、正向的引导，致使儿童的游戏和阅读过程仅仅是单一的玩耍过程，限制了儿童的情感、社会化、想象力及思维能力的发展。
于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种早教机器人语音互动教育系统，以期达到更具有实用价值的目的。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种早教机器人语音互动教育系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种早教机器人语音互动教育系统，包括图像识别模块、语音识别模块、文字输入模块、数据分析传输模块、中央处理器、数据库、控制器、触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述图像识别模块包括物品三维识别模块和人脸识别模块，所述图像识别模块用于根据数据库内存储内容对实时图像进行识别处理，所述识别处理步骤如下：
步骤一：对人脸和实时图像进行分析，分析使用者脸部信息和物品三维信息实时情况；
步骤二：对物品三维信息进行分析并在线检实时获取物品的图像信息，所述图像信息包括物品多角度示意图；
步骤三：根据物品的图像信息初步锁定物品的选定范围，并在数据库内或通过互联网获取具有鲜明辨识角度的参考图片；
步骤四：获取物品与对比图片一致视角的图片并将其标记为待分辨图片；
所述控制器还用于控制触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述语音识别模块用于采集幼儿语音信息，所述数据分析传输模块用于对语音信息转为文字信息，所述数据分析传输模块用于将文字信息传输到中央处理器；所述中央处理器用于将文字信息与数据库存储的信息进行比对分析，并通过控制器启动LED照明灯开启或关闭，通过控制器启动行进轮行进或停止，通过防撞保护模块对机器人本体进行保护，通过控制器开启或关闭音乐播放器，通过控制器开启触控显示屏进行视频展示。
优选的，所述图像识别模块还包括摄像头组，摄像头组用于实时采集幼儿行动的实时视频，所述摄像头组用于将实时视频传输到数据分析传输模块，所述数据库用于通过GPRS网络与互联网实现互联，能够在线获取互联网内容。
一种早教机器人语音互动教育系统，所述交互式早教机器人的交互方法主要包括以下步骤：
步骤一、获取待识别物品的识别信息；
步骤二、匹配识别信息与数据库比对，以获取互联网信息；
步骤三、播放和显示互联网信息，并提供交互信息做出回应，以产生相应的反馈信号；
步骤四、根据反馈信号执行预设操作，推进在线早教交互系统的发展。
优选的，所述图像识别模块至少包括红外摄像头、双目视觉传感器、深度摄像头及单目摄像头中的一种或几种。
优选的，所述数据库基于互联网大数据储存中心进行匹配，并在线进行检索比对。
优选的，所述触控显示屏选用电容式触控屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：儿童将待识别的物品放置于图像识别模块前进行识别，此时图像识别模块内的摄像头组实时采集儿童行动的实时视频，摄像头组用于将实时视频传输到数据分析传输模块，数据库用于通过GPRS网络与互联网实现互联，能够在线获取互联网内容，并进行在线检索比对用以获取物品相关信息，并将获取的信息通过触控显示屏进行显示播放；同时当儿童语音输入特定的唤醒词时，并经过语音识别模块的识别后，数据分析传输模块将识别到的识别信息传送至中央处理器，此时中央处理器匹配数据库中的预设信息列表，若识别信息符合预设信息列表中的预设信息，则通过控制器启动相应的音乐播放器、行进轮和LED照明灯，并控制音乐播放器的开启或关闭，行进轮进行移动或停止，LED照明灯的开启或关闭，从而完成儿童与互联网信息间的交互。
综上，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，实现了生活用品与互联网信息间的叠加交互，满足了儿童动手、动脑及益智开发的需求，实现了互联网信息和生活用品的有机结合，具有较高的社会使用价值和应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2，一种早教机器人语音互动教育系统，包括图像识别模块、语音识别模块、文字输入模块、数据分析传输模块、中央处理器、数据库、控制器、触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述图像识别模块包括物品三维识别模块和人脸识别模块，所述图像识别模块用于根据数据库内存储内容对实时图像进行识别处理，所述识别处理步骤如下：
步骤一：对人脸和实时图像进行分析，分析使用者脸部信息和物品三维信息实时情况；
步骤二：对物品三维信息进行分析并在线检实时获取物品的图像信息，所述图像信息包括物品多角度示意图；
步骤三：根据物品的图像信息初步锁定物品的选定范围，并在数据库内或通过互联网获取具有鲜明辨识角度的参考图片；
步骤四：获取物品与对比图片一致视角的图片并将其标记为待分辨图片；
所述控制器还用于控制触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述语音识别模块用于采集幼儿语音信息，所述数据分析传输模块用于对语音信息转为文字信息，所述数据分析传输模块用于将文字信息传输到中央处理器；所述中央处理器用于将文字信息与数据库存储的信息进行比对分析，并通过控制器启动LED照明灯开启或关闭，通过控制器启动行进轮行进或停止，通过防撞保护模块对机器人本体进行保护，通过控制器开启或关闭音乐播放器，通过控制器开启触控显示屏进行视频展示。
其中，所述图像识别模块还包括摄像头组，摄像头组用于实时采集幼儿行动的实时视频，所述摄像头组用于将实时视频传输到数据分析传输模块，所述数据库用于通过GPRS网络与互联网实现互联，能够在线获取互联网内容。
一种早教机器人语音互动教育系统，所述交互式早教机器人的交互方法主要包括以下步骤：
步骤一、获取待识别物品的识别信息；
步骤二、匹配识别信息与数据库比对，以获取互联网信息；
步骤三、播放和显示互联网信息，并提供交互信息做出回应，以产生相应的反馈信号；
步骤四、根据反馈信号执行预设操作，推进在线早教交互系统的发展。
其中，所述图像识别模块至少包括红外摄像头、双目视觉传感器、深度摄像头及单目摄像头中的一种或几种，所述图像识别模块可对待识别体的外部轮廓进行识别，并传递至数据分析传输模块中进行处理，以匹配相应的互联网信息，并通过触控显示屏进行显示播放。
其中，所述数据库基于互联网大数据储存中心进行匹配，并在线进行检索比对，通过中央处理器进行指令的发送，并执行相应指令。
其中，所述触控显示屏选用电容式触控屏，可控制所述控制装置产生相应的交互信号，并使得所述电容式触控屏的显示内容发生变化。
工作原理：本发明中，使用时，儿童将待识别的物品放置于图像识别模块前进行识别，此时图像识别模块内的摄像头组实时采集儿童行动的实时视频，摄像头组用于将实时视频传输到数据分析传输模块，数据库用于通过GPRS网络与互联网实现互联，能够在线获取互联网内容，并进行在线检索比对用以获取物品相关信息，并将获取的信息通过触控显示屏进行显示播放；同时当儿童语音输入特定的唤醒词时，并经过语音识别模块的识别后，数据分析传输模块将识别到的识别信息传送至中央处理器，此时中央处理器匹配数据库中的预设信息列表，若识别信息符合预设信息列表中的预设信息，则通过控制器启动相应的音乐播放器、行进轮和LED照明灯，并控制音乐播放器的开启或关闭，行进轮进行移动或停止，LED照明灯的开启或关闭，从而完成儿童与互联网信息间的交互。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种早教机器人语音互动教育系统，其特征在于，包括图像识别模块、语音识别模块、文字输入模块、数据分析传输模块、中央处理器、数据库、控制器、触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述图像识别模块包括物品三维识别模块和人脸识别模块，所述图像识别模块用于根据数据库内存储内容对实时图像进行识别处理，所述识别处理步骤如下：
步骤一：对人脸和实时图像进行分析，分析使用者脸部信息和物品三维信息实时情况；
步骤二：对物品三维信息进行分析并在线检实时获取物品的图像信息，所述图像信息包括物品多角度示意图；
步骤三：根据物品的图像信息初步锁定物品的选定范围，并在数据库内或通过互联网获取具有鲜明辨识角度的参考图片；
步骤四：获取物品与对比图片一致视角的图片并将其标记为待分辨图片；
所述控制器还用于控制触控显示屏、音乐播放器、防撞保护模块、行进轮和LED照明灯，所述语音识别模块用于采集幼儿语音信息，所述数据分析传输模块用于对语音信息转为文字信息，所述数据分析传输模块用于将文字信息传输到中央处理器；所述中央处理器用于将文字信息与数据库存储的信息进行比对分析，并通过控制器启动LED照明灯开启或关闭，通过控制器启动行进轮行进或停止，通过防撞保护模块对机器人本体进行保护，通过控制器开启或关闭音乐播放器，通过控制器开启触控显示屏进行视频展示。
2.根据权利要求1所述的一种早教机器人语音互动教育系统，其特征在于：所述图像识别模块还包括摄像头组，摄像头组用于实时采集幼儿行动的实时视频，所述摄像头组用于将实时视频传输到数据分析传输模块，所述数据库用于通过GPRS网络与互联网实现互联，能够在线获取互联网内容。
3.一种早教机器人语音互动教育系统，其特征在于，所述交互式早教机器人的交互方法主要包括以下步骤：
步骤一、获取待识别物品的识别信息；
步骤二、匹配识别信息与数据库比对，以获取互联网信息；
步骤三、播放和显示互联网信息，并提供交互信息做出回应，以产生相应的反馈信号；
步骤四、根据反馈信号执行预设操作，推进在线早教交互系统的发展。
4.根据权利要求1所述的一种早教机器人语音互动教育系统，其特征在于：所述图像识别模块至少包括红外摄像头、双目视觉传感器、深度摄像头及单目摄像头中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种早教机器人语音互动教育系统，其特征在于：所述数据库基于互联网大数据储存中心进行匹配，并在线进行检索比对。
6.根据权利要求1所述的一种早教机器人语音互动教育系统，其特征在于：所述触控显示屏选用电容式触控屏。
CN202010063723.1A 2020-01-20 2020-01-20 一种早教机器人语音互动教育系统 Withdrawn CN111185916A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010063723.1A CN111185916A (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种早教机器人语音互动教育系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010063723.1A CN111185916A (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种早教机器人语音互动教育系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111185916A true CN111185916A (zh) 2020-05-22

Family

ID=70686018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010063723.1A Withdrawn CN111185916A (zh) 2020-01-20 2020-01-20 一种早教机器人语音互动教育系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111185916A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112379821A (zh) * 2020-11-24 2021-02-19 浙江同善人工智能技术有限公司 一种服务型机器人的交互系统
CN112542104A (zh) * 2020-12-30 2021-03-23 苏州佩林网络科技有限公司 智能灯具和智能灯具的控制方法
CN112947206A (zh) * 2021-02-26 2021-06-11 江苏安全技术职业学院 一种基于大数据的机器人系统
CN113128703A (zh) * 2021-04-19 2021-07-16 深圳市思拓智联科技有限公司 基于大数据具备自主学习能力的智能机器人
CN114495605A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 安庆师范大学 一种基于智能图像识别的学前教育互动系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112379821A (zh) * 2020-11-24 2021-02-19 浙江同善人工智能技术有限公司 一种服务型机器人的交互系统
CN112542104A (zh) * 2020-12-30 2021-03-23 苏州佩林网络科技有限公司 智能灯具和智能灯具的控制方法
CN112947206A (zh) * 2021-02-26 2021-06-11 江苏安全技术职业学院 一种基于大数据的机器人系统
CN113128703A (zh) * 2021-04-19 2021-07-16 深圳市思拓智联科技有限公司 基于大数据具备自主学习能力的智能机器人
CN114495605A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 安庆师范大学 一种基于智能图像识别的学前教育互动系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111185916A (zh) 一种早教机器人语音互动教育系统
CN106228982B (zh) 一种基于教育服务机器人的交互式学习系统与交互方法
US10957325B2 (en) Method and apparatus for speech interaction with children
Lin et al. Learning to identify object instances by touch: Tactile recognition via multimodal matching
CN108000526A (zh) 用于智能机器人的对话交互方法及系统
US10864453B2 (en) Automatic mobile robot for facilitating activities to improve child development
CN104493827A (zh) 智能认知机器人及其认知系统
Liu et al. A multimodal emotional communication based humans-robots interaction system
Bruce What the human face tells the human mind: Some challenges for the robot-human interface
CN107443396A (zh) 一种实时模仿人体动作的智能陪伴机器人
US11393352B2 (en) Reading and contingent response educational and entertainment method and apparatus
CN109859324A (zh) 一种基于虚拟人的动作教学方法及装置
KR20060079832A (ko) 임베디드 시스템기반의 감정표현 휴먼노이드 로봇
CN110363129A (zh) 基于微笑范式和音视频行为分析的孤独症早期筛查系统
CN109241924A (zh) 基于互联网的多平台信息交互系统
KR20160072621A (ko) 학습과 추론이 가능한 로봇 서비스 시스템
US20210295728A1 (en) Artificial Intelligent (AI) Apparatus and System to Educate Children in Remote and Homeschool Setting
Nagai et al. Can motionese tell infants and robots” what to imitate”
Hirschmanner et al. Investigating transparency methods in a robot word-learning system and their effects on human teaching behaviors
Silva et al. Mirroring emotion system-on-line synthesizing facial expressions on a robot face
Mavridis et al. Grounded situation models for robots: Bridging language, perception, and action
CN111627444A (zh) 一种基于人工智能的聊天系统
CN206700779U (zh) 一种语音互动玩具
KR102665856B1 (ko) 손동작 인식 향상 기술이 적용된 증강현실 재활 훈련시스템
US12008702B2 (en) Information processing device, information processing method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200522

WW01 Invention patent application withdrawn after publication