CN201780698U

CN201780698U - 自动闪卡机器人

Info

Publication number: CN201780698U
Application number: CN2010201224083U
Authority: CN
Inventors: 李信宜
Original assignee: XINCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XINCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2020-02-09

Abstract

本实用新型是公开一种自动闪卡机器人，其包括：一机器人本体，是包含有一运算单元与一记忆单元，所述记忆单元是储存学习资讯并与所述运算单元连接；一驱动装置，是连结所述机器人本体，且所述运算单元是控制所述驱动装置驱动所述机器人本体位移；一显示装置，是设置于所述机器人本体，且所述运算单元是控制所述学习资讯以一闪卡方式显示于所述显示装置；以及一发音装置，是设置于所述机器人本体，且所述运算单元是控制所述发音装置，在所述显示装置以所述闪卡方式显示所述学习资讯时同时播放所述学习资讯的声效。本实用新型将能够改善人力闪卡教学的缺失，并有效增进闪卡教学的效果。

Description

自动闪卡机器人

技术领域

本实用新型是关于一种教学装置，特别是关于一种应用于学龄前幼童与脑部受创者进行学习与复健的自动闪卡机器人。

背景技术

人类的智能来源为大脑，大脑将控制人体的所有思考以及活动，从幼儿时期开始大脑将接收各种外界讯息不断学习。大脑最佳学习的黄金时期为二到三岁，在此期间给予有效的学习刺激将有助于智力的发展与潜能的开发。因此，杜曼博士是提出一种闪卡学习方法，此方法原为针对脑部受伤人员或智能发展不足的孩童所设计的大脑复健方法，之后是广泛应用于学龄前孩童的智能开发教学，其原理是依据人类大脑神经系统自然的生理现象设计，由于人类大脑枕叶部的视觉神经皮质，对光线透过眼球视网膜形成图像的知觉过程，所需时间不到百分之一秒就可完成了，故通过此生理现象设计视觉教学卡片，以高速闪卡阅读方式对二到三岁前的学龄孩童持续进行教学，将能有效提升孩童大脑学习能力。

然而，现今闪卡教学是采用人力进行闪卡动作，一教学人员是在固定时间以人力方式进行闪卡教学，如此将非常耗费人力，并且由于人员会有怠惰的可能，闪卡的教学将无法每日特定时间持续的实行，将使闪卡教学的效果大打折扣。

有鉴于此，本实用新型是针对上述这些困扰与目标，同时结合闪卡教学与机器人设计的技术，提出一种自动闪卡机器人。

发明内容

本实用新型的主要目的是在提供一种自动闪卡机器人，其是将定时启动或侦测启动位移至学习人员位置进行闪卡教学，将大幅改善以人力实施闪卡教学的不便性。

本实用新型的另一目的是在提供一种自动闪卡机器人，其是将依侦测的学习人员的视觉注视程度适时自动切换学习资讯内容，有效增进学习人员的学习兴趣。

本实用新型的又一目的是在提供一种自动闪卡机器人及，其是自动记录学习人员的学习过程及学习的测验结果，便利于教育人员评估学习人员的学习行为。

为达到上述的目的，本实用新型提出的自动闪卡机器人，其包括：

一机器人本体，是包含有一运算单元与一记忆单元，所述记忆单元是储存学习资讯并与所述运算单元连接；

一驱动装置，是连结所述机器人本体，且所述运算单元是控制所述驱动装置驱动所述机器人本体位移；

一显示装置，是设置于所述机器人本体，且所述运算单元是控制所述学习资讯以一闪卡方式显示于所述显示装置；以及

一发音装置，是设置于所述机器人本体，且所述运算单元是控制所述发音装置，在所述显示装置以所述闪卡方式显示所述学习资讯时同时播放所述学习资讯的声效。

较佳的实施方式中，更包括一侦测装置，是设置于所述机器人本体并与所述运算单元连接，所述侦测装置是侦测一学习人员位置，且所述运算单元是控制所述机器人本体启动，并控制所述驱动装置驱动所述机器人本体位移至所述学习人员。

较佳的实施方式中，所述侦测装置是将侦测外界的视频及声频，且传送至所述运算单元。

较佳的实施方式中，所述运算单元包含一定位模块，是判定所述学习人员所在位置的方向，所述方向是控制所述驱动装置移动所述机器人本体朝所述学习人员前进的依据。

较佳的实施方式中，所述运算单元是包含一脸部辨识模块，所述脸部辨识模块是接收所述视频，且通过所述脸部辨识模块计算所述视频辨识脸部特征，确定欲受训的所述学习人员身份，及辨识视觉注视程度，侦测所述学习人员对于所述学习资讯的学习专注度与学习兴趣，且在学习专注度不足时，控制所述发音装置发出提示声音与控制显示装置播放提示影像，以及控制所述驱动装置与所述机器人本体产生提示动作，或适时控制切换所述学习资讯内容，或者控制所述显示装置停止显示所述学习资讯。

较佳的实施方式中，所述运算单元是包含一语音辨识模块，所述语音辨识模块是接收所述声频，且通过所述语音辨识模块计算所述声频辨识声音特征，确定欲受训的所述学习人员身份，并启动所述机器人本体，控制所述驱动装置驱动所述机器人本体位移至所述学习人员。

较佳的实施方式中，所述运算单元是包含一距离侦测模块，所述距离侦测模块是接收所述视频，且计算所述视频侦测所述学习人员与所述显示装置距离，并且在所述学习人员与所述显示装置距离过近时，控制所述驱动装置移动所述机器人本体与所述学习人员保持固定距离。

较佳的实施方式中，更包括一输入控制装置，是设置于所述机器人本体并与所述运算单元连接，可供为外界进行操控设定的接口。

较佳的实施方式中，更包括一计时器模块，是设置于所述机器人本体并与所述运算单元连接，可通过所述输入控制装置设定所述计时器模块定时启动或关闭所述机器人本体，以及所述闪卡方式显示的间隔时间。

较佳的实施方式中，所述运算单元是将控制所述记忆单元储存所述学习资讯的进度及所述学习人员的学习过程，以供教学人员检视，并依据所述学习过程及学习进度切换所述学习资讯内容，并且所述记忆单元是储存有试题资讯，所述运算单元是控制所述试题资讯显示于所述显示装置，所述学习人员可通过所述输入控制装置输入做答，且所述运算单元是控制所述记忆单元储存所述学习人员做答结果，以供教学人员检视，并依据所述做答结果适当切换所述学习资讯内容。

底下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为本实用新型的自动闪卡机器人立体结构示意图；

图2为本实用新型的自动闪卡机器人控制架构示意图；

图3为本实用新型的教学进行示意图；

图4为本实用新型的自动闪卡机器人移动至学习人员示意图。

附图标记说明：10-机器人本体；12-驱动装置；14-显示装置；16-发音装置；18-侦测装置；20-电源装置；22-外接存取装置；24-输入控制装置；30-运算单元；32-与记忆单元；40-自动闪卡机器人；50-学习人员。

具体实施方式

本实用新型提出一种自动闪卡机器人，是将自动侦测并位移至学习人员的位置进行闪卡教学，且将自动侦测学习人员的即时学习专注度，适时发出提醒或切换学习资讯提高学习人员注意力，或者停止教学。底下则将以较佳实施例详述本实用新型的技术特征。

图1为本实用新型的自动闪卡机器人立体结构示意图，如图所示，自动闪卡机器人40包括一机器人本体10，其是与一驱动装置12相连接，通过此驱动装置12以驱动机器人本体10移动。一显示装置14、一发音装置16与一侦测装置18是设置于机器人本体10，显示装置14是呈现高速阅读的视觉教学卡片的闪卡方式显示学习资讯，并且显示学习资讯的同时是将通过发音装置16播放相对此学习资讯的声效；侦测装置18是将侦测外界的视频、声频及学习人员位置，且驱动装置12将依照侦测装置18侦测的学习人员位置驱动机器人本体10移动至此学习人员位置。此外，一电源装置20，是设置于机器人本体10以供给机器人本体10及驱动装置12所需电力；一外接存取装置22设置于机器人本体10，以供装设一数字安全卡、一记忆卡、一多媒体卡或一随身碟；且一输入控制装置24是装设于机器人本体10做为外界进行操控机器人本体10的输入设定接口。

图2为本实用新型的自动闪卡机器人控制架构示意图，请同时参阅图1所示，机器人本体10是包含一运算单元30与记忆单元32，记亿单元32是储存学习资讯与运算单元30相连接，记亿单元32储存的学习资讯是将经由运算单元30控制以闪卡方式显示于显示装置14。且侦测装置18所侦测的学习人员位置是被运算单元30接收，并通过设置于运算单元30的一定位模块(图中未示)判定学习人员所在位置的方向，运算单元是将控制驱动装置12驱动机器人本体朝此方向移动前进。并且运算单元30是通过其所包含的一物体辨识模块(图中未示)、一脸部辨识模块(图中未示)、一语音辨识模块(图中未示)及一距离侦测模块(图中未示)，接收与计算侦测装置18侦测的外界视频与声频。通过物体辨识模块接收及计算视频进行物体辨识；且通过脸部辨识模块接收及计算视频进行脸部特征与视觉注视程度辨识，通过辨识脸部特征得以确定欲受训的学习人员身份，并通过辨识所述视觉注视程度侦测所述学习人员对于所述学习资讯的学习专注度与学习兴趣，例如，辨识学习人员脸部的眼睛注视角度与方向及闭眼率，以侦测学习人员对目前显示装置14显示的学习资讯的兴趣以及学习专注程度，并且脸部辨识模块是在侦测学习人员学习专注度不足时，控制发音装置16发出提示声音，或控制显示装置14播放提示影像，或者控制驱动装置12及机器人本体10驱动产生提示动作。或者控制切换学习资讯内容，若学习人员专注度持续不足将控制显示装置14停止显示学习资讯。语音辨识模块是接收与计算侦测装置18侦测的外界声频辨识学习人员声音特征，以确定欲受训学习人员的身份，或可通过辨识声音特征语音启动机器人本体10并控制驱动装置12依声音来源方向驱动机器人本体10位移至学习人员。运算单元30更包含一距离侦测模块(图中未示)接收视频，并经由计算视频侦测学习人员与显示装置14的距离，当侦测学习人员与显示装置14距离过近时，将控制驱动装置12移动机器人本体10与学习人员保持固定距离。此外，运算单元30是包含一通讯模块(图中未示)，通讯模块可为有线收发器或无线收发器，且无线收发器为可发射或接收红外线讯号、RF讯号、ZigBee讯号、Bluetooth讯号、UWB讯号、Ultra-wideband讯号等符合IEEE802.11x规范讯号的无线讯号发射装置或RFID装置，以供作为远端操控的通讯接口，以及通过通讯模块进行学习资讯的数据更新。且一计时器模块(图中未示)设置于机器人本体10并与运算单元30连接，通过输入控制装置24可对计时器模块进行设定，定时启动或关闭机器人本体10，以及控制闪卡方式显示学习资讯的间隔时间，运算单元30将可依照设定的间隔时间控制学习资讯显示于显示装置14。外部储存装置将可通过外接存取装置22装设于机器人本体10与运算单元30连接，外部储存装置存取的数据内容可通过运算单元30控制显示于显示装置。设置于机器人本体10的电源装置20是与运算单元30相连接，运算单元30是将侦测电源装置20的电力容量，当电源装置20储存的电力不足时，控制驱动装置12移动机器人本体10回站进行充电。

另外，记忆单元32是储存有试题资讯，运算单元30是控制试题资讯显示于显示装置14，学习人员可通过输入控制装置24输入做答进行测验，且运算单元30将控制记忆单元32储存学习人员测验结果，以供教学人员检视，且将依据测验结果适当切换学习资讯内容。并且运算单元30将控制记忆单元32储存学习资讯的进度及学习人员的学习过程，且亦将依据学习过程及学习进度切换学习资讯内容。

图3为本实用新型的教学进行示意图，并请同时参阅图1所示，自动闪卡机器人40经启动机器人本体10，通过侦测装置18侦测学习人员50位置，并经由驱动装置18驱动机器人本体10移动至学习人员50，且于确认学习人员50身份后，显示装置14以闪卡方式显示学习资讯进行教学。且学习人员可通过输入控制装置24与自动闪卡机器人40进行教学测验等互动。

此外，除通过辨识声音特征语音启动机器人本体10外，是可通过侦测装置18扫描四周环境侦测学习人员位置启动机器人本体10并驱动移动至学习人员。另外，可在学习人员居住的空间装设讯号发设装置，机器人本体10可经由通讯模块接收发射讯号并经由运算单元30计算定义出建筑物的平面图。如图4所示，自动闪卡机器人40是接收发射讯号并计算产生建筑物的平面图，且将通过接收发射讯号于建筑物中巡弋搜索学习人员50，或可依照语音声控指示的建筑物平面位置移动搜索学习人员50。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种自动闪卡机器人，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的自动闪卡机器人，其特征在于，更包括一侦测装置，是设置于所述机器人本体并与所述运算单元连接。

3.根据权利要求2项所述的自动闪卡机器人，其特征在于，所述侦测装置是将侦测外界的视频及声频，且传送至所述运算单元。

4.根据权利要求2所述的自动闪卡机器人，其特征在于，所述运算单元包含一定位模块。

5.根据权利要求3所述的自动闪卡机器人，其特征在于，所述运算单元是包含一脸部辨识模块，所述脸部辨识模块是接收所述视频。

6.根据权利要求3所述的自动闪卡机器人，其特征在于，所述运算单元是包含一语音辨识模块，所述语音辨识模块是接收所述声频。

7.根据权利要求3所述的自动闪卡机器人，其特征在于，所述运算单元是包含一距离侦测模块，所述距离侦测模块是接收所述视频。

8.根据权利要求1所述的自动闪卡机器人，其特征在于，更包括一输入控制装置，是设置于所述机器人本体并与所述运算单元连接，可供为外界进行操控设定的接口。

9.根据权利要求8所述的自动闪卡机器人，其特征在于，更包括一计时器模块，是设置于所述机器人本体并与所述运算单元连接。