CN206383144U - 一种多功能早教机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能早教机器人，该技术方案在常规早教机器人的基础上进行了结构改进，在机器人躯干部与底盘之间开设腔体，可收纳一定的幼儿用品，与此同时，本实用新型在腔体内壁顶端设置紫外灯和电加热器，利用紫外辐射作用起到表层抑菌作用，同时利用电加热器的热辐射起到深层抑菌作用。通过上述改进，赋予了早教机器人对幼儿用品的收纳、抑菌功能。在此基础上，本实用新型在机器人底盘下端设置了光敏报警器，正常运行状况下由于光敏报警器距离地面很近、所受到的光量很低，而机器人翻倒时光敏报警器直接暴露于环境光中，从而启动报警；基于这种改进，仅通过调整光敏报警器的感光报警阈值即可实现对机器人翻倒状态的及时监控。

Description

一种多功能早教机器人

技术领域

本实用新型涉及家用机器人技术领域，具体涉及一种多功能早教机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。早教机器人是面向儿童、起到寓教于乐功能的人形机器人，对于学龄前儿童的教育娱乐具有良好的作用。现有技术的早教机器人一方面在外形构造方面尽可能贴合儿童的审美习惯，另一方面着眼于知识的传授尤其是知识信息向儿童的传授方式。总体来看，现有技术的早教机器人在人机互动方面仍较为单一，对于儿童所表达的信息缺乏侦测及反馈手段。此外，现有技术的早教机器人多通过视听方式输出信息，在儿童注意力的吸引方面缺乏更为多样的手段。

另一方面，由于儿童免疫力发育尚不完全，因此对于使用物品的洁净程度要求较高，现有技术的早教机器人普遍只能够提供寓教于乐功能而忽视了对使用者健康的关爱，如果能结合机器人的自身特征赋予其物品净化功能则有望提升其使用效果。此外，现有技术的机器人普遍以车轮为运动机构，在运动的过程中一旦碰撞翻倒则无法及时告知使用者，如果使用者距离机器人较远、无法看到其翻倒状态的话，机器人的工作就会被迫中止。

发明内容

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种多功能早教机器人，以解决现有技术的早教机器人人机互动效果不佳的技术问题。

本实用新型要解决的另一技术问题是现有技术的早教机器人无法同时实现物品消毒作用。

本实用新型要解决的再一技术问题是现有技术的机器人当发生碰撞翻倒时，缺乏一种有效的报警措施。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能早教机器人，包括头部壳体，彩灯，无线信号发射器，风扇，香囊，显示屏，垫圈，躯干部壳体，臂杆，扬声器，麦克风，按钮，底盘，车轮，摄像头，紫外灯，电加热器，腔体，光敏报警器，其中头部壳体呈球状，躯干部壳体呈锥状，所述头部壳体通过垫圈固定连接在躯干部壳体上端，躯干部壳体的下端固定连接有底盘，车轮固定连接在底盘的底端，车轮有三个、三者围成正三角形形状，臂杆有两个、二者分别固定连接在躯干部壳体的两侧，彩灯有两个、二者分别固定连接在头部壳体的两侧，无线信号发射器和显示屏分别设置于头部壳体的前端，风扇设置于头部壳体的顶端，香囊固定连接在风扇与头部壳体之间，扬声器、麦克风、按钮三者分别设置于躯干部壳体的前端，摄像头固定连接在躯干部壳体的表面上，摄像头有四个，其中两个摄像头的拍摄方向朝前、另外两个摄像头的拍摄方向朝后，躯干部壳体的底部具有一腔体，紫外灯和电加热器分别固定连接在腔体的内壁顶部，光敏报警器固定连接在底盘的底端，光敏报警器的底端到地面的距离不超过1cm。

作为优选，所述垫圈的材质为硅胶。

作为优选，所述臂杆最下端距离地面为20cm。

作为优选，所述风扇的直径小于头部壳体的直径。

作为优选，所述按钮的数量为3个。

在以上技术方案中，所述头部壳体中所述“头部”，躯干部壳体中所述“躯干部”以及臂杆中所述“臂”，均是因为本实用新型为人形机器人，而上述组件由于其在机器人上所处位置分别对应人体构型的头部、躯干部以及手臂因而得名，因此，所述“头部”、“躯干部”以及“臂”并不具有技术特征限定作用，各组件可以是常规的壳体和杆状物。

为了实现机器人的正常运行，在头部壳体和躯干部壳体中，具有相应的控制电路和驱动电路，同时具有电源，所述电源为本实用新型中所披露的彩灯、无线信号发射器、风扇、扬声器等用电器供电，而控制电路可以依据机器人领域的常规的技术手段设计；例如可以包括一主控制板，主控制板上集成了三颗ATML单片机，三颗芯片协同作用从而控制机器人的各项活动。两颗稳压芯片，通过与电感和电容的协同作用输出5V 1.5A的驱动电压给两个驱动芯制两侧车轮电机的运动。当然，在本实用新型的结构下，仅对上述各组件进行供电、而不设计任何控制程序时，也应当属于本实用新型的范畴。

本实用新型提供了一种多功能早教机器人，该技术方案在常规早教机器人的基础上进行了结构改进，在机器人躯干部与底盘之间开设腔体，可收纳一定的幼儿用品，与此同时，本实用新型在腔体内壁顶端设置紫外灯和电加热器，利用紫外辐射作用起到表层抑菌作用，同时利用电加热器的热辐射起到深层抑菌作用。通过上述改进，赋予了早教机器人对幼儿用品的收纳、抑菌功能。在此基础上，本实用新型在机器人底盘下端设置了光敏报警器，正常运行状况下由于光敏报警器距离地面很近、所受到的光量很低，而机器人翻倒时光敏报警器直接暴露于环境光中，从而启动报警；基于这种改进，仅通过调整光敏报警器的感光报警阈值即可实现对机器人翻倒状态的及时监控。

此外，本实用新型前后分别设置高清摄像头，可以随时抓拍和监控幼儿的状况。机器人脸部配有七寸彩色显示触屏，配合显示机器人展示内容。高品质麦克风和扬声器组成了跟机器人语音互动的部分。内置了互动游戏、幼儿科普、睡前故事、幼儿英语、数学及幼儿歌曲等海量资源，并可云端更新。此外，本实用新型通过无线信号发射器支持WIFI连接和以太网连接，所以除了内置了幼儿科普、幼儿故事、幼儿英语及幼儿歌曲等资源外，还可以通过语音控制或触键控制连接到网络，实现本地天气预报、搜索相关知识等功能。机器人内至两个CPU，一个用于处理个传感器的所有数据，一个用于实现机器人所有功能的所有程序(开源)的合理运行，开源的程序可以实现对不同用户群自主开发。

此外，本实用新型在机器人顶部设置了风扇，可以通过风扇的选择性开启为使用者带来视、听信息以外的反馈内容，有助于吸引儿童注意力，起到更好的寓教于乐效果。再加之本实用新型在风扇下方设置了香囊，从而使气流中带有香氛气息，为幼儿带来更好的使用体验。另外，在本实用新型中，垫圈用于避免头部壳体与躯干部壳体直接连接所造成的磕碰损伤；彩灯是为了通过发出彩色光源进一步吸引儿童注意力；扬声器可输出声音信息，而麦克风可接收外界声音信息，为语音互动软件在该机器人中的应用奠定了基础；按钮可以用于向机器人的软件系统中输入信息。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1的左视图。

图中

1、头部壳体 2、彩灯 3、无线信号发射器 4、风扇

5、香囊 6、显示屏 7、垫圈 8、躯干部壳体

9、臂杆 10、扬声器 11、麦克风 12、按钮

13、底盘 14、车轮 15、摄像头 16、紫外灯

17、电加热器 18、腔体 19、光敏报警器

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种多功能早教机器人，包括头部壳体1，彩灯2，无线信号发射器3，风扇4，香囊5，显示屏6，垫圈7，躯干部壳体8，臂杆9，扬声器10，麦克风11，按钮12，底盘13，车轮14，摄像头15，紫外灯16，电加热器17，腔体18，光敏报警器19，其中头部壳体1呈球状，躯干部壳体8呈锥状，所述头部壳体1通过垫圈7固定连接在躯干部壳体8上端，躯干部壳体8的下端固定连接有底盘13，车轮14固定连接在底盘13的底端，车轮14有三个、三者围成正三角形形状，臂杆9有两个、二者分别固定连接在躯干部壳体8的两侧，彩灯2有两个、二者分别固定连接在头部壳体1的两侧，无线信号发射器3和显示屏6分别设置于头部壳体1的前端，风扇4设置于头部壳体1的顶端，香囊5固定连接在风扇4与头部壳体1之间，扬声器10、麦克风11、按钮12三者分别设置于躯干部壳体8的前端，摄像头15固定连接在躯干部壳体8的表面上，摄像头15有四个，其中两个摄像头15的拍摄方向朝前、另外两个摄像头15的拍摄方向朝后，躯干部壳体8的底部具有一腔体18，紫外灯16和电加热器17分别固定连接在腔体18的内壁顶部，光敏报警器19固定连接在底盘13的底端，光敏报警器19的底端到地面的距离为1cm。

在以上技术方案的基础上，满足以下条件：

所述垫圈7的材质为硅胶。

所述臂杆9最下端距离地面为20cm。

所述风扇4的直径小于头部壳体1的直径。

所述按钮12的数量为3个。

实施例2

一种多功能早教机器人，包括头部壳体1，彩灯2，无线信号发射器3，风扇4，香囊5，显示屏6，垫圈7，躯干部壳体8，臂杆9，扬声器10，麦克风11，按钮12，底盘13，车轮14，摄像头15，紫外灯16，电加热器17，腔体18，光敏报警器19，其中头部壳体1呈球状，躯干部壳体8呈锥状，所述头部壳体1通过垫圈7固定连接在躯干部壳体8上端，躯干部壳体8的下端固定连接有底盘13，车轮14固定连接在底盘13的底端，车轮14有三个、三者围成正三角形形状，臂杆9有两个、二者分别固定连接在躯干部壳体8的两侧，彩灯2有两个、二者分别固定连接在头部壳体1的两侧，无线信号发射器3和显示屏6分别设置于头部壳体1的前端，风扇4设置于头部壳体1的顶端，香囊5固定连接在风扇4与头部壳体1之间，扬声器10、麦克风11、按钮12三者分别设置于躯干部壳体8的前端，摄像头15固定连接在躯干部壳体8的表面上，摄像头15有四个，其中两个摄像头15的拍摄方向朝前、另外两个摄像头15的拍摄方向朝后，躯干部壳体8的底部具有一腔体18，紫外灯16和电加热器17分别固定连接在腔体18的内壁顶部，光敏报警器19固定连接在底盘13的底端，光敏报警器19的底端到地面的距离为0.5cm。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能早教机器人，其特征在于包括头部壳体(1)，彩灯(2)，无线信号发射器(3)，风扇(4)，香囊(5)，显示屏(6)，垫圈(7)，躯干部壳体(8)，臂杆(9)，扬声器(10)，麦克风(11)，按钮(12)，底盘(13)，车轮(14)，摄像头(15)，紫外灯(16)，电加热器(17)，腔体(18)，光敏报警器(19)，其中头部壳体(1)呈球状，躯干部壳体(8)呈锥状，所述头部壳体(1)通过垫圈(7)固定连接在躯干部壳体(8)上端，躯干部壳体(8)的下端固定连接有底盘(13)，车轮(14)固定连接在底盘(13)的底端，车轮(14)有三个、三者围成正三角形形状，臂杆(9)有两个、二者分别固定连接在躯干部壳体(8)的两侧，彩灯(2)有两个、二者分别固定连接在头部壳体(1)的两侧，无线信号发射器(3)和显示屏(6)分别设置于头部壳体(1)的前端，风扇(4)设置于头部壳体(1)的顶端，香囊(5)固定连接在风扇(4)与头部壳体(1)之间，扬声器(10)、麦克风(11)、按钮(12)三者分别设置于躯干部壳体(8)的前端，摄像头(15)固定连接在躯干部壳体(8)的表面上，摄像头(15)有四个，其中两个摄像头(15)的拍摄方向朝前、另外两个摄像头(15)的拍摄方向朝后，躯干部壳体(8)的底部具有一腔体(18)，紫外灯(16)和电加热器(17)分别固定连接在腔体(18)的内壁顶部，光敏报警器(19)固定连接在底盘(13)的底端，光敏报警器(19)的底端到地面的距离不超过1cm。

2.根据权利要求1所述的一种多功能早教机器人，其特征在于所述垫圈(7)的材质为硅胶。

3.根据权利要求1所述的一种多功能早教机器人，其特征在于所述臂杆(9)最下端距离地面为20cm。

4.根据权利要求1所述的一种多功能早教机器人，其特征在于所述风扇(4)的直径小于头部壳体(1)的直径。

5.根据权利要求1所述的一种多功能早教机器人，其特征在于所述按钮(12)的数量为3个。