CN207044180U - 一种人工智能教育机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工智能教育机器人，包括智能机器人，在所述的智能机器人的双眼中分别安装有安全监控模块、视频录制模块、图形识别模块和投影功能模块、教学直播模块、家庭影院模块；在所述的智能机器人头部还安装有在线教育系统和语音识别系统，还包括与后台的智能教育管理系统进行通信的通信系统。这样将在线教育系统通过安装在智能机器人上，整合智能机器人和在线教育系统。

Description

一种人工智能教育机器人

技术领域

本实用新型涉及一种人工智能教育机器人。

背景技术

以前，人工智能技术应用到各类相关领域中：幼儿早教机器人、聊天机器人、翻译、图片识别等……

1、人工智能自动的叫数据结构化的技术，可以把当前采集的数据编进计算机进行分析。

老师、学生利用通过人工智能教育机器人双方可以互动教学交流！比如学生所做的试卷、作业，这是课前和课后衔接的一个重要环节。以前作业做完就结束了，现在机器可以把做完的作业编成计算机可以处理、分析的数据。

2、可以让优秀教学经验模式化

人工智能教育机器人可以批阅越来越多的试题，可以把更多优秀的活动变成一种模型让计算机去运行，从而代替很多繁琐的工作。

3、大数据数据个性化的教学资源

我们希望每个老师都有一个教学助手，老师只有一双眼睛、一双手、一双耳朵、但是机器可以变成千里眼帮老师观察每一个学生。每个学生都有一个机器学习伴侣，可以帮助学生整理学习笔记、发现学习中的问题，帮助学生更有效率地学习。这个机器已经开始做，而且在未来几年中可以做得更好，关键就是大数据。

机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。

六个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交换系统、人机交换系统和控制系统。

驱动系统：要使机器人运作起来，各需各个关节即每个运动自由度安置传动装置。

机械结构传动，教育机器人的机械结构系统由机座、手臂、末端操作器三大部分组成，每一个大件都有若干个自由度的机械系统。若基座不具备行走机构，则构成行走机器人；若基座不具备行走及弯腰机构，则构成单机器人臂。手臂-般由上臂、下臂和手腕组成。

感受系统由内部传感器拈和外部传感器拈组成，用以获得内部和外部环境状态中有意义的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的，然而，对于一些特殊的信息，传感器比人类的感受系统更有效。

人工交换系统是操作人员与机器人控制并与机器人联系的装置，例如，计算机的标准终端，指令控制台，信息显示板，危险信号报警器等。该系统归纳起来分为两大类：指令给定装置和信息显示装置。

传感器部分机器人的视觉光电传感器单片机部分MCU部分机器人的大脑主要是由MCU及其外围电路组成的。加直流电源，电机即可旋转加反向的电压，电机反转可以通过调节电压改变转速H桥―正转H桥―反转H桥―制动PWM(脉宽调制)调速电机的调速：调压PWM的意义：提高效率，减小电路的功耗PWM(脉宽调制)调速双向PWM继电器控制绕组的驱动用三极管构成H桥单片直流电机驱动芯片―L298N单片直流电机驱动芯片―A3952PCB制作电路原理上可以实现了只是完成了电路制作的一小半。因为还要完成了PCB的制作和电路的安装调试。

目前，人工智能的教育系统沿未与机器人结合，不能利用机器人实现对学生进行智能教育。

实用新型内容

本实用新型针对目前人工智能教育系统未能与智能机器人结合所带来的不足，提供一种人工智能教育机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种人工智能教育机器人，包括智能机器人，在所述的智能机器人的双眼中分别安装有安全监控模块、视频录制模块、图形识别模块和投影功能模块、教学直播模块、家庭影院模块；在所述的智能机器人头部还安装有在线教育系统和语音识别系统，还包括与后台的智能教育管理系统进行通信的通信系统。

这样将在线教育系统通过安装在智能机器人上，整合智能机器人和在线教育系统。

进一步的，上述的人工智能教育机器人中：所述智能机器人包括驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交换系统、人机交换系统和控制系统。

进一步的，上述的人工智能教育机器人中：所述的智能机器人的驱动系统是液压传动、气压传动、电动传动、或者把它们结合起来应用综合系统。

进一步的，上述的人工智能教育机器人中：所述的智能机器人的机械结构系统包括机座、手臂操作器、末端操作模块，手臂操作器设置在机座上。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型原理图。

图2是本实用新型装配图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例的人工智能教育机器人中，主要由两部分组成，其一是一种智能机器人，另一个就是智能教育系统。在智能机器人中，将智能教育系统中的一些模块安装在合适的地方，如在智能机器人的左眼1处安装摄像头、录像机、图像识别器等组成智能教育系统的信息输入用的安全监控模块、视频录制模块、图形识别模块，安全监控模块摄取图像，通过视频录制模块保存，并由图形识别模块处理，完成一组信息输入系统。右眼2中安装投影仪、播放装置组成智能教育系统的投影功能模块、教学直播模块、家庭影院模块。另外，智能机器人头部3(系统中)还安装有智能教育系统中的在线教育系统主机，利用该主机实现对安全监控模块、视频录制模块、图形识别模块、和语音识别系统、投影功能模块、教学直播模块、家庭影院模块实现对与教学对象相互交互，特别是在智能机器人的口部4安装语音识别系统，对在交流过程中接收到的语音信号进行处理形成文字，给在线教育系统主机。在线教育系统中，主要优势是采用了云5处理的方式实现资源共享。

具体的，本实施例中的人工智能教育机器人具有如下组成：

1、机器人机构技术

目前已经研发出了多种类型机器人机构，运动自由度从3自由度到7或8自由度不等，其结构有串联、并联及垂直关节和平面关节多种。目前研究重点是机器人新的结构、功能及可实现性，其目的是使机器功能更强、柔性更大、满足不同目的的需求。另外研究机器人一些新的设计方法，探索新的高强度轻质材料，进一步提高负载/自重比。同时机器人机构向着模块化、可重构方向发展。

2、机器人控制技术

现已实现了机器人的全数字化控制，控制能力可达21轴的协调运动控制；基于传感器的控制技术已取得了重大进展。目前重点研究开放式、模块化控制系统，人机界面更加友好，具有良好的语言及图形编辑界面。同时机器人的控制器的标准化和网络化以及基于Pc机及安卓系统网络式控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为重点研究内容。

3、数字伺服驱动技术

机器人已经实现了全数字交流伺服驱动控制，绝对位置反馈。目前正研究利用计算机技术，探索高效的控制驱动算法，提高系统的响应速度和控制精度；同时利用现场总线(PROFIBUS)技术，实现的分布式控制。

4、多传感系统技术

为进一步提高机器人的智能和适应性，多种传感器的应用是其问题解决的关键。目前视觉传感器、激光传感器等已在机器人中成功应用。下一步的研究热点集中在有效可行的(特别是在非线性及非平稳非正态分布的情形下)多传感器融合算法，以及解决传感系统的实用化问题。

5、机器人应用技术

机器人应用技术主要包括机器人工作环境的优化设计和智能作业。优化设计主要利用各种先进的计算机手段，实现设计的动态分析和仿真，提高设计效率和优化。智能作业则是利用传感器技术和控制方法，实现机器人作业的高度柔性和对环境的适应性，

同时降低操作人员参与的复杂性。目前，机器人的作业主要靠人的参与实现示教，缺乏自我学习和自我完善的能力。这方面的研究工作刚刚开始。

6、机器人网络化技术

网络化使机器人由独立的系统向群体系统发展，使远距离操作监控、维护及遥控脑型工厂成为可能，这是机器人技术发展的一个里程碑。目前，机器人仅仅实现了简单的网络通讯和控制，网络化机器人是目前机器人研究中的热点之一。

7、机器人灵巧化和智能化发展

机器人结构越来越灵巧，控制系统愈来愈小，其智能也越来越高，并正朝着一体化方向发展。

Claims (4)

1.一种人工智能教育机器人，包括智能机器人，其特征在于：在所述的智能机器人的双眼中分别安装有安全监控模块、视频录制模块、图形识别模块和投影功能模块、教学直播模块、家庭影院模块；在所述的智能机器人的系统中还安装有在线教育系统和语音识别系统，还包括与后台的智能教育管理系统进行通信的通信系统。

2.根据权利要求1所述的人工智能教育机器人，其特征在于：所述智能机器人包括驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交换系统、人机交换系统和控制系统。

3.根据权利要求2所述的人工智能教育机器人，其特征在于：所述的智能机器人的驱动系统是液压传动、气压传动、电动传动、或者把它们结合起来应用综合系统。

4.根据权利要求2所述的人工智能教育机器人，其特征在于：所述的智能机器人的机械结构系统包括机座、手臂操作器、末端操作模块，手臂操作器设置在机座上。