CN209297530U - 启蒙教育机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种启蒙教育机器人，包括：机身、微控制器、射频识别单元、存储模块、红外模块、颜色传感器、传动单元、WiFi模块、音频模块和人机交互模块，射频识别单元包含多组射频卡片、阅读器和天线，微控制器、天线、存储模块、红外模块、颜色传感器、传动单元、WiFi模块、音频模块均安装在机身上，阅读器、存储模块、红外模块、颜色传感器、传动单元、WiFi模块、音频模块均与微控制器连接，天线与阅读器连接，多组射频卡片通过天线向阅读器传递内容，人机交互模块与WiFi模块无线连接或者与微控制器连接，本实用新型能够让孩子在玩的同时，还能对孩子的逻辑、音乐、语言、算数、知识等方面进行启蒙教育。

Description

启蒙教育机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种启蒙教育机器人。

背景技术

随着人们对教育的重视，越来越多的家长从小就开始培养小孩的学习能力，然而单纯的让孩子去学习，孩子并不接受，而如果让孩子在玩游戏的同时学习，则会起到事半功倍的效果。现有机器人能够让孩子在玩的同时学习简单的编程，玩的同时提高了孩子的逻辑能力，编程能力。然而，该种机器人仅具有编辑路径的功能，功能比较单一，不能对孩子其它方面有更多的启蒙。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够让孩子的玩的同时，还能对孩子的逻辑、音乐、语言、算数、知识等方面进行启蒙教育的启蒙教育机器人。

本实用新型提供了一种启蒙教育机器人，其特征在于，包括：机身；

微控制器，安装在所述机身内；

射频识别单元，包含：多组射频卡片、与所述微控制器连接的阅读器、以及安装在所述机身内与所述阅读器连接用于在所述射频卡片和所述阅读器之间传递射频信号的RFID天线，多组所述射频卡片包含：用于学习数学的第一射频卡片组、用于音乐启蒙的第二射频卡片组、用于英语启蒙的第三射频卡片组、用于百科启蒙的第四射频卡片组；

存储模块，安装在所述机身内，与所述微控制器连接，存储有不同颜色对应的音符、不同颜色对应的机器人运行的速度大小和转向、不同射频卡片对应的内容；

红外模块，用于识别路径，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

颜色传感器，用于识别颜色，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

传动单元，用于驱动所述机身运动，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

WiFi模块，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

音频模块，安装在所述机身内，与所述微控制器连接，用于发出音频声音；以及

人机交互模块，用于用户选择不同的功能模式，与所述WiFi模块无线连接，或者与所述微控制器连接，

其中，所述微控制器根据所述人机交互模块设定的功能模式控制所述阅读器识别出所述第一射频卡片组、所述第二射频卡片组、所述第三射频卡片组或所述第四射频卡片组中射频卡片的内容，根据识别出的内容进行编曲、计算、组成单词，并控制所述音频模块播放识别出的射频卡片对应的内容、编曲后的音乐、计算的结果、组成单词的读音和对应的解释，

或者控制所述颜色传感器感应出具体的颜色，根据感应出的颜色进行编曲，并控制所述音频模块播放编曲后的音乐，

或者控制所述红外模块识别出路径，然后控制所述颜色传感器感应出路径的颜色，根据识别出的路径和感应出的路径的颜色控制所述传动单元运行。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述第一射频卡片组包括分别代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、+、-、×、÷、＝的射频卡片。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述第二射频卡片组包括分别代表Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si的射频卡片。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述第三射频卡片组包括分别代表26个英文字母的射频卡片。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述第四射频卡片组包括分别代表不同幼儿百科知识的射频卡片。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述人机交互模块与所述WiFi模块无线连接，所述人机交互模块为手机或者电脑。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述人机交互模块与所述微控制器连接，所述人机交互模块为设置在所述机身上的触摸屏或按键。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征，还包括：LED灯，设置在所述机身上，与所述微控制器连接。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征：其中，所述阅读器为固定式阅读器，安装在所述机身上。

进一步，在本实用新型提供的启蒙教育机器人中，还可以具有这样的特征，还包括：多种颜色的彩色画笔或印刷好的彩色线条贴纸，所述彩色画笔画出的颜色或印刷好的彩色线条贴纸的颜色对应所述存储模块中存储的音符或机器人运行速度或转向所代表的颜色。

本实用新型提供了如下优点：

根据本实用新型所涉及的启蒙教育机器人，因为包含射频识别单元，多组射频卡片包含：用于学习数学的第一射频卡片组、用于音乐启蒙的第二射频卡片组、用于英语启蒙的第三射频卡片组、用于百科启蒙的第四射频卡片组，微控制器根据阅读器识别的不同射频卡片组的内容，对小朋友进行音乐、算数、英语、百科的启蒙；因为包括颜色传感器，颜色传感器能够根据识别出的颜色进行音乐编曲；红外模块识别出路径，然后颜色传感器识别出路径的颜色，微控制器根据识别出的路径和路径的颜色控制启蒙教育机器人运行，因此能够自行进行路径设计，WiFi模块能够让小朋友在线听音乐或故事，因此，小朋友能够在玩的过程中进行逻辑、音乐、语言、算数、知识等方面的启蒙教育，在玩耍中学习，事半功倍。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中启蒙教育机器人的简单结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中启蒙教育机器人的外部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的启蒙教育机器人作具体阐述。

如图1所示，在本实施例中，启蒙教育机器人100包含：机身101、微控制器20、射频识别单元、存储模块40、红外模块10、颜色传感器50、传动单元60、WiFi模块70、音频模块80、人机交互模块90。

射频识别单元包含：多组射频卡片31、阅读器32和RFID天线33。阅读器32安装在机身101内，阅读器32与微控制器20连接。在本实施例中，阅读器32为固定式阅读器，安装在机身101上。当然，阅读器32也可以设置为手持式阅读器。RFID天线33安装在机身101内，用于在射频卡片31和阅读器32之间传递射频信号。多组射频卡片31包含：用于学习数学的第一射频卡片组、用于音乐启蒙的第二射频卡片组、用于英语启蒙的第三射频卡片组和用于百科启蒙的第四射频卡片组。每组射频卡片组均包含多张射频卡片，射频卡片由耦合元件及芯片组成，每张射频卡片具有唯一的电子编码。

在本实施例中，第一射频卡片组包含：分别代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、+、-、×、÷、＝的15张射频卡片。第一射频卡片组中包含的每张射频卡片上均还画有该射频卡片对应的内容。例如，代表0的射频卡片上画有0字符。

第二射频卡片组包含：分别代表Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si七个音符的七张射频卡片。第二射频卡片组中包含的每张射频卡片上均还画有该射频卡片对应的内容。例如，代表Do的射频卡片上画有Do字符。

第三射频卡片组包含：分别代表26个英文字母的26张射频卡片。第三射频卡片组中包含的每张射频卡片上均还画有该射频卡片对应的内容。例如，代表a的射频卡片上画有a字符。

第四射频卡片组包含：分别代表不同幼儿百科知识的射频卡片。第四射频卡片组中包含的每张射频卡片上均还画有该射频卡片对应的百科标题和简单配图。例如，标题为“大熊猫为什么爱吃竹子”的射频卡片，标题为“人为什么吃饭”的射频卡片，分别会对应播放该标题下对应的百科内容。

存储模块40安装在机身101内，与微控制器20连接。存储模块40存储有不同颜色对应的音符、不同颜色对应的机器人运行的速度大小和转向、不同射频卡片对应的内容。

红外模块10安装在机身101内，与微控制器20连接。红外模块10用于识别路径。在启蒙教育机器人移动时，只在红外模块10识别出的路径上移动。

颜色传感器50安装在机身101内，与微控制器20连接。颜色传感器50用于识别颜色。在本实施例中，颜色传感器50能够识别出的颜色仅为存储模块40中存储的颜色。

传动单元60安装在机身101内，与微控制器20连接。传动单元60用于带动机身101运动。如图2所示，传动单元60包括主动轮和万向轮，主动轮和万向轮均设置在机身101的底部。

WiFi模块70安装在机身101内，与微控制器20连接。

音频模块80安装在机身101内，与微控制器20连接，用于发出音频声音。

人机交互模块90用于用户选择不同的功能模式，与WiFi模块70无线连接，或者与微控制器20连接。在本实施例中，人机交互模块90与WiFi模块70无线连接时，人机交互模块90为手机或者电脑。人机交互模块90与微控制器20连接时，人机交互模块90安装在机身101上，为触摸屏或者按键。

启蒙教育机器人还包含：LED灯，LED灯设置在机身101上，与微控制器20连接。在用户选择不同的功能模式后，微控制器20根据执行的过程控制LED灯显示不同的颜色，或闪烁。

启蒙教育机器人还包含：多种颜色的彩色画笔(图中未显示)或者印刷好的彩色线条贴纸，彩色画笔画出的颜色或者印刷好的彩色线条贴纸的颜色均对应存储模块中存储的音符或机器人运行速度或转向所代表的颜色。

微控制器20根据人机交互模块90设定的功能模式控制阅读器32识别出第一射频卡片组、第二射频卡片组、第三射频卡片组或第四射频卡片组中射频卡片的内容，根据识别出的内容进行编曲、计算、组成单词，并控制音频模块80播放识别出的射频卡片对应的内容、编曲后的音乐、计算的结果、组成单词的读音和对应的解释。

微控制器20控制颜色传感器50感应出具体的颜色，根据感应出的颜色进行编曲，并控制音频模块80播放编曲后的音乐。

微控制器20控制红外模块10识别出路径，然后控制颜色传感器50感应出路径的颜色，根据识别出的路径和感应出的路径的颜色控制传动单元60带动机身101运行。

本发明的启蒙教育机器人具有故事机音乐点播功能、自主编程移动功能、音乐启蒙教育功能、算数启蒙教育功能、英语启蒙教育功能、幼儿百科启蒙教育功能。

当使用者通过人机交互模块90选择故事机音乐点播功能时，微控制器20通过WiFi模块70与互联网连接，使用者通过人机交互模块90选择从互联网中查找到的音乐或者故事，所述控制器20控制音频模块80在线播放选中的音乐或者故事。

当使用者通过人机交互模块90选择自主编程移动功能时，使用者用彩色画笔画出路径，或者用印刷好的彩色线条贴纸拼成路径，微控制器20控制红外模块10识别出路径，然后控制颜色传感器50感应出路径的颜色，并根据识别出的路径和感应出的路径的颜色控制传动单元60，从而控制机器人的运行路径和运行时的速度，并且在路径分叉路口，根据识别出的颜色控制传动单元60，从而控制机器人的转弯方向。对应机器人左转或右转的颜色，只有在交叉路口时才识别为具有左转或右转的功能，而其不在路径的交叉口时，仅作为机器人行驶的路径，机器人在该路径上正常匀速行驶。例如，绿色对应机器人减速前行，红色对应机器人加速前行，黄色对应机器人向左转，蓝色对应机器人向右转，机器人在绿色彩笔画出的路径上减速前行，在红色彩笔画出的路径上加速前行，在其他颜色画出的路径上则以默认的速度正常匀速行驶，在交叉路口时，根据交叉路口处颜色左转或右转。因此，小朋友可以自行设计机器人如何运行，提高了小朋友的想象力、思维能力。

当使用者通过人机交互模块90选择音乐启蒙教育功能时，机器人执行音乐启蒙教育的功能，使用者通过人机交互模块90选择颜色编曲模式或者射频卡片编曲模式。

当使用者选择颜色编曲模式时，使用者用不同颜色的彩色画笔画出图案，用彩色画笔画出的图案可以是任意图案，颜色传感器50仅需识别出颜色即可；或者使用者使用印刷好的彩色线条贴纸，让颜色传感器50识别出贴纸的颜色。微控制器20控制颜色传感器50顺次感应出每次画出的颜色或贴纸的颜色，然后将顺次感应出的颜色转换为各颜色对应的音符后进行编曲，然后控制音频模块80播放编曲后的音乐，存储模块40存储此次的编曲，微控制器20可以控制音频模块80循环播放。

当使用者选择射频卡片编程模式时，使用者选取第二射频卡片组中的射频卡片对准阅读器32，微控制器20控制阅读器32读取使用者对准阅读器32的射频卡片，然后根据读取的顺序将各射频卡片对音符进行编曲，然后控制音频模块80播放编曲后的音乐，存储模块40存储此次的编曲，微控制器20可以控制音频模块80可以循环播放。

小朋友可以根据现成的乐谱进行编曲，也可以自己进行创作编曲，让小朋友在玩耍的同时受到音乐启蒙。

当使用者通过人机交互模块90选择算数启蒙教育功能时，使用者选取第一射频卡片组中的射频卡片对准阅读器32，微控制器20控制阅读器32读取使用者对准阅读器32的射频卡片，当阅读器32读取代表“＝”的射频卡片后，微控制器20将之前阅读器32读取的公式进行计算得到计算结果。阅读器32每读取一张射频卡片，微控制器20即控制音频模块80播放该射频卡片中对应的内容，在微控制器20处理得到计算结果后，音频模块80播放计算结果。

当使用者通过人机交互模块90选择英语启蒙教育功能时，使用者选取第三射频卡片组中的射频卡片对准阅读器32，微控制器20控制阅读器32读取使用者对准阅读器32的射频卡片，并控制音频模块80播放该射频卡片对应的内容。例如，阅读器32读取代表“a”的射频卡片，则音频模块80播放a的发音。当使用者选择单词模式时，在设定时间内，按单词顺序让阅读器32读取依次读取代表该单词字母的射频卡片，微控制器20根据设定时间内依次读取的射频卡片，组合成单词，然后控制音频模块80播放该单词的读音，并播放对该单词的解释，例如，“are”，选取代表“a”“r”“e”三个字母的射频卡片，依次让阅读器32读取后，音频模块80即播放are这个单词的读音，并解释该单词的汉语意思。当在设定时间内，阅读器32读取的字母不能组成单词时，则音频模块80不播放，或播放“错误，无该单词”的声音。

当使用者通过人机交互模块90选择幼儿百科启蒙教育功能时，使用者选取第四射频卡片组中的射频卡片对准阅读器32，控制器20控制阅读器32读取使用者对准阅读器32的射频卡片，并控制音频模块80播放该射频卡片对应的内容，例如，读取标题为“大熊猫为什么爱吃竹子”的射频卡片，则音频模块80播放“大熊猫为什么爱吃竹子”的百科内容。

算数启蒙教育功能、英语启蒙教育功能、幼儿百科启蒙教育功能能够让小朋友在玩耍的过程中得到算数、英语、百科知识的启蒙，在玩耍中学习，增加小朋友对学习的兴趣，并且效果也事半功倍。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种启蒙教育机器人，其特征在于，包括：

机身；

微控制器，安装在所述机身内；

射频识别单元，包含：多组射频卡片、与所述微控制器连接的阅读器、以及安装在所述机身内与所述阅读器连接用于在所述射频卡片和所述阅读器之间传递射频信号的RFID天线，多组所述射频卡片包含：用于学习数学的第一射频卡片组、用于音乐启蒙的第二射频卡片组、用于英语启蒙的第三射频卡片组、用于百科启蒙的第四射频卡片组；

存储模块，安装在所述机身内，与所述微控制器连接，存储有不同颜色对应的音符、不同颜色对应的机器人运行的速度大小和转向、不同射频卡片对应的内容；

红外模块，用于识别路径，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

颜色传感器，用于识别颜色，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

传动单元，用于驱动所述机身运动，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

WiFi模块，安装在所述机身内，与所述微控制器连接；

音频模块，安装在所述机身内，与所述微控制器连接，用于发出音频声音；以及

人机交互模块，用于用户选择不同的功能模式，与所述WiFi模块无线连接，或者与所述微控制器连接，

其中，所述微控制器根据所述人机交互模块设定的功能模式控制所述阅读器识别出所述第一射频卡片组、所述第二射频卡片组、所述第三射频卡片组或所述第四射频卡片组中射频卡片的内容，根据识别出的内容进行编曲、计算、组成单词，并控制所述音频模块播放识别出的射频卡片对应的内容、编曲后的音乐、计算的结果、组成单词的读音和对应的解释，

或者控制所述颜色传感器感应出具体的颜色，根据感应出的颜色进行编曲，并控制所述音频模块播放编曲后的音乐，

或者控制所述红外模块识别出路径，然后控制所述颜色传感器感应出路径的颜色，根据识别出的路径和感应出的路径的颜色控制所述传动单元运行。

2.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

其中，所述第一射频卡片组包括分别代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、+、-、×、÷、＝的射频卡片。

3.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

其中，所述第二射频卡片组包括分别代表Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si的射频卡片。

4.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

其中，所述第三射频卡片组包括分别代表26个英文字母的射频卡片。

5.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

其中，所述第四射频卡片组包括分别代表不同幼儿百科知识的射频卡片。

6.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

所述人机交互模块与所述WiFi模块无线连接，所述人机交互模块为手机或者电脑。

7.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

所述人机交互模块与所述微控制器连接，所述人机交互模块为设置在所述机身上的触摸屏或按键。

8.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于，还包括：

LED灯，设置在所述机身上，与所述微控制器连接。

9.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于：

所述阅读器为固定式阅读器，安装在所述机身上。

10.根据权利要求1所述的启蒙教育机器人，其特征在于，还包括：

多种颜色的彩色画笔或印刷好的彩色线条贴纸，所述彩色画笔画出的颜色或印刷好的彩色线条贴纸的颜色对应所述存储模块中存储的音符或机器人运行速度或转向所代表的颜色。