CN212044742U - 一种模块化颜色识别机器人 - Google Patents
一种模块化颜色识别机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212044742U CN212044742U CN201820939675.6U CN201820939675U CN212044742U CN 212044742 U CN212044742 U CN 212044742U CN 201820939675 U CN201820939675 U CN 201820939675U CN 212044742 U CN212044742 U CN 212044742U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- color
- robot
- unit
- color recognition
- colour
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于颜色识别的控制系统及模块化颜色识别机器人，所述系统包括：颜色识别单元；中央处理单元；受控单元。本实用新型中预先建立语义库，所述语义库包括颜色数据库以及根据应用对象所对应的功能建立映射和关联的功能解释库；在应用对象上设置颜色识别单元，通过颜色识别单元捕捉外部颜色信息，并将捕捉的外部颜色信息转换为颜色数据信息；将颜色识别单元转换得到的颜色数据信息与预先建立的语义库进行比对，若比对成功，则通过功能解释库中的匹配指令对应用对象进行相应的功能控制。本实用新型通过颜色识别单元进行颜色识别，以实现对产品的控制，提高了学习趣味性。
Description
技术领域
本实用新型属于智能科技技术领域，具体涉及一种模块化颜色识别机器人。
背景技术
随着社会科技和经济的发展，机器人已经应用于诸多领域，如工业、军事、服务、医疗等，最近特别多的机器人产品则围绕着智能玩具领域进行开发。传统机器人玩具如机器狗、机器猫、故事机器人等，形式内容单一或是操作过于复杂，孩子在短时间娱乐过后就失去了兴趣，同时也就失去了其价值。其次，随着手机的普及，为了避免复杂的程序开发，许多厂家选择了基于某种简单APP 来使用机器人，但是面对年龄、心智等都为成熟的孩子来说，过早的接触手机在多种方面会影响孩子对现实的认知，甚至沉迷于手机游戏，这也是为什么许多家长试图寻找一种既可以摆脱平板或手机的寓教于乐的机器人产品；同时类似乐高之类的机器人产品又因为零件碎小、安装复杂、必须要根据固定图纸拼出特定造型的机器人产品来说，使用者花费了过多的时间在拼装上，而没有真正学习到机器人相关的知识。
在机器人领域，目前国外多所大学都在研究模块化机器人，包括英国的AA 建筑联盟学院、康奈尔大学、哈佛大学以及苏黎世联邦理工大学等，例如英国 AA建筑联盟学院的ANTI-BOT项目，美国USC大学的SuperBot，康奈尔大学的Molecubes，哈佛大学的TheKilobot等，都采用了模块化机器人的设计思路。在玩具领域，模块化的应用不仅大大丰富了玩具的趣味性，更增加了其拓展性，这使得使用者可以通过改造和拓展的方式不断尝试新的玩法，再通过机器人功能的丰富，使得其应用价值大大提升。
在机器人教育领域，年龄较低的孩子学习起来是十分困难的，特别是当涉及到类似于JAVA、C、PYTHON等编程语言时，对心理尚未成熟且缺乏理性认知的孩子们来说既枯燥又乏味，在许多教育机构及学校采用这样的方法来让孩子们学习时效果都不理想。由于颜色属于感性认知的范畴，经过实验发现即使是不会说话的孩子也懂得区分颜色，因此孩子们对颜色的认知是在婴幼儿时期便建立起来了。而如何利用颜色可以被感性认知的这一属性，以及与机器人复杂的逻辑系统、多样的功能进行结合，会让孩子们在感性认知的基础上学习和锻炼多项能力。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种模块化颜色识别机器人，其特征在于，包括机器人部件以及设置于机器人部件上的基于颜色识别的控制系统，所述控制系统包括：
颜色识别单元，用于对外部物体进行颜色识别；
中央处理单元，接收颜色识别单元识别的颜色信息，并与预先存储的颜色语义信息进行比对；
受控单元，受控于中央处理单元，所述中央处理单元根据颜色语义信息比对结果对输出单元发出相应的控制指令；
LED灯光模块，用于提供光线；
所述颜色识别单元包括设置在机器人的底部且排成一条直线的光学传感器，所述光学传感器包括识别光线信息的环境光传感器、4个红外线传感器和1 个颜色识别传感器，颜色识别传感器固定在机器人底部中间的位置，红外线传感器均匀的两两分布在颜色识别传感器的两侧。
作为优选，所述模块化颜色识别机器人还包括与中央处理单元信号连接的存储单元。
作为优选，所述受控单元包括受控于所述中央处理单元的电机驱动单元。
作为优选，所述模块化颜色识别机器人还包括用于提供电能的动力提供模块。动力提供模块的种类有多种，采用现有多种动力提供模块即可，例如动力提供模块可以为发条、蓄电池以及太阳能电池等。
本实用新型可以设置多个光学传感器，通过光学传感器识别不同方位或者不同类型的颜色数据库。
本实用新型中采用现有多种常用的光学传感器均可，作为优选，所述光学传感器包括环境光传感器、颜色识别传感器、灰度传感器、红外线传感器以及摄像头中的至少一种。本实用新型中颜色数据库的设计类型有多种，例如可以依据颜色种类、颜色顺序以及颜色图案进行设置，因此对颜色进行识别的光学传感器的类型也可以有多种，例如可以通过环境光传感器识别光线信息，颜色识别传感器识别颜色种类信息等。
本实用新型中机器人可以为循迹机器人，也可以为声音机器人。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型通过颜色识别单元进行颜色识别，以实现对产品的控制，提高了学习趣味性，提高孩子对于学习机器运行原理的兴趣，便于孩子们学习了解。
附图说明
图1为本实用新型中循迹机器人的结构示意图。
图2为本实用新型中循迹机器人底部结构示意图。
图3为本实用新型中循迹机器人循迹识别时的示意图。
图4为本实用新型中音乐机器人的结构示意图。
图5为本实用新型中音乐机器人颜色识别单元进行颜色识别时的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，实施例可以为一种循迹机器人，如图4所示，实施例也可以为一种音乐机器人。
本实用新型中颜色可以是基于被检测物体所发射或发射的光，例如循迹机器人的被测物体可以为一张带有彩色线段的白色卡纸，其中彩色线段有多种表现形式，例如颜色A、B、C的直线线段、颜色BC或颜色ABC的组合线段以及不同形状的颜色ABC组合线段等，其中颜色A、B、C在一定光照条件下被颜色识别单元1能检测到的颜色信息为A’、B’、C’，基于该些信息可以形成本实用新的所述的颜色。
如图5所示，音乐机器人被检测物体可以为自发光的小球10，小球发射的光分为A、B、C三种，光在一定光照条件或无光照条件下被颜色识别单元1能检测的颜色信息为A’、B’、C’，基于该信息也可以形成本实用新型所述的颜色数。本实用新型中的颜色也可以颜色序列或图案，颜色序列或图案为基于颜色信息A’、B’、C’所构件的颜色排列方式、变换顺序或图案。例如对于循迹机器人来说，所检测的彩色线段其中一种表现形式可以为颜色线段组合ABC，由一定宽度的线段A、一定宽度的线段B和一定宽度的线段C相连，当循迹机器人通过时，该颜色线段组合所包含的所有颜色会在一定时间内按其行走顺序检测到，基于此可以形成本实用新型所述的颜色的一种。对于音乐机器人来说，被检测的物体为发光小球，发光小球会在一定时间内由颜色A变到颜色B再变到颜色C，当颜色识别单元1检测到一定时间内小球发光的颜色变化顺序时，可以基于此形成本实用新型所述的颜色的一种。
本实用新型中可以根据颜色形成不同的控制机器人的指令。例如颜色线段组合BC所对应的功能解释为使循迹机器人加速行驶一定时间。对于音乐机器人来说，可以发出不同节奏、音色、频率等的音乐功能，例如颜色序列由A’变到 B’再变到C’所对应的功能解释可以为从钢琴音色切换到架子鼓音色的音乐功能。
本实用新型通过颜色识别单元1对被检测物体所发出或反射的光进行检测并通过中央处理单元2将所检测到的颜色信息形成用于控制受控单元的指令。
被检测物体分别为无法自发光的物体(反光的带有彩色线段的卡纸)，以及自发光物体(例如自发光的小球)，即使光照不足的环境下颜色识别单元1 对自发光小球也可以正常工作，而对无法自发光的卡纸就需要通过控制循迹机器人的LED灯光模块7进行补光以达到识别效果。其中被检测物体也可以为带有颜色物体、液晶屏幕呈现的画面、卡纸以及发光物体等。
本实用新型中颜色识别单元1包括至少一个光学传感器11。本实用新型可以设置多个光学传感器11，通过光学传感器11识别不同方位或者不同类型的颜色数据库。如图2和图3所示，本实施例中光学传感器11包括4个红外线传感器和1个颜色识别传感器被安置在机器人的底部，排成一条直线，红外线传感器均匀的两两分布在颜色识别传感器的两侧，颜色识别传感器固定在机器人底部中间的位置，电机驱动单元6控制的轮子13固定在机器人底部靠后的两侧，动力提供模块8为7.4v锂电池。
当机器人运行时，若光学传感器11检测到不具有自发光功能的所带有彩色线段时，如图3所示，若颜色识别传感器111在彩色线段中间位置，红外线传感器112分别在线段左侧及右侧，且机器人朝标注方向前进时，进入运行状态。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型(实用新型)权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种模块化颜色识别机器人，其特征在于，包括两个机器人部件以及设置于机器人部件上的基于颜色识别的控制系统，所述控制系统包括：
颜色识别单元，用于对外部物体进行颜色识别；
中央处理单元，接收颜色识别单元识别的颜色信息，并与预先存储的颜色语义信息进行比对；
受控单元，受控于中央处理单元，所述中央处理单元根据颜色语义信息比对结果对输出单元发出相应的控制指令；
LED灯光模块，用于提供光线；
所述颜色识别单元包括设置在机器人的底部且排成一条直线的光学传感器，所述光学传感器包括识别光线信息的环境光传感器、4个红外线传感器和1个颜色识别传感器，颜色识别传感器固定在机器人底部中间的位置，红外线传感器均匀的两两分布在颜色识别传感器的两侧。
2.如权利要求1所述的模块化颜色识别机器人，其特征在于，还包括与中央处理单元信号连接的存储单元。
3.如权利要求1所述的模块化颜色识别机器人，其特征在于，所述受控单元包括受控于所述中央处理单元的电机驱动单元。
4.如权利要求1所述的模块化颜色识别机器人，其特征在于，还包括用于提供电能的动力提供模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820939675.6U CN212044742U (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种模块化颜色识别机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820939675.6U CN212044742U (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种模块化颜色识别机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212044742U true CN212044742U (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=73508722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820939675.6U Active CN212044742U (zh) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 一种模块化颜色识别机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212044742U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116311860A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-06-23 | 麦岩智能科技(北京)有限公司 | 一种数据处理方法、装置、电子设备及介质 |
-
2018
- 2018-06-15 CN CN201820939675.6U patent/CN212044742U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116311860A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-06-23 | 麦岩智能科技(北京)有限公司 | 一种数据处理方法、装置、电子设备及介质 |
| CN116311860B (zh) * | 2023-03-17 | 2024-07-16 | 麦岩智能科技(北京)有限公司 | 一种数据处理方法、装置、电子设备及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190168128A1 (en) | Interactive learning blocks | |
| US7363108B2 (en) | Robot and control method for controlling robot expressions | |
| CN104096366B (zh) | 一种智能积木系统及智能积木的控制方法 | |
| WO2012142851A1 (zh) | 婴幼儿动中育乐育教系统及教育方法 | |
| CN105893060A (zh) | 一种图形化编程系统及其方法 | |
| CN106445170A (zh) | 基于ar的互动投影系统 | |
| CN104107554A (zh) | 一种智能积木系统及智能积木的控制方法 | |
| CN111932985A (zh) | 一种编程语言实物化积木编程系统 | |
| CN212044742U (zh) | 一种模块化颜色识别机器人 | |
| CN109887383A (zh) | 一种逻辑块、逻辑板、拼版式逻辑编程系统及方法 | |
| Chang et al. | Smart hat: design and implementation of a wearable learning device for kids using AI and IoTs techniques | |
| CN108187299A (zh) | 一种便携式多功能康复训练装置及训练方法 | |
| CN213159402U (zh) | 一种编程语言实物化积木编程系统 | |
| CN205680078U (zh) | 一种图形化编程系统 | |
| CN106737742A (zh) | 一种声控移动早教机器人 | |
| WO2019169664A1 (zh) | 一种智能互动学习方法 | |
| CN116165937A (zh) | 智能萌宠 | |
| CN114415924A (zh) | 一种基于实物编程的多模态交互方法及相关设备 | |
| CN212032628U (zh) | 一种远程同感智能教学吉他 | |
| CN208302215U (zh) | 一种数字早教益智玩具 | |
| CN108972542A (zh) | 一种基于颜色识别的控制方法 | |
| CN207833708U (zh) | 一种多方位简化编程学习过程的教具和编程教具 | |
| He et al. | Multi-sensors for robot teaming using raspberry PI and VEX robotics construction kit | |
| CN206214696U (zh) | 投篮互动系统 | |
| CN214634010U (zh) | 编程式卡片及读卡式可编程教育玩具组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220401 Address after: 310051 Room 309, building 2, No. 1, Weiye Road, Puyan street, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Hangzhou Yiling Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 310026 3601, building 1, Zhejiang chamber of Commerce building, No. 299, Pinglan Road, ningwei street, Xiaoshan District, Hangzhou, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG JINKE TOM CAT NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |