CN216991920U - 一种儿童智能学习机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种儿童智能学习机器人，包括3D摄像头模块，用于捕捉并识别人脸动作与表情特征，获得图像信号；语音识别模块，包括麦克风阵列模块；所述麦克风阵列模块环绕设置在所述机器人头部上，用于获得语音信号；控制器，与所述3D摄像头模块、所述语音识别模块连接；壳体，包括机器人头部，所述机器人头部的方向根据所述图像信号、所述语音信号调整；本实用新型提高了与用户的互动能力。

Description

一种儿童智能学习机器人

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，具体涉及一种儿童智能学习机器人。

背景技术

随着人工智能技术的发展，儿童智能学习机器人也逐渐走进了每个家庭。现有技术下，学习机器人的功能比较单一，与儿童的互动性不高。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种儿童智能学习机器人，提高了与用户的互动能力。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

一种儿童智能学习机器人，包括

3D摄像头模块，用于捕捉并识别人脸动作与表情特征，获得图像信号；

语音识别模块，包括麦克风阵列模块；所述麦克风阵列模块环绕设置在所述机器人头部上，用于获得语音信号；

控制器，与所述3D摄像头模块、所述语音识别模块连接；

壳体，包括机器人头部，所述机器人头部的方向根据所述图像信号、所述语音信号调整。

进一步的，所述壳体还包括底座和机器人身体；所述机器人头部与所述机器人身体通过第一水平转动连接部连接；所述机器人身体与所述底座通过第二水平转动连接部连接。

进一步的，所述第一水平转动连接部连接有第一伺服电机驱动模块；所述第二水平转动连接部连接有第二伺服电机驱动模块；所述第一伺服电机驱动模块、所述第二伺服电机驱动模块均设置在所述壳体内。

进一步的，还包括

供电模块，包括若干电池；

电池传感模块，与所述供电模块连接，用于获取电池状态信息，所述电池状态信息包括所述电池的电压、电流和温度中的至少一种；

所述控制器与所述3D摄像头模块连接，用于根据所述电池传感模块传输的电池状态信息，调整每次充放电过程的电流，控制电池的充电时间和次数。

进一步的，还包括LCD显示模块；所述LCD显示模块设置在所述机器人头部上。

进一步的，还包括音响功放模块；所述音响功放模块设置在所述壳体上。

进一步的，所述电池为锂聚合物电池。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

语音识别模块中的麦克风阵列模块环绕设置在机器人头部上，基于麦克风阵列的噪声源定位原理，获得用户的语音信号后，判断用户的位置，控制器控制机器人头部转动至用户的方向，再根据3D摄像头模块获取的图像信号，当图像信号能完整识别用户的脸部正面时，则说明机器人头部对准了用户，3D摄像头模块起辅助配合识别用户的方向的作用，提高了与用户的互动能力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例一所述儿童智能学习机器人的结构框图；

图2为实施例一所述儿童智能学习机器人的主视图；

图3为实施例一所述儿童智能学习机器人的后视图。

标记说明：1、3D摄像头模块；2、语音识别模块；3、控制器；41、机器人头部；42、机器人身体；43、底座；5、电池传感模块；6、LCD显示模块；7、音响功放模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

本实施例提供了一种儿童智能学习机器人，包括

3D摄像头模块1，用于捕捉并识别人脸动作与表情特征，获得图像信号；3D摄像头技术进行拍摄时采集得到人脸图像深度信息，能够获取更多的特征信息，在传统人脸识别技术基础上大幅提升识别准确率。

语音识别模块2，包括麦克风阵列模块；所述麦克风阵列模块环绕设置在所述机器人头部41上，用于获得语音信号；

控制器3，与所述3D摄像头模块1、所述语音识别模块2连接；

壳体，包括机器人头部41，机器人头部41的方向根据所述图像信号、所述语音信号调整。

具体的，语音识别模块2中的麦克风阵列模块环绕设置在机器人头部41上，基于麦克风阵列的噪声源定位原理，控制器3获得用户的语音信号后，判断用户的位置，控制器3控制机器人头部41转动至用户的方向，需要说明的是，基于麦克风阵列的噪声源定位原理是现有技术，此处不再赘述；控制器3再根据3D摄像头模块1获取的图像信号，当图像信号能完整识别用户的脸部正面时，则说明机器人头部41对准了用户，3D摄像头模块1起辅助配合识别用户的方向的作用，提高了与用户的互动能力。

在一些实施例中，所述壳体还包括底座43和机器人身体42；所述机器人头部41与所述机器人身体42通过第一水平转动连接部连接；所述机器人身体42与所述底座43通过第二水平转动连接部连接。

具体的，所述第一水平转动连接部连接有第一伺服电机驱动模块；所述第二水平转动连接部连接有第二伺服电机驱动模块；所述第一伺服电机驱动模块、所述第二伺服电机驱动模块均设置在所述壳体内。

作为更具体的实施方式，当用户发出声音时，控制器3根据语音信号，定位到用户的方向，控制器3并根据所述用户的方向调整所述机器人头部41的方向；再根据3D摄像头模块1拍摄的图像信号，准确将机器人头部41对准用户。

在一些实施例中，还包括供电模块，包括若干电池，电池可以是但不限制于锂聚合物电池；电池传感模块5，与所述供电模块连接，用于获取电池状态信息，所述电池状态信息包括所述电池的电压、电流和温度中的至少一种；所述控制器3与所述3D摄像头模块1连接，用于根据所述电池传感模块5传输的电池状态信息，调整每次充放电过程的电流，控制电池的充电时间和次数。

具体的，电池传感模块5的作用是能够准确测量电池的电压、电流和温度，最大程度降低功耗，且不降低准确度或数据数据处理能力，保障电池数据的安全性能。控制器3根据电池和机器设备使用记录，调整每次充放电过程的电流，已经对电池的过放和截止电压的控制和调整，在保证电池电量的情况下，控制电池的充电时间和次数，从而增加电池的使用寿命。

在一些实施例中，还包括LCD显示模块6；所述LCD显示模块6设置在所述机器人头部41上。

在一些实施例中，还包括音响功放模块7；所述音响功放模块7设置在所述壳体上。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种儿童智能学习机器人，其特征在于，包括：

壳体，包括机器人头部；

3D摄像头模块，用于捕捉并识别人脸动作与表情特征，获得图像信号；

语音识别模块，包括麦克风阵列模块；所述麦克风阵列模块环绕设置在所述机器人头部上，用于获得语音信号；

控制器，与所述3D摄像头模块、所述语音识别模块连接；

所述机器人头部的方向根据所述图像信号、所述语音信号调整；

供电模块，包括若干电池；

电池传感模块，与所述供电模块连接，用于获取电池状态信息，所述电池状态信息包括所述电池的电压、电流和温度中的至少一种；

所述控制器与所述3D摄像头模块连接，用于根据所述电池传感模块传输的电池状态信息，调整每次充放电过程的电流，控制电池的充电时间和次数。

2.根据权利要求1所述的儿童智能学习机器人，其特征在于，所述壳体还包括底座和机器人身体；所述机器人头部与所述机器人身体通过第一水平转动连接部连接；所述机器人身体与所述底座通过第二水平转动连接部连接。

3.根据权利要求2所述的儿童智能学习机器人，其特征在于，所述第一水平转动连接部连接有第一伺服电机驱动模块；所述第二水平转动连接部连接有第二伺服电机驱动模块；所述第一伺服电机驱动模块、所述第二伺服电机驱动模块均设置在所述壳体内。

4.根据权利要求1所述的儿童智能学习机器人，其特征在于，还包括LCD显示模块；所述LCD显示模块设置在所述机器人头部上。

5.根据权利要求1所述的儿童智能学习机器人，其特征在于，还包括音响功放模块；所述音响功放模块设置在所述壳体上。

6.根据权利要求1所述的儿童智能学习机器人，其特征在于，所述电池为锂聚合物电池。

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