[实用新型]家用教育机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人系统，特别是关于一种应用于家庭环境下使用的家用教育机器人系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭已经成为可能。现在从事机器人商用化的公司大多是将机器人作为教学器具，应用于教学。此类机器人通常作为学校进行C语言培训、电子电路教学的辅助工具，对用户的能力要求较高，因此，面向的学生大多是高中以上的在校生。

目前，市场上出现了一些家用机器人，例如除草机器人、搬用机器人、清洁机器人。国内市场上销售的用于家庭的机器人产品是一种称为清洁机器人的智能吸尘器，它主要承担家居环境的清洁工作。此类机器人主要承担一些家庭生活中的繁琐，或是重复性的事情，其功能单一，智能化程度低。除了给用户提供特定的服务外(如扫地)，没有任何附加值，也没有升级换代的可能。并且到目前为止，以对话机器人为概念的机器人或其它教学产品已经有很多种，它们大多采用语音识别技术，配备了称之为“语音识别引擎”的功能模块。由于受当前语音识别技术，以及由于各地方言造成的语音识别困难等等因素的限制，使用语音识别技术的教育产品离预想的效果还有很大差距。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，成本低廉，能提高识别精度，实用价值较高，具有自动识别功能的家用教育机器人系统。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种家用教育机器人系统，其特征在于：它包括机器人、手持式识别系统和充电管理系统，用户将需要信息存储至所述机器人内的存储设备中，用户将识别对象插到所述手持式识别系统，所述机器人与所述手持式识别系统之间通过无线数据通网络相互传递信息，使用户通过所述手持式识别系统与所述机器人进行互动学习；所述机器人和手持式识别系统均由所述充电管理系统供电；所述手持式识别系统包括主控制器、条码识别单元、触摸板识别单元、无线数据传输单元、电源管理单元和人机接口单元；所述主控制器用于监测所述条码识别单元、触摸板识别单元、无线数据传输单元、电源管理单元和人机接口单元的工作状态；所述条码识别单元用于将读取的识别对象上的条形码信息传输至所述主控制器；所述触摸板识别单元用于读取所述用户点击的识别对象信息，并将识别对象信息传输至所述主控制器；所述无线数据传输单元用于将所述主控制器编码后的数据转换成无线信号并发送出去，同时接收所述机器人发送的无线信号；所述电源管理单元用于对所述手持式识别系统进行供电管理和控制；所述人机接口单元用于所述手持式识别系统与所述用户进行信息交互。

所述机器人包括另一人机接口单元、主控单元、语音识别单元、语音输出单元、传感器单元、电机驱动单元、文件存储单元、无线数据传输单元和电源管理单元；所述人机接口单元通过媒介与所述用户进行信息交互，并将接收到的信息传输给所述主控单元，将所述主控单元发来的控制信号传递给用户；所述语音识别单元将采集到的声音信号预处理后，传递给所述主控单元进行处理；所述语音输出单元根据所述主控单元的控制命令发出声音；所述传感器单元将所述机器人外部信息传输给所述主控单元，完成对所述机器人所处环境的识别及定位；所述电机驱动单元由所述主控单元控制，实现对驱动电机及动作伺服电机的控制；所述文件存储单元用于存储更新的数据包以及所述语音识别单元中的临时识别文件，且与所述主控单元进行信息交互；所述无线数据传输单元由所述主控单元控制，通过无线数据网络与所述手持式识别系统进行信息交互；所述机器人内的各个单元均由所述电源管理单元供电。

所述充电管理系统包括交流/直流转换电路、充电管理电路、充电接口和定位信标；所述交流/直流转换电路用于将家用市电转换为所述机器人充电使用的直流电压；所述充电管理电路根据充电的各种状态对充电过程进行管理；所述充电接口包括充电的电气接口和机械接口，用于实现所述机器人与充电器的自主对接和断开；所述定位信标用于为所述机器人提供充电器的定位信号，使机器人正确地进入充电器。

所述条码识别单元包括条形码光电传感器阵列、防护电路、滤波及信号整理电路和信号接口电路，所述条形码光电传感器阵列将获取的识别信息依次经所述防护电路、滤波及信号整理电路传输至所述信号接口电路，由所述信号接口电路将识别信息传输至所述手持式识别系统内的主控制器。

所述触摸板识别单元包括触摸板、信号转换电路和接口电路，所述触摸板将识别出的所述用户点击的识别对象的坐标信息，经所述信号转换电路将坐标信息转化为所述主控制器能够处理的信号格式，并经所述接口电路传输至所述主控制器。