[发明专利]一种基于ARM的智能感应儿童玩具机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种基于ARM的智能感应儿童玩具机器人。

背景技术

幼儿期是人生智力发展的关键期，抓紧早期教育，可以提高学习效果。幼儿在2-3岁期间是学习口头语言的最佳年龄；外语学习最迟也不能超过4-5岁，因为在这时幼儿学习外语不会与本国语言相混淆；5-5岁半则是掌握数概念的最佳年龄；6岁是发展大小、方位知觉最佳年龄。然而对于现在的大多数白领工薪阶级家庭而言，由于父母双方都要进行工作，能够陪伴孩子的时间并不是很多，一般都用玩具吸引孩子的注意力。但是现有的玩具对于智力的开发能力有限，且有些玩具存在安全隐患当父母不在孩子的身边时，无法随时掌握孩子的状况，不能够及时发现问题，很容易导致出现危险。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于ARM的智能感应儿童玩具机器人，具有智能图像识别以及语言交互功能，且可以自动行走，看护陪伴幼儿，保证孩子安全，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于ARM的智能感应儿童玩具机器人，包括机器人外壳，所述机器人外壳包括头部和机身，所述机身的底部安装有行走机构，所述头部的正面装有图像采集系统，所述头部内部安装有主控模块，所述机身的上端两侧还安装有机械手，所述机械手上安装有触摸感应模块；所述主控模块包括核心控制器，所述核心控制器的电源端连接有电源板，所述电源板用于给各个小模块供电，核心控制器的数据端连接有信号采集处理模块和语音交互模块，核心处理器的数据通信端还连接有数据通信模块，所述行走机构与核心控制器之间连接有电机驱动器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述行走机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮的轮轴通过传输带连接有驱动电机，从动轮与主动轮通过联轴器相连接，所述驱动电机的控制端连接到电机驱动器的输出端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述核心控制器采用stm32ARMCortex-M3处理器，且核心控制器连接有时钟晶振、复位电路和开关按键组成最小系统。

作为本发明一种优选的技术方案，所述图像采集系统包括摄像头模组，所述摄像头模组包括两个高清摄像头，分别安装在头部左右眼睛位置，摄像头模组的输出端连接有视频采集卡，所述视频采集连接到核心控制器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述触摸感应模块包括温度传感器和电流传感器，所述温度传感器和电流传感器的输出端连接有触摸IC芯片，所述触摸IC处理芯片采用TP6016芯片。

作为本发明一种优选的技术方案，所述信号采集处理模块包括DSP处理器，所述DSP处理器采用TI的TMS320C6414芯片，且DSP处理器连接有数据存储单元，所述数据存储单元包括DDR存储器、FLASH存储器和TF存储卡，且DSP处理器与核心控制器的UART串口相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述语音交互模块包括麦克风和扬声器，所述麦克风的输出端连接有语音识别器，扬声器的信号输入端连接有语音合成器，所述语音识别器的输出端和语音合成器的输入端连接有音频信号编解器，所述音频信号编解器连接到核心控制器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据通信模块包括以太网控制器和蓝牙适配器，所述以太网控制器的输出端连接有无线信号收发器，且连接SIM卡，所述蓝牙适配器的输出端连接有蓝牙信号收发器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于ARM的智能感应儿童玩具机器人，通过设置语音交互模块，利用麦克风和语音识别器进行语音信号采集操作，利用扬声器和语音合成器进行语音信号输出操作，从而实现语音交互功能，帮助孩子培养语言能力；通过设置图像采集系统，利用摄像头模组进行实时视频监控，利用触摸感应模块进行周围环境感知操作，得到的数据经过信号采集处理模块处理后，并通过数据通信模块可以传输至父母的智能接收终端，从而实现远程监控，保证孩子的安全；本发明具有智能图像识别以及语言交互功能，且可以自动行走，看护陪伴幼儿，保证孩子安全。

附图说明

图1为本发明电气模块结构示意图；

图2为本发明剖面外观示意图；

图3为本发明底部行走机构示意图。

图中：1-机器人外壳；2-头部；3-机身；4-行走机构；5-图像采集系统；6-主控模块；7-机械手；8-触摸感应模块； 11-信号采集处理模块；12-语音交互模块；13-数据通信模块； 15-主动轮；16-从动轮； 18-联轴器。

具体实施方式