[发明专利]多传感器融合的早教机器人系统及运行方法

权利要求书

1.一种多传感器融合的早教机器人系统，其特征在于，包括机器人主体、电源适配器、联动手控器、无线通讯骰子、自主寻迹地垫、光电感应卡片、智能云平台和早教APP，所述联动手控器和无线通讯骰子均通过无线信号与机器人主体进行指令传输，所述智能云平台和早教APP均通过无线网络与机器人主体建立连接，所述机器人主体，包括：机器人主控器和与机器人主控器分别连接的语音单元、电机驱动单元、数据存储单元、电源管理单元、无线通讯单元和人机接口单元，所述机器人主控器，用于接收指令和控制机器人执行指令；所述语音单元，用于接收语音指令；所述电机驱动单元，用于控制机器人运动，所述数据存储单元，用于存储指令数据；所述电源管理单元，用于管理机器人主体工作用电，所述无线通讯单元，用于控制机器人主体的无线网络通讯；所述人机接口单元，用于人机交互，所述电源适配器，用于为机器人主机充电，所述联动手控器，用于控制机器人的移动，所述无线通讯筛子，用于指示机器人移动，所述自主寻迹地垫，用于模拟不同场景，通过机器人读取识别供儿童学习，所述光电感应卡片，用于提供可读取的含早教内容的图文信息，所述智能云平台和早教APP，用于和机器人主机进行数据交换与共享；

所述自主寻迹地垫采用的为自主寻迹算法，所述自主寻迹算法，包括：移动到下一位置程序算法和转向程序算法，所述移动到下一位置程序算法，包括：当机器人没有扫到码的时候，以低速直行；机器人扫到码后，第一次执行此方法时，机器人进行转向，转到机器人当前位置与目标位置的角度，转向结束后继续直行；判断当前位置与目标位置的距离大于一定值时，更新当前机器人在地垫上的角度；当机器人角度大于45度小于135度或者大于225度或者315度时，判断机器人当前位置的y坐标是否到达，否则，判断机器人当前位置的x坐标是否到达；如果机器人未到达，当机器人的角度与目标角度差值大于15度时，机器人进行转向，转向结束后继续直行；每隔一段时间重复以上步骤，直到到达，所述转向程序算法，包括：获取目标角度与机器人当前角度，如果角度差值大于45度，或者当前位置已经是最终目的地，机器人开始原地旋转至需要的角度，利用重力加速度与角加速度实时计算机器人转过的角度，来判断转过的角度是否已经大于需要的旋转的角，否则机器人以转弯的方式前进一段时间，该时间通过角度差值或角速度计算得出，转向结束，保存目标角度为当前机器人角度。

2.根据权利要求1所述的多传感器融合的早教机器人系统，其特征在于，所述联动手控器，包括：联动手控主控器和与联动手控主控器分别连接的手控器存储单元、手控器通信单元、电池和光电感应器，所述联动手控主控器，用于识别图像数据并分析；所述手控器存储单元，用于存储所有的图文信息；所述手控器通信单元，用于和机器人主体建立通信；所述电池用于为手控器的各个单元供电；所述光电感应器用于读取附有对象标示符的图文信息。

3.根据权利要求1所述的多传感器融合的早教机器人系统，其特征在于，所述无线通讯骰子，包括：骰子主控器和与骰子主控器分别连接的骰子存储单元、骰子通信单元、电池和重力感应器，所述骰子主控器，用于数据分析转发和对骰子其他单元的控制；所述骰子存储单元，用于采集的运动数据；所述骰子通信单元，用于和机器人主体建立通信；所述电池用于为骰子的各个单元供电；所述重力感应器，用于采集骰子的运动数据，并将运动数据发送至骰子主控器。

4.根据权利要求1所述的多传感器融合的早教机器人系统，其特征在于，所述自主寻迹地垫，集成了特殊的对象标识符，地垫上的每个位置都将由两个对象标识符形成的位置坐标组成。

5.根据权利要求1所述的多传感器融合的早教机器人系统，其特征在于，所述电源管理单元，包括电源管理主控器和与电源管理主控器分别连接的电池电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块、电源数据显示单元和电源指示灯，所述电源管理主控器，用于处理电池组数据；所述电池电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块均用于采集电池组数据；所述电源数据显示单元，用于显示机器人主体的电量信息；所述电源指示灯，用于指示电源的开关。