[发明专利]一种教学机器人系统和组装方法

权利要求书

1.一种教学机器人系统，其特征在于，包括：搭配模块、服务器、用户端和存储模块；

所述搭配模块用于供学生从多个类型的搭配模块中选取课程所需类型和数量的搭配模块，通过机械结构的组装以及搭配模块提供的IO接口之间的电路连接，拼装成教学机器人，并且每个所述搭配模块中存储有对应的ID号；另外，所述搭配模块包括以下三类：感知单元、控制单元和执行单元；所述感知单元用于感知周围环境信号，所述控制单元用于根据所述周围环境信号控制所述执行单元执行所述控制程序中相应的动作；其中，所述感知单元包括：存储子单元，用于存储所述感知单元的ID号，所述ID号用于表示所述感知单元的类型；感知子单元，包括传感器以及传感器的支撑电路；通信子单元，用于与所述服务器建立通信链路，将所述感知单元的ID号发送至服务器，以及接收服务器下行传输的针对本感知单元的驱动程序；所述控制单元包括：存储子单元，用于存储所述控制单元的ID号，所述ID号用于表示所述控制单元的类型，以及接收并存储所述服务器发送的控制程序；控制子单元，用于根据所述服务器发送的控制程序对感知单元的传感器输出的感知信号进行识别和判断，并且对所述执行单元进行控制；通信子单元，用于与所述服务器建立通信链路，将所述控制单元的ID号发送至服务器，以及接收服务器下行传输的针对本控制单元的驱动程序，还接收服务器生成的控制程序；所述执行单元包括：存储子单元，用于存储所述执行单元的ID号，所述ID号用于表示所述执行单元的类型；动作子单元，用于使所述执行单元执行所述控制程序指示的相关动作；通信子单元，用于与所述服务器建立通信链路，将所述执行单元的ID号发送至服务器，以及接收服务器下行传输的针对本执行单元的驱动程序；

所述服务器用于根据所述搭配模块的ID号从所述存储模块中调用对应的所述搭配模块的驱动程序，下发给所述搭配模块；并且，根据所述搭配模块的ID号从存储模块调用与该搭配模块对应的图形对象配置文件并传输给用户端，并接收所述用户端发送的基于图形对象的控制逻辑时序文件，根据所述控制逻辑时序文件调用存储模块中的代码化编译库，生成控制程序，所述控制程序是经过编译的机器可执行代码，用于对所述教学机器人进行控制，将所述控制程序的可执行代码下发给搭配模块拼装的机器人运行，所述控制程序用于对所述教学机器人进行控制；其中，所述驱动程序具有硬件安全功能，当控制程序下达的指令超出所述搭配模块可执行的安全阈值范围，驱动程序终止所述控制指令并反馈报错信息；

所述存储模块用于存储与所述搭配模块对应的驱动程序，还用于存储对应每个类型的搭配模块以及基本运算逻辑模块的图形对象配置文件，以及存储用于将所述控制逻辑时序文件转化为代码化的机器可执行的控制程序的代码化编译库；

所述用户端用于根据服务器传输的与搭配模块对应的图形对象配置文件，在图形化界面显示与所述搭配模块对应的图形对象以及接口，所述图形对象显示每个搭配模块的ID号、类型以及每个搭配模块的IO接口；并接收用户对各搭配模块所对应的所述图形对象建立的连接关系，使各个图形对象形成与拼装的机器人系统硬件一致的连接架构，以及接收用户对每个图形对象所执行的控制逻辑以及IO接口的输入输出的设置，从而配置针对每个搭配模块的控制逻辑时序；根据图形化编程界面上图形对象的连接关系和控制逻辑时序生成所述控制逻辑时序文件，并将生成的所述控制逻辑时序文件发送至所述服务器。

2.根据权利要求1所述的教学机器人系统，其特征在于，所述用户端根据用户在图形化界面上针对搭配模块以及基本运算逻辑的图形对象建立的连接关系和设置的控制逻辑时序，生成控制逻辑时序文件，可以将该控制逻辑时序文件上传至服务器。