[发明专利]具有机器人控制单元的玩具搭建系统

说明书

一种玩具搭建机器人系统，包括机器人控制单元，所述机器人控制单元包括：壳体，其包括联接元件，该联接元件被配置为将所述机器人控制单元与协作的玩具搭建元件可拆解地互连；包括经编程指令的处理器；连接以与处理器通信的多个I/O端口；在壳体的前侧以二维阵列布置的多个分离的发光器，每个发光器可响应于来自处理器的指令操作以产生至少两个不同的指示状态；其中，发光器相对于I/O端口对准，使得每个I/O端口具有在其附近的相关联的发光器。响应于来自处理器的指令，发光器可操作为产生对关于机器人控制单元的数据编码的机器可读代码。所述机器可读代码可以包括用于机器人控制单元和外部设备之间交互的指令。

技术领域

本发明在一方面涉及一种包括机器人控制单元的玩具搭建机器人系统，其中机器人控制单元包括：壳体，其包括被配置为将机器人控制单元与协作的玩具搭建元件可拆解地互连的联接元件；处理器，其包括经编程指令；多个I/O端口，其被配置为与处理器通信。

背景技术

包括在搭建具有诸多功能的玩具机器人中使用的机器人控制器的玩具搭建系统为用户(特别是儿童)提供了可高度互动和趣味盎然的游戏体验。当机器人控制器集成到具有运动功能的玩具搭建模型中时，特别是与合适的外围设备(如执行器和/或传感器)结合使用时，可以使模型“具有生命”，以执行编程甚至自主的功能。相比其他情况，设计、建造和编程这样的机器人是富有挑战的任务，它们可以通过游戏的方式激发用户的高级学习体验。

然而，为了成功地使用户参与到任务中，以适合广泛用户的方式促使对于建造和编程过程中的各个步骤的直观理解是重要的，不同用户可能具有十分不同的水平的建造和编程经验。

因此，需要一种改进的机器人控制器，例如用于机器人搭建套件中，尤其是用于机器人玩具搭建模型中，其以游戏的方式增强了建造和编程的体验。

US 2017/0263155公开了一种电路构建装置。该构建装置配置为类似搭建型砖块，其具有用于协作接合的凸柱和插口。各特定砖块和轮毂的形状和特征允许改进的电路搭建和学习。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种包括机器人控制单元的玩具搭建机器人系统，其中，所述机器人控制单元包括：

-壳体，其包括联接元件，该联接元件被配置为用于将机器人控制单元与协作的玩具搭建元件可拆解地互连；

-处理器，其包括经编程指令；

-多个I/O端口，其被配置为与处理器通信；

-多个分离的发光器，每个发光器能响应于来自所述处理器的指令而操作，以选择性地产生至少两个不同的指示状态；

其中，所述发光器布置在包括正交的列和行的二维矩阵中，每个行在第一端和第二端之间延伸，其中所述行的第一端限定矩阵的第一边缘，所述行的第二端限定矩阵的与第一边缘相反的第二边缘；其中，每个I/O端口位于由所述行中的一行所限定的线上，并且位于所述行的第一和第二端之一处。

通过这样将分离的发光器和I/O端口彼此对准地布置，玩具搭建机器人系统的变化状态，特别是根据机器人控制单元的变化配置的I/O端口之间的不同关系，可以灵活而明确的方式动态而被可视化。例如，关于玩具搭建系统的当前状态的信息可以是可视的，因为在搭建和/或操作玩具机器人建造物过程中，与外围设备的连接或与外部设备的交互应向用户给出提示和指示，以及应能被尝试、配置和/或重新配置。此外，可视化可以每次动态调整以反映玩具搭建系统的当前状态。从而，通过根据玩具搭建机器人系统中的机器人控制单元的当前配置的发光器，可实现对不同I/O端口状态的进一步改进的可视化。矩阵布局与I/O端口及其相关发光器的对齐方式相结合，增强了机器人控制单元的可访问性(accessibility)，以供经验不足的用户在复杂建造物中使用。