[发明专利]一种人形机器人教学控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种人形机器人教学控制系统及方法，包括多媒态教育机器人、多媒态服务器、多媒态学生端和多媒态教师端；多媒态教育机器人包括人形机器人本体、情感识别模块、状态分析模块、信息处理模块、多媒态通信模块、人机交互模块；情感识别模块主要负责采集记录信息；信息处理模块对采集记录信息与状态分析模型进行校对；人机交互模块根据信息处理模块校对结果，及时调整学生学习方案，最终将新方案反馈到多媒态服务器。本发明所述的一种人形机器人教学控制系统及方法，形成了人‑机‑境共融的新教学模式，互动更高效，更紧密，针对性更强，提供优质的教育教学服务，从而提高了学生的学习效率。

技术领域

本发明涉及机器人教学系统技术领域，特别涉及一种人形机器人教学控制系统及方法。

背景技术

随着机器人和人工智能技术的发展，以及经济增长、消费升级、产业政策和资本助力，教育机器人已经成作为AI(人工智能)的集大成者，对人类的认知、决策、智力、情感等的影响日益受到关注，可为教育类产业发展提供新的视角；教学活动类机器人主要用于特定的教学课程与课堂教学活动，作为教辅工具直接辅助学习者进行机器人和其他领域相关知识的学习与实践，并支持学习者自行拆装或编程；教育服务类机器人指可以直接对教学过程进行辅助服务的机器人，其应用过程常被归类为三种基本角色，即导师、学伴及监督者。

但是现有的人形机器人在教学过程中，不能够与学生和教师形成很好的互动，学生和教师的体验性较差，影响其参与度和投入度，无法提供沉浸式动态语言学习环境，不能更好地提高教师与学生的教学效率。故此，我们提出了一种人形机器人教学控制系统及方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种人形机器人教学控制系统及方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种人形机器人教学控制系统，包括多媒态教育机器人、多媒态服务器、多媒态学生端和多媒态教师端；

所述多媒态教育机器人包括人形机器人本体、情感识别模块、状态分析模块、信息处理模块、多媒态通信模块和人机交互模块；

所述多媒态服务器存储有教育资源数据和教学控制模型；

所述状态分析模块与多媒态服务器相连，所述状态分析模块内部存放有状态分析模型；

所述情感识别模块主要负责采集记录包括学生面容信息、微表情信息和学习状态信息；

所述信息处理模块与情感识别模块和状态分析模块相连，对采集记录信息与状态分析模型进行校对；

所述多媒态通信模块用于将面容信息、微表情信息和学习状态信息发送至多媒态教师端或多媒态学生端；

所述人机交互模块与信息处理模块相连，根据信息处理模块校对结果，及时调整学生学习方案，最终将新方案反馈到多媒态服务器。

优选的，所述教育资源数据包括案例库、学生特征库和教师特征库。

优选的，所述状态分析模型包括学生表情识别分析模型和学生学习状态分析模型。

优选的，所述多媒态学生端和多媒态教师端还用于采集面容信息、微表情信息和学习状态信息，并选择多媒态通信模式。

优选的，所述多媒态通信模块还用于从多媒态服务器获取案例库、学生特征库和教师特征库的更新数据。

优选的，所述多媒态通信模式包括广播式和双向式，所述双向式包括一对一、一对多和多对多。

优选的，所述多媒态教师端和多媒态学生端用于向人机交互模块发送教学模式指令。

优选的，所述教学模式指令包括课堂教学模式和课堂辅导模式，所述课堂教学模式包括教师主讲式、机器人辅助式和机器人主讲式。