[实用新型]家用教育移动点读机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种点读机器人，特别是关于一种基于家庭环境使用的家用教育移动点读机器人。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭已经成为可能。现在从事机器人商用化的公司大多是将机器人作为教学器具，应用于教学。但是，此类机器人通常作为学校进行C语言培训、电子电路教学的辅助工具，对用户的能力要求较高，因此面向的学生大多是高中以上的在校生。目前，市场上出现了一些家用机器人，例如除草机器人、搬用机器人、清洁机器人。国内市场上销售的用于家庭的机器人产品是一种称为清洁机器人的智能吸尘器，它主要承担家居环境的清洁工作。此类机器人主要承担一些家庭生活中的繁琐，或是重复性的事情，其功能单一，智能化程度较低。除了能给用户提供特定的服务外(如扫地)，没有任何附加值，也没有升级换代的可能。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种适用于教育应用、功能较多且智能化程度较高的家用教育移动点读机器人。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种家用教育移动点读机器人，其特征在于：它包括一点读机器人、一手持终端、一用户端和一充电器；所述点读机器人为所述家用教育移动点读机器人提供硬件平台；所述手持终端实现人机接口；所述充电器为所述家用教育移动点读机器人中各部件提供电能；所述点读机器人包括一人机接口单元、一主控制器、一语音单元、一机器人定位单元、一电机驱动单元、一数据存储单元和一电源管理单元；所述人机接口单元通过媒介与所述用户端进行信息交互，并将接收到的数据传输至所述主控制器；所述语音单元用于语音识别和语音输出，并将采集到的语音信号传输至所述主控制器；所述机器人定位单元将所述点读机器人外部信息传输给所述主控制器，完成对所述点读机器人所处环境的识别及定位；所述电机驱动单元由所述主控制器控制，实现对伺服电机的控制；所述数据存储单元用于存储更新的数据包以及所述语音单元识别中的临时文件，且所述数据存储单元与所述主控制器进行信息交互；所述点读机器人内的各个单元均由所述电源管理单元进行供电；所述手持终端包括一主控制器、一存储单元、一通信单元、一人机接口模块和一电池；所述存储单元、通信单元和人机接口模块分别与该所述主控制器进行信息交互，且各部件均由所述电池供电；所述充电器包括一主控制器和一智能充电管理单元，该所述主控制器负责协调网络信息的接收、存储、传输，以及对所述智能充电管理单元的控制。

所述语音单元包括一拾音器、一模数转换器、一语音控制器、一语音存储单元、一音频均衡单元、一数模转换器、一功率放大单元和一扬声器；外界声音依次经所述拾音器和模数转换器转换后，传输至所述语音控制器内，将信号编码并与预先存储在所述语音存储单元内的相近编码进行对比，确定输入声音的含义；所述语音控制器根据所述主控制器发送的指令，从所述语音存储单元中调用所需语音数据，并对该语音数据进行解码；解码后的语音数据依次经所述音频均衡、数模转换器和功率放大单元后，由所述扬声器将语音信号向外界传出。

所述人机接口单元包括一按键输入单元、一ZigBee/蓝牙接口单元、一红外遥控接收单元、一LED显示屏、一指示灯和一灯光效果模块；由所述主控制器负责协调各部分的工作，并由所述数据存储单元储存各部分执行命令的信息；所述人机接口单元与所述用户端进行信息交互方式采用手机、遥控器、按键或通过PC机无线网卡遥控。

所述电机驱动单元包括一比例积分微分控制器、一电机驱动器、一驱动电机、一编码盘、一驱动轮、一伺服电机驱动器和一伺服电机；所述比例积分微分控制器根据所述主控制器的控制指令控制所述电机驱动器，控制所述驱动电机；所述驱动电机驱动轴上的编码盘与所述驱动电机同步转动，将所述驱动电机的驱动轮的运转情况反馈至所述比例积分微分控制器；所述比例积分微分控制器再根据所述编码盘的反馈数据以及所述主控制器的控制指令，对所述电机驱动器实现循环控制；同时所述主控制器向所述伺服电机驱动器发出控制指令，由所述伺服电机驱动器带动所述伺服电机工作。

所述比例积分微分控制器的控制方式采用位置式比例积分微分控制或者采用增量式比例积分微分控制。

所述电源管理单元包括一电池电压采集模块、一电流采集模块、一温度采集模块、一电源数据显示单元、一电源指示灯和一通信单元；所述电池电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块将采集到的电池组数据信息发送至所述主控制器内处理后，发送至所述电源数据显示单元，并控制所述电源指示灯的开关；所述电源管理单元通过所述通信单元与所述充电器进行信息交互。