[发明专利]一种智能机器人学习玩具

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人玩具，特别涉及一种儿童早教玩伴的智能机器人学习玩具。

背景技术

目前的儿童早教产品，诸如学习机、早教机、点读机、故事机等等，在儿童眼中都是冰冷的设备，大部分都是通过简单的播放视频、故事、声音的方式，这样灌输式的学习方式互动方式单一，时间稍久，儿童容易产生烦恼，难以长久地调动儿童学习的积极性，使学习枯燥乏味，学习的效果并不理想。

而且，具有显示屏的机器人玩具，由于其颈部等部位关节运动的自由度不多，有的颈部关节直接就忽略了，头部直接安排在身体上，这样的方案虽然简单，但同时也影响机器人玩具的外观的美观度，使得机器人玩具不能更形象的模拟真人各种动作和表情。

发明内容

为解决现有机器人玩具表情显示时存在上述缺陷，本发明提供一种可逼真模仿表情的智能机器人学习玩具。

为实现上述目的，本发明采取的方案是：一种智能机器人学习玩具，包括肢体、颈部和头部，以及设于智能机器人学习玩具体内的电子中心控制装置；智能机器人学习玩具的脸部设有可显示各种拟人表情的显示屏；其特征在于：所述智能机器人学习玩具颈部设有多自由度的内藏式关节；内藏式关节主要由多自由度的碗形壳组件、可旋转的头部转动机构、以及可上下摆动的头部点头机构组成；其中，碗形壳组件套在头部转动机构外部，连接智能机器人学习玩具头部和身体与颈部的连接部位，智能机器人学习玩具头部和身体与颈部的连接部位分别设有将碗形壳组件上下两端容纳在其内的匹配孔；头部点头机构设于头部内部，并与头部转动机构上端部连接，受头部转动机构驱动。

作为上述方案的说明，智能机器人学习玩具的颈部作为关键部位，通过碗形壳组件解决多自由度的内藏式关节的水平旋转和点头时颈部衔接问题，将多自由度关节机构不外露，得到碗形壳组件的保护，而且外观上也更美观。通过前述的方案，智能机器人学习玩具能更好地拓展其功能。

作为上述方案的优选方案，前述头部转动机构包括头部转动电机、电机转动轴、轴承和支架；其中，头部转动电机设于智能机器人学习玩具身体内部，轴承固定在智能机器人学习玩具身体内部并设于头部转动电机上方，电机转动轴通过设轴承伸进智能机器人学习玩具头部内部，碗形壳组件套在轴承上方部分的电机转动轴外，支架设于进智能机器人学习玩具头部内部并与电机转动轴连接，头部点头机构可摆动地设于支架上。头部转动机构和碗形壳组件匹配，解决了智能机器人学习玩具头部水平转动的技术问题。电机转动采用轴承固定，保证了动作的流畅度的同时增加了关节的稳定性。

作为上述方案的优选方案，前述碗形壳组件主要由上下两个互相匹配套接的半球面结构的碗形壳体，以及环状结构的固定环组成，由下到上分别为内碗和外碗，外碗的上部碗口伸入头部并固定在头部下端与头部连成一体，外碗的碗体可在内碗内水平旋转或小角度摆动匹配；内碗通过固定环固定在智能机器人学习玩具身体内，外碗将头部转动机构的支架容纳在其内。内碗和外碗的匹配，解决了智能机器人学习玩具颈部的内藏式关节多自由度活动的技术问题，保护头部转动机构、头部点头机构的相关部件不外露。

作为上述方案的优选方案，前述头部点头机构包括头部点头电机、摆架和头壳固定板；所述支架为叉形结构并从内碗人向上伸出，外碗支架包藏在外碗内；头部点头电机设于叉形结构的内侧；摆架可摆动地设于叉形结构外侧，并将头部点头电机包围在其内；头部点头电机的转动轴与摆架连接驱动摆架摆动；头壳固定板与支架固定为一体，智能机器人学习玩具的整个头部固定在头壳固定板上。头部点头机构和碗形壳组件匹配，解决了智能机器人学习玩具头部在一定角度摆动的技术问题。头部转动机构、头部点头机构和碗形壳组件的内碗和外碗的配合，解决了智能机器人学习玩具颈部的内藏式关节前后左右多自由度活动的技术问题。

作为上述方案的优选方案，前述智能机器人学习玩具的脚部设有行走机构，行走机构包括行走电机、行走主动轮、行走从动轮、光栅轮、光栅编码器和行走传感器；行走主动轮和行走从动轮部分从智能机器人学习玩具的脚底露出；行走主动轮由行走电机驱动，光栅轮和行走主动轮同轴连接，光栅编码器靠近光栅轮的里侧或外侧设置；行走传感器为两个，分别设置于智能机器人学习玩具的脚底的前后两个位置。腿部采用电机驱动轮式行走，附带光栅编码器和行走传感器，大大提高了行走精度，既可以检测固定的行走路径，也可以通过计算进行行走轨迹，可应用于下棋与走迷宫，大大地增加了其玩伴性能。配合后面提到的摄像头，还可以对视觉范围内的物件进行识别，甚至可以玩大富翁这类游戏，可培养孩子的财商管理能力。