[发明专利]一种教育机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种教育机器人。

背景技术

近年来，随着教育机器人生产厂家越来越多，面临的问题也越来越来多：

例如：教育机器人产品没有出台国家标准，各厂家生产的产品自成体系，互不兼容，开放度较低；教育机器人所使用的教材蓝本良莠不齐，容易对青少年造成误导，反而起不到教育作用；竞赛机器人对教育机器人的冲击导致商业化利益分配不均衡；国家机构都教育机器人的持续建设还是停留在创新工程而非民生工程来做；教育机器人的设计未能调研用户的真正需求，导致功能性缺失或累赘。

发明内容

为解决现有技术和实际情况中存在的上述问题，本发明提供了一种教育机器人，其包括：教育机器人硬件部分基本架构主要由R7F0C019L2DFB为控制核心的电路搭建而成，其中包含基本的E2、RAM、外围功能模块三个部分，基本电路包括电源电路、传感电路、A/D 输入通道和JTAG仿真电路、时钟温补电路、A/D 采样电路和程序烧写电路，扩展电路包括存储器及译码电路、总线接口电路、SPI功能模块。

优选地，还包括寻迹模块，所述寻迹模块采用光电传感器对路面信息进行识别，根据落在不同颜色区块的反射光线强度不同，三极管集电极和发射极之间的电阻变小，输入端电位变低，经比较器比较后输出不同电位，将此电子信号传给C019处理器，来判断机器人行径路线。

优选地，还包括无线通信模块，所述无线通信模块是在机器人无法成功避障的情况下，可通过DSP与PC机之间的通信协作来完成避障任务，DSP与PC机之间的通信采用无线通信方式。

优选地，还包括电源模块，所述电源模块可由12V交流电压充电器通过电源充电电路为4节干电池充电，为各模块提供工作电压，同时具备复位功能。

优选地，还包括电机驱动模块，所述电机驱动模块可以实现两电机在任何方向旋转，电机发生转向与否是由提供给电机驱动电路的高、低电压信号次序决定的，它们来自前端的数字逻辑门定序电路。

优选地，还包括软件系统。

有益效果：

本发明提供的一种教育机器人，为了解决行业内核心矛盾点，开发出兼容性延展性较高的机器人。该整体硬件系统结构简单，而且通过软件编程控制机器人完成一定的功能，很好地锻炼了学习者的逻辑思维能力和编程能力，有助于培养学生的实践能力和创新精神。

具体实施方式

下面详细介绍本发明技术方案。

实施例1

本发明公开一种教育机器人，其包括：教育机器人硬件部分基本架构主要由R7F0C019L2DFB为控制核心的电路搭建而成，其中包含基本的E2、RAM、外围功能模块三个部分。基本电路包括电源电路电源电路、传感电路、A/D 输入通道和JTAG仿真电路等。时钟温补电路、A/D 采样电路和程序烧写电路等。扩展电路包括存储器及译码电路、总线接口电路、SPI功能模块等。

寻迹模块设计

此部分采用光电传感器对路面信息进行识别。根据落在不同颜色区块的反射光线强度不同，三极管集电极和发射极之间的电阻变小，输入端电位变低，经比较器比较后输出不同电位，将此电子信号传给C019处理器，来判断机器人行径路线。

无线通信模块设计

在机器人无法成功避障的情况下，可通过DSP与上位机(PC机)之间的通信协作来完成避障任务。DSP与PC机之间的通信在本设计中采用无线通信方式，可以克服有线通信造成的操作不便。SMT17421具有扩频低频发射、灵敏度高、距离远的特点，使其在嵌入式短程无线产品中得到广泛的应用。

电源模块设计

电源模块可由12V交流电压充电器通过电源充电电路为4节干电池(约6V)充电，为各模块提供工作电压，同时具备复位功能。

电机驱动模块设计 本设计中的机器人平台采用左、右直流电机驱动的方式，中间有一起支撑作用的万向轮。电机驱动模块可以实现两电机在任何方向旋转，电机发生转向与否是由提供给电机驱动电路的高、低电压信号次序决定的，它们来自前端的数字逻辑门定序电路。

软件系统设计

本设计中的软件均在安卓平台上完成，开发工具XDS的支持下采用C语言和汇编语言混合编程进行程序仿真调试，再通过JTAG接口下载到DSP内实现。兼容性较高，延展性好的系统体验感，给用户一种DIY的学习乐趣。