本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種腦控益智機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著腦科學(xué)的發(fā)展，家庭對(duì)青少年大腦開(kāi)發(fā)的越來(lái)越重視。如何提高青少年學(xué)習(xí)時(shí)的專(zhuān)注度成為一個(gè)熱點(diǎn)課題。此外，現(xiàn)代社會(huì)的人們工作壓力越來(lái)越大，生活節(jié)奏越來(lái)越快。在充滿競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)條件下,壓力往往帶給人們很多煩惱。因此，既能合理的解壓又能幫助青少年大腦開(kāi)發(fā)的家庭機(jī)器人成為是現(xiàn)代人的共同心愿。但是，現(xiàn)有的機(jī)器人一般是通過(guò)遙控器控制的，操作麻煩，功能單一，不夠?qū)嵱谩?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)用性好且能夠開(kāi)發(fā)大腦的腦控益智機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種腦控益智機(jī)器人，包括腦電波頭帶和機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體包括機(jī)器人控制系統(tǒng)、循跡檢測(cè)裝置和手勢(shì)檢測(cè)裝置，所述腦電波頭帶包括頭帶電源、腦電波采集裝置、前額干電極、耳垂參考電極和第一無(wú)線藍(lán)牙裝置，所述腦電波頭帶的腦電波采集裝置檢測(cè)出的腦電信號(hào)通過(guò)第一無(wú)線藍(lán)牙裝置實(shí)時(shí)傳輸?shù)綑C(jī)器人控制系統(tǒng)；所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括主控制芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、電機(jī)、第二無(wú)線藍(lán)牙裝置、機(jī)器人電源和穩(wěn)壓裝置；所述機(jī)器人控制系統(tǒng)解析原始腦電波和提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制信號(hào)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片從主控制芯片中獲得控制信號(hào)，并控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，從腦電波中提取注意力信號(hào)控制機(jī)器人行進(jìn)的電機(jī)速度，讓青少年的注意力在游戲中進(jìn)行反饋訓(xùn)練，具有開(kāi)發(fā)大腦的效果，機(jī)器人前進(jìn)方向由循跡紅外信號(hào)和手勢(shì)紅外信號(hào)控制；可以增強(qiáng)青少年大腦的活性，提高其集中注意力的能力，從而提高青少年的學(xué)習(xí)能力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)用性好。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述機(jī)器人本體上設(shè)置有一個(gè)切換開(kāi)關(guān)，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行專(zhuān)注度和放松度的切換，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)切換到放松度時(shí)，機(jī)器人行進(jìn)的速度由腦電波中的放松度控制。通過(guò)本設(shè)置，操作方便、達(dá)到放松大腦的效果、實(shí)用性好。

本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為：所述腦電波頭帶通過(guò)腦電波信號(hào)控制機(jī)器人行進(jìn)速度，循跡紅外信號(hào)和手勢(shì)紅外信號(hào)控制機(jī)器人的行進(jìn)方向。通過(guò)本設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理，使用方便。

本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為：所述循跡檢測(cè)裝置由若干紅外發(fā)射器和紅外接收器構(gòu)成。通過(guò)本設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，工作可靠。

本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為：所述手勢(shì)檢測(cè)裝置由若干紅外發(fā)射器和紅外接收器構(gòu)成。通過(guò)本設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，工作可靠。

本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為：所述前額干電極和耳垂參考電極分別與腦電波采集裝置連接，所述頭帶電源為3.3伏的電源，所述第一無(wú)線藍(lán)牙裝置與頭帶電源連接，第一無(wú)線藍(lán)牙裝置傳出的數(shù)據(jù)由第二無(wú)線藍(lán)牙裝置進(jìn)行接收，第二無(wú)線藍(lán)牙裝置將收到的數(shù)據(jù)傳輸給主控制芯片。通過(guò)本設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理，工作可靠。

本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為：所述穩(wěn)壓裝置設(shè)置在機(jī)器人電源和主控制芯片之間，所述電機(jī)與穩(wěn)壓裝置連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片分別與電機(jī)和主控制芯片連接。通過(guò)本設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理，工作可靠。

本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為：所述循跡檢測(cè)裝置和手勢(shì)檢測(cè)裝置均與穩(wěn)壓裝置連接。通過(guò)本設(shè)置，結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理，工作可靠。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理，從腦電波中提取注意力信號(hào)控制機(jī)器人行進(jìn)的電機(jī)速度，讓青少年的注意力在游戲中進(jìn)行反饋訓(xùn)練，具有開(kāi)發(fā)大腦的效果，機(jī)器人前進(jìn)方向由循跡紅外信號(hào)和手勢(shì)紅外信號(hào)控制；可以增強(qiáng)青少年大腦的活性，提高其集中注意力的能力，從而提高青少年的學(xué)習(xí)能力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)用性好。

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的原理框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)器人本體電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本發(fā)明公開(kāi)的一種腦控益智機(jī)器人，包括腦電波頭帶1和機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體包括機(jī)器人控制系統(tǒng)2、循跡檢測(cè)裝置3和手勢(shì)檢測(cè)裝置4，所述腦電波頭帶1包括頭帶電源11、腦電波采集裝置12、前額干電極13、耳垂參考電極14和第一無(wú)線藍(lán)牙裝置15，所述腦電波頭帶1的腦電波采集裝置12檢測(cè)出的腦電信號(hào)通過(guò)第一無(wú)線藍(lán)牙裝置15實(shí)時(shí)傳輸?shù)綑C(jī)器人控制系統(tǒng)2；所述機(jī)器人控制系統(tǒng)2包括主控制芯片21、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片22、電機(jī)23、第二無(wú)線藍(lán)牙裝置24、機(jī)器人電源25和穩(wěn)壓裝置26；所述機(jī)器人控制系統(tǒng)2解析原始腦電波和提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片22的控制信號(hào)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片22從主控制芯片21中獲得控制信號(hào)，并控制電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選的，主控制芯片21的程序由c語(yǔ)言編寫(xiě)，用于解析原始腦電波和提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制信號(hào)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片22從主控制芯片21中獲得控制信號(hào)，并為電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。腦電波注意力越集中，輸出電壓越低；腦電波注意力越分散，輸出電壓越高。

所述機(jī)器人本體的底部對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)電機(jī)23，每個(gè)電機(jī)23的電機(jī)軸上均固定設(shè)置有一個(gè)輪子6；兩個(gè)電機(jī)23通過(guò)現(xiàn)有的螺釘與機(jī)器人本體的底部連接固定，每個(gè)輪子6與對(duì)準(zhǔn)的電機(jī)軸通過(guò)現(xiàn)有的螺釘連接固定，兩個(gè)電機(jī)23通過(guò)差速調(diào)整運(yùn)行方向。

所述機(jī)器人本體上端頭部位置設(shè)置有指示燈7。作為優(yōu)選的，指示燈7為放松度或?qū)Ｗ⒍葟?qiáng)度指示燈。

所述機(jī)器人本體上設(shè)置有一個(gè)切換開(kāi)關(guān)5，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)5進(jìn)行專(zhuān)注度和放松度的切換，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)5切換到放松度時(shí)，機(jī)器人行進(jìn)的速度由腦電波中的放松度控制，達(dá)到放松大腦的效果。

所述機(jī)器人控制系統(tǒng)2中的主控制芯片21的控制信號(hào)由腦電波信號(hào)、循跡紅外信號(hào)和手勢(shì)紅外信號(hào)三個(gè)控制信號(hào)實(shí)時(shí)控制。

所述腦電波頭帶1通過(guò)腦電波信號(hào)控制機(jī)器人行進(jìn)速度，循跡紅外信號(hào)和手勢(shì)紅外信號(hào)控制機(jī)器人的行進(jìn)方向。

電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度由設(shè)置在機(jī)器人本體內(nèi)的控制電路輸出的電壓決定，電壓越高，轉(zhuǎn)速越快；電壓越低，轉(zhuǎn)速越慢。

所述循跡檢測(cè)裝置3由若干紅外發(fā)射器31和紅外接收器32構(gòu)成。循跡的路線由某種顏色(如黑色)的寬線條設(shè)定。機(jī)器人兩個(gè)電機(jī)23的速度差由循跡檢測(cè)信號(hào)控制，以此實(shí)現(xiàn)直行和轉(zhuǎn)彎等功能。

所述手勢(shì)檢測(cè)裝置4由若干紅外發(fā)射器41和紅外接收器42構(gòu)成。機(jī)器人兩個(gè)電機(jī)23的速度差亦受由手勢(shì)檢測(cè)信號(hào)控制，以此實(shí)現(xiàn)直行和轉(zhuǎn)彎等功能。

所述前額干電極13和耳垂參考電極14分別與腦電波采集裝置12連接，所述頭帶電源11為3.3伏的電源，所述第一無(wú)線藍(lán)牙裝置15與頭帶電源11連接，第一無(wú)線藍(lán)牙裝置15傳出的數(shù)據(jù)由第二無(wú)線藍(lán)牙裝置24進(jìn)行接收，第二無(wú)線藍(lán)牙裝置24將收到的數(shù)據(jù)傳輸給主控制芯片21。

所述穩(wěn)壓裝置26設(shè)置在機(jī)器人電源25和主控制芯片21之間，所述電機(jī)23與穩(wěn)壓裝置26連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片22分別與電機(jī)23和主控制芯片21連接。

所述循跡檢測(cè)裝置3和手勢(shì)檢測(cè)裝置4均與穩(wěn)壓裝置26連接。

本實(shí)施例各裝置或部件之間均通過(guò)現(xiàn)有的導(dǎo)線或直接通過(guò)焊接構(gòu)成電連接；前額干電極、耳垂參考電極與腦電波采集裝置相連，把腦電波通過(guò)無(wú)線的方式傳輸出去；主控制芯片由三路控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，本發(fā)明從腦電波中提取注意力信號(hào)控制機(jī)器人行進(jìn)的電機(jī)速度，讓青少年的注意力在游戲中進(jìn)行反饋訓(xùn)練，具有開(kāi)發(fā)大腦的效果。機(jī)器人前進(jìn)方向由循跡紅外信號(hào)和手勢(shì)紅外信號(hào)控制。該發(fā)明可以增強(qiáng)青少年大腦的活性，提高其集中注意力的能力，從而提高青少年的學(xué)習(xí)能力。

上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)工程師根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。