本實(shí)用新型涉及一種科教機(jī)器人，尤其涉及一種引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人的發(fā)明、研究及應(yīng)用實(shí)踐是以科學(xué)研究和社會(huì)生產(chǎn)為需求的，進(jìn)入到教育是其領(lǐng)域的擴(kuò)大與發(fā)展。由于它所涉及知識(shí)的廣泛性和涉及技術(shù)的綜合性，這都使得機(jī)器人對(duì)教育而言具有更多的價(jià)值。

機(jī)器人教育是通過(guò)組裝、搭建、運(yùn)行機(jī)器人玩具來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。機(jī)器人教育讓學(xué)生了解機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，理解機(jī)器人的概念和工作方式，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)的有關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)；讓學(xué)生了解機(jī)器人各個(gè)傳感器的功能，學(xué)習(xí)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的機(jī)器人控制程序，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)機(jī)器人玩具競(jìng)賽和完成各項(xiàng)任務(wù)，使學(xué)生在搭建機(jī)器人和編制程序的過(guò)程中培養(yǎng)動(dòng)手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。

目前，在科教機(jī)器人中，大多數(shù)機(jī)器人融合了機(jī)械原理、電子傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件及人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù)，而在面向低學(xué)齡學(xué)生的科教機(jī)器人則需要將這些先進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)單化，既能讓學(xué)生接觸到相關(guān)技術(shù)，又要帶有一定的趣味性，特別是對(duì)于年齡較小的少年兒童，科教機(jī)器人需要具備一定的引導(dǎo)功能，才能更好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人，這種機(jī)器人具備引導(dǎo)功能，能夠引導(dǎo)少年兒童對(duì)機(jī)器人進(jìn)行特定的操作，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。采用的技術(shù)方案如下：

一種引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，機(jī)器人本體設(shè)有第一電源、第一控制器、操作面板和移動(dòng)裝置，第一電源、操作面板和移動(dòng)裝置均與第一控制器電連接，操作面板上設(shè)有多個(gè)功能按鍵，其特征在于：所述機(jī)器人本體還設(shè)有存儲(chǔ)模塊和引導(dǎo)裝置；存儲(chǔ)模塊和引導(dǎo)裝置均與第一控制器電連接。

上述存儲(chǔ)模塊用于保存事先編寫(xiě)的機(jī)器人運(yùn)行程序。

本實(shí)用新型引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人將機(jī)器人的運(yùn)行程序通過(guò)外部預(yù)設(shè)定保存至存儲(chǔ)模塊，在啟動(dòng)機(jī)器人時(shí)，第一控制器通過(guò)讀取存儲(chǔ)模塊中的預(yù)設(shè)程序，通過(guò)引導(dǎo)裝置對(duì)操作者進(jìn)行按步引導(dǎo)，使操作者根據(jù)引導(dǎo)裝置的反饋、通過(guò)操作面板對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作，并將操作信息反饋給第一控制器，由第一控制器控制機(jī)器人完成各種各樣的動(dòng)作；這種機(jī)器人具備引導(dǎo)功能，能夠通過(guò)引導(dǎo)裝置引導(dǎo)少年兒童對(duì)機(jī)器人進(jìn)行特定的操作，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述引導(dǎo)裝置為揚(yáng)聲器。在存儲(chǔ)模塊中增加與操作步驟相對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音程序，當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)功能時(shí)，通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出相應(yīng)的引導(dǎo)語(yǔ)音對(duì)操作者提供最直接的引導(dǎo)，例如，播放要完成的動(dòng)作及其按鍵步驟。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述引導(dǎo)裝置為多個(gè)發(fā)光器件；多個(gè)發(fā)光器件與所述多個(gè)功能按鍵一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)功能時(shí)，第一控制器控制需要進(jìn)行操作的功能按鍵所對(duì)應(yīng)的發(fā)光器件通電發(fā)光，使操作者通過(guò)發(fā)光器件對(duì)相對(duì)應(yīng)的功能按鍵進(jìn)行操作，從而達(dá)到引導(dǎo)的目的。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述移動(dòng)裝置包括左電機(jī)、左移動(dòng)機(jī)構(gòu)、右電機(jī)和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)；左電機(jī)和右電機(jī)分別與第一控制器電連接；左移動(dòng)機(jī)構(gòu)與左電機(jī)的動(dòng)力輸出端相連接，右移動(dòng)機(jī)構(gòu)與右電機(jī)的動(dòng)力輸出端相連接。移動(dòng)裝置采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，左電機(jī)和右電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)左移動(dòng)機(jī)構(gòu)和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人不僅可以行走前進(jìn)，還能通過(guò)控制左電機(jī)與右電機(jī)的輸出功率使機(jī)器人進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，增加機(jī)器人的可玩性。

上述左移動(dòng)機(jī)構(gòu)和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用主動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、從動(dòng)輪來(lái)帶動(dòng)前后兩個(gè)車(chē)輪運(yùn)行移動(dòng)，也可以采用多個(gè)傳動(dòng)輪帶動(dòng)履帶移動(dòng)。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述機(jī)器人本體還設(shè)有第一響應(yīng)裝置；第一響應(yīng)裝置與所述第一控制器電連接。第一響應(yīng)裝置為可以實(shí)現(xiàn)各種功能的功能部件，比如計(jì)數(shù)器、發(fā)光器件、風(fēng)扇、滅火裝置（如水槍等）等，每一個(gè)功能均能夠通過(guò)操作面板上相對(duì)應(yīng)的功能按鍵進(jìn)行操作，使操作面板與響應(yīng)裝置之間通過(guò)第一控制器實(shí)現(xiàn)功能傳輸。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案，還包括交互部件；交互部件設(shè)有第二控制器、第二電源、第二觸發(fā)裝置和第二響應(yīng)裝置；第二電源、第二觸發(fā)裝置和第二響應(yīng)裝置均與第二控制器電連接；所述機(jī)器人本體設(shè)有第一觸發(fā)裝置，第一觸發(fā)裝置與所述第一控制器電連接并與第二觸發(fā)裝置相對(duì)應(yīng)。機(jī)器人本體的第一觸發(fā)裝置與交互部件的第二觸發(fā)裝置相對(duì)應(yīng)，第一觸發(fā)裝置和第二觸發(fā)裝置通常采用紅外發(fā)射器和紅外接收器，機(jī)器人本體和交互部件之間通過(guò)紅外發(fā)射和接受進(jìn)行行為觸發(fā)，交互部件通過(guò)接收到的信號(hào)反饋給第二控制器，再傳送至第二響應(yīng)裝置做出各種不同的響應(yīng)行為，增強(qiáng)機(jī)器人的交互性；同理，機(jī)器人本體的第一觸發(fā)裝置也能接收到來(lái)自交互部件的信號(hào)，將收到的信號(hào)反饋給第一控制器，第一控制器根據(jù)接收到的信號(hào)結(jié)合存儲(chǔ)模塊里所預(yù)存儲(chǔ)的程序得出引導(dǎo)信息，從而通過(guò)引導(dǎo)裝置傳達(dá)給操作者。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人將機(jī)器人的運(yùn)行程序通過(guò)外部預(yù)設(shè)定保存至存儲(chǔ)模塊，在啟動(dòng)機(jī)器人時(shí)，第一控制器通過(guò)讀取存儲(chǔ)模塊中的預(yù)設(shè)程序，通過(guò)引導(dǎo)裝置對(duì)使用者進(jìn)行按步引導(dǎo)，使使用者根據(jù)引導(dǎo)裝置的反饋、通過(guò)操作面板對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作，使機(jī)器人完成各種各樣的動(dòng)作；這種機(jī)器人具備引導(dǎo)功能，能夠通過(guò)引導(dǎo)裝置引導(dǎo)少年兒童對(duì)機(jī)器人進(jìn)行特定的操作，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一的功能連接示意圖；

圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一中機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一中機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例一中交互部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)施例二中交互部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一

如圖1所示，一種引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人，包括機(jī)器人本體1和交互部件2；機(jī)器人本體1設(shè)有第一控制器101、第一電源102、第一觸發(fā)裝置103、第一響應(yīng)裝置104、操作面板105、引導(dǎo)裝置106、存儲(chǔ)模塊107和移動(dòng)裝置108；第一電源102、第一觸發(fā)裝置103、第一響應(yīng)裝置104、操作面板105、引導(dǎo)裝置106、存儲(chǔ)模塊107和移動(dòng)裝置108均與第一控制器101電連接；移動(dòng)裝置108包括左電機(jī)1081、左移動(dòng)機(jī)構(gòu)1082、右電機(jī)1083和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)1084，左電機(jī)1081和右電機(jī)1083分別與第一控制器101電連接，左移動(dòng)機(jī)構(gòu)1082與左電機(jī)1081的動(dòng)力輸出端相連接，右移動(dòng)機(jī)構(gòu)1084與右電機(jī)1083的動(dòng)力輸出端相連接；交互部件2設(shè)有第二控制器201、第二電源202、第二觸發(fā)裝置203和第二響應(yīng)裝置204，第二電源202、第二觸發(fā)裝置203和第二響應(yīng)裝置204均與第二控制器201電連接；第一觸發(fā)裝置104與第二觸發(fā)裝置204相對(duì)應(yīng)。

本實(shí)用新型引導(dǎo)式互動(dòng)迪智科教機(jī)器人將機(jī)器人的運(yùn)行程序通過(guò)外部預(yù)設(shè)定保存至存儲(chǔ)模塊107，在啟動(dòng)機(jī)器人時(shí)，第一控制器101通過(guò)讀取存儲(chǔ)模塊107中的預(yù)設(shè)程序，通過(guò)引導(dǎo)裝置106對(duì)使用者進(jìn)行按步引導(dǎo)，使使用者根據(jù)引導(dǎo)裝置106的反饋、通過(guò)操作面板105對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作，使機(jī)器人完成各種各樣的動(dòng)作；這種機(jī)器人具備引導(dǎo)功能，能夠通過(guò)引導(dǎo)裝置引導(dǎo)少年兒童對(duì)機(jī)器人進(jìn)行特定的操作，具有較強(qiáng)的交互性和趣味性，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

另外，機(jī)器人本體1的第一觸發(fā)裝置103與交互部件2的第二觸發(fā)裝置203相對(duì)應(yīng)，第一觸發(fā)裝置103和第二觸發(fā)裝置203通常采用紅外發(fā)射器和紅外接收器，機(jī)器人本體1和交互部件2之間通過(guò)紅外發(fā)射和接受進(jìn)行行為觸發(fā)，交互部件2通過(guò)接收到的信號(hào)反饋給第二控制器201，再傳送至第二響應(yīng)裝置204做出各種不同的響應(yīng)行為，增強(qiáng)機(jī)器人的交互性；同理，機(jī)器人本體1的第一觸發(fā)裝置103也能接收到來(lái)自交互部件2的信號(hào)，將收到的信號(hào)反饋給第一控制器101，第一控制器101根據(jù)接收到的信號(hào)結(jié)合存儲(chǔ)模塊107里所預(yù)存儲(chǔ)的程序得出引導(dǎo)信息，從而通過(guò)引導(dǎo)裝置106傳達(dá)給操作者。

如圖2、圖3所示，第一觸發(fā)裝置103設(shè)置在機(jī)器人本體1的正面，第一觸發(fā)裝置103為紅外線(xiàn)發(fā)生器，包括紅外線(xiàn)發(fā)射端1031和紅外線(xiàn)接收端1032；操作面板105設(shè)置在機(jī)器人本體1的背面，操作面板105上設(shè)有多個(gè)功能按鍵1051；引導(dǎo)裝置106采用揚(yáng)聲器1061和多個(gè)發(fā)光器件1062，揚(yáng)聲器1061設(shè)置在機(jī)器人本體1的正面，多個(gè)發(fā)光器件1062與操作面板105上的多個(gè)功能按鍵1051一一對(duì)應(yīng)；左移動(dòng)機(jī)構(gòu)1082和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)1084均包括前車(chē)輪、后車(chē)輪、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶（前車(chē)輪、后車(chē)輪、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶在圖中均未標(biāo)示），左電機(jī)1081、右電機(jī)1083、兩個(gè)主動(dòng)輪和兩個(gè)從動(dòng)輪均安裝在機(jī)器人本體1內(nèi)部，兩個(gè)主動(dòng)輪分別與對(duì)應(yīng)的左電機(jī)1081、右電機(jī)1083的輸出軸傳動(dòng)連接，兩個(gè)主動(dòng)輪和兩個(gè)從動(dòng)輪均處于對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)帶內(nèi)側(cè)并張緊對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)帶，主動(dòng)輪與對(duì)應(yīng)的前車(chē)輪傳動(dòng)連接，從動(dòng)輪與對(duì)應(yīng)的后車(chē)輪傳動(dòng)連接；第一響應(yīng)裝置104采用數(shù)碼顯示管，作為計(jì)數(shù)器的響應(yīng)顯示裝置。

如圖4所示，交互部件2為一個(gè)加油裝置玩具；第二觸發(fā)裝置203采用一個(gè)紅外線(xiàn)發(fā)生器，并設(shè)置在交互部件2的正面；第二響應(yīng)裝置204也是采用一個(gè)數(shù)碼顯示管，數(shù)碼顯示管可顯示加油計(jì)時(shí)和加油油量。

上述存儲(chǔ)模塊107用于保存事先編寫(xiě)的機(jī)器人運(yùn)行程序。

上述左移動(dòng)機(jī)構(gòu)1082和右移動(dòng)機(jī)構(gòu)1084也可以采用多個(gè)傳動(dòng)輪帶動(dòng)履帶移動(dòng)

下面結(jié)合實(shí)施例一對(duì)本實(shí)用新型的操作過(guò)程做進(jìn)一步描述。

操作者事先將運(yùn)行程序編寫(xiě)入機(jī)器人的存儲(chǔ)模塊107，每一條操作指令都會(huì)對(duì)應(yīng)一條語(yǔ)音引導(dǎo)功能和按鍵發(fā)光引導(dǎo)功能；當(dāng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行程序的執(zhí)行步驟，第一控制器101從存儲(chǔ)模塊107中讀取對(duì)應(yīng)的指令，通過(guò)揚(yáng)聲器1061和操作面板105上的對(duì)應(yīng)的發(fā)光器件1062，引導(dǎo)學(xué)生按下對(duì)應(yīng)的功能按鍵1051，使機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的命令，比如前進(jìn)、暫停、后退等動(dòng)作；當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行到加油裝置玩具2的前方時(shí)，機(jī)器人本體1的紅外線(xiàn)發(fā)生器103的接收端1032接收到來(lái)自加油裝置玩具2的紅外線(xiàn)發(fā)生器203發(fā)射的紅外信號(hào)，第一控制器101通過(guò)引導(dǎo)裝置106引導(dǎo)學(xué)生暫停機(jī)器人前進(jìn)，同時(shí)通過(guò)機(jī)器人本體1的紅外線(xiàn)發(fā)生器的發(fā)射端1031反饋給加油裝置玩具2，加油裝置玩具2接收到信號(hào)并發(fā)生響應(yīng)，第二控制器201通過(guò)計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器的計(jì)算，通過(guò)數(shù)碼顯示管204顯示加油計(jì)時(shí)和加油油量，同時(shí)機(jī)器人本體1的數(shù)碼顯示管104也可顯示加油計(jì)時(shí)；當(dāng)加油油量的數(shù)碼顯示器滿(mǎn)格的時(shí)候，加油裝置玩具2通過(guò)紅外線(xiàn)發(fā)生器203反饋給機(jī)器人本體1，機(jī)器人本體1再引導(dǎo)學(xué)生執(zhí)行機(jī)器人前進(jìn)的命令。

實(shí)施例二

如圖5所示，在其他部位均與實(shí)施例一相同的情況下，其特征在于：交互部件2’為一個(gè)風(fēng)車(chē)玩具；第二觸發(fā)裝置203’為設(shè)置在風(fēng)車(chē)上的紅外線(xiàn)發(fā)生器；第二響應(yīng)裝置204’為能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車(chē)扇葉，并且風(fēng)車(chē)扇葉204’在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中扇葉能夠遮擋住紅外線(xiàn)發(fā)生器203’。

下面結(jié)合實(shí)施例二對(duì)本實(shí)用新型的操作過(guò)程做進(jìn)一步描述。

操作者事先將運(yùn)行程序編寫(xiě)入機(jī)器人的存儲(chǔ)模塊107’，每一條操作指令都會(huì)對(duì)應(yīng)一條語(yǔ)音引導(dǎo)功能和按鍵發(fā)光引導(dǎo)功能；當(dāng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行程序的執(zhí)行步驟，第一控制器101’從存儲(chǔ)模塊107’中讀取對(duì)應(yīng)的指令，通過(guò)揚(yáng)聲器1061’和操作面板105’上的對(duì)應(yīng)的發(fā)光器件1062’，引導(dǎo)學(xué)生按下對(duì)應(yīng)的功能按鍵1051’，使機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的命令，比如前進(jìn)、暫停、后退等動(dòng)作；當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行到風(fēng)車(chē)玩具2’的前方時(shí)，風(fēng)車(chē)玩具2’的紅外線(xiàn)發(fā)生器203’接收到來(lái)自機(jī)器人本體1’的紅外線(xiàn)發(fā)生器103’發(fā)出的紅外信號(hào)，風(fēng)車(chē)扇葉204’開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)機(jī)器人本體1’也能夠接收來(lái)自風(fēng)車(chē)玩具2’所發(fā)出的紅外信號(hào)；由于風(fēng)車(chē)扇葉204’在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中扇葉能夠遮擋住紅外線(xiàn)發(fā)生器203’，風(fēng)車(chē)玩具2’所發(fā)出的紅外信號(hào)隨著風(fēng)車(chē)扇葉的轉(zhuǎn)動(dòng)而處于時(shí)斷時(shí)續(xù)的狀態(tài)，而機(jī)器人本體1’的紅外線(xiàn)發(fā)生器103’根據(jù)接收的紅外信號(hào)的有無(wú)，對(duì)風(fēng)車(chē)扇葉的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過(guò)機(jī)器人本體1’的數(shù)碼顯示管104’顯示出來(lái)。

此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱(chēng)等可以不同，凡依本實(shí)用新型專(zhuān)利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。