一种早教机器人的制作方法

本实用新型属于数码幼教产品技术领域，尤其涉及一种早教机器人。

背景技术：

目前早教机器人作为一种早教产品，广泛应用于少年儿童智力开发，可以激发少儿学习语言的兴趣，提高他们的语言表达能力和沟通能力。早教机器人可以播放预先存储的音频文件，用来给少儿讲故事、听音乐、学唐诗、学国学、学外语等，同时还可以通过内置的麦克风进行录音，用来辅助少儿学习语言。这样可以节省家长大量的时间，同时寓教于乐。

现有技术中，用户只能通过早教机器人上的按键播放已存放在本地存储卡中的内容。这样的早教机器人只能播放存放的tf卡中有限的歌曲内容，且只能按一定的顺序去听。因此，现有技术中通过按键播放本地存储卡中的内容的方式存在播放顺序以及播放内容受到限制的问题，影响用户体验。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种早教机器人，旨在解决现有技术中通过按键播放本地存储卡中的内容的方式存在播放顺序以及播放内容受到限制的问题。

本实用新型实施例提供的一种早教机器人，用于与移动终端和云服务器进行通信，所述早教机器人包括控制模块、wifi通信模块、存储模块和音频播放模块；

所述控制模块分别与所述wifi通信模块、所述存储模块和所述音频播放模块连接；所述wifi通信模块分别与所述移动终端和所述云服务器无线通信；

所述移动终端通过所述wifi通信模块发送音频文件名称至所述控制模块，所述控制模块从所述存储模块查找到所述音频文件名称对应的音频文件，控制所述音频播放模块播放所述音频文件；

所述控制模块未从所述存储模块查找到所述音频文件名称对应的音频文件，根据音频文件名称生成音频文件查找指令，并通过所述wifi通信模块发送至所述云服务器，接收所述云服务器通过所述wifi通信模块发送的音频文件，控制所述音频播放模块播放所述音频文件。

可选的，所述控制模块为mx1200芯片。

可选的，还包括用于稳定所述控制模块电压的稳压模块；

所述稳压模块与所述mx1200芯片的电压引脚连接。

可选的，所述wifi通信模块为emw3080芯片。

可选的，还包括分别与所述控制模块和所述音频播放模块连接的音量调整模块；

所述移动终端通过所述wifi通信模块发送音量调节指令至所述控制模块，所述控制模块根据所述音量调节指令控制所述音量调整模块调节所述音频播放模块的播放音量。

可选的，还包括与所述控制模块连接的语音唤醒模块；

所述语音唤醒模块将用户语音转换为启动指令发送给控制模块，所述控制模块根据所述启动指令工作。

可选的，还包括与所述控制模块连接的usb接口模块；

所述usb接口模块接收外部电源输出的电信号并转发至所述控制模块；所述控制模块接收所述电信号，并分别给所述wifi通信模块、所述存储模块和所述音频播放模块供电。

可选的，还包括与所述控制模块连接的可充电电源模块；

所述可充电电源模块接收外部电源输出的电信号，并根据所述电信号进行充电，以及在控制模块接收不到外部电源输出的电信号时为所述控制模块供电。

可选的，所述可充电电源模块包括可充电电池单元和充电保护单元；所述充电保护单元与所述可充电电池单元连接；所述可充电电池单元与所述控制模块连接；

所述充电保护单元用于调整接收到电信号的电压和电流，并将调整后的电信号输送至所述可充电电池单元。

可选的，还包括与所述控制模块连接的用于采集监控视频的监控模块；

所述控制模块接收所述监控模块发送的监控视频，并通过所述wifi通信模块发送至所述移动终端。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型提供了一种早教机器人，包括控制模块、wifi通信模块、存储模块和音频播放模块，控制模块分别与wifi通信模块、存储模块、人机交互模块和音频播放模块连接，移动终端通过wifi通信模块发送音频文件名称至控制模块，控制模块从存储模块查找到音频文件名称对应的音频文件，控制音频播放模块播放音频文件，若控制模块未从存储模块查找到音频文件名称对应的音频文件，则根据音频文件名称生成音频文件查找指令，并通过wifi通信模块发送至云服务器，接收云服务器通过wifi通信模块发送的音频文件，控制音频播放模块播放音频文件。本实用新型实施例提供的早教机器人接收移动终端发送的名称，先从本地存储模块中查找音频文件名称对应的音频文件，若本地存在该音频文件名称对应的音频文件，则直接进行播放该音频文件，若本地不存在该音频文件名称对应的音频文件，则发送音频文件查找指令至云服务器，并接收云服务器反馈的音频文件，进行播放该音频文件，从而使播放音频文件的顺序以及内容没有受到限制，有效解决了通过按键播放本地存储卡中的内容的方式存在播放顺序以及播放内容受到限制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的早教机器人的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的控制模块的电路连接示意图；

图3是本实用新型实施例提供的稳压模块的电路连接示意图；

图4是本实用新型实施例提供的控制模块的耳机插座的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的wifi通信模块的电路连接示意图；

图6是本实用新型实施例提供的wifi通信模块中启动单元的电路示意图；

图7是本实用新型实施例提供的wifi通信模块的调试接口的示意图；

图8是本实用新型实施例提供的wifi通信模块的另一种调试接口的示意图；

图9是本实用新型实施例提供的wifi通信模块的电压保护单元的示意图；

图10是本实用新型实施例提供的存储模块的电路示意图；

图11是本实用新型实施例提供的另一种存储模块的电路连接示意图；

图12是本实用新型实施例提供的又一种存储模块的电路连接示意图；

图13是本实用新型实施例提供的音频播放模块的电路连接示意图；

图14是本实用新型实施例提供的音量调整模块的电路连接示意图；

图15是本实用新型实施例提供的usb接口模块的电路连接示意图；

图16是本实用新型实施例提供的充电保护单元的电路连接示意图；

图17是本实用新型实施例提供的可充电电池单元的电路连接示意图；

图18是本实用新型实施例提供的的监控模块。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1示出了本实用新型的一个实施例提供的早教机器人100的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种早教机器人100，用于与移动终端200和云服务器300进行通信，早教机器人100包括控制模块110、wifi通信模块120、存储模块130和音频播放模块140。

控制模块110分别与wifi通信模块120、存储模块130和音频播放模块140连接，wifi通信模块120分别与移动终端200和云服务器300无线通信。

移动终端200通过wifi通信模块120发送音频文件名称至控制模块110，控制模块110从存储模块130查找到音频文件名称对应的音频文件，控制音频播放模块140播放音频文件。

当控制模块110未从存储模块130查找到音频文件名称对应的音频文件，根据音频文件名称生成音频文件查找指令，并通过wifi通信模块120发送至云服务器300，接收云服务器300通过wifi通信模块120发送的音频文件，控制音频播放模块140播放音频文件。

上述早教机器人，可以使播放音频文件的顺序以及内容不受到限制，有效解决了通过按键播放本地存储卡中的内容的方式存在播放顺序以及播放内容受到限制的问题。

可选的，如图2，控制模块110可以为mx1200芯片。示例性的，mx1200芯片的pa13(fsh_hold)引脚、pa14(fsh_clk)引脚、pa15(fsh_si)引脚、pa16(fsh_wp)引脚、pa17(fsh_so)引脚、pa18(fsh_cs)引脚和vmcu引脚均与存储模块130连接，例如分别与图12中kh25v16芯片u6连接。mx1200芯片的pa19(sd_dat)引脚、pa20(sd_clk)引脚、pa21(sd_cmd)引脚和vmcu引脚均与存储模块130连接，例如分别与图11中tf-cd芯片j6连接。mx1200芯片的pb2(spim_cs)引脚、pb3(spim_miso)引脚、pb4(spim_clk)引脚、pb5(spim_mosi)引脚和vmcu引脚均与存储模块130连接，例如分别与图10中ips3204芯片u7连接。

mx1200芯片的pb9(spi_mos)引脚、pb20(spi_clk)引脚、pb21(spi_miso)引脚、pb22(spi_cs)引脚、pb26(notify)引脚和pb27(gpio19)引脚还均与wifi通信模块120连接。mx1200芯片的pc12引脚、dac_r引脚、dac_l引脚均与音频播放模块140连接。

在一个实施例中，参见图3，早教机器人还包括用于稳定控制模块110的电压的稳压模块150；稳压模块150与mx1200芯片的电压引脚(vmcu引脚)连接。稳压模块150中的稳压芯片可以为me6206a18m3芯片。

可选的，控制模块110还包括耳机插座，如图4所示，耳机插座cn12的一端3与mx1200芯片的micin(mic_int)引脚，另一端4与音量调整模块(mic_1端)连接，如图14所示。

可选的，参见图5，wifi通信模块120可以为emw3080芯片。进一步的，参见图6和图9，wifi通信模块120还包括启动单元和电压控制单元，图6的启动单元可以安全启动emw3080芯片，图9的电压控制单元控制控制模块110的电压稳定输入到emw3080芯片，保证emw3080芯片的稳定运行。另外，启动单元还与mx1200芯片的pb8(wake)引脚、pb6(key_adc)引脚和vmcu引脚均连接。

可选的，参见图7和图8，wifi通信模块120还包括调试接口cn13和调试接口cn8，维护人员可以通过调试接口cn13和调试接口cn8对emw3080芯片内部系统进行更新或调试，保证emw3080芯片的稳定运行。

在一个实施例中，存储模块130可以包括快闪存储器卡，参见图10、图11和图12，可以包括tf-sd卡，还可以包括ips3204存储芯片，还可以包括kh25v16芯片等，存储模块130与控制模块110的连接方式已在上述实施例中描述，这里不进行赘述。

可选的，本实施例的音频播放模块140包括ns4158功放芯片和喇叭等。示例性的，参见图13，ns4158功放芯片的shdn引脚和in-引脚均与控制模块110连接。

在一个实施例中，早教机器人还包括分别与控制模块110和音频播放模块140连接的音量调整模块160。移动终端200通过wifi通信模块120发送音量调节指令至控制模块110，控制模块110根据音量调节指令控制音量调整模块160调节音频播放模块140的播放音量。示例性的，参见图14，音量调整模块160的mic_int端与控制模块110连接，mic_1端和mic_2端均与ns4158功放芯片的in-引脚连接。

控制模块110接收wifi通信模块120发送的音频文件名称，音频文件可以为歌曲文件或故事文件等，控制模块110先从存储模块130查找是否存在该音频文件名称对应的音频文件，若存在该音频文件，则从存储模块130获取该音频文件，并控制音频播放模块140播放该音频文件。若存储模块130不存在该音频文件名称对应的音频文件，则将该音频文件名称代入至预设文件查找指令格式，生成音频文件查找指令，通过wifi通信模块120将该音频文件查找指令发送至云服务器300，云服务器300解析音频文件查找指令，并得到对应的音频文件名称，查找音频文件名称对应的音频文件，并将该音频文件反馈至wifi通信模块120，wifi通信模块120转发该音频文件至控制模块110，控制模块110控制音频播放模块140播放该音频文件。

在本实施例中，控制模块110接收云服务器通过wifi通信模块120发送的音频文件，并将其保存至存储模块130，从而更新了存储模块130存储的资源，使存储的内容更加丰富，解决了通过按键播放本地存储卡中的内容的方式存在播放顺序以及播放内容受到限制的问题。

在本实施例中，早教机器人接收移动终端200发送的名称，先从本地存储模块130中查找音频文件名称对应的音频文件，若本地存在该音频文件名称对应的音频文件，则直接进行播放该音频文件，若本地不存在该音频文件名称对应的音频文件，则发送音频文件查找指令至云服务器300，并接收云服务器300反馈的音频文件，进行播放该音频文件，用户想要播放什么样的音频文件，便发送该音频文件对应的音频文件名称，早教机器人从本地和云服务器查找该音频文件名称对应的音频文件，从而使播放音频文件的顺序以及内容没有受到限制，有效解决了通过按键播放本地存储卡中的内容的方式存在播放顺序以及播放内容受到限制的问题。

在一个实施例中，早教机器人还可以还包括与控制模块110连接的语音唤醒模块170；语音唤醒模块170将用户语音转换为启动指令发送给控制模块110，控制模块110根据启动指令工作，不需要按键启动，减少了人为操作，提高了早教机器人的智能性。语音唤醒模块170可以为现有的语音唤醒芯片，例如语音ai芯片，与控制模块110的电压引脚连接。

在一个实施例中，早教机器人还可以包括与控制模块110连接的usb接口模块180。usb接口模块180接收外部电源输出的电信号并转发至控制模块110；控制模块110接收所述电信号并分别给wifi通信模块120、存储模块130和音频播放模块140等需要用电的模块供电。

可选的，usb接口模块包括usb接口。示例性的，如图15所示，usb接口模块可以为usb-micro-socket接口，usb-micro-socket接口的d+引脚与mx1200芯片的pa24(dp)引脚连接，d-引脚与mx1200芯片的pa25(dm)引脚连接，id引脚与mx1200芯片的pb9(d_tx_1200)引脚连接。

在一个实施例中，早教机器人还可以包括与控制模块110连接的可充电电源模块190；可充电电源模块190接收外部电源输出的电信号并根据电信号进行充电，并在控制模块110接收不到所述电信号时为控制模块110供电。可选的，可充电电源模块190包括可充电电池单元192和充电保护单元191。充电保护单元191调整接收到电信号的电压和电流，并将调整后的电信号输送至可充电电池单元192。

具体的，充电保护单元191与外部电源和可充电电池单元192连接，参见图16，充电保护单元191包括逻辑控制芯片rt8059，逻辑控制芯片rt8059调整接收到的外部电源输出的电信号，例如外部电源输出的电压或电流，并将调整后的电信号输送至可充电电池单元192。

参见图17，可充电电池单元192的eta9688芯片与控制模块110(mx1200芯片的pb24(battery_in)引脚和pc11(usb_in)引脚)连接。可充电电池单元192接收充电保护单元191输出的电信号并充电，同时为控制模块110供电。可充电电池单元还包括锂离子电池。

在本实用新型的一个实施例中，早教机器人还包括与控制模块110连接的驱动电机，以及与驱动电机连接的移动机构。早教机器人还包括行走开关，当接收到行走开关发送的启动信号后，则控制驱动电机启动，驱动电机带动移动机构移动，从而使早教机器人移动。示例性的，移动机构包括万向轮。

在本实用新型的一个实施例中，早教机器人还包括与控制模块110连接的年龄选择模块。年龄选择模块获取用户选择的年龄段，并将选择的年龄段发送至控制模块110，控制模块110根据选择的年龄段调节音量调整模块160。可选的，年龄选择模块可以包括触摸显示屏和/或多个按键。每个按键对应一个年龄段，例如，按键1对应的是0-5个月，用户可以通过选择按键来选取年龄段。

示例性的，用户可以在触摸显示屏显示的年龄段中选择一个年龄段，触摸显示屏将用户选择的年龄段发送给控制模块110，控制模块110从存储模块130中预存的年龄音量对照中，查找用户选择的年龄段对应的目标音量范围，并根据目标音量范围控制该音量调整模块160，以使音量调整模块160在控制模块110的控制下调节音频播放模块140输出的音量大小，最终使音频播放模块140输出的音量大小在目标音量范围内，例如，目标音量范围为a，则最终音频播放模块播放音频文件时的音量为c，属于目标音量范围a内。

根据用户选择的年龄段控制音量调整模块160，最终使音频播放模块140播放的音量适宜，避免出现由于音量太大导致儿童听力受到损伤的问题，也避免出现由于音量太小导致儿童听不清楚的问题。

在一个实施例中，还包括与控制模块连接的人体检测模块。控制模块110根据人体检测模块发送的人体检测信号控制音频播放模块停止播放音频文件。

音频播放模块还包括分别与喇叭和控制模块连接的电磁阀。在本实施例中，人体检测模块用于检测预设范围内是否存在人，若存在人，则生成人体检测信号发送至控制模块，则控制模块在预设时间后开启电磁阀，音频播放模块停止播放音频文件。

在一个实施例中，人体检测模块包括人体红外传感器。若控制模块未接收带人体检测信号，则继续输送电信号给电磁阀，电磁阀闭合，喇叭继续播放音频文件。控制模块根据是否接收到人体检测信号判断出预设范围内是否存在人，从而判断出是否控制音频播放模块停止播放，节约电量。

在一个实施例中，早教机器人还可以包括分别与可充电电源模块和控制模块连接的电池电量检测模块，以及与控制模块连接的声光报警模块。电池电量检测模块检测可充电电源模块中的电池的剩余电量，并输送至控制模块，控制模块比较剩余电量与预设电量阈值的大小，若剩余电量大于预设电量阈值，表示电量不足，则控制声光报警模块进行声光报警，若控制模块在预设间隔时间内还未接收到外部电源通过usb接口模块输送的电信号，则表示外部电源还未给可充电电源模块充电，则通过wifi通信模块发送预设充电指令至移动终端，以使移动终端的用户可以及时进行充电。

在本实用新型的一个实施例中，早教机器人还可以包括与控制模块110连接的用于采集监控视频的监控模块210。控制模块110接收监控模块210发送的监控视频，并通过wifi通信模块120发送至移动终端200。可选的，参见图18，监控模块210包括监控摄像头mic，监控模块210的mic_int端与mx1200芯片的micin引脚连接，mic_bias端与mx1200芯片的micbias引脚连接。

在本实施例中，控制模块110接收监控摄像头采集的监控视频，并通过wifi通信模块120转发至移动终端200，以使移动终端200对应的用户可以实时掌握儿童的状况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。