一种机器人装置的制作方法

本发明涉及一种机器人装置，尤其涉及一种远程教学和演示用机器人装置。

背景技术：

随着互联网技术的发展，多媒体教学已经大量应用于教学和演示活动中。但现有的多媒体教学和演示方法仍局限于音视频互动，教师和学生通过屏幕和摄像头进行视频及语音的互动。这种教学方法更类似于教学录像的效果，不能实现动作、表情互动，提升教学、演示品质。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种机器人装置，解决上述现有远程教学和演示应用存在的问题，实现音视频、动作及表情的互动，增加教学和演示的趣味性及现场感，提高教学及演示质量。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

提供一种机器人装置，其特征在于：

包括全息头部显示装置、头部摄像装置、头部旋转装置、拾音器、扬声器、控制器、环境和动作分析装置、电池、通讯装置、运动装置，所述全息头部显示装置为旋转led显示装置，高速旋转的led灯条利用人眼的视觉暂留原理形成全息图像显示，显示装置外部设置有透明保护罩。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述全息头部显示装置及头部摄像装置通过头部旋转装置进行水平方向旋转。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述环境和动作分析装置包括超声波传感器、陀螺仪、加速度传感器、环境摄像头、视觉分析及动作处理器，用于对环境进行分析，以控制机器人避障、环境分析及动作识别。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述运动装置包括轮式运动装置，用于驱动远程互动装置行走。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述通讯装置包括5g通讯模组。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置通过5g通讯模组与远端控制终端进行连接，与远端进行音视频及动作交互。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置包括无线音视频输出装置，用于将音视频内容输出至外部显示设备。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置包括投影装置，投影装置输出投影画面至外部投影介质，实现视频画面的大屏幕外部投影。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置包括ai语音及视频处理分析系统，用于处理分析语音及动作。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置通过通讯装置与远程控制终端相连，远程控制终端发送音视频内容及运动指令给机器人装置，并获取机器人装置摄录的音视频内容及动作状态。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述远程控制终端为ai网络控制终端。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述远程控制终端由人工进行控制。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置的全息头部显示装置用于显示表情及远程终端发送的视频文字内容。

作为一种优选的技术方案，所述机器人装置，其特征在于：所述机器人装置用于教学及演示应用。

本发明的有益效果：

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明提供的机器人装置，其全息头部显示装置能够显示丰富的表情，并可进行转头、行走等操作，同时可通过通讯装置与远端的真人教师进行实时互动，使教学及演示更有现场感和趣味性。

附图说明

图1为本发明一种实施例的构成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明提供的一种机器人装置实施例，由全息头部显示装置2、头部摄像装置1、头部旋转装置9、、控制器6、电池7、通讯装置10、运动装置8，透明保护罩3及投影装置5、远程终端11等组成。

所述全息头部显示装置2及头部摄像装置1安装于亚克力制作的透明保护罩3内，全息头部显示装置2由可以旋转的扇叶led构成，采用的为成品全息led扇叶广告机，当扇叶led旋转时，高速旋转的led灯条利用人眼的视觉暂留原理形成全息图像显示。

头部摄像装置1安装在全息头部显示装置2的固定轴上，全息头部显示装置2的固定轴安装在头部旋转装置9上。头部旋转装置9为一个由电机驱动的旋转云台，可以驱动全息头部显示装置2及头部摄像装置1进行水平旋转，使显示画面及摄像头转到不同的角度，模拟人头部旋转的动作。

拾音器和扬声器4安装在透明保护罩3下方的壳体上，壳体由玻璃钢制作，并将电机、电池及各类控制板等包裹在壳体内。

在壳体内外还安装有环境和动作分析装置，包括超声波传感器、陀螺仪、加速度传感器、环境摄像头、视觉分析及动作处理器，用于对环境进行分析，以控制机器人避障、环境分析及动作识别，环境和动作分析装置通过控制板6进行驱动，控制板6采用了树莓派系统。

投影装置5为一微型led投影机，投影镜头安装在外壳正前方胸口处，用于在没有外部视频演示装置时直接将视频文字内容投影到较大的屏幕或墙上。

运动装置8包含电机、驱动板、传动系统及轮子，用于机器人行走。

通讯装置10包括5g通讯模组、wifi模组及蓝牙模组，分别用于连接网络、无线音视频输出及本地无线连接。

电池7采用充电锂电池安装于底部，使重心下移，避免头重脚轻容易摔倒的问题。

远程终端11采用了一台安装有定制应用程序的智能手机，手机摄像头捕捉教师的表情并进行特征点分析后转换成特定的卡通表情显示于全息头部显示装置2上，手机的话筒则直接将教师声音传输至机器人装置的扬声器4上，由扬声器进行放大输出。机器人装置端的头部摄像装置1、环境摄像头和拾音器则将现场的视频及声音内容传输至远程终端11，教师根据现场的音视频状况进行回复及动作控制。

为了保证音视频传输和控制的实时性，本实施例采用的是wifi通讯的方式，但在5g网络完善后，则可以采用5g的传输方式实现更远距离和更自由的双向互动。

以上所述仅为本技术的优选实施例，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种机器人装置，包括全息头部显示装置、头部摄像装置、头部旋转装置、拾音器、扬声器、控制器、环境和动作分析装置、电池、通讯装置、运动装置，全息头部显示装置为旋转LED显示装置，高速旋转的LED灯条利用人眼的视觉暂留原理形成全息图像显示，显示装置外部设置有透明保护罩。本发明提供的机器人装置，其全息头部显示装置能够显示丰富的表情，并可进行转头、行走等操作，同时可通过通讯装置与远端的真人教师进行实时互动，使教学及演示更有现场感和趣味性。

技术研发人员：栾勇;栾弘毅;栾弘业
受保护的技术使用者：成都市微麟科技有限责任公司
技术研发日：2019.07.01
技术公布日：2019.09.24