智能多自由度人形舞蹈教学机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能多自由度人形舞蹈教学机器人，包括机器人主体、前胸盖、后背盖、主控板、电池、MP3播放装置、红外接收器及遥控器；前胸盖及后背盖装在机器人主体的胸部和背部，胸部和背部内设空腔；主控板、电池及MP3播放装置设在空腔内，主控板由稳压芯片、音频控制芯片、红外控制芯片、第一电机驱动芯片及第二电机驱动芯片构成，稳压芯片连电池，音频控制芯片连上端MP3播放装置，红外控制芯片连红外接收器，机器人主体连第一电机驱动芯片及第二电机驱动芯片；红外接收器设在头部上，红外接收器与遥控器无线连接。本实用新型能全方位了解机器人，达到理论与实践紧密结合的教学和训练要求，提高学生动手、动脑能力、创造力。
【专利说明】智能多自由度人形舞蹈教学机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种智能多自由度人形舞蹈教学机器人。【背景技术】
[0002]目前国内外的教育机器人大部分针对性低，操作麻烦，对编程能力要求过高，与目前我国学校现有的课程没有联系，造型单一，不具备开放性，对于机器人的开发和产品的创作实用性不高。
[0003]上海英罗智能机器人有限公司主要产品为移动机器人、类人机器人Robovie-M、智能迎宾服务机器人。类人机器人Robovie-M的主要功能为模拟人类的关节动作。智能迎宾服务机器人会唱歌、舞蹈、背诵诗句，一般用于表演。类人机器人Robovie-M和智能迎宾服务机器人的主要技术来源于2002年上海高新技术成果转化中的项目。开发者是上海罗博优信息科技有限公司，从技术水平上来说并不是目前国内的最好水平，与国际先进水平的差距就更大了。类人机器人Robovie-M和智能迎宾服务机器人更注重于娱乐性，一般用于公共场合的表演，对目前我国的基础教育意义不大。
[0004]北京市通用依耐特技术开发有限公司，ROBOT -1型机器人采用VB语言编程，采用双轮履带驱动单元，具有发音、奏乐、测温、数制转换、躲避障碍物等功能。ROBOT-1I型采用TYBASIC语言进行编程，有三个基本功能模块:行走、奏乐和躲避障碍物；两个扩展功能模块:光电模块和灭火模块。ROBOT-VI型采用通用QBASIC语言，通用LOGO语言，通用汇编语言编程。产品采用的编程语言过于复杂，对于年龄偏小的孩子来说掌握起来比较困难。每一型号的产品所具备的功能不全面，用户如需实现多种功能，就需要购买多款产品，这势必增加用户的投入。
[0005]杭州纳英特电脑电子工程有限公司的产品外型过于简单，只有四个轮子和一个控制器，学生在使用过程中学不到东西，只是一味地编程。
[0006]北京湛蓝科技有限公司，公司在教育机器人项目上没有自己的研发力量，完全依赖于别人，目前产品中的主要核心技术相当落后，更新换代的速度也会非常缓慢。机器人产品所使用的编程语言为汇编语言，要想很熟练地掌握，就算是针对高中学生，也是相当困难的。产品不具备开放性，零件没有通用性，当产品更新换代时消费者需要再次整套购买，这也给使用者增加了很多不必要的开支。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的:提供一种智能多自由度人形舞蹈教学机器人，构造简单、使用灵活、通俗易懂，对培养学生的创造力有很大的帮助。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0009]一种智能多自由度人形舞蹈教学机器人，包括机器人主体、前胸盖、后背盖、主控板、电池、MP3播放装置、红外接收器及遥控器；所述的机器人主体是由头部、左肩部、右肩部、左上臂、右上臂、左下臂、右下臂、左臀部、右臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左脚踝、右脚踝、左脚及右脚连接构成的人形机器人，所述的前胸盖及后背盖分别通过固定螺丝安装在所述的机器人主体的胸部和背部，所述的机器人主体的胸部和背部内设有空腔；所述的主控板、电池及MP3播放装置分别设置在所述的机器人主体的空腔内，所述的主控板由稳压芯片、音频控制芯片、红外控制芯片、第一电机驱动芯片及第二电机驱动芯片构成，所述的稳压芯片与所述的电池连接，所述的音频控制芯片与上端MP3播放装置连接，所述的红外控制芯片与所述的红外接收器连接；所述的头部、左肩部、右肩部、左上臂、右上臂、左下臂、右下臂、左臀部、右臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左脚踝、右脚踝、左脚及右脚内分别对应设有十七个伺服电机，所述的十七个伺服电机分别通过输出轴与所述的机器人主体连接，所述的第一电机驱动芯片设有1-8号引脚,所述的第一电机驱动芯片的I号引脚与所述的左大腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的2号引脚与所述的左小腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的3号引脚与所述的左脚踝内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的4号引脚与所述的右大腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的5号引脚与所述的右小腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的6号引脚与所述的右脚踝内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的7号引脚与所述的左肩部内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的8号引脚与所述的右肩部内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片设有1-9号引脚，所述的第二电机驱动芯片的I号引脚与所述的左臀部内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的2号引脚与所述的左脚内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的3号引脚与所述的右臀部内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的4号引脚与所述的右脚内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的5号引脚与所述的左上臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的6号引脚与所述的左下臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的7号引脚与所述的右上臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的8号引脚与所述的右下臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的9号引脚与所述的头部内的伺服电机连接；所述的头部与所述的前胸盖及后背盖的顶端连接处设有SD卡槽；所述的主控板上还设有放电口、接电口、充电口及数据下载端口，所述的放电口、接电口、充电口及数据下载端口分别通过导线连接到所述的机器人主体的身体两侧；所述的红外接收器设置在所述的头部上，所述的红外接收器与所述的遥控器红外无线连接。
[0010]上述的智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其中，所述的MP3播装置包括显示屏、喇叭、SD卡及音量调节旋钮；所述的显示屏镶嵌在所述的前胸盖上，所述的喇叭镶嵌在所述的后背盖上，所述的SD卡设置在所述的SD卡槽内，所述的音量调节旋钮设置在所述的后背盖的一侧。
[0011]上述的智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其中，还包括电源指示灯及充电指示灯，所述的电源指示灯及充电指示灯分别镶嵌在所述的前胸盖上，所述的电源指示灯及充电指示灯分别与所述的电池连接。
[0012]上述的智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其中，所述的遥控器上分别设有设置按钮、指示灯、数字键盘、功能键盘及模式键盘，所述的数字键盘包括0-9十个数字按键、一/-按键及屏显按键。
[0013]本实用新型能通过机器人的研发、结构、改造、优化、使用、操控等全方位的了解机器人，达到理论与实践紧密结合的教学和训练要求，提高学生动手、动脑能力，开发学生的创造力。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型智能多自由度人形舞蹈教学机器人的主视图。
[0015]图2是本实用新型智能多自由度人形舞蹈教学机器人的后视图。
[0016]图3是本实用新型智能多自由度人形舞蹈教学机器人的连接图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
[0018]请参见附图1至附图3所示，一种智能多自由度人形舞蹈教学机器人，包括机器人主体1、前胸盖2、后背盖3、主控板4、电池5、MP3播放装置6、红外接收器7及遥控器8 ;所述的机器人主体I是由头部11、左肩部12、右肩部13、左上臂14、右上臂15、左下臂16、右下臂17、左臀部18、右臀部19、左大腿20、右大腿21、左小腿22、右小腿23、左脚踝24、右脚踝25、左脚26及右脚27十七个关节连接构成的人形机器人，所述的前胸盖2及后背盖3分别通过固定螺丝安装在所述的机器人主体I的胸部和背部，可拆卸，便于内部结构的拆装，所述的机器人主体I的胸部和背部内设有空腔；所述的主控板4、电池5及MP3播放装置6分别设置在所述的机器人主体I的空腔内，主控板4可采用型号为STC12C5A60S2的MCU，所述的主控板4由稳压芯片41、音频控制芯片42、红外控制芯片43、第一电机驱动芯片44及第二电机驱动芯片45构成，所述的稳压芯片41与所述的电池5连接，所述的音频控制芯片42与上端MP3播放装置6连接，所述的红外控制芯片43与所述的红外接收器7连接；所述的头部11、左肩部12、右肩部13、左上臂14、右上臂15、左下臂16、右下臂17、左臀部18、右臀部19、左大腿20、右大腿21、左小腿22、右小腿23、左脚踝24、右脚踝25、左脚26及右脚27内分别对应设有十七个伺服电机9，所述的十七个伺服电机9分别通过输出轴与所述的机器人主体I连接，每个伺服电机9对应控制每个关节部位，所述的第一电机驱动芯片44设有1-8号引脚,所述的第一电机驱动芯片44的I号引脚与所述的左大腿20内的伺服电机9连接，所述的第一电机驱动芯片44的2号引脚与所述的左小腿22内的伺服电机9连接，所述的第一电机驱动芯片44的3号引脚与所述的左脚踝24内的伺服电机9连接，所述的第一电机驱动芯片44的4号引脚与所述的右大腿21内的伺服电机9连接,所述的第一电机驱动芯片44的5号引脚与所述的右小腿23内的伺服电机9连接，所述的第一电机驱动芯片44的6号引脚与所述的右脚踝25内的伺服电机9连接，所述的第一电机驱动芯片44的7号引脚与所述的左肩部11内的伺服电机9连接,所述的第一电机驱动芯片44的8号引脚与所述的右肩部12内的伺服电机9连接,所述的第二电机驱动芯片45设有1-9号引脚，所述的第二电机驱动芯片45的I号引脚与所述的左臀部18内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的2号引脚与所述的左脚26内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的3号引脚与所述的右臀部19内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的4号引脚与所述的右脚27内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的5号引脚与所述的左上臂14内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的6号引脚与所述的左下臂16内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的7号引脚与所述的右上臂15内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的8号引脚与所述的右下臂17内的伺服电机9连接，所述的第二电机驱动芯片45的9号引脚与所述的头部11内的伺服电机9连接，用于控制各个关节部位的运动；所述的头部11与所述的前胸盖2及后背盖3的顶端连接处设有SD卡槽10，将头部11转向左侧边即可露出SD卡槽10 ;所述的主控板4上还设有放电口 28、接电口 29、充电口 30及数据下载端口 31，所述的放电口 28、接电口 29、充电口 30及数据下载端口 31分别通过导线连接到所述的机器人主体I的身体两侧，便于充放电的使用；所述的红外接收器7设置在所述的头部11上，所述的红外接收器7与所述的遥控器8红外无线连接，可通过遥控器8控制机器人主体I的动作。
[0019]所述的MP3播装置6包括显示屏61、喇叭62、SD卡63及音量调节旋钮64 ;所述的显示屏61镶嵌在所述的前胸盖2上，所述的喇叭62镶嵌在所述的后背盖3上，所述的SD卡63设置在所述的SD卡槽10内，所述的音量调节旋钮64设置在所述的后背盖3的一侧，可播放SD卡63内的音频文件。
[0020]还包括电源指示灯32及充电指示灯33，所述的电源指示灯32及充电指示灯33分别镶嵌在所述的前胸盖2上，所述的电源指示灯32及充电指示灯33分别与所述的电池5连接，可用于显示电池5的电量和充电情况。
[0021]所述的遥控器8上分别设有设置按钮81、指示灯82、数字键盘83、功能键盘84及模式键盘85，所述的数字键盘83包括0-9十个数字按键、一/-按键及屏显按键，数字键盘83上每个数字按键对应机器人的一个动作，“I”对应机器人向左转弯一次，“2”对应机器人向前行走5步，“3”对应机器人向右转弯一次，“4”对应机器人向左平移一步，“5”对应机器人做5个俯卧撑，“6”对应机器人向右平移一步，“7”对应机器人左脚踢球一次，“8”对应机器人仰卧起坐5次，“9”对应机器人右脚踢球一次，“0”对应机器人后退5步，对应机器人左手鞠躬一次，“屏显”对应机器人右手鞠躬一次。功能键盘84分别控制机器人表演滑稽舞蹈、炫酷街舞、千手观音、广播体操、前后翻滚、趴下起身及躺下起身等动作。
[0022]综上所述，本实用新型能通过机器人的研发、结构、改造、优化、使用、操控等全方位的了解机器人，达到理论与实践紧密结合的教学和训练要求，提高学生动手、动脑能力，开发学生的创造力。
【权利要求】
1.一种智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其特征在于:包括机器人主体、前胸盖、后背盖、主控板、电池、MP3播放装置、红外接收器及遥控器；所述的机器人主体是由头部、左肩部、右肩部、左上臂、右上臂、左下臂、右下臂、左臀部、右臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左脚踝、右脚踝、左脚及右脚连接构成的人形机器人，所述的前胸盖及后背盖分别通过固定螺丝安装在所述的机器人主体的胸部和背部，所述的机器人主体的胸部和背部内设有空腔；所述的主控板、电池及MP3播放装置分别设置在所述的机器人主体的空腔内，所述的主控板由稳压芯片、音频控制芯片、红外控制芯片、第一电机驱动芯片及第二电机驱动芯片构成，所述的稳压芯片与所述的电池连接，所述的音频控制芯片与上端MP3播放装置连接，所述的红外控制芯片与所述的红外接收器连接；所述的头部、左肩部、右肩部、左上臂、右上臂、左下臂、右下臂、左臀部、右臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左脚踝、右脚踝、左脚及右脚内分别对应设有十七个伺服电机，所述的十七个伺服电机分别通过输出轴与所述的机器人主体连接，所述的第一电机驱动芯片设有1-8号引脚，所述的第一电机驱动芯片的I号引脚与所述的左大腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的2号引脚与所述的左小腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的3号引脚与所述的左脚踝内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的4号引脚与所述的右大腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的5号引脚与所述的右小腿内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的6号引脚与所述的右脚踝内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的7号引脚与所述的左肩部内的伺服电机连接，所述的第一电机驱动芯片的8号引脚与所述的右肩部内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片设有1-9号引脚，所述的第二电机驱动芯片的I号引脚与所述的左臀部内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的2号引脚与所述的左脚内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的3号引脚与所述的右臀部内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的4号引脚与所述的右脚内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的5号引脚与所述的左上臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的6号引脚与所述的左下臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的7号引脚与所述的右上臂内的伺服电机连 接，所述的第二电机驱动芯片的8号引脚与所述的右下臂内的伺服电机连接，所述的第二电机驱动芯片的9号引脚与所述的头部内的伺服电机连接；所述的头部与所述的前胸盖及后背盖的顶端连接处设有SD卡槽；所述的主控板上还设有放电口、接电口、充电口及数据下载端口，所述的放电口、接电口、充电口及数据下载端口分别通过导线连接到所述的机器人主体的身体两侧；所述的红外接收器设置在所述的头部上，所述的红外接收器与所述的遥控器红外无线连接。
2.根据权利要求1所述的智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其特征在于:所述的MP3播装置包括显示屏、喇叭、SD卡及音量调节旋钮；所述的显示屏镶嵌在所述的前胸盖上，所述的喇叭镶嵌在所述的后背盖上，所述的SD卡设置在所述的SD卡槽内，所述的音量调节旋钮设置在所述的后背盖的一侧。
3.根据权利要求1所述的智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其特征在于:还包括电源指示灯及充电指示灯，所述的电源指示灯及充电指示灯分别镶嵌在所述的前胸盖上，所述的电源指示灯及充电指示灯分别与所述的电池连接。
4.根据权利要求1所述的智能多自由度人形舞蹈教学机器人，其特征在于:所述的遥控器上分别设有设置按钮、指示灯、数字键盘、功能键盘及模式键盘，所述的数字键盘包括0-9十个数字按键 、一/-按键及屏显按键。
【文档编号】G09B25/02GK203552589SQ201320763331
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】袁晓曦, 王路群, 梁彬, 唐智明, 高阳 申请人:袁晓曦, 王路群, 梁彬, 唐智明, 高阳