一种引导式互动迪智科教机器人的制作方法

本实用新型涉及一种科教机器人，尤其涉及一种引导式互动迪智科教机器人。

背景技术：

机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的，进入到教育是其领域的扩大与发展。由于它所涉及知识的广泛性和涉及技术的综合性，这都使得机器人对教育而言具有更多的价值。

机器人教育是通过组装、搭建、运行机器人玩具来激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。机器人教育让学生了解机器人的发展和应用现状，理解机器人的概念和工作方式，为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础；让学生了解机器人各个传感器的功能，学习编写简单的机器人控制程序，提高学生分析问题和解决问题的能力；通过机器人玩具竞赛和完成各项任务，使学生在搭建机器人和编制程序的过程中培养动手能力、协作能力和创造能力。

目前，在科教机器人中，大多数机器人融合了机械原理、电子传感器、计算机软硬件及人工智能等众多先进技术，而在面向低学龄学生的科教机器人则需要将这些先进技术简单化，既能让学生接触到相关技术，又要带有一定的趣味性，特别是对于年龄较小的少年儿童，科教机器人需要具备一定的引导功能，才能更好激发学生的学习兴趣。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种引导式互动迪智科教机器人，这种机器人具备引导功能，能够引导少年儿童对机器人进行特定的操作，具有较强的交互性和趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣。采用的技术方案如下：

一种引导式互动迪智科教机器人，包括机器人本体，机器人本体设有第一电源、第一控制器、操作面板和移动装置，第一电源、操作面板和移动装置均与第一控制器电连接，操作面板上设有多个功能按键，其特征在于：所述机器人本体还设有存储模块和引导装置；存储模块和引导装置均与第一控制器电连接。

上述存储模块用于保存事先编写的机器人运行程序。

本实用新型引导式互动迪智科教机器人将机器人的运行程序通过外部预设定保存至存储模块，在启动机器人时，第一控制器通过读取存储模块中的预设程序，通过引导装置对操作者进行按步引导，使操作者根据引导装置的反馈、通过操作面板对机器人进行操作，并将操作信息反馈给第一控制器，由第一控制器控制机器人完成各种各样的动作；这种机器人具备引导功能，能够通过引导装置引导少年儿童对机器人进行特定的操作，具有较强的交互性和趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣。

作为本实用新型的优选方案，所述引导装置为扬声器。在存储模块中增加与操作步骤相对应的语音程序，当进行引导功能时，通过扬声器发出相应的引导语音对操作者提供最直接的引导，例如，播放要完成的动作及其按键步骤。

作为本实用新型的优选方案，所述引导装置为多个发光器件；多个发光器件与所述多个功能按键一一对应。当进行引导功能时，第一控制器控制需要进行操作的功能按键所对应的发光器件通电发光，使操作者通过发光器件对相对应的功能按键进行操作，从而达到引导的目的。

作为本实用新型的优选方案，所述移动装置包括左电机、左移动机构、右电机和右移动机构；左电机和右电机分别与第一控制器电连接；左移动机构与左电机的动力输出端相连接，右移动机构与右电机的动力输出端相连接。移动装置采用双电机驱动，左电机和右电机分别驱动左移动机构和右移动机构，使机器人不仅可以行走前进，还能通过控制左电机与右电机的输出功率使机器人进行转弯，增加机器人的可玩性。

上述左移动机构和右移动机构可以采用主动轮、传动带、从动轮来带动前后两个车轮运行移动，也可以采用多个传动轮带动履带移动。

作为本实用新型的优选方案，所述机器人本体还设有第一响应装置；第一响应装置与所述第一控制器电连接。第一响应装置为可以实现各种功能的功能部件，比如计数器、发光器件、风扇、灭火装置（如水枪等）等，每一个功能均能够通过操作面板上相对应的功能按键进行操作，使操作面板与响应装置之间通过第一控制器实现功能传输。

作为本实用新型进一步的优选方案，还包括交互部件；交互部件设有第二控制器、第二电源、第二触发装置和第二响应装置；第二电源、第二触发装置和第二响应装置均与第二控制器电连接；所述机器人本体设有第一触发装置，第一触发装置与所述第一控制器电连接并与第二触发装置相对应。机器人本体的第一触发装置与交互部件的第二触发装置相对应，第一触发装置和第二触发装置通常采用红外发射器和红外接收器，机器人本体和交互部件之间通过红外发射和接受进行行为触发，交互部件通过接收到的信号反馈给第二控制器，再传送至第二响应装置做出各种不同的响应行为，增强机器人的交互性；同理，机器人本体的第一触发装置也能接收到来自交互部件的信号，将收到的信号反馈给第一控制器，第一控制器根据接收到的信号结合存储模块里所预存储的程序得出引导信息，从而通过引导装置传达给操作者。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型引导式互动迪智科教机器人将机器人的运行程序通过外部预设定保存至存储模块，在启动机器人时，第一控制器通过读取存储模块中的预设程序，通过引导装置对使用者进行按步引导，使使用者根据引导装置的反馈、通过操作面板对机器人进行操作，使机器人完成各种各样的动作；这种机器人具备引导功能，能够通过引导装置引导少年儿童对机器人进行特定的操作，具有较强的交互性和趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣。

附图说明

图1为本实用新型优选实施方式实施例一的功能连接示意图；

图2为本实用新型优选实施方式实施例一中机器人本体的结构示意图一；

图3为本实用新型优选实施方式实施例一中机器人本体的结构示意图二；

图4为本实用新型优选实施方式实施例一中交互部件的结构示意图；

图5为本实用新型优选实施方式实施例二中交互部件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，一种引导式互动迪智科教机器人，包括机器人本体1和交互部件2；机器人本体1设有第一控制器101、第一电源102、第一触发装置103、第一响应装置104、操作面板105、引导装置106、存储模块107和移动装置108；第一电源102、第一触发装置103、第一响应装置104、操作面板105、引导装置106、存储模块107和移动装置108均与第一控制器101电连接；移动装置108包括左电机1081、左移动机构1082、右电机1083和右移动机构1084，左电机1081和右电机1083分别与第一控制器101电连接，左移动机构1082与左电机1081的动力输出端相连接，右移动机构1084与右电机1083的动力输出端相连接；交互部件2设有第二控制器201、第二电源202、第二触发装置203和第二响应装置204，第二电源202、第二触发装置203和第二响应装置204均与第二控制器201电连接；第一触发装置104与第二触发装置204相对应。

本实用新型引导式互动迪智科教机器人将机器人的运行程序通过外部预设定保存至存储模块107，在启动机器人时，第一控制器101通过读取存储模块107中的预设程序，通过引导装置106对使用者进行按步引导，使使用者根据引导装置106的反馈、通过操作面板105对机器人进行操作，使机器人完成各种各样的动作；这种机器人具备引导功能，能够通过引导装置引导少年儿童对机器人进行特定的操作，具有较强的交互性和趣味性，能够激发学生对于机器人的学习兴趣。

另外，机器人本体1的第一触发装置103与交互部件2的第二触发装置203相对应，第一触发装置103和第二触发装置203通常采用红外发射器和红外接收器，机器人本体1和交互部件2之间通过红外发射和接受进行行为触发，交互部件2通过接收到的信号反馈给第二控制器201，再传送至第二响应装置204做出各种不同的响应行为，增强机器人的交互性；同理，机器人本体1的第一触发装置103也能接收到来自交互部件2的信号，将收到的信号反馈给第一控制器101，第一控制器101根据接收到的信号结合存储模块107里所预存储的程序得出引导信息，从而通过引导装置106传达给操作者。

如图2、图3所示，第一触发装置103设置在机器人本体1的正面，第一触发装置103为红外线发生器，包括红外线发射端1031和红外线接收端1032；操作面板105设置在机器人本体1的背面，操作面板105上设有多个功能按键1051；引导装置106采用扬声器1061和多个发光器件1062，扬声器1061设置在机器人本体1的正面，多个发光器件1062与操作面板105上的多个功能按键1051一一对应；左移动机构1082和右移动机构1084均包括前车轮、后车轮、主动轮、从动轮和传动带（前车轮、后车轮、主动轮、从动轮和传动带在图中均未标示），左电机1081、右电机1083、两个主动轮和两个从动轮均安装在机器人本体1内部，两个主动轮分别与对应的左电机1081、右电机1083的输出轴传动连接，两个主动轮和两个从动轮均处于对应的传动带内侧并张紧对应的传动带，主动轮与对应的前车轮传动连接，从动轮与对应的后车轮传动连接；第一响应装置104采用数码显示管，作为计数器的响应显示装置。

如图4所示，交互部件2为一个加油装置玩具；第二触发装置203采用一个红外线发生器，并设置在交互部件2的正面；第二响应装置204也是采用一个数码显示管，数码显示管可显示加油计时和加油油量。

上述存储模块107用于保存事先编写的机器人运行程序。

上述左移动机构1082和右移动机构1084也可以采用多个传动轮带动履带移动

下面结合实施例一对本实用新型的操作过程做进一步描述。

操作者事先将运行程序编写入机器人的存储模块107，每一条操作指令都会对应一条语音引导功能和按键发光引导功能；当对学生进行引导时，根据运行程序的执行步骤，第一控制器101从存储模块107中读取对应的指令，通过扬声器1061和操作面板105上的对应的发光器件1062，引导学生按下对应的功能按键1051，使机器人执行相应的命令，比如前进、暂停、后退等动作；当机器人运行到加油装置玩具2的前方时，机器人本体1的红外线发生器103的接收端1032接收到来自加油装置玩具2的红外线发生器203发射的红外信号，第一控制器101通过引导装置106引导学生暂停机器人前进，同时通过机器人本体1的红外线发生器的发射端1031反馈给加油装置玩具2，加油装置玩具2接收到信号并发生响应，第二控制器201通过计时器和计数器的计算，通过数码显示管204显示加油计时和加油油量，同时机器人本体1的数码显示管104也可显示加油计时；当加油油量的数码显示器满格的时候，加油装置玩具2通过红外线发生器203反馈给机器人本体1，机器人本体1再引导学生执行机器人前进的命令。

实施例二

如图5所示，在其他部位均与实施例一相同的情况下，其特征在于：交互部件2’为一个风车玩具；第二触发装置203’为设置在风车上的红外线发生器；第二响应装置204’为能够转动的风车扇叶，并且风车扇叶204’在转动过程中扇叶能够遮挡住红外线发生器203’。

下面结合实施例二对本实用新型的操作过程做进一步描述。

操作者事先将运行程序编写入机器人的存储模块107’，每一条操作指令都会对应一条语音引导功能和按键发光引导功能；当对学生进行引导时，根据运行程序的执行步骤，第一控制器101’从存储模块107’中读取对应的指令，通过扬声器1061’和操作面板105’上的对应的发光器件1062’，引导学生按下对应的功能按键1051’，使机器人执行相应的命令，比如前进、暂停、后退等动作；当机器人运行到风车玩具2’的前方时，风车玩具2’的红外线发生器203’接收到来自机器人本体1’的红外线发生器103’发出的红外信号，风车扇叶204’开始转动；同时机器人本体1’也能够接收来自风车玩具2’所发出的红外信号；由于风车扇叶204’在转动过程中扇叶能够遮挡住红外线发生器203’，风车玩具2’所发出的红外信号随着风车扇叶的转动而处于时断时续的状态，而机器人本体1’的红外线发生器103’根据接收的红外信号的有无，对风车扇叶的旋转圈数进行计数，并通过机器人本体1’的数码显示管104’显示出来。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。