一种具有引导式教学的科教机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种具有引导式教学的科教机器人。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，在工业、医学、农业和建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

如今机器人涉及的行业越来越多，在教学方面有科教机器人，但是现有的科教机器人仅仅是起到陪伴学习等作用，往往处于被动的状态，这大大降低了科教机器人的实用性，没有激发出学生的学习兴趣，不利于学生后续的学习成长。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有引导式教学的科教机器人，解决了现有科教机器人不能对学生进行引导式教学从而降低该科教机器人实用性的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种具有引导式教学的科教机器人，包括机械头本体和机身，所述机身内壁的顶部固定连接有固定框，所述固定框内壁底部的一侧通过连接块固定连接有电机，且电机输出轴的一端固定连接有第一锥齿轮，所述固定框内壁的底部且位于电机的一侧通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆的顶端依次贯穿固定框和机身并延伸至机身的顶部，所述转动杆的表面且位于固定框的内部固定连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述转动杆延伸至机身顶部的一端固定连接有安装板，所述安装板顶部的两侧均固定连接有固定架，两个所述固定架相背离的一侧均转动连接有活动杆。

优选的，两个所述活动杆相对的一端均贯穿固定架并延伸至固定架的另一侧，两个所述活动杆延伸至固定架另一侧的一端与机械头本体的表面固定连接。

优选的，所述安装板的背面固定连接有安装框，且安装框的内壁固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆输出轴的一端依次贯穿安装板并延伸至安装板的正面，所述电动伸缩杆输出轴延伸至安装板正面的一端通过连接块与机械头本体的背面转动连接。

优选的，所述机械头本体背面的底部固定连接有夹紧弹簧，且夹紧弹簧远离机械头本体的一端与安装板的正面固定连接。

优选的，所述机身表面底部的一侧固定连接有按键，所述机身的表面且位于按键的底部固定连接有固定箱。

优选的，所述固定箱内壁的背面从上至下依次固定连接有中央处理器、声音传感器、第一语音播报器和第二语音播报器，所述中央处理器的输出端通过导线分别与电动伸缩杆、电机、第一语音播报器和第二语音播报器的输入端电性连接，所述中央处理器的输入端通过导线分别与语音识别模块、语音录入模块和按键的输出端电性连接，所述声音传感器的输出端通过导线与语音识别模块的输入端电性连接，所述中央处理器通过无线分别与信息库和信息对比模块实现双向连接，所述声音传感器的输入端通过导线与电源模块的输出端电性连接，且电源模块的输出端通过导线与按键的输入端电性连接，所述电源模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接。

有益效果

本实用新型提供了一种具有引导式教学的科教机器人。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该具有引导式教学的科教机器人，通过固定框内壁底部的一侧通过连接块固定连接有电机，且电机输出轴的一端固定连接有第一锥齿轮，固定框内壁的底部且位于电机的一侧通过轴承转动连接有转动杆，转动杆的顶端依次贯穿固定框和机身并延伸至机身的顶部，转动杆的表面且位于固定框的内部固定连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，转动杆延伸至机身顶部的一端固定连接有安装板，安装板顶部的两侧均固定连接有固定架，两个固定架相背离的一侧均转动连接有活动杆，两个活动杆相对的一端均贯穿固定架并延伸至固定架的另一侧，两个活动杆延伸至固定架另一侧的一端与机械头本体的表面固定连接，安装板的背面固定连接有安装框，且安装框的内壁固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆输出轴的一端依次贯穿安装板并延伸至安装板的正面，电动伸缩杆输出轴延伸至安装板正面的一端通过连接块与机械头本体的背面转动连接，再通过按键、中央处理器、声音传感器、第一语音播报器、语音识别模块、信息对比模块和电源模块的配合设置，可实现通过智能化的方式对儿童进行引导式教学，通过机器人的点头和摇头方式来判读儿童朗读的语句是否正确，提高了该科教机器人的实用性。

(2)、该具有引导式教学的科教机器人，通过在固定箱的内部分别固定连接有中央处理器、声音传感器、第一语音播报器和第二语音播报器，中央处理器的输入端通过导线分别与语音识别模块、语音录入模块和按键的输出端电性连接，可实现通过语音赞美和鼓励的方式来激发儿童读书的兴趣，给予适当的鼓励同时也可培养儿童的自信心，给儿童的身心健康也带来了诸多帮助。

附图说明

图1为本实用新型结构的正视图；

图2为本实用新型内部结构的侧视图；

图3为本实用新型系统的结构原理框图。

图中：1机械头本体、2机身、3固定框、4电机、5第一锥齿轮、6转动杆、7第二锥齿轮、8安装板、9固定架、10活动杆、11安装框、12电动伸缩杆、13夹紧弹簧、14语音录入模块、15电源模块、16信息对比模块、17信息库、18语音识别模块、19按键、20固定箱、21中央处理器、22声音传感器、23第一语音播报器、24第二语音播报器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种具有引导式教学的科教机器人，包括机械头本体1和机身2，机身2表面底部的一侧固定连接有按键19，机身2的表面且位于按键19的底部固定连接有固定箱20，固定箱20内壁的背面从上至下依次固定连接有中央处理器21、声音传感器22、第一语音播报器23和第二语音播报器24，中央处理器21的型号为arm9，声音传感器22的型号为br-zs1，中央处理器21的输出端通过导线分别与电动伸缩杆12、电机4、第一语音播报器23和第二语音播报器24的输入端电性连接，第二语音播报器24和第一语音播报器23的型号均为wt-609v1.01，并采用dv12v稳定电源，中央处理器21的输入端通过导线分别与语音识别模块18、语音录入模块14和按键19的输出端电性连接，通过语音录入模块14可输入想要鼓励或赞美孩子的语句，可培养孩子的自信心，声音传感器22的输出端通过导线与语音识别模块18的输入端电性连接，语音识别技术也被称为自动语音识别，其目标是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，本文的语音识别模块18是以嵌入式微处理器为核心，外围加非特定人语音识别芯片及相关电路构成，中央处理器21通过无线分别与信息库17和信息对比模块16实现双向连接，信息库17是存储大量数据、信息文档的资料库，是系统分析员、系统设计人员和系统构造人员保存与一个或者多个系统或项目有关的文档、知识和产品的地方，声音传感器22的作用相当于一个话筒(麦克风)，它用来接收声波，显示声音的振动图象，但不能对噪声的强度进行测量，该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒，声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压，这一电压随后被转化成0-5v的电压，经过a/d转换被数据采集器接受，并传送给中央处理器21，声音传感器22的输入端通过导线与电源模块15的输出端电性连接，电源模块15是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、微处理器、存储器和现场可编程门阵列(fpga)及其他数字或模拟负载提供供电，且电源模块15的输出端通过导线与按键19的输入端电性连接，所述电源模块15的输出端通过导线与中央处理器21的输入端电性连接，机械头本体1背面的底部固定连接有夹紧弹簧13，且夹紧弹簧13远离机械头本体1的一端与安装板8的正面固定连接，机身2内壁的顶部固定连接有固定框3，固定框3内壁底部的一侧通过连接块固定连接有电机4，且电机4输出轴的一端固定连接有第一锥齿轮5，电机4伺服电机可控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，本文案中的电机4速度应设置的较为缓慢，符合人们摇头的速度即可，固定框3内壁的底部且位于电机4的一侧通过轴承转动连接有转动杆6，转动杆6的顶端依次贯穿固定框3和机身4并延伸至机身4的顶部，转动杆6的表面且位于固定框3的内部固定连接有与第一锥齿轮5相啮合的第二锥齿轮7，转动杆6延伸至机身4顶部的一端固定连接有安装板8，安装板8的背面固定连接有安装框11，且安装框11的内壁固定连接有电动伸缩杆12，电动伸缩杆12输出轴的一端依次贯穿安装板8并延伸至安装板8的正面，电动伸缩杆12输出轴延伸至安装板8正面的一端通过连接块与机械头本体1的背面转动连接，安装板8顶部的两侧均固定连接有固定架9，两个固定架9相背离的一侧均转动连接有活动杆10，两个活动杆10相对的一端均贯穿固定架9并延伸至固定架9的另一侧，两个活动杆10延伸至固定架9另一侧的一端与机械头本体1的表面固定连接。

使用时，通过语音录入模块14输入所要鼓励或赞美孩子的语句，然后通过中央处理器21传送至信息库17内进行保存，通过按键19将孩子所要朗读的语句输入至信息库17内保存，中央处理器21控制第一语音播报器23将语句播报出来进行朗读，孩子可根据朗读的内容进行跟读，通过声音传感器22将孩子朗读的内容传送给语音识别模块18进行识别，识别过后通过信息对比模块16与信息库17内的语句内容进行分析对比处理，如果孩子跟读的内容是正确的，则中央处理器21控制电动伸缩杆12开始工作，电动伸缩杆12与机械头本体1的转动连接可推动机械头本体1通过转动杆6和夹紧弹簧13的配合设置向下移动，且幅度不大，使得机械头本体1完成点头动作，同时通过第二语音播报器24将输入的鼓励话语播报出来，以培养孩子的自信心，激发孩子的学习兴趣，如果跟读的内容不正确，则中央处理器21控制电机4开始工作，电机4通过第一锥齿轮5和第二锥齿轮7带动转动杆6开始转动，同时安装板8也开始转动，安装板8的转动可带动机械头本体1完成摇头动作，这样就完成了整个工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。