编程启蒙体验机的制作方法

本实用新型涉及机器设备技术领域，尤其是涉及一种编程启蒙体验机。

背景技术：

随着电子科技的迅速发展，大多数家长比较注重儿童的编程启蒙教育。然而儿童对枯燥的编程知识点不感兴趣，为了提高孩子对编程的乐趣，可以将编程知识运用到玩具中。市场上的出现的各种机器人、小车等智能玩具仅具有几个按钮可以进行操控，难以提供逼真的编程学习体验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种编程启蒙体验机，为儿童提供逼真的编程学习体验。在寓教于乐的同时，让孩子通过动手感受到操作实体所带来的成就感，建立一种“现实世界看到的那些东西我也有能力通过自己动手来创造”的自信心，激发潜在的对于编程和创造的兴趣。

本实用新型提供的一种编程启蒙体验机，包括：运动设备、输入输出设备和主板；其中，所述输入输出设备包括：第一屏幕、第二屏幕、定位感应设备；所述第一屏幕承载所述运动设备，并显示所述运动设备的背景地图；所述定位感应设备设置于所述第一屏幕的边界位置，用于对所述运动设备进行定位；所述第二屏幕为电容式触控屏，用于显示编程交互界面；所述主板与所述运动设备、所述输入输出设备连接，所述主板向所述第一屏幕发送背景地图更新信号，所述主板向所述运动设备发送运动信号。

进一步的，所述输入输出设备还包括灯带、扬声器、麦克风和至少一个传感器；所述传感器包括以下一种或多种：激光测距传感器、光线传感器、温度传感器、声音传感器和摄像头。

进一步的，所述第一屏幕和所述第二屏幕为一块屏幕的不同区域。

进一步的，所述屏幕的分辨率在3840×2160以上。

进一步的，所述屏幕设置在操作台上，所述操作台为钣金材质。

进一步的，还包括防盗罩子，设置于所述第一屏幕的上方。

进一步的，所述定位感应设备包括红外定位感应框。

进一步的，所述运动设备包括：小车或机器人。

进一步的，所述主板与所述运动设备无线通信连接。

进一步的，所述主板设置有网络接口，所述主板通过所述网络接口连接至互联网。

本实用新型提供了一种编程启蒙体验机，包括运动设备、输入输出设备和主板；其中，输入输出设备包括：第一屏幕、第二屏幕、定位感应设备；第一屏幕承载运动设备，并显示运动设备的背景地图；定位感应设备设置于第一屏幕的边界位置，用于对运动设备进行定位；第二屏幕为电容式触控屏，用于显示编程交互界面；主板与运动设备、输入输出设备连接，主板向第一屏幕发送背景地图更新信号，主板向运动设备发送运动信号。本实用新型通过主板向第一屏幕发送背景地图更新信号以提供虚拟游戏场景，向运动设备发送运动信号以控制运动设备，输入输出设备实现了用户与主板的交互，例如：儿童通过第二屏幕确定小车的运动轨迹，主板接收运动轨迹并控制小车。因此，编程启蒙体验机可以为儿童提供逼真的编程学习体验。在寓教于乐的同时，让孩子通过动手感受到操作实体所带来的成就感，建立一种“现实世界看到的那些东西我也有能力通过自己动手来创造”的自信心，激发潜在的对于编程和创造的兴趣。此外，编程启蒙体验机适合放在公共场合，免维护，无教师参与，可自主体验学习。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种编程启蒙体验机的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种编程启蒙体验机的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种编程启蒙体验机的结构图。

图标：

10-运动设备；101-小车；102-机器人；211-第一屏幕；212-第二屏幕；22-定位感应设备；30-主板；40-操作台；50-防盗罩子。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

目前市场上的出现的各种机器人、小车等智能玩具仅具有几个按钮可以进行操控，难以提供逼真的编程学习体验。基于此，本实用新型提供的一种编程启蒙体验机可以放在公共场合，免维护，无教师参与，可自主体验学习，进而为儿童提供逼真的编程学习体验。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种编程启蒙体验机进行详细介绍。

实施例一：

参照图1，编程启蒙体验机包括：运动设备10、输入输出设备和主板30；其中，输入输出设备包括：第一屏幕211、第二屏幕212、定位感应设备22；第一屏幕211承载运动设备10，并显示运动设备10的背景地图；定位感应设备22设置于第一屏幕211的边界位置，用于对运动设备10进行定位；第二屏幕212为电容式触控屏，用于显示编程交互界面；主板30与运动设备10、输入输出设备连接，主板30向第一屏幕211发送背景地图更新信号，主板30向运动设备10发送运动信号。

在本实用新型实施例中，上述编程启蒙体验机是一种适合放在公共场合，免维护，无需教师参与，可自主体验学习的编程启蒙教育集成平台设备。在实际应用中，可以通过编程启蒙体验机的主板30更新虚拟游戏场景和控制运动设备10，其中，参照图2和图3，运动设备10可以指小车101、机器人102或其他实体运动部件。

将编程启蒙体验机放在公共场合，可以让用户认识和熟悉什么是编程，编程可以干什么，进而感受到编程是一件有意思的事情，并且自己可以掌握编程结果，建立用户对学习编程的兴趣和信心。

输入输出设备可以实现用户与主板30的交互，具体的，输入输出设备均接到主板30上，主板30上含有烧录的编程教育软件，可以统一协调、控制上述所有输入输出设备，且可以联网，并提供游戏化的教学。因此，上述编程启蒙体验机在寓教于乐的同时，可以让孩子通过动手感受到操作实体所带来的成就感，建立一种“现实世界看到的那些东西我也有能力通过自己动手来创造”的自信心，激发潜在的对于编程和创造的兴趣。

进一步的，输入输出设备还包括灯带、扬声器、麦克风和至少一个传感器；传感器包括以下一种或多种：激光测距传感器、光线传感器、温度传感器、声音传感器和摄像头。

在本实用新型实施例中，传感器可以设置在第一屏幕211和第二屏幕212之间，也可以设置在运动设备10上。另外，不同的传感器具有不同的功能，具体如下：

光线传感器可以控制小车101速度；

例如，用户可以在启蒙体验机上编写一个利用光线传感器控制小车101速度的程序。

温度传感器可以对运动设备10所处的环境进行检测，后期用户可以通过主板30调用温度传感器确定运动设备10所处环境的温度；

例如，儿童对运动设备10所处环境的温度感兴趣，可以在第二屏幕212上选择查看运动设备10所处环境的温度，运动设备10所处环境的温度由主板30调用温度传感器确定，并显示在第二屏幕212上。

声音传感器可以增加运动设备10语音模块的音量；

例如，编程启蒙机包含的防盗罩子50设置于第一屏幕211的上方，降低了运动设备10语音模块发出的音量。因此，可以利用声音传感器增加运动设备10语音模块的音量。

摄像头可以在系统登录时对用户进行人脸验证，也可以在编程过程中用作类似手势识别、拍照等图像获取和识别。

例如，第二屏幕212上的手势模块具体介绍了都有哪些手势以及各个手势的含义，在儿童确定使用手势操作后，摄像头摄取图像确定操作者的手势，发送给主板30，主板30控制运动设备在识别出正确的手势后根据手势执行相应的操作。

进一步的，第一屏幕211和第二屏幕212为一块屏幕的不同区域。

在本实用新型实施例中，本实用新型的第二屏幕212可以为红外触摸屏，为了减少独立多块屏幕的使用，降低成本和故障率，本实用新型实施例将一块高分辨率的屏幕分割成不同的区域来使用，其中，不同的区域分别为第一屏幕211和第二屏幕212。

将第一屏幕211作为背景，并且通过定位融合将运动设备10和背景地图融合在一起。本实用新型实施例可以提供不同的教学场景和编程游戏关卡，与传统使用打印的贴纸作为运行背景相比，随时可以切换背景，内容也可以不断的无障碍升级，因此，本实用新型背景丰富，且更换简单。

第二屏幕212用于显示编程交互界面，因此，只在第二屏幕212上设置独立触控，主板30无需支持多屏异显，避免跨屏显示交互所增加的软硬件设计难度。

进一步的，屏幕的分辨率在3840×2160以上。

在本实用新型实施例中，屏幕可以为4k屏幕，4k屏幕的分辨率为3840×2160，本实用新型屏幕的分辨率在3840×2160以上。

进一步的，屏幕设置在操作台40上，操作台40为钣金材质。

在本实用新型实施例中，操作台40可以为钣金材质的桌子，钣金材质的桌子用于承载编程启蒙体验机，方便用户操作。

进一步的，编程启蒙体验机还包括防盗罩子50，设置于第一屏幕211的上方。

在本实用新型实施例中，防盗罩子50为透明罩子，设置于第一屏幕211的上方，用于运动设备10的防盗。

进一步的，定位感应设备22包括红外定位感应框。

在本实用新型实施例中，红外定位感应框可以为多点红外触摸框，用于定位运动设备10，例如，多点红外触摸框可以对小车101的每一个车轮进行独立定位，因此，利用红外定位感应框不仅可以感知小车101的位置，还可以实时获取小车101每一个车轮的运行轨迹，在经过主板30计算后可以实时掌握小车101的朝向、运动姿态等信息。需要注意的是，本实用新型实施例采用的红外定位感应框稳定且低成本。

进一步的，运动设备10包括：小车101或机器人102。

在本实用新型实施例中，运动设备10的个数不限，例如：运动设备10的个数可以为一个，也可以为多个。运动设备10的类型可以为小车101或机器人102，将小车101作为运动设备10的编程启蒙体验机可以参照图2，将机器人102作为运动设备10的编程启蒙体验机参照图3。运动设备10受主板30的控制，可以实现运动、语音等不同的功能，且在运动设备10的表面或内部，可以设置一些输入输出设备，使输入输出设备的功能不断扩充。例如，小车101上可以有led，矩阵屏，拓展摄像头等输入输出设备。

进一步的，主板30与运动设备10无线通信连接。

在本实用新型实施例中，为了防止运动设备的活动范围出现障碍物，将主板30与运动设备10的连接方式设置为无线连接。

进一步的，主板30设置有网络接口，主板30通过网络接口连接至互联网。

在本实用新型实施例中，连网后的编程启蒙体验机可以更新或升级主板30内的程序。

本实用新型提供的编程启蒙体验机包括：运动设备、输入输出设备和主板；其中，输入输出设备包括：第一屏幕、第二屏幕、定位感应设备；第一屏幕承载运动设备，并显示运动设备的背景地图；定位感应设备设置于第一屏幕的边界位置，用于对运动设备进行定位；第二屏幕为电容式触控屏，用于显示编程交互界面；主板与运动设备、输入输出设备连接，主板向第一屏幕发送背景地图更新信号，主板向运动设备发送运动信号。本实用新型通过主板向第一屏幕发送背景地图更新信号以提供虚拟游戏场景，向运动设备发送运动信号以控制运动设备，输入输出设备实现了用户与主板的交互。因此，编程启蒙体验机可以为儿童提供逼真的编程学习体验。在寓教于乐的同时，让孩子通过动手感受到操作实体所带来的成就感，建立一种“现实世界看到的那些东西我也有能力通过自己动手来创造”的自信心，激发潜在的对于编程和创造的兴趣。此外，编程启蒙体验机适合放在公共场合，免维护，无教师参与，可自主体验学习。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。