专利名称：一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手持式识别系统，特别是关于一种在家庭环境下使用的用于家用 教育机器人系统中的手持式识别系统。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭已 经成为可能。现在从事机器人商用化的公司大多是将机器人作为教学器具，应用于教学。此 类机器人通常作为学校进行C语言培训、电子电路教学的辅助工具，对用户的能力要求较 高，因此，面向的学生大多是高中以上的在校生。目前，市场上出现了一些家用机器人，例如除草机器人、搬用机器人、清洁机器人。 国内市场上销售的用于家庭的机器人产品是一种称为清洁机器人的智能吸尘器，它主要承 担家居环境的清洁工作。此类机器人主要承担一些家庭生活中的繁琐，或是重复性的事情， 其功能单一，智能化程度低。除了给用户提供特定的服务外(如扫地)，没有任何附加值，也 没有升级换代的可能。并且到目前为止，以对话机器人为概念的机器人或其它教学产品已 经有很多种，它们大多采用语音识别技术，配备了称之为“语音识别引擎”的功能模块。由 于受当前语音识别技术，以及由于各地方言造成的语音识别困难等等因素的限制，使用语 音识别技术的教育产品离预想的效果还有很大差距。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能提高识别精度，实用价值较高，具有自 动识别功能的用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种用于家用教育机器人系统中的 手持式识别系统，其特征在于它包括主控制器、条码识别单元、触摸板识别单元、无线数据 传输单元、电源管理单元和人机接口单元；所述主控制器用于监测所述条码识别单元、触摸 板识别单元、无线数据传输单元、电源管理单元和人机接口单元的工作状态；所述条码识别 单元用于将读取的识别对象上的条形码信息传输至所述主控制器；所述触摸板识别单元用 于读取所述用户点击的识别对象信息，并将识别对象信息传输至所述主控制器；所述无线 数据传输单元用于将所述主控制器编码后的数据转换成无线信号并发送出去；同时接收所 述机器人发送的无线信号；所述电源管理单元用于对所述手持式识别系统进行供电管理和 控制；所述人机接口单元用于与所述用户进行信息交互。所述条码识别单元包括条形码光电传感器阵列、防护电路、滤波及信号整理电路 和信号接口电路，所述条形码光电传感器阵列将获取的识别信息依次经所述防护电路、滤 波及信号整理电路传输至所述信号接口电路，由所述信号接口电路将识别信息传输至所述 主控制器。所述触摸板识别单元包括触摸板、信号转换电路和接口电路，所述触摸板将识别 出的使用者点击的识别对象的坐标信息，经所述信号转换电路将坐标信息转化为所述主控制器能够处理的信号格式，并经所述接口电路传输至所述主控制器。所述电源管理单元包括传感器模块、电池和电源管理电路，所述主控制器通过读 取所述传感器模块采集的信息，并采集所述电源管理电路的信息，控制所述电池工作状态。所述主控制器采用低功耗的指令微处理器。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用包括条码识 别单元、触摸板识别单元以及无线数据传输单元等部件构成的手持式识别系统，采用条码 识别技术的条码识别单元，实现了自动识别，避免了人工识别可能造成的选择错误，因此提 高了识别精度。2、本发明采用人机接口单元实现与使用者之间进行人机信息交互，这样不 仅可以强化对用户视觉的感官刺激，而且可以延长使用者的学习兴趣，大大增加了本发明 的实用价值。3、本发明采用将识别功能放在手持式识别系统上，手持式识别系统可以做的 轻巧、灵活，使用者可以方便地拿着手持式识别系统与机器人进行面对“面”的交流学习，因 此，增强了互动感。本发明可以广泛应用于各种机器人应用领域中。
图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的条码识别单元结构示意图；图3是本发明的触摸板识别单元结构示意图；图4是本发明的电源管理单元结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。本发明的手持式识别系统不仅能用于识别与其相对应的识别对象，还能用作对机 器人的遥控器，以实现对机器人基本的遥控命令，如前进、后退、停止等，使用者可以通过这 些命令遥控机器人完成各种动作，以增强机器人的娱乐教学功能。如图1所示，本发明包括主控制器1、条码识别单元2、触摸板识别单元3、无线数据 传输单元4、电源管理单元5和人机接口单元6。主控制器1是本发明的手持式识别系统的核心处理单元，为满足手持式识别系统 的要求，主控制器1采用低功耗的精简指令微处理器，并且充分考虑到节能的要求。主控制器1用于监测条码识别单元2、触摸板识别单元3、无线数据传输单元4、电 源管理单元5以及人机接口单元6的工作状态将条码识别单元2和触摸板识别单元3识 别到的信息进行解码；并将解码后的信息以及机器人的地址码加密为无线数据传输单元4 传输的加密数据格式；控制无线数据发送单元4将加密后的数据发送出去；识别来自人机 接口单元5的信息，并做相应处理。条码识别单元2用于将读取的识别对象上的条形码信息传输至主控制器1，从而 确定加入手持式识别系统的识别对象的基本身份信息。触摸板识别单元3用于读取使用者点击的识别对象信息，并将识别对象信息传输 至主控制器1。无线数据传输单元4用于将主控制器1编码后的数据转换成无线信号并发送出 去；同时，接收机器人发送的无线信号。
电源管理单元5用于对手持式识别系统进行供电管理和控制，进而保证手持式识 别系统能够较长时间的工作。人机接口单元6用于手持式识别系统与使用者之间进行信息交互。如图2所示，上述实施例中，条码识别单元2包括条形码光电传感器阵列7、防护电 路8、滤波及信号整理电路9和信号接口电路10，条形码光电传感器阵列7将获取的识别信 息依次经防护电路8、滤波及信号整理电路9传输至信号接口电路10，由信号接口电路10 将识别信息传输至主控制器1。其中，条码识别单元2的识别信息包括识别对象的身份信息、识别对象放置方向 正反信息、识别对象是否为彩色等信息。如图3所示，上述实施例中，触摸板识别单元3包括触摸板11、信号转换电路12和 接口电路13。触摸板11将识别出的使用者点击的识别对象的坐标信息，经信号转换电路12 将坐标信息转化为主控制器1能够处理的信号格式，并经接口电路13传输至主控制器1。如图4所示，上述实施例中，电源管理单元5包括传感器模块14、电池15和电源管 理电路16。主控制器1通过读取传感器模块14采集的信息，通过分析判断出电池15的工 作状态；同时，主控制器1采集电源管理电路16的相应信息，对电池15进行合理的控制管 理。电源管理单元5具有充电过流、过压保护功能，并可在手持式识别系统充满电后 自动断电。上述各实施例中，仅是本发明的较佳的实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限定，凡是基于本发明技术方案对以上实施例所作的任何简单变化、改进及修饰，均不应 排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统，其特征在于它包括主控制 器、条码识别单元、触摸板识别单元、无线数据传输单元、电源管理单元和人机接口单元；所述主控制器用于监测所述条码识别单元、触摸板识别单元、无线数据传输单元、电源 管理单元和人机接口单元的工作状态；所述条码识别单元用于将读取的识别对象上的条形码信息传输至所述主控制器；所述触摸板识别单元用于读取所述用户点击的识别对象信息，并将识别对象信息传输 至所述主控制器；所述无线数据传输单元用于将所述主控制器编码后的数据转换成无线信号并发送出 去；同时接收所述机器人发送的无线信号；所述电源管理单元用于对所述手持式识别系统进行供电管理和控制；所述人机接口单元用于与所述用户进行信息交互。
2.如权利要求1所述的一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统，其特征在 于所述条码识别单元包括条形码光电传感器阵列、防护电路、滤波及信号整理电路和信号 接口电路，所述条形码光电传感器阵列将获取的识别信息依次经所述防护电路、滤波及信 号整理电路传输至所述信号接口电路，由所述信号接口电路将识别信息传输至所述主控制器。
3.如权利要求1所述的一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统，其特征在 于所述触摸板识别单元包括触摸板、信号转换电路和接口电路，所述触摸板将识别出的使 用者点击的识别对象的坐标信息，经所述信号转换电路将坐标信息转化为所述主控制器能 够处理的信号格式，并经所述接口电路传输至所述主控制器。
4.如权利要求2所述的一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统，其特征在 于所述触摸板识别单元包括触摸板、信号转换电路和接口电路，所述触摸板将识别出的使 用者点击的识别对象的坐标信息，经所述信号转换电路将坐标信息转化为所述主控制器能 够处理的信号格式，并经所述接口电路传输至所述主控制器。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系 统，其特征在于所述电源管理单元包括传感器模块、电池和电源管理电路，所述主控制器 通过读取所述传感器模块采集的信息，并采集所述电源管理电路的信息，控制所述电池工 作状态。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系 统，其特征在于所述主控制器采用低功耗的指令微处理器。
7.如权利要求5所述的一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统，其特征在 于所述主控制器采用低功耗的指令微处理器。
全文摘要
本发明涉及一种用于家用教育机器人系统中的手持式识别系统，它包括主控制器，主控制器用于监测条码识别单元、触摸板识别单元、无线数据传输单元、电源管理单元和人机接口单元工作状态；条码识别单元用于将读取的识别对象上的条形码信息传输至主控制器；触摸板识别单元用于读取用户点击的识别对象信息，并传输至主控制器；无线数据传输单元用于将主控制器编码后的数据转换成无线信号并发送；同时接收机器人发送的信号；电源管理单元用于对手持式识别系统进行供电管理；人机接口单元用于与用户进行信息交互。本发明能实现自动识别，避免人工识别可能造成的选择错误，能提高识别精度。本发明可以广泛应用于各种机器人应用领域中。
文档编号G06K7/10GK102122205SQ20111004824
公开日2011年7月13日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者焦利民 申请人:焦利民