CN111604920A - 一种基于素质教育的陪伴成长机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于素质教育的陪伴成长机器人，包括陪伴成长机器人主体，所述陪伴成长机器人主体包括数据处理单元、训练学习单元、语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元，其中所述语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元分别与数据处理单元电性连接；本发明提出的基于素质教育的陪伴成长机器人通过内置训练学习单元，增加了装置数据处理单元的反应速度，且利用设计安装在陪伴成长机器人上的传感控制单元，保证了装置在使用过程中的功能性和安全性。

Description

一种基于素质教育的陪伴成长机器人
技术领域
本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及一种基于素质教育的陪伴成长机器人。
背景技术
科技迅猛发展的时代，机器人已经步入人类的生活。当前，陪伴儿童成长的主要以亲人的看护和玩具为主，存在亲人过度劳累、玩具不够新颖、教育能力有限的问题。所以使用陪伴成长型机器人可以大大减少亲人的劳累、孩子的哭闹，提高孩子对新鲜事物的好奇度，引导其自主学习，提升孩子的知识量。
现有的陪伴成长机器人在使用时，其多是用过外接互联网端对接收信息进行反馈，且一般的内置储存的处理单元，储存空间较为有限，且多为固定式算法输出，缺少人性化的信息反馈，从而很难起到陪伴教育的效果，为此我们提出一种基于素质教育的陪伴成长机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于素质教育的陪伴成长机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于素质教育的陪伴成长机器人，包括陪伴成长机器人主体，所述陪伴成长机器人主体包括数据处理单元、训练学习单元、语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元，其中所述语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元分别与数据处理单元电性连接，且所述数据处理单元上电性连接有训练学习单元，当所述陪伴成长机器人主体上的语音单元接收到指令信息时，通过信息接收单元对指令信息进行数据化转换，且通过所述数据处理单元对数据指令信息进行匹配，其中优先通过训练学习单元中储存的反馈信息进行对应，并直接通过语音单元进行输出，当训练学习单元中，不存在反馈信息时，则通过网络单元连接互联网对数据反馈信息进行收集，直至得到反馈信息数据。
进一步地，当所述陪伴成长机器人主体上的触屏单元接收到数字指令时，通过信息接收单元将数字指令进行数据化转换，并通过所述数据处理单元对数据数字指令进行匹配，得到数据储存单元计算的反馈信息数据，并通过语音单元进行播报。
进一步地，所述训练学习单元内置HDPP数据协议，且通过所述HDPP数据协议对前端语音单元和影像显示单元接收到的数字指令进行录入，并保证录入的数据符合HDPP数据协议要求，并将数据指令产的场景变量历史数据，转化为静态指令数据，并将影像显示单元采集的场景变量数据分为：Category、Numeric和Level，所述训练学习单元通过模型建设处理，并最终录入内置模型中，得到相关的反馈信息进行输出，所述网络单元包括网络接收单元和信号发射单元，其中所述陪伴成长机器人主体通过网络信号发射单元与基站连接，并通过网络接收单元对反馈信号进行接收。
进一步地，所述传感控制单元包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器、二氧化碳传感器和控制装置，其中所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器、二氧化碳传感器均与控制装置分别串联固定，且所述控制装置与数据处理单元电性连接，且所述控制单元可对温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器和二氧化碳传感器的警报阈定值进行调节。
进一步地，所述影像显示单元包括外接摄像采集装置和内置采集数据传输装置，其中所述摄像采集装置固定安装在陪伴成长机器人的顶部，且通过摄像采集装置的场景变量数据通过数据传输装置传输到数据处理单元上。
进一步地，所述训练单元将场景变量数据和对应的反馈信息整合成一个完整的反馈模型，并对应进行分类编号，且数据处理单元通过对前端接收的指令信息进行反馈模型匹配，从而得到对应反馈模型进行输出。
进一步地，所述电源供给单元包括蓄电池、整流器、充电装置和备用蓄电池，且所述蓄电池、整流器、充电装置和备用蓄电池均与数据处理装置电性连接，所述肢体控制单元包括驱动装置和肢体结构，且所述肢体结构上电性连接有驱动装置，且驱动装置与数据处理单元电性连接。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明提出的基于素质教育的陪伴成长机器人通过内置训练学习单元，增加了装置数据处理单元的反应速度，且通过训练学习单元中的反馈模型构件，增加了数据处理单元中反馈数据的人性化设计，且利用设计安装在陪伴成长机器人上的传感控制单元，保证了装置在使用过程中的功能性和安全性。
2、通过设计安装在训练学习单元中的分类场景变量，保证了影像显示单元前端获取数据的准确性，且利用设计安装在电源供给单元上的备用蓄电池，增加了装置的续航能力。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的整体框架结构示意图；
图2为本发明的运行流程结构示意图；
图3为本发明的整体正面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
参照图1-图3，本发明提出的一种技术方案：一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：包括陪伴成长机器人主体，陪伴成长机器人主体包括数据处理单元、训练学习单元、语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元，其中语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元分别与数据处理单元电性连接，且数据处理单元上电性连接有训练学习单元。
本实施例中，进一步的，当陪伴成长机器人主体上的语音单元接收到指令信息时，通过信息接收单元对指令信息进行数据化转换，且通过数据处理单元对数据指令信息进行匹配，其中优先通过训练学习单元中储存的反馈信息进行对应，并直接通过语音单元进行输出，当训练学习单元中，不存在反馈信息时，则通过网络单元连接互联网对数据反馈信息进行收集，直至得到反馈信息数据，当陪伴成长机器人主体上的触屏单元接收到数字指令时，通过信息接收单元将数字指令进行数据化转换，并通过数据处理单元对数据数字指令进行匹配，得到数据储存单元计算的反馈信息数据，并通过语音单元进行播报。
本实施例中，进一步的，训练学习单元内置HDPP数据协议，且通过HDPP数据协议对前端语音单元和影像显示单元接收到的数字指令进行录入，并保证录入的数据符合HDPP数据协议要求，并将数据指令产的场景变量历史数据，转化为静态指令数据，并将影像显示单元采集的场景变量数据分为：Category、Numeric和Level，训练学习单元通过模型建设处理，并最终录入内置模型中，得到相关的反馈信息进行输出，其中本实施例中所述的所有内置模型会使用其中一部分变量的数据，通过预先设置好的训练方式，得到一系列关于使用所有其他变量预测任意一个另外的变量的粗糙模型以及基于模型评估的方式对这些模型的进行评分，然后依次对这些模型中的非预测变量赋予空值，重新训练得到新的模型和新的评分。将赋空值后的模型的评分与原模型的评分进行比较，其中评分的差距小于预先设定的阈值即认定该变量与待预测变量无关。如此便可得到与待预测变量相关联的所有变量，这是一个完全的自动化过程，不需要人为的干预。
本实施例中，进一步的，网络单元包括网络接收单元和信号发射单元，其中陪伴成长机器人主体通过网络信号发射单元与基站连接，并通过网络接收单元对反馈信号进行接收，且本发明中针对模型处理库部分，预先设置了包括深度残差神经网络、卷积神经网络、集成算法等多种类型算法模型，结合多种技巧包括注意力机制、遗传算法等，使得模型处理库部分会将一部分HDP数据协议处理好的静态场景数据输入到所有反馈模型中。
本实施例中，进一步的，传感控制单元包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器、二氧化碳传感器和控制装置，其中温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器、二氧化碳传感器均与控制装置分别串联固定，且控制装置与数据处理单元电性连接，且控制单元可对温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器和二氧化碳传感器的警报阈定值进行调节。
本实施例中，进一步的，影像显示单元包括外接摄像采集装置和内置采集数据传输装置，其中摄像采集装置固定安装在陪伴成长机器人的顶部，且通过摄像采集装置的场景变量数据通过数据传输装置传输到数据处理单元上。
本实施例中，进一步的，训练单元将场景变量数据和对应的反馈信息整合成一个完整的反馈模型，并对应进行分类编号，且数据处理单元通过对前端接收的指令信息进行反馈模型匹配，从而得到对应反馈模型进行输出。
本实施例中，进一步的，电源供给单元包括蓄电池、整流器、充电装置和备用蓄电池，且蓄电池、整流器、充电装置和备用蓄电池均与数据处理装置电性连接，肢体控制单元包括驱动装置和肢体结构，且肢体结构上电性连接有驱动装置，且驱动装置与数据处理单元电性连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：包括陪伴成长机器人主体，所述陪伴成长机器人主体包括数据处理单元、训练学习单元、语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元，其中所述语音单元、影像显示单元、信息接收单元、传感控制单元、电源供给单元、肢体控制单元和网络单元分别与数据处理单元电性连接，且所述数据处理单元上电性连接有训练学习单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：当所述陪伴成长机器人主体上的语音单元接收到指令信息时，通过信息接收单元对指令信息进行数据化转换，且通过所述数据处理单元对数据指令信息进行匹配，其中优先通过训练学习单元中储存的反馈信息进行对应，并直接通过语音单元进行输出，当训练学习单元中，不存在反馈信息时，则通过网络单元连接互联网对数据反馈信息进行收集，直至得到反馈信息数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：当所述陪伴成长机器人主体上的触屏单元接收到数字指令时，通过信息接收单元将数字指令进行数据化转换，并通过所述数据处理单元对数据数字指令进行匹配，得到数据储存单元计算的反馈信息数据，并通过语音单元进行播报。
4.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述训练学习单元内置HDPP数据协议，且通过所述HDPP数据协议对前端语音单元和影像显示单元接收到的数字指令进行录入，并保证录入的数据符合HDPP数据协议要求，并将数据指令产的场景变量历史数据，转化为静态指令数据，并将影像显示单元采集的场景变量数据分为：Category、Numeric和Level，所述训练学习单元通过模型建设处理，并最终录入内置模型中，得到相关的反馈信息进行输出。
5.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述网络单元包括网络接收单元和信号发射单元，其中所述陪伴成长机器人主体通过网络信号发射单元与基站连接，并通过网络接收单元对反馈信号进行接收。
6.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述传感控制单元包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器、二氧化碳传感器和控制装置，其中所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器、二氧化碳传感器均与控制装置分别串联固定，且所述控制装置与数据处理单元电性连接，且所述控制单元可对温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、煤气传感器和二氧化碳传感器的警报阈定值进行调节。
7.根据权利要求4所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述影像显示单元包括外接摄像采集装置和内置采集数据传输装置，其中所述摄像采集装置固定安装在陪伴成长机器人的顶部，且通过摄像采集装置的场景变量数据通过数据传输装置传输到数据处理单元上。
8.根据权利要求4所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述训练单元将场景变量数据和对应的反馈信息整合成一个完整的反馈模型，并对应进行分类编号，且数据处理单元通过对前端接收的指令信息进行反馈模型匹配，从而得到对应反馈模型进行输出。
9.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述电源供给单元包括蓄电池、整流器、充电装置和备用蓄电池，且所述蓄电池、整流器、充电装置和备用蓄电池均与数据处理装置电性连接。
10.根据权利要求1所述的一种基于素质教育的陪伴成长机器人，其特征在于：所述肢体控制单元包括驱动装置和肢体结构，且所述肢体结构上电性连接有驱动装置，且驱动装置与数据处理单元电性连接。
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