WO2018223523A1 - 教育机器人 - Google Patents

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WO2018223523A1
WO2018223523A1 PCT/CN2017/096869 CN2017096869W WO2018223523A1 WO 2018223523 A1 WO2018223523 A1 WO 2018223523A1 CN 2017096869 W CN2017096869 W CN 2017096869W WO 2018223523 A1 WO2018223523 A1 WO 2018223523A1
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WO
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module
main controller
educational robot
student
robot according
Prior art date
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PCT/CN2017/096869
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English (en)
French (fr)
Inventor
袁晖
Original Assignee
深圳市科迈爱康科技有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/168—Feature extraction; Face representation
    • G06V40/171—Local features and components; Facial parts ; Occluding parts, e.g. glasses; Geometrical relationships
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/174—Facial expression recognition

Definitions

  • the invention relates to the field of artificial intelligence technology, and in particular to an educational robot.
  • Educational robots are robotic finished products, suits or parts that are specially developed by manufacturers to stimulate students' interest in learning and to develop students' comprehensive abilities. In addition to the robot body itself, educational robots also have corresponding control software and teaching textbooks.
  • educational robots can be divided into two categories: one is a robot with a basic shape, and students can add modules and modify them.
  • the other type is a building block robot with no fixed shape and only a pile of parts. Students can build robots of various shapes according to their own imagination.
  • the basic structure of the two types of robots mainly includes functional modules such as the main board, various sensors, motion devices, and generators.
  • the main object of the present invention is to provide an educational robot aimed at solving the technical problem that students are prone to inattention in the process of learning through an educational robot.
  • an educational robot including: a vision module, a main controller, and a reminder component;
  • the visual module is configured to perform video collection on a student, obtain video data, and send the obtained video data to the main controller;
  • the main controller is configured to determine a face area of the student from the video data, extract feature information of the face area, and determine, according to the feature information, whether the attention of the student is concentrated, and the attention of the student When the force is not concentrated, sending a reminder instruction to the reminder component;
  • the reminding component is configured to send reminder information when receiving the reminder instruction sent by the main controller.
  • the main controller is further configured to extract an eyeball feature of the face region, and determine whether the student's attention is concentrated according to the eyeball feature.
  • the main controller is further configured to extract an eyeball feature of the eye region, match the eyeball feature with a preset feature set, and determine whether the student's attention is concentrated according to the matching result.
  • the main controller is further configured to extract an eyeball feature of the face region within a preset time range, and match an eyeball feature in the preset time range with a preset feature set, where the matching result is When the match is unsuccessful, it is determined that the student's attention is not concentrated.
  • the reminding component comprises: a music playing module and/or a color conversion module;
  • the music playing module is configured to play music when receiving the reminder instruction sent by the main controller
  • the color conversion module is configured to convert the current illumination color when receiving the reminder instruction sent by the main controller.
  • the educational robot further comprises: a remote connection module;
  • the remote connection module is configured to remotely connect with other robots to form a blockchain network.
  • the educational robot further includes: a data transmission module and a human machine interface module;
  • the data transmission module is configured to acquire first multimedia information that is being played by the target robot, and send the first multimedia information to the main controller, where the target robot belongs to the educational robot a robot with the same blockchain;
  • the main controller is further configured to forward the first multimedia information to the human interface module;
  • the human interface module is configured to play the multimedia information.
  • the educational robot further comprises: a data storage module;
  • the human interface module is further configured to receive a keyword input by a user, and transmit the keyword to the main controller;
  • the main controller is further configured to search for second multimedia information corresponding to the keyword in the data storage module, and feed back the second multimedia information to the human interface module.
  • the main controller is further configured to forward the keyword to the data transmission module
  • the data transmission module is further configured to search for third multimedia information corresponding to the keyword in the target robot, and send the third multimedia information to the main controller;
  • the main controller is further configured to forward the third multimedia information to the human interface module.
  • the educational robot further comprises: a positioning module and a moving module connected to the main controller.
  • the invention determines the face area of the student from the video data acquired by the main controller from the visual module, extracts the feature information of the face area, and determines whether the attention of the student is concentrated according to the feature information, in the student's
  • the reminding component sends a reminding instruction
  • the reminding component sends a reminding message when receiving the reminding instruction sent by the main controller, so that when the student's attention is not concentrated, the student can be promptly and effectively reminded.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a remote diagnosis and treatment robot according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a structural block diagram of a remote diagnosis and treatment robot according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a blockchain network according to an embodiment of the present invention.
  • a first embodiment of the present invention provides an educational robot, including: a visual module 17, a main controller 11, and a reminding component;
  • the visual module 17 is configured to perform video capture on a student, obtain video data, and send the obtained video data to the main controller 11;
  • the visual module 17 can adopt a camera.
  • the robot since the robot may be applied to a plurality of students, in order to improve the imaging shooting angle, thereby ensuring that a plurality of students can be photographed, the embodiment The visual module 17 can employ a fisheye camera.
  • the main controller 11 is configured to determine a face area of the student from the video data, extract feature information of the face area, and determine, according to the feature information, whether the student's attention is concentrated, in the student's When the attention is not concentrated, sending a reminder instruction to the reminding component;
  • the main controller 11 may identify a human body region in the video data by using a preset human body model, and then determine a facial region of the student from the human body region according to a positional relationship between the facial body and the human body.
  • the feature information of the face area can select an expression feature (ie, whether the facial region of the student has an expression such as a daze or the like), but since the number of students is large, it is difficult to accurately extract, so that the feature information is accurate.
  • the feature information of the face area may select an eyeball feature, that is, the main controller 11 is further configured to extract an eyeball feature of the face region, and determine the eyeball feature according to the eyeball feature. Whether the students’ attention is concentrated.
  • a preset feature set may be pre-established, that is, the preset feature set includes a plurality of eye features capable of reflecting attention concentration, and is determined by means of feature matching. Whether the attention of the student is concentrated, that is, the main controller 11 is further configured to extract an eyeball feature of the eye region, match the eyeball feature with a preset feature set, and determine according to the matching result. Whether the student's attention is concentrated.
  • the eyeball feature may be the pupil orientation information.
  • the eyeball feature may also adopt other information, which is not in this embodiment. Limit it.
  • the main controller may also be used to extract the The eyeball feature of the face area in the preset time range is matched with the preset feature set in the preset time range, and when the matching result is unsuccessful, the student's attention is determined not to be concentrated.
  • the reminding component is configured to send reminder information when receiving the reminder instruction sent by the main controller.
  • the main controller 11 may pre-determine whether the learning time exceeds a preset time length, and if the preset time length is not exceeded, may send the reminder component.
  • the reminder instruction if it exceeds the preset length of time, indicates that the student may be in a fatigue period, and may prompt the student to take a break to suspend the study.
  • the reminder component may include: a music playing module 16 and/or a color conversion module 50;
  • the music playing module 16 is configured to play music when receiving the reminder instruction sent by the main controller 11;
  • the music may be a relaxing music, such as: light pure music, and the like.
  • the color conversion module 50 is configured to convert the current illumination color when receiving the reminder instruction sent by the main controller 11.
  • the educational robot usually emits light when working (for example, the current illuminating color is white, that is, white light is emitted), thereby prompting the student to be in a working state, and the color conversion module 50 can convert the current illuminating color, for example, : Converts the current illuminating color from white to sky blue.
  • the main controller determines the facial region of the student from the video data acquired by the visual module, extracts feature information of the facial region, and determines whether the student's attention is concentrated according to the feature information, and the student is When the attention is not concentrated, the reminding component sends a reminding instruction, and the reminding component sends a reminding message when receiving the reminding instruction sent by the main controller, so that when the student's attention is not concentrated, the student can be promptly and effectively reminded .
  • the educational robot further includes: a remote connection module 15;
  • the remote connection module 15 is configured to remotely connect with other robots to form a blockchain network.
  • the blockchain network may refer to FIG. 3.
  • the blockchain network has no limitation on the geographical location of the robot, that is, not only can several robots in the same region form a blockchain network, but also several robots in different regions can form a block. Chain network.
  • the educational robot may further include: a data transmission module 14 and a human machine interface module 12;
  • the data transmission module 14 is configured to acquire first multimedia information that is being played by the target robot, and send the first multimedia information to the main controller 11, where the target robot is Robots belonging to the same blockchain;
  • the main controller 11 is further configured to forward the first multimedia information to the human interface module;
  • the human interface module 12 is configured to play the multimedia information.
  • the human interface module 12 is a module for interacting with the student, which may be a combination of a display and a keyboard, or a touch screen, and of course, other components. Limit it.
  • the educational robot further includes: a data storage module 13;
  • the human interface module 12 is further configured to receive a keyword input by a user, and transmit the keyword to the main controller 11;
  • the keyword may be input through a keyboard, and of course, the input may be performed by using a voice or the like, which is not limited in this embodiment.
  • the user may be a student, and of course, may also be a teacher. This embodiment does not limit this.
  • the main controller 11 is further configured to search for the second multimedia information corresponding to the keyword in the data storage module 13, and feed back the second multimedia information to the human interface module. 12.
  • the data transmission module 13 is further configured to search for third multimedia information corresponding to the keyword in the target robot, and send the third multimedia information to the main controller 11;
  • the main controller 11 is further configured to forward the third multimedia information to the human interface module 12.
  • the educational robot further includes: a voice module 18 connected to the main controller 11.
  • the educational robot further includes: a positioning module 40, a moving module 30 and a vision module 17 connected to the main controller.
  • a power management module 20 connected to the main controller 11 may also be disposed.
  • the physics teacher starts the educational robot and begins to explain the gravitation to dozens of students. Subsequently, a student asked questions to understand the actual impact of gravity on the major planets in the solar system. At this time, the physics teacher instructs the educational robot to access the Internet by voice, search for and present the best relevant pictures or videos to the students. After receiving the voice command, the educational robot automatically accesses the blockchain network to search for and analyze related data. In less than a minute, the educational robot played a small piece of a mock documentary about the movement of the major planets of the solar system under the gravitational force of the teachers and students, which answered the student's problems well and inspired the students. Their interest in learning.
  • a professor at a certain university in Guangzhou started an educational robot and began to explain organic synthesis to dozens of students. Then, in order to give students a better understanding of palladium-catalyzed hydrogenation experiments, the chemistry professor remotely connected to a petrochemical company located in Maoming by voice-directed educational robots. After receiving the voice command, the educational robot automatically accesses the blockchain network and establishes a remote connection with the educational robot located at the relevant petrochemical company. Then, the two educational robots interacted remotely to show the teachers and students in the classroom the pictures and sounds of the practical application of the palladium-catalyzed hydrogenation process, as well as the engineers' field explanations. Therefore, the students have profoundly learned the basic principles and practical applications of palladium-catalyzed hydrogenation experiments.
  • a primary school student is located in a certain place in Beijing, and a primary school student learns English accompanied by an educational robot. Later, through facial recognition, the educational robot found that the pupil's attention began to decline, and there was no concentrated learning. At this time, the educational robot began to gradually change from pure white to sky blue, while playing light and pure music, which made the pupils feel refreshed, and immediately resumed their interest in learning and re-concentrated their spirits to learn English.
  • a primary school student is located in a certain place in Xi'an, and a primary school student learns mathematics accompanied by an educational robot.
  • the educational robot repeatedly found that the primary school student was not focused, and then issued a reminder to the parents or remote teaching staff: the teaching materials currently used are not suitable for the student.
  • the parents or distance learning personnel After receiving the confirmation from the primary school student, the parents or distance learning personnel will send out the demand information in the blockchain network, quickly find the teaching materials that meet the needs of the primary school students, re-energize the primary school students' interest in learning mathematics, and improve the teaching efficiency.

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Abstract

一种教育机器人，通过主控制器（11）从视觉模块（17）采集获得的视频数据中确定学生的面部区域，提取所述面部区域的特征信息，根据所述特征信息判断所述学生的注意力是否集中，在所述学生的注意力不集中时，向提醒部件发送提醒指令，由提醒部件在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，发出提醒信息，从而在学生注意力不集中时，能够及时有效地提醒学生。

Description

教育机器人
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种教育机器人。
背景技术
教育机器人是由生产厂商专门开发的用于激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。除了机器人机体本身之外，教育机器人还有相应的控制软件和教学课本等。
依据外形，教育机器人可以分为两类：一种是有基本形状的机器人，学生可以在此基础上增加模块，进行改装。另一类是没有固定形状，只有一堆零部件的积木式机器人，学生可以根据自己的想象来自主搭建各种形状的机器人。两类机器人的基本结构主要包括主板、各种传感器、运动装置以及发生器等功能模块。
将教育机器人应用于传统课程的教学中，可以开发学生早期智力，激发学生的学***面几何图形课堂上，用Logo语言编写程序，可以让机器人走出各种轨迹，并可以在仿真环境中画出相应的图形，从而直观形象地让学生理解各种图形；又例如，在物理课堂上，可以利用机器人代替传统的小车来验证匀速直线运动的速度、位移和时间的关系；又例如，在音乐课堂上，教师可以让机器人根据音乐的节拍，翩翩起舞（做各种动作），从而培养学生的节奏感。
但当前的大部分教育机器人的外形固定、色彩单一，学生与其长期相对，容易逐渐失去兴趣，导致注意力不集中。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种教育机器人，旨在解决学生在通过教育机器人进行学习的过程中容易出现注意力不集中的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种教育机器人，所述教育机器人包括：视觉模块、主控制器和提醒部件；
所述视觉模块，用于对学生进行视频采集，获得视频数据，并将获得的视频数据发送至所述主控制器；
所述主控制器，用于从所述视频数据中确定学生的面部区域，提取所述面部区域的特征信息，根据所述特征信息判断所述学生的注意力是否集中，在所述学生的注意力不集中时，向所述提醒部件发送提醒指令；
所述提醒部件，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，发出提醒信息。
优选地，所述主控制器，还用于提取所述面部区域的眼球特征，根据所述眼球特征判断所述学生的注意力是否集中。
优选地，所述主控制器，还用于提取所述眼部区域的眼球特征，将所述眼球特征与预设特征集进行匹配，根据匹配结果判断所述学生的注意力是否集中。
优选地，所述主控制器，还用于提取所述面部区域在预设时间范围内的眼球特征，将所述预设时间范围内的眼球特征与预设特征集进行匹配，在匹配结果均为匹配不成功时，认定所述学生的注意力不集中。
优选地，所述提醒部件包括：音乐播放模块和/或色彩转换模块；
所述音乐播放模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，播放音乐；
所述色彩转换模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，对当前发光色彩进行转换。
优选地，所述教育机器人还包括：远程连接模块；
所述远程连接模块，用于与其他机器人进行远程连接，以组成区块链网络。
优选地，所述教育机器人还包括：数据传输模块和人机接口模块；
所述数据传输模块，用于获取目标机器人正在播放的第一多媒体信息，并将所述第一多媒体信息发送至所述主控制器，所述目标机器人为与所述教育机器人属于同一区块链的机器人；
所述主控制器，还用于将所述第一多媒体信息转发至所述人机接口模块；
所述人机接口模块，用于播放所述多媒体信息。
优选地，所述教育机器人还包括：数据存储模块；
所述人机接口模块，还用于接收用户输入的关键词，并将所述关键词传输至所述主控制器；
所述主控制器，还用于查找所述数据存储模块中与所述关键词对应的第二多媒体信息，并将所述第二多媒体信息反馈至所述人机接口模块。
优选地，所述主控制器，还用于将所述关键词转发至所述数据传输模块；
所述数据传输模块，还用于查找目标机器人中与所述关键词对应的第三多媒体信息，并将所述第三多媒体信息发送至所述主控制器；
所述主控制器，还用于将所述第三多媒体信息转发至所述人机接口模块。
优选地，所述教育机器人还包括：与主控制器连接的定位模块和移动模块。
本发明通过主控制器从视觉模块采集获得的视频数据中确定学生的面部区域，提取所述面部区域的特征信息，根据所述特征信息判断所述学生的注意力是否集中，在所述学生的注意力不集中时，向提醒部件发送提醒指令，由提醒部件在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，发出提醒信息，从而在学生注意力不集中时，能够及时有效地提醒学生。
附图说明
图1为本发明第一种实施例的远程诊疗机器人的结构框图；
图2为本发明第二种实施例的远程诊疗机器人的结构框图；
图3为本发明实施例的区块链网络的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明第一种实施例提供一种教育机器人，所述教育机器人包括：视觉模块17、主控制器11和提醒部件；
所述视觉模块17，用于对学生进行视频采集，获得视频数据，并将获得的视频数据发送至所述主控制器11；
在具体实现中，所述视觉模块17可采用摄像头，当然，由于所述机器人可能会应用于针对多个学生的情况，为了提高摄像拍摄角度，从而保证能够将多个学生均拍摄，本实施例中，所述视觉模块17可采用鱼眼摄像头。
所述主控制器11，用于从所述视频数据中确定学生的面部区域，提取所述面部区域的特征信息，根据所述特征信息判断所述学生的注意力是否集中，在所述学生的注意力不集中时，向所述提醒部件发送提醒指令；
需要说明的是，所述主控制器11可采用预设人体模型识别所述视频数据中的人体区域，再根据面部与人体之间的位置关系从所述人体区域中确定学生的面部区域。
可理解的是，所述面部区域的特征信息可选择表情特征（即判断学生的面部区域是否存在发呆等表情），但由于学生数量较多时，较难进行准确提取，为便于进行特征信息的准确提取，本实施例中，所述面部区域的特征信息可选择眼球特征，也就是说，所述主控制器11，还用于提取所述面部区域的眼球特征，根据所述眼球特征判断所述学生的注意力是否集中。
为了便于判断所述学生的注意力是否集中，可预先建立一个预设特征集，也就是说，所述预设特征集中包括若干能够反映注意力集中的眼部特征，通过特征匹配的方式来判断所述学生的注意力是否集中，也就是说，所述主控制器11，还用于提取所述眼部区域的眼球特征，将所述眼球特征与预设特征集进行匹配，根据匹配结果判断所述学生的注意力是否集中。
在具体实现中，学生注意力集中时，瞳孔通常是盯着教育机器人的，因此，所述眼球特征可为瞳孔朝向信息，当然，所述眼球特征也可采用其他信息，本实施例对此不加以限制。
应理解的是，由于学生可能存在眨眼的现象，如果在学生眨眼时进行匹配，会导致错误匹配的情况出现，为避免该问题，本实施例中，所述主控制器，还可用于提取所述面部区域在预设时间范围内的眼球特征，将所述预设时间范围内的眼球特征与预设特征集进行匹配，在匹配结果均为匹配不成功时，认定所述学生的注意力不集中。
所述提醒部件，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，发出提醒信息。
可理解的是，所述主控制器11在所述学生的注意力不集中时，可预先判断学习时间是否超过预设时间长度，若未超过预设时间长度，则可向所述提醒部件发送提醒指令，若超过预设时间长度，则说明学生可能处于疲劳期，可提示学生进行休息，使学生暂停学习。
需要说明的是，为了便于在学生注意力不集中的情况下，对其进行提醒，需要发出提醒信息，但在具体实现中可采用播放音乐和色彩转换的方式来进行提醒，从而刺激学生的学习兴趣，也就是说，参照图2，所述提醒部件可包括：音乐播放模块16和/或色彩转换模块50；
所述音乐播放模块16，用于在接收到所述主控制器11发送的提醒指令时，播放音乐；
在具体实现中，所述音乐可为令人放松的音乐，例如：轻快的纯音乐等。
所述色彩转换模块50，用于在接收到所述主控制器11发送的提醒指令时，对当前发光色彩进行转换。
可理解的是，教育机器人在工作时通常会发光（例如：当前发光色彩为白色，即发出白光），从而提示学生其处于工作状态，所述色彩转换模块50可对当前发光色彩进行转换，例如：将当前发光色彩从白色转换为天蓝色。
当然，在具体实现中，还可采用其他方式进行提醒，例如：散发香味（如花香）、机器人变形、远程人员视频交流等方式加以实现，本实施例对此不加以限制。
本实施例通过主控制器从视觉模块采集获得的视频数据中确定学生的面部区域，提取所述面部区域的特征信息，根据所述特征信息判断所述学生的注意力是否集中，在所述学生的注意力不集中时，向提醒部件发送提醒指令，由提醒部件在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，发出提醒信息，从而在学生注意力不集中时，能够及时有效地提醒学生。
为便于进行资源共享，本实施例中，所述教育机器人还包括：远程连接模块15；
所述远程连接模块15，用于与其他机器人进行远程连接，以组成区块链网络，所述区块链网络可参照图3。
需要说明的是，所述区块链网络对于机器人所处地域没有限制，也就是说，不仅可以使处于相同地区的若干机器人组成区块链网络，还可使处于不同地区的若干机器人组成区块链网络。
为实现视频画面的共享，本实施例中，所述教育机器人还可包括：数据传输模块14和人机接口模块12；
所述数据传输模块14，用于获取目标机器人正在播放的第一多媒体信息，并将所述第一多媒体信息发送至所述主控制器11，所述目标机器人为与所述教育机器人属于同一区块链的机器人；
所述主控制器11，还用于将所述第一多媒体信息转发至所述人机接口模块；
所述人机接口模块12，用于播放所述多媒体信息。
需要说明的是，所述人机接口模块12即为机器人与学生进行互动的模块，其可为显示器和键盘的组合，也可为触摸屏，当然，还可为其他部件，本实施例对此不加以限制。
为便于根据学生的需求进行多媒体信息的查找，本实施例中，所述教育机器人还包括：数据存储模块13；
所述人机接口模块12，还用于接收用户输入的关键词，并将所述关键词传输至所述主控制器11；
在具体实现中，所述关键词可通过键盘进行输入，当然，也可采用语音等方式进行输入，本实施例对此不加以限制。
需要说明的是，所述用户可为学生，当然，也可为老师，本实施例对此不加以限制。
所述主控制器11，还用于查找所述数据存储模块13中与所述关键词对应的第二多媒体信息，并将所述第二多媒体信息反馈至所述人机接口模块12。
由于一个机器人的数据存储模块13的存储空间有限，为保证区块链中的资源尽可能的多，可在数据存储模块13中存储不同的多媒体信息，也就是说，所述主控制器11，还用于将所述关键词转发至所述数据传输模块13；
所述数据传输模块13，还用于查找目标机器人中与所述关键词对应的第三多媒体信息，并将所述第三多媒体信息发送至所述主控制器11；
所述主控制器11，还用于将所述第三多媒体信息转发至所述人机接口模块12。
为便于实现远程语音交流，本实施例中，所述教育机器人还包括：与主控制器11连接的语音模块18。
为便于实现移动，本实施例中，所述教育机器人还包括：与主控制器连接的定位模块40、移动模块30和视觉模块17。
可理解的是，为便于对电源进行管理，本实施例中，还可设置与所述主控制器11相连的电源管理模块20。
本发明实施例中，位于深圳某地的一所中学内，物理老师启动教育机器人，开始向数十位学生讲解万有引力。随后，某位学生提出问题，想了解万有引力在太阳系各大行星之间的实际影响。这时，物理老师通过语音指示教育机器人接入互联网，搜索并向学生呈现最佳的相关图片或视频。在接收到语音指令以后，教育机器人自动接入区块链网络，搜索并分析相关资料。在不到一分钟的时间之内，教育机器人向老师和学生播放了一小段关于太阳系各大行星在万有引力的作用下运行的模拟纪录片，很好地解答了该位学生的问题，同时激发了学生们的学习兴趣。
本发明实施例中，位于广州某地的一所大学内，化学教授启动教育机器人，开始向数十位学生讲解有机合成。然后，为了让学生们更好地认识钯催化氢化实验，化学教授通过语音指示教育机器人与位于茂名某地的一家石油化工公司进行远程连接。在接收到语音指令以后，教育机器人自动接入区块链网络，与位于相关石油化工公司的教育机器人建立远程连接。然后，两台教育机器人之间进行远程互动，向课堂内的师生展现了钯催化氢化工艺的实际应用的画面和声音，以及工程师的实地讲解。由此，学生们很深刻地学习到了钯催化氢化实验的基本原理和实际应用。
本发明实施例中，位于北京某地的小区内，一位小学生在教育机器人的陪同下学习英语。随后，通过面部识别，教育机器人发现这位小学生的注意力开始下降，没有集中精神学习。这时，教育机器人开始逐渐由纯白色变换为天蓝色，同时播放轻快的纯音乐，令这位小学生精神一振，一下子恢复了学习兴趣，重新集中精神学习英语。
本发明实施例中，位于西安某地的小区内，一位小学生在教育机器人的陪同下学习数学。在一段时间内，教育机器人多次发现这位小学生注意力不集中，然后向家长或者远程教学人员发出提示：目前所用的教学资料不适合这位学生。家长或者远程教学人员在得到这位小学生的确认以后，在区块链网络内发出需求信息，迅速找到符合这位小学生需求的教学资料，重新激发这位小学生的学习数学的兴趣，提高教学效率。
需要说明的是，在本文中，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***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***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、 方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

  1. 一种教育机器人，其特征在于，所述教育机器人包括：视觉模块、主控制器和提醒部件；
    所述视觉模块，用于对学生进行视频采集，获得视频数据，并将获得的视频数据发送至所述主控制器；
    所述主控制器，用于从所述视频数据中确定学生的面部区域，提取所述面部区域的特征信息，根据所述特征信息判断所述学生的注意力是否集中，在所述学生的注意力不集中时，向所述提醒部件发送提醒指令；
    所述提醒部件，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，发出提醒信息。
  2. 如权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述主控制器，还用于提取所述面部区域的眼球特征，根据所述眼球特征判断所述学生的注意力是否集中。
  3. 如权利要求2所述的教育机器人，其特征在于，所述主控制器，还用于提取所述眼部区域的眼球特征，将所述眼球特征与预设特征集进行匹配，根据匹配结果判断所述学生的注意力是否集中。
  4. 如权利要求3所述的教育机器人，其特征在于，所述主控制器，还用于提取所述面部区域在预设时间范围内的眼球特征，将所述预设时间范围内的眼球特征与预设特征集进行匹配，在匹配结果均为匹配不成功时，认定所述学生的注意力不集中。
  5. 如权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述提醒部件包括：音乐播放模块和/或色彩转换模块；
    所述音乐播放模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，播放音乐；
    所述色彩转换模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，对当前发光色彩进行转换。
  6. 如权利要求2所述的教育机器人，其特征在于，所述提醒部件包括：音乐播放模块和/或色彩转换模块；
    所述音乐播放模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，播放音乐；
    所述色彩转换模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，对当前发光色彩进行转换。
  7. 如权利要求3所述的教育机器人，其特征在于，所述提醒部件包括：音乐播放模块和/或色彩转换模块；
    所述音乐播放模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，播放音乐；
    所述色彩转换模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，对当前发光色彩进行转换。
  8. 如权利要求4所述的教育机器人，其特征在于，所述提醒部件包括：音乐播放模块和/或色彩转换模块；
    所述音乐播放模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，播放音乐；
    所述色彩转换模块，用于在接收到所述主控制器发送的提醒指令时，对当前发光色彩进行转换。
  9. 如权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：远程连接模块；
    所述远程连接模块，用于与其他机器人进行远程连接，以组成区块链网络。
  10. 如权利要求2所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：远程连接模块；
    所述远程连接模块，用于与其他机器人进行远程连接，以组成区块链网络。
  11. 如权利要求3所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：远程连接模块；
    所述远程连接模块，用于与其他机器人进行远程连接，以组成区块链网络。
  12. 如权利要求4所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：远程连接模块；
    所述远程连接模块，用于与其他机器人进行远程连接，以组成区块链网络。
  13. 如权利要求9所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：数据传输模块和人机接口模块；
    所述数据传输模块，用于获取目标机器人正在播放的第一多媒体信息，并将所述第一多媒体信息发送至所述主控制器，所述目标机器人为与所述教育机器人属于同一区块链的机器人；
    所述主控制器，还用于将所述第一多媒体信息转发至所述人机接口模块；
    所述人机接口模块，用于播放所述多媒体信息。
  14. 如权利要求13所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：数据存储模块；
    所述人机接口模块，还用于接收用户输入的关键词，并将所述关键词传输至所述主控制器；
    所述主控制器，还用于查找所述数据存储模块中与所述关键词对应的第二多媒体信息，并将所述第二多媒体信息反馈至所述人机接口模块。
  15. 如权利要求14所述的教育机器人，其特征在于，所述主控制器，还用于将所述关键词转发至所述数据传输模块；
    所述数据传输模块，还用于查找目标机器人中与所述关键词对应的第三多媒体信息，并将所述第三多媒体信息发送至所述主控制器；
    所述主控制器，还用于将所述第三多媒体信息转发至所述人机接口模块。
  16. 如权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：与主控制器连接的定位模块和移动模块。
  17. 如权利要求2所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：与主控制器连接的定位模块和移动模块。
  18. 如权利要求3所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：与主控制器连接的定位模块和移动模块。
  19. 如权利要求4所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：与主控制器连接的定位模块和移动模块。
  20. 如权利要求1所述的教育机器人，其特征在于，所述教育机器人还包括：与所述主控制器相连的电源管理模块。
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