[发明专利]一种用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人

说明书

本发明实施例公开了一种用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人。该用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人包括自平衡运动模块，所述自平衡运动模块包括底盘、设置在底盘上的双轮，底盘具有自动升降支架机构；主体模块，与自平衡运动模块连接，包括自平衡机器人的主体框架以及设置于所述主体框架内或上的主控制器、惯性导航单元、多种传感器和多种人机交互单元；与主体模块连接并位于主体模块的上方的头部模块，包括视觉获取单元和声觉获取单元。该自平衡机器人能够自主移动且占用体积小，且具有人机交互功能，能够实现对幼儿的教育、娱乐、陪伴等功能。

技术领域

本发明涉及机器人的技术领域，具体涉及一种用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人。

背景技术

目前，人类社会全面进入以智能机器人为代表的智能时代，机器人的广泛应用极大地促进社会生产力的发展与产业结构的调整。在一些发达国家，尤其英，美，日等国家，已经将机器人作为课堂上的一种教学辅助工具，上至高等院校，下至中小学、幼儿园、培训机构，都正在积极开展机器人活动。

移动机器人由于其在各行各业的广泛应用前景，已经成为机器人研究的重要领域。其中，由于具有成本低，结构简单等优点、能维持稳定运行、能量利用率高等特点，轮式机器人被广泛地应用。自平衡机器人属于移动机器人的范畴，并且接合了自主移动的思想。自平衡机器人扩展了适应地形变化的能力，运动更加灵活，运行速度及倾斜角度可调节。四轮或多轮机器人通过两轮的差动输入可以实现零回转半径和U型回转，其劣势在于机器人的占地面积较大、转弯半径大、行动不灵活。自平衡机器人大大减小了占地面积，转弯半径非常小，移动轨迹灵活，在场地面积小，要求灵活运动场所十分适合。

目前的幼儿教育机器人主要集中在一些具有特定功能的玩具类的服务机器人，如Buddy、iBton等。根据功能不同而具有特殊的结构，幼儿教育机器人更偏向于桌面小型讲故事，不能自主运动。现有的教育机器人多为四轮结构，大大的增加了机器人的体积，对环境因素具有很大的限制作用，并且其教育资源多数为唐诗宋词，讲故事，播放音乐等单一播放式教育，一定程度上缺少了人机交互，在玩中学习的过程，更缺少STEAM中的少儿编程课程的融入。乐高编程机器人需要自主拼装才可以进行编程，需要花费较多的时间，使儿童容易有厌烦感，并且在多教育资源融合方面又有一点差强人意。

针对现有技术中幼儿教育机器人所采用多轮机器人存在占用体积大以及缺少人机交互等问题，急需一种能够自主移动且占用体积小，且具有人机交互功能的幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人。

发明内容

针对现有技术中幼儿教育机器人所采用多轮机器人存在占用体积大以及缺少人机交互等问题，本发明实施例提供一种基于自平衡机器人的用于教育娱乐陪伴的自平衡机器人。该用于教育娱乐陪伴的自平衡机器人基于自平衡机器人的灵活及体积小，结合多种辅助传感器和控制模块形成用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人。

该用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人的具体方案如下：一种用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人包括：自平衡运动模块，用于移动和支撑所述自平衡机器人；所述自平衡运动模块包括底盘、设置在所述底盘上的双轮，所述底盘具有自动升降支架机构；主体模块，与所述自平衡运动模块连接，包括自平衡机器人的主体框架以及设置于所述主体框架内或上的主控制器、惯性导航单元、多种传感器、多种人机交互单元；头部模块，与所述主体模块连接并位于所述主体模块的上方，包括视觉获取单元和声觉获取单元。

优选地，所述底盘上设置多种距离传感器。

优选地，所述多种距离传感器包括红外线测距传感器、声呐超声波传感器和激光传感器。

优选地，所述多种传感器分别设置于所述主体模块的不同部位。

优选地，所述多种传感器包括环境监控传感器、触摸传感器。

优选地，所述多种人机交互单元包括显示屏和扬声器。