技术领域
本发明属于互联网技术领域，尤其涉及一种可充电教育机器人。
背景技术：
随着信息时代的高速发展，现在中国的人口状况已经形成了人口倒金字塔结构，老龄化的现象越来越严重，劳动出现短缺，教育方面的专业人才也出现短缺；随着科技和经济的发展，新的科学技术日新月异，科学与教育结合的新的应用也成为我们的所需。有需求就有市场，随之酝酿而生的将是广大的服务机器人市场，例如家庭护理机器人、可充电教育机器人、安控机器人、清洁机器人都将是最为需要的，并且现有的充电装置这种连接装置结构复杂，不易加工和装配，经济费用较高，需要定位精度高，若控制精度不足，甚至电池无法充电。
因此，需要一种新的机器人来克服上述技术中的缺陷。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可充电教育机器人，能够在幼儿园、小学和家庭使科普教育更加普及，不受电量的干扰。
一种可充电教育机器人，所述可充电教育机器人包括：万向底盘、脚部及身体、充电装置和头部；所述万向底盘，底部设置有四轮，所述四轮由两个电机驱动轮和两个万向轮组成，使机器人前后左右运动；脚部，通过铝合金管材与所述机器人的底盘及身体和头部连接为一体；身体和头部，设置有触摸屏显示器和打印模块，用以显示机器人的表情、触摸游戏及互联网数据的交互，所述可充电教育机器人的系统包括控制器、USB设备、数字输出接口、MOS管大功率电机和模拟采集接口，该控制器包括一32位微处理器、程序存储器、数据存储器、USB接口、6路数字信号输出通道、MOS管大功率电机输出接口和24路模拟信号采集通道，程序存储器、数据存储器、6路数字信号输出通道、MOS管大功率电机输出接口和24路模拟信号采集通道通过总线与32位微处理器连接，程序存储器和数据存储器通过USB接口与外部的USB设备连接，6路数字信号输出通道与数字输出接口连接，MOS管大功率电机输出接口与MOS管大功率电机连接，24路模拟信号采集通道与模拟采集接口连接，所述充电装置包括用于承载移动式机器人的承载部和用以为移动式机器人充电的充电部，该充电部还包括设置于承载部上的支撑部、转动地固定于支撑部上的旋转件和用于驱动旋转件转动的驱动器，该旋转件上设有导电片，该旋转件在该驱动器的驱动下旋转，使得该导电片与位于承载部上的机器人的电性触点电性接触，该旋转件在该移动式机器人充电完毕后，在该驱动器的驱动下旋转，使得该导电片与移动式机器人分离。
优选地，所述身体和头部集成为一体，且在身体和头部的两侧分别设置有手臂及与手臂连接的手掌，所述身体和头部设置有麦克风、微型摄影仪、微型摄像头和红外传感器，所述微型摄像头和红外传感器设置在所述微型摄影仪的两侧，所述身体和头部的内部还设置有主控制板、手机蓝牙模块、wifi模块、皮带转动装置、驱动皮带转动的电机减速器组及为微型摄像头、微型投影仪、触摸屏显示器、打印模块、传感器和电机供电的驱动电池。
优选地，所述可充电教育机器人还包括扩展接口、液晶显示屏和外围设备，扩展接口和液晶显示屏通过总线与32位微处理器连接，扩展接口还与外围设备连接。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的一种可充电教育机器人，当移动式机器人电量不足时，机器人移动到与充电部接触的位置后，驱动器驱动旋转件旋转，当旋转到其上的导电片与机器人的电性触点接触时进行充电，而不需要机器人自动调整角度，从而避免了机器人调整的角度不适当，使得无法充电或充电效果不足的情况，能够实现机器人的行走、舞蹈和讲解的配套动作，由于头部和身体集成于一体结构上的触摸显示屏，可显示机器人的脸部表情及机器人的喜怒哀乐；设置有多个人体感应传感器，从而能够实现人机互动和壁障作用，控制器采用一个高性能32位微处理器(ARM7内核)，运算速度快，程序容量大，接口齐全，并且稳定可靠，是进行比赛应用程序、系统数据采集控制、程序课程教学和高级应用开发的优秀硬件平台，此硬件平台支持使用VJC流程图和JC(一种简化的标准C语言)进行程序开发。
具体实施方式
为了清楚了解本发明的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本发明实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明提供的服务机器人的结构包括：万向底盘、脚部及身体、充电装置和头部；所述万向底盘，底部设置有四轮，所述四轮由两个电机驱动轮和两个万向轮组成，使机器人前后左右运动；脚部，通过铝合金管材与所述机器人的底盘及身体和头部连接为一体；身体和头部，设置有触摸屏显示器和打印模块，用以显示机器人的表情、触摸游戏及互联网数据的交互，上述身体和头部集成为一体，且在身体和头部的两侧分别设置有手臂及与手臂连接的手掌，上述身体和头部设置有麦克风、微型摄影仪、微型摄像头和红外传感器，所述微型摄像头和红外传感器设置在所述微型摄影仪的两侧。
麦克风实现机器人的语音互动，机器人可以唱歌、跳舞和对话，上述身体和头部的内部还设置有主控制板、手机蓝牙模块、wifi模块、皮带转动装置、驱动皮带转动的电机减速器组及为微型摄像头、微型投影仪、触摸屏显示器、打印模块、传感器和电机供电的驱动电池，所述传感器包括红外传感器和人体传感器。上述手臂与设置在身体和头部内部的皮带转动装置连接，实现上下挥手的动作。触摸屏显示器的触摸屏14可显示机器人的表情展现、互动触摸游戏和互联网数据交互。无线wifi模块实现机器人的远程操作和监控，上述万向底盘为圆形，并且在万向底盘上设置有主电机、LED多色炫光灯、人体传感器17和充电模块21，所述主电机包括左主电机15和右主电机16，当左主电机和右主电机同向转动时，带动机器人前进或者后退；当左主电机和右主电机反向运动时，带动机器人左右移动和转圈移动。LED多色炫光灯和人体传感器在微处理的控制下，随着周边人数的数量，相应出现不同的眩光方式，人数多时，色彩更多，闪烁频率越高。所述充电模块在电池电量低时，可自动报警提示。上述主控制板与主电机相互链接，给主电机发送移动信号。所述身体和头部的两侧还分别设置有扬声器18；身体和头部的后部设置有急停开关20，急停开关实现机器人意外的故障和保护，确保机器人的运行应急安全。万向底盘的周围还分布了多个壁障传感器，实现360度环境壁障探测。本实施例在身体和头部上方还设置有帽子，该帽子装置有多种配备，满足多种角色要求。
所述充电装置包括用于承载移动式机器人的承载部和用以为移动式机器人充电的充电部，该充电部还包括设置于承载部上的支撑部、转动地固定于支撑部上的旋转件和用于驱动旋转件转动的驱动器，该旋转件上设有导电片，该旋转件在该驱动器的驱动下旋转，使得该导电片与位于承载部上的机器人的电性触点电性接触，该旋转件在该移动式机器人充电完毕后，在该驱动器的驱动下旋转，使得该导电片与移动式机器人分离所述可充电教育机器人的系统包括控制器、USB设备、数字输出接口、MOS管大功率电机和模拟采集接口，该控制器包括一32位微处理器、程序存储器、数据存储器、USB接口、6路数字信号输出通道、MOS管大功率电机输出接口和24路模拟信号采集通道，程序存储器、数据存储器、6路数字信号输出通道、MOS管大功率电机输出接口和24路模拟信号采集通道通过总线与32位微处理器连接，程序存储器和数据存储器通过USB接口与外部的USB设备连接，6路数字信号输出通道与数字输出接口连接，MOS管大功率电机输出接口与MOS管大功率电机连接，24路模拟信号采集通道与模拟采集接口连接，该32位微处理器为ARM7内核，该ARM7内核采用精简指令集计算机架构，该程序存储器为256K字节的闪存存储器，该数据存储器为32K字节的数据存储器，该24路模拟信号采集通道包括8个高速数据采集通道和16个标准数据采集通道，该可充电教育机器人还包括扩展接口、液晶显示屏和外围设备，扩展接口和液晶显示屏通过总线与32位微处理器连接，扩展接口还与外围设备连接，该扩展接口包括I2C总线或串行外围设备接口。
本发明的控制器采用一个高性能32位微处理器(ARM7内核)，运算速度快，程序容量大，接口齐全，并且稳定可靠，是进行比赛应用程序、系统数据采集控制、程序课程教学和高级应用开发的优秀硬件平台，此硬件平台支持使用VJC流程图和JC(一种简化的标准C语言)进行程序开发。另外，控制器集成了USB程序下载接口和功率电机输出接口等使得其更容易使用。
本发明提供的一种可充电教育机器人，当移动式机器人电量不足时，机器人移动到与充电部接触的位置后，驱动器驱动旋转件旋转，当旋转到其上的导电片与机器人的电性触点接触时进行充电，而不需要机器人自动调整角度，从而避免了机器人调整的角度不适当，使得无法充电或充电效果不足的情况，能够实现机器人的行走、舞蹈和讲解的配套动作，由于头部和身体集成于一体结构上的触摸显示屏，可显示机器人的脸部表情及机器人的喜怒哀乐；设置有多个人体感应传感器，从而能够实现人机互动和壁障作用，控制器采用一个高性能32位微处理器(ARM7内核)，运算速度快，程序容量大，接口齐全，并且稳定可靠，是进行比赛应用程序、系统数据采集控制、程序课程教学和高级应用开发的优秀硬件平台，此硬件平台支持使用VJC流程图和JC(一种简化的标准C语言)进行程序开发
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。