一种蛋型辅助阅读机器人的制作方法

专利2022-05-09  124


本发明涉及智能翻书工具领域,尤其涉及一种蛋型辅助阅读机器人。



背景技术:

随着时代的进步与科技的发展,人们对生活的需求不单单只有物质方面,精神方面需求也日益巨大,有些身体不便人群及老人来说,阅读纸质书籍极为不便。以阅读机器人为研究对象,深入调研现在阅读机器人市场的现状,其目前存在着许多问题:比如充电方式单一、暂不具备扫描识别并进行朗读功能、缺乏缓解使用者眼部疲劳功能等问题,所以在市场上普遍的机器人的基础上进行人性化设计,目标是针对市场现有阅读机器人的不足,设计一款适用人群广,翻书精度高,各种功能齐全的人性化辅助阅读机器人的问题,为此我们提出一种可播报的充电电池两用式蛋型辅助阅读机器人。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种蛋型辅助阅读机器人,以解决上述背景技术中提出的阅读机器人充电方式单一、暂不具备扫描识别并进行朗读功能、缺乏缓解使用者眼部疲劳功能的问题。

本发明的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:

一种蛋型辅助阅读机器人,包括蛋型外壳、翻书装置、机械手臂、移动部位、各种检测装置、扫描摄像头、扬声器、数据充电口、电池槽等,所述翻书装置包括支架、立杆、轴承、微型交流同步减速电机、立杆铰接,支架刚接在放书板上方,轴承和微型交流同步减速电机分别刚接于放书板下方,翻页棒上带有硅胶套,所述的移动部位包括车轮、车轮伸缩杆、底座伸缩杆组成,所述的各种检测装置包括眼睛部位的灯光及扫描系统、控制中心。

进一步的,所述的放书板板面上有纵向书背放置槽,所述的翻书装置通过控制电机驱动转轴,转轴通过锥齿轮啮合带动立杆、翻页棒,进而使翻页棒沿支架转动,翻页棒上的硅胶套通过静摩擦进行翻书,设置间歇机构每次转动360°,机械手臂压住书籍两侧防止松动,翻页棒顺时针转动带动纸张翻动。

进一步的,所述的机械手臂用轴联结在蛋型外壳两侧,由多节组成,可实现360°旋转,可自有调节距离远近,所述的机械手臂在不工作状态下一般放置在所述的蛋型外壳的内部,占据相对较小的空间。

进一步的,所述的车轮三分之一隐藏在蛋型外壳的底部,美观大方,所述的车轮与蛋型外壳底部通过底座伸缩杆连接,底座伸缩杆可以进行伸缩变换,完成高低处的取物动作,所述的车轮的连接轴也为可伸缩装置,通过伸缩,腾出足够的空间。

进一步的,所述的眼睛部位装有超声波传感器、语音识别传感器、图像识别、扫描系统,可以实现对前方障碍物与前方距离的感知,扫描查找书柜上的书籍信息,所述的控制中心,以at89c51为核心,通过对外围电路的控制,以超声波发射器、超声波接收器和比例放大电路来收集信号,达到实时控制的目的。

进一步的,所述扫描摄像头位于蛋型外壳上半部分的内侧,其亦位于放书板的正上方正中间部位,其内部摄像头为广角设置,并且与其设置在蛋型外壳下半部分的左侧的扬声器为配合工作。

进一步的,所述电池槽设置于蛋型外壳下半部分的下方,且设置于靠前位置,其另外的数据充电口同样位于蛋形外壳下半部分,其位于前侧位置,并正对于使用者角度,电池槽内部设置电池型号为七号可充电电池。

有益效果

与现有技术相比,本发明具有如下优点:

1.本发明中,在外形上为流线型的蛋型结构,基于小黄人的外形,设计外观亲和力强,在家庭环境中使用,容易被用户接受。

2.本发明中,蛋型外壳可以自由开合,车轮组之间伸缩杆件可以自由伸缩,车轮与外壳底部用伸缩杆连接,可自由调节高度。外壳底部有与车轮相契合的三分之一深的槽,整个机器人设计结构为可伸缩,大大减小了占地的面积。

3.本发明中,使用橡胶摩擦棒带动书页实现翻书功能,对纸张损害较小,能较准确地完成翻书。

4.本发明中,使用书桌升降台和书桌角度调整器可以根据用户的坐姿及身高,调整到适合阅读的高度和角度,让用户保持健康的阅读姿势,比传统的阅读器更加人性化。

5.本发明中,装有超声波传感器、语音识别传感器、图像识别、扫描系统,具有较高的智能化程度,可以准确地识别使用者发出的语音指令,进行智能化的服务。

6.本发明中,蛋型外壳底部的电池槽可以放置七号可充电电池,在蛋型外壳下半部分的前侧还设置有数据充电口,也可有外部电源时进行实时的充电。

7.本发明中,蛋型外壳上半部分的内侧的扫描摄像头可以对其正下方放置的书籍进行扫描录入,并且在其跟扬声器进行配合工作的情况可以视情况根据使用者的需求进行朗读播报。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明的结构示意图;

图3为本发明的结构示意图;

图4为本发明的结构示意图;

图5为本发明的结构示意图;

图6为本发明的局部放大图;

图1-6中:1、扫描装置;2、机械手臂;3、放书板;4、书桌角度调整器;5、书桌升降台;6、控制中心;7、移动部位;8、底座伸缩杆;9、微型交流同步减速电机;10、翻书组件;11、蛋形外壳;12、超声波传感器;13、语音识别传感器;14、翻页棒;15、限位板;16、书背放置槽;17、车轮;18、车轮伸缩杆;19、扫描摄像头;20、扬声器;21、数据充电口;22、电池槽。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

参见图1至图6,一种蛋型辅助阅读机器人,包括蛋型外壳11、翻书装置、机械手臂2、移动部位7、各种检测装置,所述的翻书装置包括微型交流同步减速电机9、放书板3、翻页棒14、书桌角度调整器4、书桌升降台5、用于驱动翻页棒14的翻书组件10、扫描摄像头19、扬声器20、数据充电口21、电池槽22等。

在具体实施中,所述放书板3板面上有纵向书背放置槽16,书背放置槽16下方设置限位板15,限位板15与书背放置槽16垂直;所述驱动翻页棒14的翻页组件10包括支架、立杆、轴承、微型交流同步减速电机9,立杆铰接在放书板3上方,所述支架刚接在放书板3上方,所述轴承和所述微型交流同步减速电机9分别刚接于放书板3下方,所述书桌角度调整器4和所述书桌升降台5可以调整书桌的位置,为使用者调整出合适的阅读位置。

在具体实施中,所述机械手臂2用轴与所述蛋型外壳11上半部分相连接,所述的机械手臂2由多节组成,可调节距离,可实现360°旋转,所述的机械手臂2提供夹取书籍、日常生活小物件的功能,在阅读时提供压住书籍两侧防止松动的功能。

在具体实施中,所述车轮17与蛋型外壳11底部通过底座伸缩杆8连接,底座伸缩杆8可以进行伸缩变换,调节机器人的整体身高,所述的车轮17连接轴为可伸缩结构,能够调节轮子间间距,不仅可以使所述的蛋型辅助阅读机器人在行走时更加平稳,还能通过伸缩,腾出足够的空间给人们放脚,所述蛋型外壳11底部有四个槽,槽的深度与所述的车轮的三分之一相契合,所述的车轮的三分之一可以隐藏在所述的蛋型外壳11底部,使整体更加美观。

在具体实施中,所述蛋型辅助阅读机器人的眼睛部位装有超声波传感器12、语音识别传感器13、图像识别、扫描系统,所述图像识别传感器与所述语音识别传感器13使机器人可以准确地搜索到使用人所需要的书籍,所述红外光电传感器与所述超声波传感器12互相补充,增加了探测范围,补充了探测盲区,增强了避障的功能,减免机器损伤,使所述的机械手臂2更为快速准确的拿取书本。

在具体实施中,所述控制中心6,以at89c51为核心,通过对外围电路的控制,以超声波发射器、超声波接收器、比例放大电路来收集信号,可以有效地控制各个模块,以达到智能化的目的。

在具体实施中,所述扫描摄像头19位于蛋型外壳11上半部分的内侧,其亦位于放书板3的正上方正中间部位,其内部摄像头为广角设置,并且与其设置在蛋型外壳11下半部分的左侧的扬声器20为配合工作。

在具体实施中,电池槽22设置于蛋型外壳11下半部分的下方,且设置于靠前位置,其另外的数据充电口21同样位于蛋形外壳11下半部分,其位于前侧位置,并正对于使用者角度,电池槽22内部设置电池型号为七号可充电电池。

本发明一种蛋型辅助阅读机器人的使用方法和工作原理如下。

本发明安装好过后,首先检查本发明的安装固定以及安全防护,控制中心6以at89c51为核心,通过对外围电路的控制,以超声波发射器、超声波接收器、比例放大电路来收集信号,当人发出拿书指令,控制中心6中的语音识别系统识别指令,然后移动部位7开始动作,移动到书籍所在位置,通过底座伸缩杆8调整高度,机械手臂2从蛋型外壳11伸出,取出书籍,再移动到对应位置,机械手臂2把书放到放书板3上,用书背放置槽16把书本位子卡死,超声波传感器12根据使用者身高,通过书桌升降台5调整适合使用者的高度,在通过书桌角度调整器4调整到适宜角度,用翻书组件10驱动翻页棒14上的静电吸附装置进行翻书,所述驱动翻页棒14的翻书组件10包括支架、立杆、轴承、微型交流同步减速电机9,立杆铰接在放书板3上方,所述支架刚接在放书板3上方,所述轴承和所述微型交流同步减速电机9分别刚接于放书板3下方,使用者发出读完书的指令,机器回到最初状态,在其阅读书籍的过程中,可以根据使用者的身体及眼睛疲劳程度启用阅读功能,通过蛋形外壳11上半部分内部的扫描摄像头19对其正下方放置在放书板3正下方的书籍进行扫描录入,并通过其蛋形外壳11下半部分侧面的扬声器20进行播放,减轻阅读者疲劳程度,其另外在充电方式上也可以选择进行电池供电亦或是数据充电口进行内部充电,最后解决阅读机器人充电方式单一、暂不具备扫描识别并进行朗读功能、缺乏缓解使用者眼部疲劳功能的问题,本发明结构简单,使用安全方便。

综上,尽管参照前述对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:包括蛋型外壳(11)、翻书装置、机械手臂(2)、移动部位(7)、各种检测装置、扫描摄像头(19)、扬声器(20)、数据充电口(21)、电池槽(22)等,所述翻书装置包括支架、立杆、轴承、微型交流同步减速电机(9)、立杆铰接,支架刚接在放书板上方,轴承和微型交流同步减速电机(9)分别刚接于放书板(3)下方,翻页棒(14)上设置有硅胶套,所述的移动部位(7)包括车轮(17)、车轮伸缩杆(18)、底座伸缩杆(8)组成,所述的各种检测装置包括眼睛部位的灯光及扫描系统、控制中心。

2.根据权利要求1所述的一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:所述的放书板(3)板面上有纵向书背放置槽(16),转轴通过锥齿轮啮合连接立杆、翻页棒(14),翻页棒(14)上的硅胶套的摩擦为静摩擦,设置间歇机构角度范围为360°,机械手臂(2)下方固定书籍两侧。

3.根据权利要求1所述的一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:所述的机械手臂(2)用轴联结在蛋型外壳(11)两侧,由多节组成,可所述的机械手臂(2)在不工作状态下一般设置在所述的蛋型外壳(11)的内部,占据相对较小的空间。

4.根据权利要求1所述的一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:所述的车轮(17)三分之一设置在蛋型外壳(11)的底部,美观大方,所述的车轮(17)与蛋型外壳(11)底部通过底座伸缩杆(8)连接,底座伸缩杆(8)进行高低处的取物动作,所述的车轮(17)的连接轴也为可伸缩装置,可留出足够的空间。

5.根据权利要求1所述的一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:所述的眼睛部位装有超声波传感器(12)、语音识别传感器(13)、图像识别、扫描系统,所述的控制中心(6),以at89c51为核心,通过对外围电路的控制,通过超声波发射器、超声波接收器和比例放大电路,达到实时控制的目的。

6.根据权利要求1所述的一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:所述扫描摄像头(19)位于蛋型外壳(11)上半部分的内侧,其亦位于放书板(3)的正上方正中间部位,其内部摄像头为广角设置,并且与其设置在蛋型外壳(11)下半部分的左侧的扬声器(20)为配合工作。

7.根据权利要求1所述的一种蛋型辅助阅读机器人,其特征在于:所述电池槽(22)设置于蛋型外壳(11)下半部分的下方,且设置于靠前位置,其另外的数据充电口(21)同样位于蛋形外壳(11)下半部分,其位于前侧位置,并正对于使用者角度,电池槽(22)内部设置电池型号为七号可充电电池。

技术总结
本发明公开了一种蛋型辅助阅读机器人,包括蛋型外壳、翻书装置、机械手臂、移动部位、检测装置、数据充电口、扫描摄像头等,将书籍信息录入机器人信息库中,机器人识别关键字词,利用超声波传感器避开障碍物,测算到书柜的最佳路线,根据书籍位置信息调整底部伸缩杆的高度,利用机械手臂取出书籍,之后利用超声波传感器返回使用者身边,阅读书本时,上半身蛋壳打开,通过书桌角度调整器和书桌升降台调整出合适高度和角度,同时放书板四周的节能灯可以根据环境调节亮度,机械手臂固定书本,翻页棒通过静摩擦进行翻书,阅读完毕后,机器人将关闭蛋壳,机械手臂拿出书本,按路线返回至书柜,根据录入的信息将书本放回原位。

技术研发人员:方兴;汝文亮;毛京京;项成发;李章华
受保护的技术使用者:衢州学院
技术研发日:2021.05.11
技术公布日:2021.08.03

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