專利名稱：讀書機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種讀書機(jī)器人。
背景技術(shù)：
閱讀是人們獲得知識(shí)，提高個(gè)人修養(yǎng)的一條重要的途徑。但是對(duì)于盲人來(lái)說(shuō)，不可能像正常人那樣閱讀普通的文章，而盲文的書既稀少又價(jià)格昂貴。另外，一些上肢有殘疾的人士和因病臥床、不能正常起居的人，像正常人那樣讀書也是很困難的。很多時(shí)候人們希望閱讀，但不得不因?yàn)槊χ鲆恍o(wú)關(guān)緊要的雜事而不得不放下書本。對(duì)于小朋友來(lái)說(shuō)，由于詞匯量的限制，不能隨心所欲的閱讀他們想看的書籍。
根據(jù)檢索發(fā)現(xiàn)，日本的理光系統(tǒng)株式會(huì)社在2002年2月研制出一種自動(dòng)朗讀機(jī)器人(http//www.rskkg.jp/solution/03.html)。這種機(jī)器人能夠?qū)⑵胀ǖ臅螂s志用掃描機(jī)掃描成圖像，然后傳送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行文字的處理和識(shí)別，再通過(guò)名為“擴(kuò)大讀書機(jī)”的語(yǔ)音系統(tǒng)生成語(yǔ)音信號(hào)。該發(fā)明已經(jīng)在日本的一些圖書館投入使用，為盲人閱讀提供服務(wù)，能夠識(shí)別日語(yǔ)和英語(yǔ)兩種語(yǔ)言。但這種機(jī)器人仍然有一定的局限性。首先該機(jī)器人沒(méi)有自動(dòng)翻頁(yè)功能，讀完一頁(yè)后，需要人工翻到下一頁(yè)，對(duì)于盲人十分不方便。其次是使用掃描儀進(jìn)行掃描的方式提取文字信息，因此，體積比較大，成本較高，移動(dòng)和使用起來(lái)也不方便。而且，由于掃描儀的大小的限制，對(duì)于一些大頁(yè)面的報(bào)刊無(wú)法正常閱讀。最后，該機(jī)器人只能識(shí)別日語(yǔ)和英文，無(wú)法識(shí)別漢語(yǔ)，不適合在中國(guó)國(guó)內(nèi)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在缺陷，提供一種讀書機(jī)器人，通過(guò)使用該機(jī)器人，使殘疾人能夠通過(guò)普通的文章獲得有用的信息，或使人們能夠一邊做家務(wù)一邊了解報(bào)刊和書本上的內(nèi)容。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括讀書機(jī)器人機(jī)身、兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)、一個(gè)揚(yáng)聲器、一臺(tái)工控機(jī)和自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)。其連接關(guān)系為讀書機(jī)器人機(jī)身是模擬人的形象的金屬構(gòu)架，分為頭部、身體和手臂三部分，三個(gè)部分通過(guò)焊接固定在一起。兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)固定在機(jī)身頭部眼睛的位置上；揚(yáng)聲器焊接在機(jī)身頭部嘴巴位置上；工控機(jī)固定在機(jī)身身體內(nèi)；自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)焊接在機(jī)身的手臂上。
自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)包括支撐板、圖書、搓書探頭、兩個(gè)電機(jī)、螺旋導(dǎo)軌、翻書探頭、兩個(gè)變速齒輪組。連接方式為支撐板通過(guò)焊接固定在機(jī)器人的兩條手臂上，與地面平行。圖書放在支撐板上，兩個(gè)電機(jī)分別焊接固定在支撐架下方的左右兩邊，搓書探頭通過(guò)一個(gè)變速齒輪組連接到右邊的電機(jī)上，翻書探頭連接到螺旋導(dǎo)軌上，再通過(guò)另一個(gè)變速齒輪組連接到左邊的電機(jī)上。
本發(fā)明工作過(guò)程如下在支撐架上已經(jīng)放置了待閱讀的書本，并接收到開始信號(hào)以后，機(jī)器人的工控機(jī)控制數(shù)碼攝像機(jī)拍攝到支撐架上書本當(dāng)前頁(yè)面的圖像，并把圖像信息傳送到工控機(jī)中，進(jìn)行圖像處理和文字識(shí)別，最后生成聲音信號(hào)，通過(guò)揚(yáng)聲器朗讀出聲音。朗讀完成以后，機(jī)器人會(huì)根據(jù)獲得的圖像信息自動(dòng)判斷是否已經(jīng)是書本的最后一頁(yè)。如果不是，機(jī)器人就會(huì)通過(guò)工控機(jī)發(fā)出翻書指令，通過(guò)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)電機(jī)，帶動(dòng)搓書探頭和翻書探頭，完成自動(dòng)將書本翻到下一頁(yè)的動(dòng)作，然后再通過(guò)工控機(jī)控制數(shù)碼攝像機(jī)拍攝新的頁(yè)面的圖像，繼續(xù)進(jìn)行文字處理一直到朗讀該頁(yè)的內(nèi)容。然后繼續(xù)判斷是否已經(jīng)到最后一頁(yè)。如果沒(méi)有人干涉，機(jī)器人會(huì)一直讀到書本的最后一頁(yè)并自動(dòng)停止工作。
本發(fā)明完全采用工控機(jī)集中控制，能夠獨(dú)立自主的完成翻書和閱讀等功能。這樣，人們只需要在一開始完成放書本和選擇開始的動(dòng)作以后，機(jī)器人就可以自動(dòng)完成以后所有的朗讀工作，不需要每次翻頁(yè)都由人工完成，殘疾人只需完成簡(jiǎn)單的放書和選擇開始，就可以盡情的享受機(jī)器人為自己讀書帶來(lái)的快樂(lè)，這給殘疾人帶來(lái)極大的方便。對(duì)于身體健康的人來(lái)說(shuō)，也可以一邊聽著機(jī)器人為自己讀書，一邊閉目養(yǎng)神或做一些瑣碎的事。把人們的眼睛和雙手都從讀書中解放了出來(lái)。有益于保護(hù)視力、統(tǒng)籌時(shí)間。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視2本發(fā)明結(jié)構(gòu)左視3本發(fā)明結(jié)構(gòu)前視4本發(fā)明自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1-4所示，本發(fā)明包括讀書機(jī)器人機(jī)身1、兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)5、一個(gè)揚(yáng)聲器6、一臺(tái)工控機(jī)7和自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)8。其連接關(guān)系為讀書機(jī)器人機(jī)身1是模擬人的形象的金屬構(gòu)架，分為頭部2、身體3和手臂4三部分，三個(gè)部分通過(guò)焊接固定在一起，兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)5焊接在機(jī)身頭部2眼睛的位置上；揚(yáng)聲器6焊接在機(jī)身頭部2嘴巴位置上；工控機(jī)7固定在機(jī)身身體3內(nèi)；自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)8焊接在機(jī)身的手臂4上。
自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)8包括支撐板9、圖書10、搓書探頭11、兩個(gè)電機(jī)12、13、螺旋導(dǎo)軌14、翻書探頭15、兩個(gè)變速齒輪組16、17。連接方式為支撐板9通過(guò)焊接固定在機(jī)器人機(jī)身的手臂4上，與地面平行。圖書10放在支撐板9上，兩個(gè)電機(jī)13、12分別焊接固定在支撐架9下方的左右兩邊，搓書探頭11通過(guò)變速齒輪組17連接到右邊的電機(jī)12上，翻書探頭15連接到螺旋導(dǎo)軌14上，再通過(guò)變速齒輪組16連接到左邊的電機(jī)13上。螺旋導(dǎo)軌14焊接在支撐架9上。
權(quán)利要求
1.一種讀書機(jī)器人，包括讀書機(jī)器人機(jī)身(1)、兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)(5)、一個(gè)揚(yáng)聲器(6)、一臺(tái)工控機(jī)(7)和自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)(8)，其特征在于，其連接關(guān)系為讀書機(jī)器人機(jī)身(1)是模擬人的形象的金屬構(gòu)架，分為頭部(2)、身體(3)和手臂(4)三部分，三個(gè)部分通過(guò)焊接固定在一起，兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)(5)固定在機(jī)身頭部(2)眼睛的位置上，揚(yáng)聲器(6)焊接在機(jī)身頭部(2)嘴巴位置上，工控機(jī)(7)固定在機(jī)身身體(3)內(nèi)，自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)(8)焊接在機(jī)身的手臂(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀書機(jī)器人，其特征是，自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)(8)包括支撐板(9)、圖書(10)、搓書探頭(11)、兩個(gè)電機(jī)(12)、(13)、螺旋導(dǎo)軌(14)、翻書探頭(15)、兩個(gè)變速齒輪組(16)、(17)，連接方式為支撐板(9)通過(guò)焊接固定在機(jī)器人機(jī)身的手臂(4)上，與地面平行，圖書(10)放在支撐板(9)上，兩個(gè)電機(jī)(13)、(12)分別焊接固定在支撐架(9)下方的左右兩邊，搓書探頭(11)通過(guò)變速齒輪組(17)連接到右邊的電機(jī)(12)上，翻書探頭(15)連接到螺旋導(dǎo)軌(14)上，再通過(guò)變速齒輪組(16)連接到左邊的電機(jī)(13)上，螺旋導(dǎo)軌(14)焊接在支撐架(9)上。
全文摘要
一種服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的讀書機(jī)器人，包括讀書機(jī)器人機(jī)身、兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)、一個(gè)揚(yáng)聲器、一臺(tái)工控機(jī)和自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)，其連接關(guān)系為讀書機(jī)器人機(jī)身是模擬人的形象的金屬構(gòu)架，分為頭部、身體和手臂三部分，三個(gè)部分通過(guò)焊接固定在一起，兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)固定在機(jī)身頭部眼睛的位置上，揚(yáng)聲器焊接在機(jī)身頭部嘴巴位置上，工控機(jī)固定在機(jī)身身體內(nèi)，自動(dòng)翻頁(yè)機(jī)構(gòu)焊接在機(jī)身的手臂上。本發(fā)明完全采用工控機(jī)集中控制，能夠獨(dú)立自主的完成翻書和閱讀等功能，人們只需要在一開始完成放書本和選擇開始的動(dòng)作以后，機(jī)器人就可以自動(dòng)完成以后所有的朗讀工作，不需要每次翻頁(yè)都由人工完成，給殘疾人帶來(lái)極大的方便。
文檔編號(hào)B25J9/16GK1562581SQ20041001769
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者趙群飛, 唐矯燕, 吳心然, 李旻, 喻再光 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)