本發(fā)明屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種英語(yǔ)學(xué)習(xí)管理機(jī)器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段的幫助學(xué)習(xí)英語(yǔ)的機(jī)器人多數(shù)都是針對(duì)低齡的學(xué)習(xí)者(3-12歲左右)，主要教小孩子一些啟蒙類的英語(yǔ)基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的英語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)器人存在以下缺陷和不足：

1、現(xiàn)階段英語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)無(wú)法幫助孩子培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2、現(xiàn)在的英語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)缺乏激勵(lì)機(jī)制，難以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的積極性。

3、現(xiàn)在的英語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)無(wú)法通過(guò)交互的方式提高學(xué)習(xí)者的口語(yǔ)能力。

4、現(xiàn)階段的英語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)器人只能對(duì)某個(gè)或某幾個(gè)學(xué)習(xí)課本進(jìn)行教學(xué)，不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的普遍性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用性廣，學(xué)習(xí)效果好的英語(yǔ)學(xué)習(xí)管理機(jī)器人。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種英語(yǔ)學(xué)習(xí)管理機(jī)器人，包括主控制單元、圖像處理單元、文字處理單元、語(yǔ)音交互單元、聯(lián)網(wǎng)管理單元以及獎(jiǎng)勵(lì)管理單元；

所述聯(lián)網(wǎng)管理單元，用于連接互聯(lián)網(wǎng)，獲取互聯(lián)網(wǎng)上的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源；

所述圖像處理單元，用于根據(jù)學(xué)習(xí)者的面部表情及所處的環(huán)境進(jìn)行識(shí)別分析，從而與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流；

所述文字處理單元，用于對(duì)學(xué)習(xí)者提供的書本文字資料進(jìn)行掃描識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)；

所述語(yǔ)音交互單元，用于與學(xué)習(xí)者進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)話，單機(jī)運(yùn)行時(shí)只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的日常用語(yǔ)交流，無(wú)法回答一些非日常用語(yǔ)，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)能根據(jù)非日常用語(yǔ)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)搜索，篩選出合適的語(yǔ)言進(jìn)行交互；

所述獎(jiǎng)勵(lì)管理單元，用于根據(jù)學(xué)習(xí)者的一天學(xué)習(xí)情況進(jìn)行打分，超過(guò)指定分?jǐn)?shù)，則發(fā)出獎(jiǎng)品；

所述主控制單元，用于對(duì)機(jī)器人各個(gè)功能單元進(jìn)行管理和控制。

進(jìn)一步地，所述圖像處理單元包括圖像采集模塊、圖像識(shí)別模塊和分析處理模塊；

所述圖像采集模塊，用于采集學(xué)習(xí)者的面部表情及所處的環(huán)境信息；

所述圖像識(shí)別模塊，用于對(duì)圖像采集模塊采集的圖像信息進(jìn)行識(shí)別，提取其中的關(guān)鍵特征信息；

所述分析處理模塊，用于對(duì)圖像識(shí)別模塊提取的關(guān)鍵特征信息進(jìn)行分析處理，根據(jù)學(xué)習(xí)者的面部表情及所處的環(huán)境，發(fā)布對(duì)應(yīng)的控制指令與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流。

進(jìn)一步地，所述文字處理單元包括文字掃描模塊、文字識(shí)別模塊、比對(duì)分析模塊以及學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述文字掃描模塊，用于對(duì)學(xué)習(xí)者提供的書本文字資料進(jìn)行掃描，采集對(duì)應(yīng)的文字信息；

所述文字識(shí)別模塊，用于對(duì)文字掃描模塊采集的文字信息進(jìn)行識(shí)別。

所述比對(duì)分析模塊，用于將經(jīng)過(guò)識(shí)別的文字信息與學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料進(jìn)行比對(duì)，若與學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料不同，則錄入學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)中，若相同則不必錄入學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述語(yǔ)音交互單元包括語(yǔ)音采集模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊、交互管理模塊、本地語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)以及語(yǔ)音輸出模塊；

所述語(yǔ)音采集模塊，用于采集學(xué)習(xí)者的說(shuō)話的語(yǔ)音信息；

所述語(yǔ)音識(shí)別模塊，用于對(duì)語(yǔ)音采集模塊采集的語(yǔ)音信息進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)義理解；

所述網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前機(jī)器人是否連接互聯(lián)網(wǎng)；

所述交互管理模塊，根據(jù)語(yǔ)音識(shí)別模塊的識(shí)別結(jié)果，在未聯(lián)網(wǎng)時(shí)，從本地語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)選擇相關(guān)日常用語(yǔ)進(jìn)行交互，在聯(lián)網(wǎng)時(shí)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)搜索，篩選出合適的語(yǔ)言進(jìn)行交互；

所述本地語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)英語(yǔ)學(xué)習(xí)日常用語(yǔ)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；

所述語(yǔ)音輸出模塊，用于播放交互管理模塊輸出的交互語(yǔ)音數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述獎(jiǎng)勵(lì)管理單元包括學(xué)習(xí)記錄模塊、評(píng)分管理模塊、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)以及獎(jiǎng)品發(fā)放模塊；

所述學(xué)習(xí)記錄模塊，用于記錄學(xué)習(xí)者一天的學(xué)習(xí)情況；

所述評(píng)分管理模塊，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)習(xí)者一天學(xué)習(xí)情況進(jìn)行打分；

所述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)學(xué)習(xí)者各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；

所述獎(jiǎng)品發(fā)放模塊，根據(jù)評(píng)分管理模塊的打分，若超過(guò)指定分?jǐn)?shù)，則發(fā)出獎(jiǎng)品。

進(jìn)一步地，還包括尋蹤管理單元，學(xué)習(xí)者佩戴上能與機(jī)器人通訊的手表，當(dāng)按下手表上的自動(dòng)尋蹤按鈕，手表持續(xù)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，機(jī)器人根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱尋找使用者。

進(jìn)一步地，還包括定時(shí)學(xué)習(xí)單元，用于對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行管理，在規(guī)定的時(shí)間學(xué)習(xí)規(guī)定的內(nèi)容。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的英語(yǔ)學(xué)習(xí)管理機(jī)器人，是一種仿人的教育機(jī)器人，可以在教學(xué)的過(guò)程中與學(xué)習(xí)者互動(dòng)，有一套完整的激勵(lì)學(xué)習(xí)者的機(jī)制，當(dāng)學(xué)習(xí)者表現(xiàn)良好的時(shí)候，對(duì)其進(jìn)行鼓勵(lì)或給出鼓勵(lì)獎(jiǎng)品，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣；設(shè)置定時(shí)學(xué)習(xí)單元能夠設(shè)置定時(shí)學(xué)習(xí)的功能，在規(guī)定的時(shí)間學(xué)習(xí)規(guī)定的內(nèi)容，幫助學(xué)習(xí)者培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、處理等方法與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流，純英語(yǔ)交流對(duì)學(xué)習(xí)者的口語(yǔ)能力能夠有更好的提高；具有自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)習(xí)者將書籍放在文字掃描識(shí)別處，機(jī)器人對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)理解，使機(jī)器人能夠教學(xué)的內(nèi)容更廣泛，適用人群也更廣泛。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種英語(yǔ)學(xué)習(xí)管理機(jī)器人，其外形為仿人或仿動(dòng)物外形，頭部、手部、腿部等一切活動(dòng)部位均用伺服電機(jī)或者舵機(jī)進(jìn)行控制運(yùn)動(dòng)，其包括主控制單元、圖像處理單元、文字處理單元、語(yǔ)音交互單元、聯(lián)網(wǎng)管理單元、尋蹤管理單元、獎(jiǎng)勵(lì)管理單元以及定時(shí)學(xué)習(xí)單元。

聯(lián)網(wǎng)管理單元，采用WIFI通信模塊，用于連接互聯(lián)網(wǎng)，獲取互聯(lián)網(wǎng)上的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源，在圖像處理和人機(jī)交互時(shí)，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行使交互更加順暢。

圖像處理單元，設(shè)置在機(jī)器人左眼內(nèi)，用于根據(jù)學(xué)習(xí)者的面部表情及所處的環(huán)境進(jìn)行識(shí)別分析，從而與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流；圖像處理單元包括圖像采集模塊、圖像識(shí)別模塊和分析處理模塊。

圖像采集模塊，采用高清攝像頭，用于采集學(xué)習(xí)者的面部表情及所處的環(huán)境信息。

圖像識(shí)別模塊，用于對(duì)圖像采集模塊采集的圖像信息進(jìn)行識(shí)別，提取其中的關(guān)鍵特征信息。

分析處理模塊，用于對(duì)圖像識(shí)別模塊提取的關(guān)鍵特征信息進(jìn)行分析處理，根據(jù)學(xué)習(xí)者的面部表情及所處的環(huán)境，發(fā)布對(duì)應(yīng)的控制指令與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流。

文字處理單元，設(shè)置在機(jī)器人右眼內(nèi)，用于對(duì)學(xué)習(xí)者提供的書本文字資料進(jìn)行掃描識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)；文字處理單元包括文字掃描模塊、文字識(shí)別模塊、比對(duì)分析模塊以及學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)。

文字掃描模塊，機(jī)器人處于自主學(xué)習(xí)模式時(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)者提供的書本文字資料進(jìn)行掃描，采集對(duì)應(yīng)的文字信息。

文字識(shí)別模塊，用于對(duì)文字掃描模塊采集的文字信息進(jìn)行識(shí)別。

比對(duì)分析模塊，用于將經(jīng)過(guò)識(shí)別的文字信息與學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料進(jìn)行比對(duì)，若與學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料不同，則錄入學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)中，若相同則不必錄入學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)。

學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)。

語(yǔ)音交互單元，用于與學(xué)習(xí)者進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)話，單機(jī)運(yùn)行時(shí)只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的日常用語(yǔ)交流，無(wú)法回答一些非日常用語(yǔ)，聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)能根據(jù)非日常用語(yǔ)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)搜索，篩選出合適的語(yǔ)言進(jìn)行交互；語(yǔ)音交互單元包括語(yǔ)音采集模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊、交互管理模塊、本地語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)以及語(yǔ)音輸出模塊。

語(yǔ)音采集模塊，采用高清麥克風(fēng)，用于采集學(xué)習(xí)者的說(shuō)話的語(yǔ)音信息。

語(yǔ)音識(shí)別模塊，用于對(duì)語(yǔ)音采集模塊采集的語(yǔ)音信息進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)義理解。

網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前機(jī)器人是否連接互聯(lián)網(wǎng)。

交互管理模塊，根據(jù)語(yǔ)音識(shí)別模塊的識(shí)別結(jié)果，在未聯(lián)網(wǎng)時(shí)，從本地語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)選擇相關(guān)日常用語(yǔ)進(jìn)行交互，在聯(lián)網(wǎng)時(shí)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)搜索，篩選出合適的語(yǔ)言進(jìn)行交互。

本地語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)英語(yǔ)學(xué)習(xí)日常用語(yǔ)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。

語(yǔ)音輸出模塊，采用高清音響，用于播放交互管理模塊輸出的交互語(yǔ)音數(shù)據(jù)。

尋蹤管理單元，學(xué)習(xí)者佩戴上能與機(jī)器人通訊的手表，當(dāng)按下手表上的自動(dòng)尋蹤按鈕，手表持續(xù)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，機(jī)器人根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱尋找使用者，方便學(xué)習(xí)者在任意地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

獎(jiǎng)勵(lì)管理單元，當(dāng)學(xué)習(xí)者在一天的學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)良好，機(jī)器人可以發(fā)一些小獎(jiǎng)品給使用者(此獎(jiǎng)品由家長(zhǎng)或其他人提前放入)，機(jī)器人根據(jù)學(xué)習(xí)者的一天學(xué)習(xí)情況進(jìn)行打分，超過(guò)指定分?jǐn)?shù)，則發(fā)出獎(jiǎng)品；獎(jiǎng)勵(lì)管理單元包括學(xué)習(xí)記錄模塊、評(píng)分管理模塊、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)以及獎(jiǎng)品發(fā)放模塊。

學(xué)習(xí)記錄模塊，用于記錄學(xué)習(xí)者一天的學(xué)習(xí)情況。

評(píng)分管理模塊，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)習(xí)者一天學(xué)習(xí)情況進(jìn)行打分。

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)學(xué)習(xí)者各項(xiàng)學(xué)習(xí)表現(xiàn)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

獎(jiǎng)品發(fā)放模塊，根據(jù)評(píng)分管理模塊的打分，若超過(guò)指定分?jǐn)?shù)，則發(fā)出獎(jiǎng)品。

定時(shí)學(xué)習(xí)單元，用于對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行管理，在規(guī)定的時(shí)間學(xué)習(xí)規(guī)定的內(nèi)容，幫助學(xué)習(xí)者培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

主控制單元，采用STM32單片機(jī)，用于對(duì)機(jī)器人各個(gè)功能單元進(jìn)行管理和控制。

本發(fā)明提供的英語(yǔ)學(xué)習(xí)管理機(jī)器人，是一種仿人的教育機(jī)器人，可以在教學(xué)的過(guò)程中與學(xué)習(xí)者互動(dòng)，有一套完整的激勵(lì)學(xué)習(xí)者的機(jī)制，當(dāng)學(xué)習(xí)者表現(xiàn)良好的時(shí)候，對(duì)其進(jìn)行鼓勵(lì)或給出鼓勵(lì)獎(jiǎng)品，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣；設(shè)置定時(shí)學(xué)習(xí)單元能夠設(shè)置定時(shí)學(xué)習(xí)的功能，在規(guī)定的時(shí)間學(xué)習(xí)規(guī)定的內(nèi)容，幫助學(xué)習(xí)者培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、處理等方法與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流，純英語(yǔ)交流對(duì)學(xué)習(xí)者的口語(yǔ)能力能夠有更好的提高；具有自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)習(xí)者將書籍放在文字掃描識(shí)別處，機(jī)器人對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)理解，使機(jī)器人能夠教學(xué)的內(nèi)容更廣泛，適用人群也更廣泛。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說(shuō)明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。