一种知识竞赛答题教育交互机器人

摘要

本实用新型公开了一种知识竞赛答题教育交互机器人，包括：头部、躯体部、支腿、臂杆和控制系统；躯体部的底部固定设有支腿，躯体部的前侧设有显示主屏，躯体部的左右两侧分别转动设有臂杆，臂杆上设有显示牌，其中一个设有“√”标记，另一个设有“×”标记；躯体部的上侧设有头部，头部设有显示副屏、喷气孔和扬声器；控制系统包括驱动机构、主控器和供气系统，驱动机构与臂杆相连以驱动臂杆转动，供气系统与喷气孔相连以通过喷气孔向外喷气。本机器人可对学生作答进行交互，从而有效提高学生作答时的趣味性，进而提高学生学习知识，参加知识竞赛的积极性，达到寓教于乐的效果，而且本装置结构简单，制造加工成本低，易于实现。

说明书

技术领域

本实用新型涉及教育领域，尤其是涉及一种知识竞赛答题教育交互机器人。

背景技术

目前在大学教育活动中，一些科目的教学由于比较枯燥，比如思政教学，导致学生的学习积极性不高，为了促进学生学习的积极性，一些学校会选择举办知识竞赛活动，但这种竞赛大多也只是简单的一人提问，一人问答形式或者是纸质试卷的作答，形式呆板，缺少趣味性，对学生的吸引力不够，而随着机器人在教育行业逐渐开始普及应用，因此可以设计一种知识竞赛答题教育交互机器人。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提供一种知识竞赛答题教育交互机器人。

本实用新型的技术方案如下：一种知识竞赛答题教育交互机器人，其特征在于，包括：头部、躯体部、支腿、臂杆和控制系统；

所述躯体部的底部固定设有所述支腿，所述躯体部的前侧设有显示主屏，所述躯体部的左右两侧分别转动设有所述臂杆，所述臂杆上设有显示牌，其中一个所述臂杆的显示牌上设有“√”标记，另一个所述臂杆的显示牌上设有“×”标记；

所述躯体部的上侧设有所述头部，所述头部具有眼睛部位、鼻子部位和嘴巴部位，所述眼睛部位设有显示副屏，所述鼻子部位设有喷气孔，所述嘴巴部位设有扬声器；

所述控制系统包括驱动机构、主控器和供气系统，所述驱动机构与所述臂杆相连以驱动所述臂杆转动，所述供气系统与所述喷气孔相连以通过所述喷气孔向外喷气，所述显示主屏、所述显示副屏、所述扬声器、所述驱动机构和所述供气系统分别与所述主控器相连。

进一步地，所述驱动机构包括电机，所述躯体部的左右两侧分别转动设有转轴，所述转轴与所述臂杆固定相连。所述躯体部内部具有空腔，所述电机安装在所述空腔内，所述电机的电机轴与所述转轴固定相连，所述电机与所述主控器相连。

进一步地，所述供气系统包括气泵、储气罐和电磁阀，所述躯体部的后侧设有控制箱，所述气泵、储气罐和电磁阀均设于所述控制箱内，所述气泵与所述储气罐相连，所述储气罐与所述喷气孔通过气管相连，所述气管上设有所述电磁阀，所述气泵和所述电磁阀均与所述主控器相连。

进一步地，所述控制箱内设有可充电的蓄电池，所述蓄电池与所述主控器相连。

进一步地，所述支腿底部设有支撑板，所述支撑板的前后两侧设有万向轮。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本机器人可对学生作答进行交互，从而有效提高学生作答时的趣味性，进而提高学生学习知识，参加知识竞赛的积极性，达到寓教于乐的效果，而且本装置结构简单，制造加工成本低，易于实现。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型的设有“√”标记显示牌举起的示意图；

图3是本实用新型的设有“×”标记显示牌举起的示意图；

图4是本实用新型的后侧示意图。

附图标记：

1、头部；2、躯体部；3、支腿；4、臂杆；5、显示主屏；6、显示牌；7、显示副屏；8、喷气孔；9、扬声器；10、转轴；11、控制箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”、“径向”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图4所示的一种知识竞赛答题教育交互机器人，包括：头部1、躯体部2、支腿3、臂杆4和控制系统。

本交互机器人采用的是仿生设计，整体结构从外形上看是类似人体的，机器人的中心部分是一个比较宽大的躯体部2，躯体部2的前侧设有显示主屏5，显示主屏5上可显示竞赛题目、答案解析等内容，该显示主屏5为可交互的触控屏，学生在该触控屏上操作可进行答案的输入以及题目的切换等等。

躯体部2的底部固定设有支腿3，支腿3用于支撑整个装置。

躯体部2的左右两侧分别转动设有臂杆4，分别代表左右手，臂杆4上设有显示牌6，其中一个臂杆4的显示牌6上设有“√”标记，另一个臂杆4的显示牌6上设有“×”标记。

本实施例中，左侧臂杆4上的显示牌6设有“√”标记，右侧臂杆4的显示牌6上设有“×”标记，在学生作答期间，左侧臂杆4和右侧臂杆4均是向下的，两个显示牌6的显示标记均朝后，不会被学生看到，如果学生作答完答案正确，则左侧臂杆4转动举起，露出“√”标记，如果学生作答完答案错误，则右侧臂杆4转动举起，露出“×”标记。

躯体部2的上侧设有头部1，头部1具有眼睛部位、鼻子部位和嘴巴部位，眼睛部位设有显示副屏7，鼻子部位设有喷气孔8，嘴巴部位设有扬声器9，设置的显示副屏7用于在学生作答正确或者错误时显示相应的动画或者文字等等，设置的喷气孔8用于在学生作答错误时，向学生面部喷气作为惩罚，设置的扬声器9用于语音播报。

控制系统包括驱动机构、主控器和供气系统，驱动机构与臂杆4相连以驱动臂杆4转动，供气系统与喷气孔8相连以通过喷气孔8向外喷气，显示主屏5、显示副屏7、扬声器9、驱动机构和供气系统分别与主控器相连。

本实施例中，驱动机构包括电机，躯体部2的左右两侧分别转动设有转轴10，转轴10与臂杆4固定相连，躯体部2内部具有空腔，电机安装在空腔内，电机的电机轴与转轴10固定相连，电机与主控器相连，由此当主控器控制电机工作时，电机通过电机轴带动转轴10转动，进而可带动臂杆4转动，实现机器人的举手和放手动作，由于机器人具有两个臂杆4，因此可设置两个电机分别控制。

本实施例中，供气系统包括气泵、储气罐和电磁阀，躯体部2的后侧设有控制箱11，气泵、储气罐和电磁阀均设于控制箱11内，气泵与储气罐相连，储气罐与喷气孔8通过气管相连，气管上设有电磁阀，气泵和电磁阀均与主控器相连，设置的气泵用于向储气罐内通入压缩气体，储气罐用于储存气体，电磁阀用于控制气管的通断，如果学生作答错误，则电磁阀才会打开，气体会从气孔喷出。

进一步地，控制箱11内设有可充电的蓄电池，蓄电池与主控器相连，设置的蓄电池用于对整个装置进行供电，提高使用便利性。

进一步地，支腿3底部设有支撑板，支撑板的前后两侧设有万向轮，由此方便整个装置的移动，提高便携性。

本装置的使用过程如下：

本装置可选择布置在知识竞赛现场，学生在显示主屏5进行作答，作答完后，如果答案正确，则驱动机构驱动带有“√”标记的臂杆4向上转动，露出“√”标记，眼部处的显示副屏7会显示答案正确的动画或者文字等等，嘴部的扬声器9做出“回答正确”的语音播报；

如果答案错误，则驱动机构驱动带有“×”标记的臂杆4向上转动，露出“×”标记，眼部处的显示副屏7会显示答案错误的动画或者文字等等，嘴部的扬声器9做出“回答错误”的语音播报，同时鼻部的喷气孔8会向学生面部喷气作为惩罚。

由此，通过上述手段可对学生作答进行交互，从而有效提高学生作答时的趣味性，进而提高学生学习知识，参加知识竞赛的积极性，达到寓教于乐的效果，而且本装置结构简单，制造加工成本低，易于实现。

需要说明的是，在本机器的工作过程中，主控器控制电机正反转实现臂杆4的转动，主控器控制气泵和电磁阀工作实现喷气惩罚，以及主控器控制显示主屏5、显示副屏7以及扬声器9工作等均属于现有技术中常见的简单控制，利用单片机即可实现，其具体原理和构造已被本领域技术人员所熟知，不存在无法实施的障碍，故不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。