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专利号: 2019105894963
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 运动;游戏;娱乐活动
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:包括玩具主体(1)、信号采集模块(2)、移动机构(3)、驱动模块(4)、MCU(5)和远程移动终端(6);

所述信号采集模块(2)为佩戴于婴幼儿身上的皮电采集模块(21)和/或脑电波采集模块(22)和/或为设置于玩具主体(1)上的摄像头(11),用于采集婴幼儿的皮电数据和/或脑电波数据和/或婴幼儿面部表情图像数据;

所述移动机构(3)置于玩具主体(1)上,用于带动玩具主体(1)运动;

所述驱动模块(4)置于玩具主体(1)上,用于为移动机构(3)提供动力源;

所述MCU(5)置于玩具主体(1)上,用于根据婴幼儿的皮电数据和/或脑电波数据和/或婴幼儿面部表情图像数据判断情绪识别模式,根据情绪识别模式向驱动装置(4)发出控制指令,驱动装置(4)以情绪识别模式对应的速度控制移动机构(3)带动玩具主体(1)运动;

所述玩具主体(1)的外壳上设置有摄像头(11)、扬声器(12)、LED灯(13)、麦克风(14)和蓝牙模块(15),所述MCU(5)接收摄像头(12)、麦克风(14)的采集信号并向扬声器(12)、LED灯(13)发出控制信号,所述MCU(5)通过蓝牙模块(15)与远程移动终端(6)通信;

所述MCU(5)包括皮电数据分析模块(51)、脑电波数据分析模块(52)、面部表情图像数据分析模块(53)、情绪识别模块(54)、运动控制模块(55)、灯光控制模块(56)、声音控制模块(57)和通信模块(58);

所述皮电数据分析模块(51)用于根据采集的婴幼儿皮电数据与预设区间值进行比较,输出愉悦模式、急躁模式或暴躁模式;

所述脑电波数据分析模块(52)用于根据采集的婴幼儿脑电波数据与预设区间值进行比较,输出愉悦模式、急躁模式或暴躁模式;

所述面部表情图像数据分析模块(53)用于根据采集的婴幼儿面部表情图片进行婴幼儿面部表情识别,输出愉悦模式、急躁模式或暴躁模式;当图片识别出婴儿咧嘴笑、双手举起的图像时,表示兴奋愉快输出愉悦模式;当图片识别出婴儿瘪嘴不耐烦的表情图像时,输出急躁模式;当图片识别出婴儿红脸横眉,眉筋暴起时,输出暴躁模式;

所述情绪识别模块(54)用于根据皮电数据分析模块(51)、脑电波数据分析模块(52)、面部表情图像数据分析模块(53)的输出结果对婴幼儿情绪进行判断,输出愉悦模式、急躁模式或暴躁模式;

所述运动控制模块(55)用于根据情绪识别模块(54)的输出结果或者远程移动终端通信(6)的控制指令控制移动机构(3)的运动速度,具体为愉悦模式的运动控制速度为0.3~

0.6m/s;急躁模式的运动控制速度为0.1~0.3m/s;暴躁模式的运动控制速度为0m/s;

所述灯光控制模块(56)用于根据情绪识别模块(54)的输出结果或者远程移动终端(6)的控制指令控制LED灯(13)的开断及发光模式;

所述声音控制模块(57)用于根据情绪识别模块(54)的输出结果或者远程移动终端(6)的控制指令控制麦克风(14)采集声音信号或者控制扬声器输出声音信号;

所述通信模块(58)用于通过蓝牙模块(15)与远程移动终端(6)通信并接收远程移动终端(6)的控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述玩具主体(1)为球体,所述驱动装置(4)为电机,所述移动装置(3)为与电机的电机轴固定连接的转盘,所述转盘上或内具有与所述转盘固定连接的配重块,所述电机根据控制模块发送的控制指令转动,所述电机转动时带动转盘转动,从而带动球体运动。

3.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述驱动装置(4)为电机,所述移动装置(3)为设置于玩具主体(1)底部的滚轮,所述滚轮为与电机的电机轴固定连接,所述电机转动时带动滚轮转动,从而带动玩具主体(1)运动。

4.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述驱动装置(4)为电机,所述移动装置(3)为设置于玩具主体(1)上方的螺旋桨,所述螺旋桨为与电机的电机轴固定连接,所述电机转动时带动螺旋桨转动,从而带动玩具主体(1)运动。

5.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述LED灯(13)置于玩具主体(1)内部,光线通过设置于玩具主体(1)表面的孔洞(7)散发,投射到地面及墙壁上,LED灯(13)颜色设置为红橙黄绿蓝靛紫七种颜色,七种颜色按顺序切换闪烁,每种颜色持续2s,所述孔洞(7)的形状为星星、小动物、几何形状、英文字母、数字中的一种或若干种组合。

6.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述玩具主体(1)表面还设有光电传感器(16),所述光电传感器(16)的输出端与MCU(5)连接,所述MCU(5)的运动控制模块(55)识别到光电传感器(16)采集的障碍距离小于预定值50cm时控制驱动装置改变运动方向。

7.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述玩具主体(1)内部还设置有重力传感器和振动装置,所述MCU(5)接收重力传感器的输出信号,当检测到玩具主体(1)被拿起时,控制振动装置带动玩具主体(1)抖动。

8.根据权利要求2所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述扬声器(12)的声音大小设置为25分贝。

9.根据权利要求1所述的智能引导婴幼儿学步的交互式学步玩具,其特征在于:所述玩具主体(1)的材质为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。