CN207606851U - 一种寓教于乐机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种寓教于乐机器人，包括机身壳体、手柄壳体、分别设置在机身壳体和手柄壳体内的机身控制电路和手柄控制电路；其特征在于：机身壳体为拟人化外形，其包括通过旋转机构连接的头部和身体、设置在身体下部的底座；机身壳体的头部设置有五官模拟装置、模拟遥控装置、头部人机交互装置、头部外部接口装置；机身壳体的身体设置有显示开关装置、障碍物躲避装置、语音采集输出装置、手臂人机交互装置以及身体外部接口装置；机身壳体的底座上设置有移动装置、灰度检测装置和电源装置；各装置均与设置在底座中的机身控制电路相连，由机身控制电路控制。本实用新型可以广泛应用于智能机器人的制造领域。

Description

一种寓教于乐机器人

技术领域

本实用新型涉及一种电子机械装置，特别是关于一种寓教于乐机器人。

背景技术

家庭教育是孩子成长过程中一个非常重要的环节。而目前，国内市场上应用在家庭教育领域的产品种类非常单一，而多以娱乐型的电子产品为主。通常而言，用于娱乐的电子机械装置一般采用简单的模拟电路或者单片机实现，只能实现某些简单的机械动作或者固定的外界刺激下表现出某些预设的动作，基本上不具备智能活动，而且用户无法对其应激性行为进行可编程设定。国外市场上家庭教育领域虽然存在某些智能产品，但是由于其价格十分昂贵，抑制了孩子们的购买欲。国内家庭教育类的电子产品中，通过娱乐启发教育，集教育和娱乐于一身的智能机器人十分缺乏，而且现有的智能机器人与用户之间的交互功能较少，同时也缺少与家庭中其他智能设备进行信息交互的功能。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种寓教于乐机器人，该机器人能够实现仿真生物的应激性，与用户之间进行交互，更加富有趣味性。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种寓教于乐机器人，包括机身壳体、手柄壳体、设置在所述机身壳体内部的机身控制电路以及设置在所述手柄壳体内部的手柄控制电路，所述手柄控制电路与所述机身控制电路通过射频通讯进行信息交互，控制所述机身壳体动作；其特征在于：所述机身壳体为拟人化外形，其包括头部、身体、设置在所述身体下部的底座以及连接所述头部和身体的旋转机构；所述机身壳体的头部设置有五官模拟装置、红外遥控装置、头部人机交互装置、头部扩展接口装置；所述机身壳体的身体肩部分别设置一手臂，所述手臂中设置有手臂人机交互装置；所述机身壳体上设置有显示开关装置、障碍物躲避装置、语音采集输出装置、以及身体USB接口装置；所述机身壳体的底座上设置有移动装置、灰度检测装置和电源装置；各所述装置均与设置在所述底座中的所述机身控制电路相连，由所述机身控制电路控制。

所述机身壳体头部的所述五官模拟装置包括设置在所述头部前侧中上部的眼部发光元件、设置在所述头部前侧下部的嘴部发光元件、以及设置在所述头部上部两侧的声音检测元件；所述红外遥控装置为设置在所述头部前侧上方的红外传感元件；所述头部人机交互装置为设置在所述头部顶部两侧的触摸传感器；所述头部外部接口装置为设置在所述头部后侧的扩展接口元件。

所述机身壳体身体中的所述显示开关装置包括设置在身体胸部前侧的液晶显示屏、设置在所述液晶显示屏下方的电源开关、设置在身体胸部前侧所述液晶显示屏一侧的呼吸灯元件、以及设置在身体后部的尾部发光元件；所述障碍物躲避装置包括设置在身体前部左右两侧各一对的第一凸起内的超声波检测元件、设置在身体中后部左右两侧各一对的第二凸起内的光线检测元件、以及设置在绕身体底部一周的防撞杠中后部的触碰检测元件；所述语音采集输出装置包括设置在所述液晶显示屏下方的身体腹部的语音采集元件和语音播放元件；所述手臂人机交互装置包括设置在身体肩部两侧手臂内的手臂驱动元件和手臂触摸元件；所述身体外部接口装置包括设置在身体后部的USB接口。

所述机身壳体底座中的移动装置包括设置在所述底座下部左右两侧的驱动轮以及设置在所述底座下部前侧的小型万向轮，所述电源装置包括设置在所述底座中部用于安装电池的电池盒；所述灰度检测装置包括设置在所述底座中部电池盒后侧的灰度检测元件。

所述机身控制电路包括机身主控芯片以及与所述机身主控芯片相连的各外围电路，所述外围电路包括头部控制电路、身体控制电路以及底座控制电路，所述头部控制电路包括与所述头部各装置相连的五官模拟控制电路、红外发射与接收电路、头部触摸交互电路以及头部扩展接口电路；所述身体控制电路包括与所述身体上各装置相连的显示开关电路、障碍物躲避控制电路、语言采集输出电路、手臂人机交互控制电路以及身体USB接口电路；所述底座控制电路包括与所述底座上各装置相连的移动控制电路、灰度检测控制电路以及电源检测电路；各所述外围电路将检测的各装置的信号发送到所述机身主控芯片，由所述机身主控芯片发送相应控制信号到所述外围电路，控制所述机身壳体动作。

所述头部控制电路中，所述五官模拟控制电路包括与眼部发光元件相连的眼部控制电路、与所述嘴部发光元件相连的嘴部控制电路、与所述声音检测元件相连的声音检测电路；所述红外发射与接收电路与所述头部红外传感元件相连；所述头部人机交互控制电路与所述头部触摸传感器相连；所述头部扩展接口电路与所述扩展接口元件相连。

所述嘴部控制电路包括一嘴部控制芯片和若干由二极管和保护电阻构成的LED灯控制支路，各所述控制支路分别与所述嘴部控制芯片的输入端相连，所述嘴部控制芯片的输出端分别与所述嘴部发光元件中的各LED灯相连控制其量灭程度。

所述身体控制电路中，所述显示开关电路包括与所述液晶显示屏和电源开关相连的显示控制电路、与所述呼吸灯元件相连的呼吸灯控制电路、以及与所述尾部发光元件相连的尾灯控制电路；所述障碍物躲避控制电路包括与所述超声波检测元件相连的超声波检测电路、与所述触碰检测元件相连的触碰检测电路、以及与所述光线检测元件相连的光线检测电路；所述语言采集输出电路包括与所述语音采集元件相连的语音识别电路、与所述语言播放元件相连的语言播放电路；所述手臂人机交互控制电路包括与所述手臂驱动元件相连的手臂驱动电路以及与所述手臂触摸元件相连的手臂触摸交互电路；所述身体USB接口电路与所述身体USB接口相连。

所述底座控制电路中，所述马达驱动电路通过驱动电机与两所述驱动轮相连，所述灰度检测控制电路与所述灰度检测元件相连，所述电源检测电路与电池盒中的电池相连。

所述机身壳体的身体后部设置有方便移动所述寓教于乐机器人的提手。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于设置有头部触摸元件和手臂触摸元件，能够感应用户的相关动作并做出应激，使得与用户之间的交互更加富有趣味性。2、本实用新型中设置有嘴部发光元件，通过主控芯片的控制实现不同的嘴部表情，更加拟人化。3、本实用新型中设置有呼吸灯元件，能够根据运行状态不同显示不同的颜色和亮度，使得对机器人的运行状态的指示更加直观。4、本实用新型设置有红外传感元件，能够通过学习功能实现对家庭中其他家用电器进行启动控制，为用户相关操作提供了便利。5、本实用新型由于在机身壳体后部设置有提手，使得移动机器人时更加便利。因而，本实用新型可以广泛应用于集教育和娱乐为一体的家庭智能机器人中。

附图说明

图1为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身壳体主视图；

图2为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身壳体侧视图；

图3为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)手柄壳体主视图；

图4为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)手柄壳体后视图；

图5为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的控制主芯片电路图；

图6为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的眼部发光电路图；

图7为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路中的嘴巴控制电路图；

图8为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路中的红外发射与接收电路图；

图9为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路中的头部触摸交互电路图；

图10为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的头部扩展接口电路图；

图11(a)、(b)为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的超声波检测电路的发射电路图；

图11(c)为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的超声波检测电路的接收电路图；

图12为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的触碰检测电路图；

图13为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的光线检测电路图；

图14为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的灰度检测电路图；

图15为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的电量检测电路图；

图16为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的马达驱动电路图；

图17为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身与手柄控制电路的射频通讯电路图；

图18为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)手柄控制电路的语音识别电路图；

图19为本实用新型寓教于乐机器人(皮尔)机身控制电路的语音播放电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1～图4所示，本实用新型提供的一种寓教于乐机器人(皮尔)包括机身壳体、手柄壳体、设置在机身壳体内部的机身控制电路以及设置在手柄壳体内部的手柄控制电路，手柄控制电路与机身控制电路通过射频通讯进行信息交互，控制机身壳体动作。机身壳体为拟人化外形，其包括头部1、身体2、设置在身体2下部的底座3、以及连接头部1和身体2的旋转机构4。机身壳体的头部1设置有五官模拟装置11、红外遥控装置12、头部人机交互装置13、头部扩展接口装置14；机身壳体的身体2上设置有显示开关装置21、障碍物躲避装置22、语音采集输出装置23、手臂人机交互装置24以及身体USB接口装置25；底座3上设置有移动装置31、灰度检测装置和电源装置(图中未示出)。各装置均与设置在底座3中的机身控制电路相连，由机身控制电路控制。

如图1～图2所示，机身壳体头部1的五官模拟装置11包括设置在头部1前侧中上部的眼部发光元件111，作为机器人的眼睛；设置在头部前侧下部的嘴部发光元件112，作为机器人的嘴部模仿嘴部表情；设置在头部上部两侧的声音检测元件113，作为机器人的耳朵对声音的方向和大小进行检测。红外遥控装置12为设置在头部前侧上方的红外传感元件，用于对家用电器如电视机或空调等的遥控设备功能学习实现对家用电器的遥控。头部人机交互装置13为设置在头部顶部两侧的触摸传感器，用于对用户的动作进行检测。头部扩展接口装置14为设置在头部后侧的扩展接口元件，用于安装外置SD存储设备。

机身壳体身体2中的显示开关装置21包括设置在身体胸部前侧的机身液晶显示屏211，用于显示机器人工作状态及参数；设置在机身液晶显示屏211下方的电源开关212，方便用户操作；设置在身体胸部前侧机身液晶显示屏211一侧的呼吸灯元件213，用于通过不同颜色及亮度表征机器人的不同运行状态；设置在身体后部的尾部发光元件(图中未示出)，用于在机器人紧急刹车时进行指示。障碍物躲避装置22包括设置在身体前部左右两侧各一对的第一凸起221内，用于检测障碍物的超声波检测元件222；设置在身体中后部左右两侧各一对的第二凸起223内，用于检测光线的光线检测元件224；设置在绕身体底部一周的防撞杠225中后部的触碰检测元件226。语音采集输出装置23包括设置在身体液晶显示屏下方的身体腹部，分别用于录音和播放声音的机身语音识别元件和机身语音播放元件。手臂人机交互装置24包括设置在身体肩部两侧手臂内的手臂驱动元件(图中未示出)和手臂触摸元件241，分别用于转动手臂和采集用户动作信息。身体USB接口装置25为设置在身体后部的机身USB接口，用于与计算机系统相连。

机身壳体底座3中的移动装置31包括设置在底座下部左右两侧的驱动轮311以及设置在底座3下部前侧的小型万向轮312。电源装置为设置在底座3中部用于安装电池的电池盒。灰度检测装置为设置在底座3中部电池盒后侧的灰度检测元件，用于检测地面的灰度变化。

如图3、图4所示，手柄壳体包括手柄壳体上盖5和手柄壳体下盖6，手柄壳体上盖5包括设置在其中上部的手柄液晶显示屏51、对称设置在手柄液晶显示屏51两侧的功能操作输入键盘52和机器人方向移动按键53、设置在手柄液晶显示屏51下方的开关机按键54、设置在开关机按键54两侧用于操控机器人移动方向和速度的按键55、56，设置在手柄壳体上盖5顶部的手柄USB接口57、设置在手柄壳体上盖5底部的麦克风小孔58以及设置在麦克风小孔内的手柄语音识别元件59；手柄壳体下盖6包括主壳体61以及电池盖壳体62，主壳体61与手柄壳体上盖5上部连接处设置有用于用户自定义的功能按键63。

机身控制电路包括机身主控芯片以及与机身主控芯片相连的机身外围电路，机身外围电路包括头部控制电路、身体控制电路、底座控制电路以及与手柄控制电路通讯的机身射频通讯电路。其中，头部控制电路包括与头部各装置相连的五官模拟控制电路、红外发射与接收电路、头部触摸控制电路以及头部扩展接口电路；身体控制电路包括与身体上各装置相连的显示开关电路、障碍物躲避控制电路、语言采集输出电路、手臂人机交互控制电路以及身体USB接口电路；底座控制电路包括与底座上各装置相连的马达驱动控制电路、灰度检测控制电路以及电源检测电路。

头部控制电路中，五官模拟控制电路包括与眼部发光元件相连的眼部控制电路、与嘴部发光元件相连的嘴部控制电路、与声音检测元件相连的声音检测电路；红外发射与接收电路与头部红外传感元件相连；头部人机交互控制电路与头部触摸传感器相连；头部扩展接口电路与扩展接口元件相连。

身体控制电路中，显示开关电路包括与液晶显示屏和电源开关相连的显示控制电路、与呼吸灯元件相连的呼吸灯控制电路、以及与尾部发光元件相连的尾灯控制电路；障碍物躲避控制电路包括与超声波检测元件相连的超声波检测电路、与触碰检测元件相连的触碰检测电路、以及与光线检测元件相连的光线检测电路；语言采集输出电路包括与语音采集元件相连的语音识别电路、与语言播放元件相连的语言播放电路；手臂人机交互控制电路包括与手臂驱动元件相连的手臂驱动电路以及与手臂触摸元件相连的手臂触摸交互电路；身体外部接口电路与身体USB接口相连。

底座控制电路中，马达驱动电路通过驱动电机与两驱动轮相连，灰度检测控制电路与灰度检测元件相连，电源检测电路与电池盒中的电池相连。

手柄控制电路包括控制手柄主控芯片和手柄外围电路，手柄外围电路模块包括用于与机身控制电路相连的手柄射频通讯电路、与手柄语音识别元件相连的手柄语音识别电路、与手柄语音播放元件相连的手柄发声电路以及与手柄USB接口相连的手柄计算机接口电路。各手柄外围电路实时接收手柄各元件采集的相关数据，并发送到手柄主控芯片，手柄主控芯片根据接收到的数据发出控制信号到相应手柄外围电路，手柄外围电路将相关信号通过射频通讯电路发送到机身控制电路，控制机身壳体动作。

上述实施例中，嘴部发光元件包括若干LED灯，各LED灯围成嘴部形状。

上述各实施例中，声音检测元件采用高灵敏度的MIC传感器。

上述各实施例中，呼吸灯元件包括红黄蓝三色LED灯。

上述各实施例中，机身壳体和手柄壳体由一系列的外壳组件拼装而成，各组件采用ABS塑料制作。

如图5所示，机身控制电路与手柄控制电路中的主控芯片采用ARM处理器，通过标准I/O接口、AD转换接口、SPI数据通信接口等采集机身外围传感器的数据，处理器内核进行处理，并产生相应的反馈，如前进、后退、身体转动、头部转动、眼睛闪烁、发音等，综合这些动作，机器人更可以展现出拟人化的躲避障碍物、寻找光源等功能。另外产品配备PC端图形化软件编程平台，用户可自行编制机器人的行为，通过USB接口下载至机身，使用户在体验机器人乐趣的同时，可以学习到各种传感器的工作原理以及编程规范、技巧，起到寓教于乐的作用。

如图6所示，眼部发光电路由3个三极管和6个发光LED组成，Q1控制白色LED D3、D4、D5、D6，Q2控制红色LED D2，Q3控制蓝色LED D1，处理器的I/O驱动三极管的开关，来控制LED的开关，同时增大了驱动能力。整个机器人含两个发光装置，并可以独立控制。

如图7所示，嘴巴控制电路包括一控制芯片和若干由二极管和保护电阻构成的LED灯控制支路，各控制支路分别与控制芯片的输入端相连，控制芯片的输出端分别与嘴部发光元件中的各LED灯相连控制其量灭程度。该部分用于完成机器人的嘴部表情管理，本实施例中嘴部由26颗LED灯组成，主控芯片通过嘴部控制电路调节每个LED的亮灭，来表达嘴部不同的表情。

声音检测电路用于完成机器人的声音方位判断功能：头部两侧耳朵内部的声音检测元件，实时检测声音的方向和大小，并发送到声音检测电路，声音检测电路将信号上传到主控芯片，由主控芯片控制机器人做出相应动作。

如图8所示，红外发射与接收电路用于实现机器人的开电视、空调功能：首先将机器人(皮尔)设置成学习模式，再使用电视机的遥控器对准机器人头部红外处，按下电视启动功能键，机器人头部的红外传感元件会将该按键的红外码识别到，并发送到红外发射与接收电路中进行保存，下次再让机器人发出该指令即可实现电视机启动功能(即打开电视功能)。遥控操作空调的原理与遥控操作电视机原理相同，在此不再赘述。

如图9所示，头部触摸交互电路用于实现机器人的头部触摸交互功能：用户触摸机器人头部时，机器人头部的头部触摸元件采集用户动作，并将检测信号发送到头部触摸交互电路，由主控芯片控制头部触摸交互电路使得头部动作，实现人机交互功能。手臂触摸交互电路与头部触摸交互电路原理相同，用于实现手臂的人机交互，原理在此不再赘述。

如图10所示，头部扩展接口电路由一片8Mbit的串行flash芯片组成，通过SPI接口与处理器交换数据。

呼吸灯控制电路用于完成机器人的呼吸灯功能：本实施例中呼吸灯由三色LED灯组成，根据运行状态不同，由不同的颜色或亮度表示：

①正常运行时：胸前的蓝色LED呼吸灯亮度可以调节，从不亮到最亮，再从最亮到不亮，往复运行。

②当电池电量低时：胸前红色LED灯亮度减弱，从不亮到最亮，再从最亮到不亮，往复运行，代表机器人电量低，动力不足，需要充电。

③当前方遇到障碍物时，胸前的黄色亮灭显示。

④由于是三色灯，可以组成红、绿、蓝、粉、黄、青、白七种颜色。

尾灯控制电路用于当机器人紧急刹车时，控制尾灯亮起，原理与汽车原理相同。

如图11(a)～(c)所示，超声波检测电路包括两路独立控制的障碍检测电路，每一超声波检测电路均包括一超声波发射电路和一超声波接收电路。如图11(a)、(b)所示，超声波发射电路由升压电路和发射头构成，处理器输出固定频率的PWM波，经升压后驱动发射头发射信号到待检测的物体表面。如图11(c)所示，超声波接收电路由一个运算放大器将接收到的反射信号进行放大，放到后的信号送到U5进行比较，以确定该路是否检测到物体，比较的结果送到处理器处理，并可根据与发射检测信号时的时间进行比较，结合信号传播速度计算待检测物体距机器人本身的距离。

如图12所示，触碰检测电路由一个触碰检测元件及其上拉电阻组成，当机器人的尾部碰到障碍物的时候，触碰检测元件闭合，输出端会产生一个电平变化，处理器一旦检测到这种变化，立刻做出停止电机等保护动作。

如图13所示，光线检测电路由两个光敏电阻Rs1和Rs2组成和对应的分压电阻R2和R3组成，在光线发生变化的时候，Rs1和Rs2的阻值会发生变化，进而分到Rs1和Rs2的电压也会跟随变化，处理器通过检测光敏电阻的电压值，来确定外界光线的强度。

如图14所示，灰度检测电路由发光LED D10及其限流电阻R3和光敏IC Q3及其采样电阻R4组成，D10发出固定强度的光线，通过不同物体表面反射到Q3，驱动Q3输出相应的电流，使R4两端产生一定的电压变化，处理器通过采集R4两端的电压以确定物体表面的灰度。

如图15所示，电量检测电路由电阻R1和R2组成，随着电压的变化，R2两端的电压会同时变化，处理器通过检测R2两端的电压值确定当前系统的电压值。

如图16所示，马达驱动电路由驱动芯片和保护电路组成，驱动芯片可同时分别控制两路电机的转速及转向，使机器人能自由运动，保护电路中，FUSE1和FUSE2的作用是限制驱动芯片输出的电流，保证电机不被大电流烧毁，D1—D8的作用是驱动芯片输出开关切换时为电机提供续流的通路。

如图17所示，射频通讯电路由机身部分和手柄部分组成，两部分结构相同，均用一种射频芯片及其外围电路组成物理层接口电路，软件上编写固定的协议栈完成无线数据通信，实现机身和手柄的相互控制和数据传输，并结合固定的跳频算法防止干扰。

如图18所示，语音识别电路由特定人语音识别芯片及其外围电路组成，通过特定的开发平台可完成训练、识别、语音提示等功能。

如图19所示，语音播放电路由一个音频处理芯片及其外围电路组成，可以播放MP3、WMA、WAV、MIDI格式的音频，音频信号可经过M1接口输出到耳机或有源音箱。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种寓教于乐机器人，包括机身壳体、手柄壳体、设置在所述机身壳体内部的机身控制电路以及设置在所述手柄壳体内部的手柄控制电路，所述手柄控制电路与所述机身控制电路通过射频通讯进行信息交互，控制所述机身壳体动作；其特征在于：所述机身壳体为拟人化外形，其包括头部、身体、设置在所述身体下部的底座以及连接所述头部和身体的旋转机构；所述机身壳体的头部设置有五官模拟装置、红外遥控装置、头部人机交互装置、头部扩展接口装置；所述机身壳体的身体肩部分别设置一手臂，所述手臂中设置有手臂人机交互装置；所述机身壳体上设置有显示开关装置、障碍物躲避装置、语音采集输出装置、以及身体USB接口装置；所述机身壳体的底座上设置有移动装置、灰度检测装置和电源装置；各所述装置均与设置在所述底座中的所述机身控制电路相连，由所述机身控制电路控制。

2.如权利要求1所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述机身壳体头部的所述五官模拟装置包括设置在所述头部前侧中上部的眼部发光元件、设置在所述头部前侧下部的嘴部发光元件、以及设置在所述头部上部两侧的声音检测元件；所述红外遥控装置为设置在所述头部前侧上方的红外传感元件；所述头部人机交互装置为设置在所述头部顶部两侧的触摸传感器；所述头部外部接口装置为设置在所述头部后侧的扩展接口元件。

3.如权利要求2所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述机身壳体身体中所述显示开关装置包括设置在身体胸部前侧的液晶显示屏、设置在所述液晶显示屏下方的电源开关、设置在身体胸部前侧所述液晶显示屏一侧的呼吸灯元件、以及设置在身体后部的尾部发光元件；所述障碍物躲避装置包括设置在身体前部左右两侧各一对的第一凸起内的超声波检测元件、设置在身体中后部左右两侧各一对的第二凸起内的光线检测元件、以及设置在绕身体底部一周的防撞杠中后部的触碰检测元件；所述语音采集输出装置包括设置在所述液晶显示屏下方的身体腹部的语音采集元件和语音播放元件；所述手臂人机交互装置包括设置在身体肩部两侧手臂内的手臂驱动元件和手臂触摸元件；所述身体USB接口装置包括设置在身体后部的USB接口。

4.如权利要求3所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述机身壳体底座中的移动装置包括设置在所述底座下部左右两侧的驱动轮以及设置在所述底座下部前侧的小型万向轮，所述电源装置包括设置在所述底座中部用于安装电池的电池盒；所述灰度检测装置包括设置在所述底座中部电池盒后侧的灰度检测元件。

5.如权利要求4所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述机身控制电路包括机身主控芯片以及与所述机身主控芯片相连的各外围电路，所述外围电路包括头部控制电路、身体控制电路以及底座控制电路，所述头部控制电路包括与所述头部各装置相连的五官模拟控制电路、红外发射与接收电路、头部触摸交互电路以及头部扩展接口电路；所述身体控制电路包括与所述身体上各装置相连的显示开关电路、障碍物躲避控制电路、语言采集输出电路、手臂人机交互控制电路以及身体USB接口电路；所述底座控制电路包括与所述底座上各装置相连的移动控制电路、灰度检测控制电路以及电源检测电路；各所述外围电路将检测的各装置的信号发送到所述机身主控芯片，由所述机身主控芯片发送相应控制信号到所述外围电路，控制所述机身壳体动作。

6.如权利要求5所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述头部控制电路中，所述五官模拟控制电路包括与眼部发光元件相连的眼部控制电路、与所述嘴部发光元件相连的嘴部控制电路、与所述声音检测元件相连的声音检测电路；所述红外发射与接收电路与所述头部红外传感元件相连；所述头部人机交互控制电路与所述头部触摸传感器相连；所述头部扩展接口电路与所述扩展接口元件相连。

7.如权利要求6所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述嘴部控制电路包括一嘴部控制芯片和若干由二极管和保护电阻构成的LED灯控制支路，各所述控制支路分别与所述嘴部控制芯片的输入端相连，所述嘴部控制芯片的输出端分别与所述嘴部发光元件中的各LED灯相连控制其量灭程度。

8.如权利要求5所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述身体控制电路中，所述显示开关电路包括与所述液晶显示屏和电源开关相连的显示控制电路、与所述呼吸灯元件相连的呼吸灯控制电路、以及与所述尾部发光元件相连的尾灯控制电路；所述障碍物躲避控制电路包括与所述超声波检测元件相连的超声波检测电路、与所述触碰检测元件相连的触碰检测电路、以及与所述光线检测元件相连的光线检测电路；所述语言采集输出电路包括与所述语音采集元件相连的语音识别电路、与所述语言播放元件相连的语言播放电路；所述手臂人机交互控制电路包括与所述手臂驱动元件相连的手臂驱动电路以及与所述手臂触摸元件相连的手臂触摸交互电路；所述身体USB接口电路与所述身体USB接口相连。

9.如权利要求5所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述底座控制电路中，所述移动控制电路通过驱动电机与两所述驱动轮相连，所述灰度检测控制电路与所述灰度检测元件相连，所述电源检测电路与电池盒中的电池相连。

10.如权利要求1所述的一种寓教于乐机器人，其特征在于：所述机身壳体的身体后部设置有方便移动所述寓教于乐机器人的提手。