本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種多功能人機(jī)交互仿人教育機(jī)器人的控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的普及、智能硬件制造技術(shù)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力發(fā)展，服務(wù)機(jī)器人行業(yè)開始進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。工業(yè)機(jī)器人在汽車、3C等領(lǐng)域早已普及運(yùn)用，而服務(wù)機(jī)器人則剛剛開始起步，呈現(xiàn)出指數(shù)型需求增長(zhǎng)趨勢(shì)。服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中較為年輕的成員，最早萌芽于上世紀(jì)90年代，經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高及互聯(lián)網(wǎng)的普及，服務(wù)機(jī)器人類型越來(lái)越豐富，功能也越來(lái)越齊全，目前服務(wù)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于個(gè)人、家庭、娛樂休閑、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、物流、救援和國(guó)防等領(lǐng)域，引領(lǐng)著新一輪資本投資的熱潮。國(guó)家《服務(wù)機(jī)器人科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》指出：把服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)培育成我國(guó)未來(lái)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。其中，服務(wù)類教育機(jī)器人正在受到公眾越來(lái)越多的青睞，涉及各個(gè)年齡階段的人群。然而，在當(dāng)前眾多服務(wù)型機(jī)器人的市面上，還沒有一款人機(jī)互動(dòng)性強(qiáng)、技術(shù)成熟、多功能應(yīng)用的仿人教育機(jī)器人出現(xiàn)。

為了使得仿人型服務(wù)教育機(jī)器人能基于語(yǔ)音識(shí)別、藍(lán)牙APP客戶端控制，而且又可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控完成人機(jī)友好交互控制，還能在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中完成自主導(dǎo)航、尋跡檢測(cè)，提出了本

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的仿人型教育機(jī)器人性能單一、人機(jī)互動(dòng)性不足、環(huán)境適應(yīng)性差等特點(diǎn)，為了讓教育機(jī)器人能更加方便靈活的操控，功能多元化，人機(jī)互動(dòng)性化強(qiáng)，且對(duì)不同年齡階段適應(yīng)范圍廣，結(jié)合已研發(fā)的軟、硬件操作平臺(tái)，提出一種人機(jī)交互性強(qiáng)、控制功能多元化、可在已研發(fā)的手機(jī)軟件APP客戶端連接引導(dǎo)下操控仿人型教育機(jī)器人的一種新型機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)和控制方法。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種多功能人機(jī)交互仿人教育機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、實(shí)時(shí)防護(hù)模塊、語(yǔ)音模塊、手機(jī)APP模塊、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、無(wú)線通信模塊、舵機(jī)集成模塊、控制模塊，各模塊均與嵌入式控制器通過(guò)導(dǎo)線連接進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊位于機(jī)器人頭部，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊由一個(gè)微型攝像機(jī)、熱紅外以及無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊組成，實(shí)時(shí)防護(hù)模塊位于機(jī)器人肩膀，由超聲波、紅外檢測(cè)傳感器陣列組成，無(wú)線通信模塊位于機(jī)器人的胸部，無(wú)線通信模塊由三種通訊模塊組成，可以進(jìn)行藍(lán)牙協(xié)議、無(wú)線2.4G、無(wú)線WiFi互聯(lián)網(wǎng)通訊，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊和舵機(jī)集成模塊是由機(jī)器人頸部、機(jī)器人手臂、機(jī)器人腳部位置及對(duì)稱側(cè)的共計(jì)五個(gè)數(shù)字舵機(jī)、兩個(gè)直流電機(jī)、舵機(jī)集成控制器、直流驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)總成，機(jī)器人手臂的末端為機(jī)器人手掌，機(jī)器人胸部通過(guò)機(jī)器人腿部支撐在機(jī)器人腳部上，且機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊和舵機(jī)集成模塊通過(guò)接收控制模塊發(fā)來(lái)的控制指令，手機(jī)APP模塊由谷歌Android ADT函數(shù)庫(kù)和開發(fā)工具，通過(guò)Java、C++語(yǔ)言編程編成，其界面包括各舵機(jī)動(dòng)作、左右臂抬放、前進(jìn)動(dòng)作、后退動(dòng)作、向左動(dòng)作、向右動(dòng)作、順時(shí)針動(dòng)作、逆時(shí)針動(dòng)作、唱歌、跳舞、聊天、視頻監(jiān)控功能操作；

語(yǔ)音模塊通過(guò)編寫燒錄語(yǔ)音控制指令到語(yǔ)音系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)庫(kù)，語(yǔ)音模塊還連接有語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)接口，并將控制指令傳送至控制模塊；

控制模塊接收來(lái)自語(yǔ)音控制模塊、手機(jī)APP模塊的左臂抬、左臂放、前進(jìn)、后退、向左、向右、順時(shí)針、逆時(shí)針、頭旋轉(zhuǎn)、右臂抬、右臂放、跳舞控制指令，控制模塊通過(guò)接收語(yǔ)音模塊或者手機(jī)APP模塊的控制指令，在識(shí)別確認(rèn)指令后，再向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送識(shí)別的指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的各個(gè)舵機(jī)及直流電機(jī)動(dòng)作。

一種多功能人機(jī)交互仿人教育機(jī)器人的控制方法統(tǒng)，包括以下步驟：

第一步：教育機(jī)器人操作人員打開控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊和實(shí)時(shí)防護(hù)模塊客戶端開始運(yùn)轉(zhuǎn)工作，該教育機(jī)器人處于自我防護(hù)模式，同時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)；

第二步：操作者打開裝有控制教育機(jī)器人的APP客戶端軟件，同時(shí)開放手機(jī)藍(lán)牙協(xié)議連接，然后，APP客戶端軟件與教育機(jī)器人無(wú)線通信模塊中的藍(lán)牙加密連接，同時(shí)通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)將PC端與遠(yuǎn)程無(wú)線WiFi微型攝像機(jī)連接，此時(shí)，操作人員可以在PC端軟件窗口界面實(shí)時(shí)了解教育機(jī)器人前方的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)狀況；

第三步：操作人員上電測(cè)試語(yǔ)音模塊，根據(jù)周圍環(huán)境情況選取最佳的語(yǔ)音識(shí)別檢測(cè)模式，如果通信連接測(cè)試成功，語(yǔ)音模塊外放擴(kuò)音器發(fā)出提示歡迎詞，此時(shí)此刻，語(yǔ)音模塊處于待命狀態(tài)，時(shí)刻分析、識(shí)別、篩選語(yǔ)音關(guān)鍵詞；

第四步：通過(guò)PC端軟件顯示的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控界面，操作人員即時(shí)根據(jù)自己的意向通過(guò)發(fā)出已燒錄至語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)的控制指令，或者應(yīng)用已經(jīng)通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議連接的手機(jī)APP軟件界面上的控制功能按鈕，來(lái)控制教育機(jī)器人做出相應(yīng)的動(dòng)作，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)防護(hù)模塊對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)傳感檢測(cè)，避免教育機(jī)器人與周圍障礙物發(fā)生碰撞；如果在教育機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，操作人員命令機(jī)器人停止或者做其他命令指示，此時(shí)，操作者可以人為地發(fā)出其他語(yǔ)音控制指令，或者通過(guò)手機(jī)APP遙控教育機(jī)器人；

第五步：當(dāng)教育機(jī)器人通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別控制指令或者無(wú)線通信模塊收到控制指令時(shí)，在行進(jìn)動(dòng)作中的教育機(jī)器人的嵌入式控制系統(tǒng)會(huì)通過(guò)識(shí)別檢測(cè)確認(rèn)控制指令的真實(shí)性，然后做出準(zhǔn)確的判斷，再將信息轉(zhuǎn)到控制模塊；

第六步：操作人員通過(guò)嵌入式控制器發(fā)送的指令，由控制模塊將指令發(fā)送給機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊和舵機(jī)集成模塊，由此驅(qū)動(dòng)教育機(jī)器人相應(yīng)的數(shù)字舵機(jī)、直流電機(jī)完成相應(yīng)的左臂抬、左臂放、前進(jìn)、后退、向左、向右、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、頭旋轉(zhuǎn)、右臂抬、右臂放、停止、跳舞動(dòng)作以及語(yǔ)音互動(dòng)聊天操作。

上述教育機(jī)器人控制系統(tǒng)和方法采用非特定人語(yǔ)音識(shí)別、手機(jī)Android APP軟件、遠(yuǎn)程攝像實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式，通過(guò)嵌入式機(jī)器人控制器對(duì)來(lái)自周圍聲音源的識(shí)別檢測(cè)、無(wú)線控制信號(hào)的接收，并通過(guò)電腦軟件界面的遠(yuǎn)程監(jiān)控，來(lái)控制教育機(jī)器人進(jìn)行人機(jī)實(shí)時(shí)互動(dòng)互通式動(dòng)作操作、對(duì)話聊天、唱歌跳舞等操作。當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出左臂抬指令時(shí)，機(jī)器人的左肩膀的舵機(jī)就根據(jù)命令指示做抬起動(dòng)作，當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出左臂放指令時(shí)，機(jī)器人的左臂就會(huì)基于目前位置向下動(dòng)作；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出前進(jìn)指令時(shí)，機(jī)器人底座就會(huì)朝前運(yùn)行一段距離；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出后退指令時(shí)，機(jī)器人底座就會(huì)朝后運(yùn)行一段距離；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出向左指令時(shí)，機(jī)器人底座右側(cè)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出向右指令時(shí)，機(jī)器人底座左側(cè)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出順時(shí)針指令時(shí)，機(jī)器人底座左直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，右直流電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出逆時(shí)針指令時(shí)，機(jī)器人底座左直流電機(jī)反轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，右直流電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出頭旋轉(zhuǎn)指令時(shí)，機(jī)器人頭部舵機(jī)左右來(lái)回旋轉(zhuǎn)；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出右臂抬指令時(shí)，機(jī)器人右臂做抬起動(dòng)作；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出右臂放指令時(shí)，機(jī)器人右臂基于當(dāng)前位置做向下動(dòng)作；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出跳舞指令時(shí)，機(jī)器人會(huì)開始跳一段舞蹈；當(dāng)操作者通過(guò)語(yǔ)音或者手機(jī)APP軟件發(fā)出停止指令時(shí)，機(jī)器人會(huì)即刻停止一切動(dòng)作，再發(fā)一次停止指令時(shí)，機(jī)器人回歸作業(yè)原點(diǎn)的初始狀態(tài)位置。

這種控制方法能夠彌補(bǔ)當(dāng)前仿人教育機(jī)器人操作不靈活、功能控制單一、人機(jī)交互性差特點(diǎn)的不足，方便操控者選擇最優(yōu)的控制方式，與本發(fā)明的仿人教育機(jī)器人更好的人機(jī)互動(dòng)互通，動(dòng)作展示，語(yǔ)言交流，使得操作者的意愿能更加人性化、多元化的描述和實(shí)現(xiàn)。通過(guò)電腦客戶端監(jiān)控遠(yuǎn)程自主導(dǎo)航、智能防碰撞移動(dòng)的教育機(jī)器人，結(jié)合嵌入式控制器數(shù)據(jù)庫(kù)的其它控制指令，容易控制教育機(jī)器人完成前后左右、抬臂、轉(zhuǎn)身動(dòng)作，以及語(yǔ)音對(duì)話、唱歌跳舞等。這種控制方法明顯區(qū)別于市場(chǎng)上現(xiàn)有的服務(wù)類仿人機(jī)器人，它對(duì)操作者來(lái)說(shuō)更加容易快速掌握，同時(shí)加大了人員的互動(dòng)參與性，而且通過(guò)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的開放性連接控制，是未來(lái)居家服務(wù)類教育機(jī)器人非常有前景的操控方式。該控制系統(tǒng)和方法系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了、人機(jī)互動(dòng)性好、老少皆宜、功能強(qiáng)大、方便操作、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人性化，且控制指令識(shí)別檢測(cè)精確、自我安全防護(hù)性高，能按照操作者指示快速高效完成相應(yīng)動(dòng)作和準(zhǔn)確的位置，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如老人陪聊伴侶、特種環(huán)境作業(yè)、孩子智能家教等等。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為仿人教育機(jī)器人控制系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為仿人教育機(jī)器人實(shí)體圖；

圖3為手機(jī)APP模塊示意圖；

圖4為語(yǔ)音模塊系統(tǒng)框圖；

圖5為控制模塊圖；

圖6為仿人教育機(jī)器人控制方法實(shí)施例的程序框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-6所示，一種多功能人機(jī)交互仿人教育機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、實(shí)時(shí)防護(hù)模塊、語(yǔ)音模塊、手機(jī)APP模塊、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、無(wú)線通信模塊、舵機(jī)集成模塊、控制模塊，各模塊均與嵌入式控制器通過(guò)導(dǎo)線連接進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換；

遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊位于機(jī)器人頭部1，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊由一個(gè)微型攝像機(jī)、熱紅外以及無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊組成，帶無(wú)線驅(qū)動(dòng)的熱紅外感應(yīng)微型攝像機(jī)，其作用一方面是為操作系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控端實(shí)時(shí)采集影像視頻，便于操作人員了解運(yùn)動(dòng)過(guò)程中教育機(jī)器人前方視界的即時(shí)狀況信息；另一方面是為操作人員人機(jī)面對(duì)面式對(duì)話、互動(dòng)互通提供語(yǔ)音交流及控制平臺(tái)，在此，仿人教育機(jī)器人頭部底座是可活動(dòng)的，操作人員通過(guò)控制機(jī)器人頭部底座舵機(jī)左右旋轉(zhuǎn)，更加增大了教育機(jī)器人“眼睛”的視野范圍，動(dòng)作更加接近人類的生理特性，讓該教育機(jī)器人更加人性化；

實(shí)時(shí)防護(hù)模塊位于機(jī)器人肩膀3，由超聲波、紅外檢測(cè)傳感器陣列組成；其主要功能是在操作人員控制教育機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、交流互動(dòng)過(guò)程中，實(shí)時(shí)為機(jī)器人本體提供防護(hù)屏障，避免自身與周圍環(huán)境中的障礙物產(chǎn)生干涉，發(fā)生碰撞危險(xiǎn)。在機(jī)器人自主導(dǎo)航、按控制指令運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，當(dāng)機(jī)器人控制系統(tǒng)檢測(cè)到障礙物時(shí)，該防護(hù)模塊立即將檢測(cè)信號(hào)反饋給系統(tǒng)控制器，控制器接收到反饋信息,立即發(fā)出停止前進(jìn)信號(hào)，另外自主選取合適的路線前行；此時(shí)，防護(hù)模塊發(fā)出的信號(hào)優(yōu)先于外部發(fā)出的控制指令執(zhí)行；

無(wú)線通信模塊位于機(jī)器人的胸部，無(wú)線通信模塊由三種通訊模塊組成，該模塊由三種通訊模塊組成，可以進(jìn)行藍(lán)牙協(xié)議、無(wú)線2.4G、無(wú)線WiFi互聯(lián)網(wǎng)通訊，互不干擾，其中藍(lán)牙模塊為手機(jī)APP軟件與教育機(jī)器人搭建連接；無(wú)線模塊作為PC軟件端與上述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊牽線搭橋的平臺(tái)；

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊和舵機(jī)集成模塊是由機(jī)器人頸部2、機(jī)器人手臂4、機(jī)器人腳部7位置及對(duì)稱側(cè)的共計(jì)五個(gè)數(shù)字舵機(jī)、兩個(gè)直流電機(jī)、舵機(jī)集成控制器、直流驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)總成，機(jī)器人手臂4的末端為機(jī)器人手掌5，機(jī)器人胸部通過(guò)機(jī)器人腿部6支撐在機(jī)器人腳部7上，且機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊和舵機(jī)集成模塊通過(guò)接收控制模塊發(fā)來(lái)的控制指令；這兩個(gè)系統(tǒng)模塊主要是通過(guò)接收控制模塊發(fā)來(lái)的控制指令，然后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，同時(shí)將速度位置信息反饋給機(jī)器人嵌入式控制器；其中直流電機(jī)在直流驅(qū)動(dòng)器的作用下做正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)動(dòng)作，左右兩路直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)組合，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人前進(jìn)、后退、向左、向右、順時(shí)針、逆時(shí)針動(dòng)作；數(shù)字舵機(jī)在舵機(jī)集成模塊的作用下，可以單獨(dú)點(diǎn)動(dòng)控制每一個(gè)舵機(jī)動(dòng)作，也可以同時(shí)控制多個(gè)舵機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作，例如，教育機(jī)器人左右臂的抬放動(dòng)作；機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊與舵機(jī)集成模塊配合，編程控制可使直流電機(jī)與舵機(jī)共同協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)仿人教育機(jī)器人跳舞功能；

手機(jī)APP模塊是使用谷歌Android ADT函數(shù)庫(kù)和開發(fā)工具，通過(guò)Java、C++語(yǔ)言編程，自主開發(fā)設(shè)計(jì)的一款針對(duì)本發(fā)明仿人教育機(jī)器人的控制軟件，通過(guò)上面所述的無(wú)線通信模塊作用，通過(guò)點(diǎn)動(dòng)軟件界面左下方的“連接藍(lán)牙”按鈕，界面會(huì)顯示周圍掃描到的可連接藍(lán)牙裝置，然后點(diǎn)擊連接控制器無(wú)線通信模塊發(fā)出的藍(lán)牙名稱，當(dāng)手機(jī)APP軟件與機(jī)器人嵌入式控制器通過(guò)藍(lán)牙通訊協(xié)議連接成功后，手機(jī)APP界面會(huì)顯示藍(lán)牙連接的對(duì)象名稱，如圖3界面所示，操作者可以單獨(dú)點(diǎn)動(dòng)控制各序號(hào)的舵機(jī)動(dòng)作，控制仿人教育機(jī)器人左右臂抬放，并反饋其模擬量實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)信息，遙控教育機(jī)器人前進(jìn)動(dòng)作、后退動(dòng)作、向左動(dòng)作、向右動(dòng)作、順時(shí)針動(dòng)作、逆時(shí)針動(dòng)作；還可以實(shí)現(xiàn)唱歌、跳舞、聊天、視頻監(jiān)控功能操作；在此，APP軟件還編程設(shè)置了外部網(wǎng)路IP地址鏈接通道，方便操作者進(jìn)入邁赫公司主頁(yè)及信息分享到網(wǎng)絡(luò)中；

語(yǔ)音模塊，操作人員通過(guò)編寫燒錄語(yǔ)音控制指令到語(yǔ)音系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)外界聲音帶有所燒錄語(yǔ)音控制指令關(guān)鍵詞時(shí)，語(yǔ)音模塊通過(guò)篩選有用語(yǔ)音信息，將16進(jìn)制信號(hào)發(fā)至語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)接口，將控制指令傳送至控制模塊，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別控制，從圖4可知，語(yǔ)音檢測(cè)有三大檢測(cè)模式：循環(huán)、按鍵、口令模式，該語(yǔ)音模塊的識(shí)別控制，識(shí)別率高達(dá)95%，能實(shí)現(xiàn)與上述手機(jī)APP模塊實(shí)施所述的所有功能控制，在此就不在贅述；

控制模塊接收來(lái)自語(yǔ)音控制模塊、手機(jī)APP模塊的主要有左臂抬、左臂放、前進(jìn)、后退、向左、向右、順時(shí)針、逆時(shí)針、頭旋轉(zhuǎn)、右臂抬、右臂放、跳舞等控制指令，該控制模塊通過(guò)接收語(yǔ)音模塊或者手機(jī)APP模塊的控制指令，在識(shí)別確認(rèn)指令后，再向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送識(shí)別的指令，當(dāng)教育機(jī)器人操作人員進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)式監(jiān)控操控機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)發(fā)出語(yǔ)音指令或者點(diǎn)擊軟件界面上的遙控按鈕，控制模塊發(fā)出所需的信號(hào)指示，教育機(jī)器人控制系統(tǒng)中各模塊協(xié)調(diào)配合運(yùn)轉(zhuǎn)，共同來(lái)完成對(duì)教育機(jī)器人的控制。

當(dāng)教育機(jī)器人操作人員進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)時(shí)，通過(guò)發(fā)出語(yǔ)音指令或者點(diǎn)擊軟件界面上的遙控按鈕，控制模塊發(fā)出所需的信號(hào)指示，教育機(jī)器人控制系統(tǒng)中各模塊協(xié)調(diào)配合運(yùn)轉(zhuǎn)，共同來(lái)完成對(duì)教育機(jī)器人的控制，具體為：

1）當(dāng)控制模塊發(fā)出左臂抬指令時(shí)，語(yǔ)音模塊或手機(jī)APP模塊識(shí)別、檢測(cè)發(fā)出指令信號(hào)，確認(rèn)指令后反饋給控制系統(tǒng)，由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、舵機(jī)集成模塊的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)左臂肩膀舵機(jī)、左臂關(guān)節(jié)舵機(jī)協(xié)調(diào)朝上旋轉(zhuǎn)一定角度，產(chǎn)生教育機(jī)器人左臂上抬的動(dòng)作；

2）當(dāng)控制模塊發(fā)出左臂放指令時(shí)，語(yǔ)音模塊或手機(jī)APP模塊識(shí)別、檢測(cè)發(fā)出指令信號(hào)，確認(rèn)指令后反饋給控制系統(tǒng)，由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、舵機(jī)集成模塊的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)左臂肩膀舵機(jī)、左臂關(guān)節(jié)舵機(jī)協(xié)調(diào)朝下旋轉(zhuǎn)一定角度，產(chǎn)生教育機(jī)器人左臂下放的動(dòng)作；

3）當(dāng)控制模塊發(fā)出前進(jìn)指令時(shí)，語(yǔ)音模塊或手機(jī)APP模塊識(shí)別、檢測(cè)發(fā)出指令信號(hào)，確認(rèn)指令后反饋給控制系統(tǒng)，由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、舵機(jī)集成模塊的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人底座左右兩個(gè)直流電機(jī)同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使得機(jī)器人做出前行一段距離的動(dòng)作；

4）當(dāng)控制模塊發(fā)出后退指令時(shí)，語(yǔ)音模塊或手機(jī)APP模塊識(shí)別、檢測(cè)發(fā)出指令信號(hào)，確認(rèn)指令后反饋給控制系統(tǒng)，由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、舵機(jī)集成模塊的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人底座左右兩個(gè)直流電機(jī)同時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使得機(jī)器人做出后退一段距離的動(dòng)作；

5）當(dāng)控制模塊發(fā)出指令時(shí)，語(yǔ)音模塊或手機(jī)APP模塊識(shí)別、檢測(cè)發(fā)出指令信號(hào)，確認(rèn)指令后反饋給控制系統(tǒng)，由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊、舵機(jī)集成模塊的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人底座左右兩個(gè)直流電機(jī)同時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使得機(jī)器人做出后退一段距離的動(dòng)作。

一種多功能人機(jī)交互仿人教育機(jī)器人的控制方法統(tǒng)，包括以下步驟：

第一步：教育機(jī)器人操作人員打開控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊和實(shí)時(shí)防護(hù)模塊客戶端開始運(yùn)轉(zhuǎn)工作，該教育機(jī)器人處于自我防護(hù)模式，同時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)；

第二步：操作者打開裝有控制教育機(jī)器人的APP客戶端軟件，同時(shí)開放手機(jī)藍(lán)牙協(xié)議連接，然后，APP客戶端軟件與教育機(jī)器人無(wú)線通信模塊中的藍(lán)牙加密連接，同時(shí)通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)將PC端與遠(yuǎn)程無(wú)線WiFi微型攝像機(jī)連接，此時(shí)，操作人員可以在PC端軟件窗口界面實(shí)時(shí)了解教育機(jī)器人前方的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)狀況；

第三步：操作人員上電測(cè)試語(yǔ)音模塊，根據(jù)周圍環(huán)境情況選取最佳的語(yǔ)音識(shí)別檢測(cè)模式，如果通信連接測(cè)試成功，語(yǔ)音模塊外放擴(kuò)音器發(fā)出提示歡迎詞，此時(shí)此刻，語(yǔ)音模塊處于待命狀態(tài)，時(shí)刻分析、識(shí)別、篩選語(yǔ)音關(guān)鍵詞；

第四步：通過(guò)PC端軟件顯示的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控界面，操作人員即時(shí)根據(jù)自己的意向通過(guò)發(fā)出已燒錄至語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)的控制指令，或者應(yīng)用已經(jīng)通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議連接的手機(jī)APP軟件界面上的控制功能按鈕，來(lái)控制教育機(jī)器人做出相應(yīng)的動(dòng)作，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)防護(hù)模塊對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)傳感檢測(cè)，避免教育機(jī)器人與周圍障礙物發(fā)生碰撞；如果在教育機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，操作人員命令機(jī)器人停止或者做其他命令指示，此時(shí)，操作者可以人為地發(fā)出其他語(yǔ)音控制指令，或者通過(guò)手機(jī)APP遙控教育機(jī)器人；

第五步：當(dāng)教育機(jī)器人通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別控制指令或者無(wú)線通信模塊收到控制指令時(shí)，在行進(jìn)動(dòng)作中的教育機(jī)器人的嵌入式控制系統(tǒng)會(huì)通過(guò)識(shí)別檢測(cè)確認(rèn)控制指令的真實(shí)性，然后做出準(zhǔn)確的判斷，再將信息轉(zhuǎn)到控制模塊；

第六步：操作人員通過(guò)嵌入式控制器發(fā)送的指令，由控制模塊將指令發(fā)送給機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊和舵機(jī)集成模塊，由此驅(qū)動(dòng)教育機(jī)器人相應(yīng)的數(shù)字舵機(jī)、直流電機(jī)完成相應(yīng)的左臂抬、左臂放、前進(jìn)、后退、向左、向右、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、頭旋轉(zhuǎn)、右臂抬、右臂放、停止、跳舞動(dòng)作以及語(yǔ)音互動(dòng)聊天操作。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。