读书机器人 【技术领域】
本发明涉及服务机器人领域，具体的说，是一种读书机器人。
背景技术
阅读是人们获得知识，提高个人修养的一条重要的途径。但是对于盲人来说，不可能像正常人那样阅读普通的文章，而盲文的书既稀少又价格昂贵。另外，一些上肢有残疾的人士和因病卧床、不能正常起居的人，像正常人那样读书也是很困难的。很多时候人们希望阅读，但不得不因为忙着做一些无关紧要的杂事而不得不放下书本。对于小朋友来说，由于词汇量的限制，不能随心所欲的阅读他们想看的书籍。
根据检索发现，日本的理光系统株式会社在2002年2月研制出一种自动朗读机器人(http：//www.rskkg.jp/solution/03.html)。这种机器人能够将普通的书籍或杂志用扫描机扫描成图像，然后传送到计算机中进行文字的处理和识别，再通过名为“扩大读书机”地语音系统生成语音信号。该发明已经在日本的一些图书馆投入使用，为盲人阅读提供服务，能够识别日语和英语两种语言。但这种机器人仍然有一定的局限性。首先该机器人没有自动翻页功能，读完一页后，需要人工翻到下一页，对于盲人十分不方便。其次是使用扫描仪进行扫描的方式提取文字信息，因此，体积比较大，成本较高，移动和使用起来也不方便。而且，由于扫描仪的大小的限制，对于一些大页面的报刊无法正常阅读。最后，该机器人只能识别日语和英文，无法识别汉语，不适合在中国国内使用。
【发明内容】
本发明针对现有技术中存在缺陷，提供一种读书机器人，通过使用该机器人，使残疾人能够通过普通的文章获得有用的信息，或使人们能够一边做家务一边了解报刊和书本上的内容。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：读书机器人机身、两个数码相机、一个扬声器、一台工控机和自动翻页机构。其连接关系为：读书机器人机身是模拟人的形象的金属构架，分为头部、身体和手臂三部分，三个部分通过焊接固定在一起。两个数码相机固定在机身头部眼睛的位置上；扬声器焊接在机身头部嘴巴位置上；工控机固定在机身身体内；自动翻页机构焊接在机身的手臂上。
自动翻页机构包括：支撑板、图书、搓书探头、两个电机、螺旋导轨、翻书探头、两个变速齿轮组。连接方式为：支撑板通过焊接固定在机器人的两条手臂上，与地面平行。图书放在支撑板上，两个电机分别焊接固定在支撑架下方的左右两边，搓书探头通过一个变速齿轮组连接到右边的电机上，翻书探头连接到螺旋导轨上，再通过另一个变速齿轮组连接到左边的电机上。
本发明工作过程如下：在支撑架上已经放置了待阅读的书本，并接收到开始信号以后，机器人的工控机控制数码摄像机拍摄到支撑架上书本当前页面的图像，并把图像信息传送到工控机中，进行图像处理和文字识别，最后生成声音信号，通过扬声器朗读出声音。朗读完成以后，机器人会根据获得的图像信息自动判断是否已经是书本的最后一页。如果不是，机器人就会通过工控机发出翻书指令，通过驱动自动翻页机构的两个电机，带动搓书探头和翻书探头，完成自动将书本翻到下一页的动作，然后再通过工控机控制数码摄像机拍摄新的页面的图像，继续进行文字处理一直到朗读该页的内容。然后继续判断是否已经到最后一页。如果没有人干涉，机器人会一直读到书本的最后一页并自动停止工作。
本发明完全采用工控机集中控制，能够独立自主的完成翻书和阅读等功能。这样，人们只需要在一开始完成放书本和选择开始的动作以后，机器人就可以自动完成以后所有的朗读工作，不需要每次翻页都由人工完成，残疾人只需完成简单的放书和选择开始，就可以尽情的享受机器人为自己读书带来的快乐，这给残疾人带来极大的方便。对于身体健康的人来说，也可以一边听着机器人为自己读书，一边闭目养神或做一些琐碎的事。把人们的眼睛和双手都从读书中解放了出来。有益于保护视力、统筹时间。
【附图说明】
图1本发明结构俯视图
图2本发明结构左视图
图3本发明结构前视图
图4本发明自动翻页机构示意图
【具体实施方式】
如图1-4所示，本发明包括：读书机器人机身1、两个数码相机5、一个扬声器6、一台工控机7和自动翻页机构8。其连接关系为：读书机器人机身1是模拟人的形象的金属构架，分为头部2、身体3和手臂4三部分，三个部分通过焊接固定在一起，两个数码相机5焊接在机身头部2眼睛的位置上；扬声器6焊接在机身头部2嘴巴位置上；工控机7固定在机身身体3内；自动翻页机构8焊接在机身的手臂4上。
自动翻页机构8包括：支撑板9、图书10、搓书探头11、两个电机12、13、螺旋导轨14、翻书探头15、两个变速齿轮组16、17。连接方式为：支撑板9通过焊接固定在机器人机身的手臂4上，与地面平行。图书10放在支撑板9上，两个电机13、12分别焊接固定在支撑架9下方的左右两边，搓书探头11通过变速齿轮组17连接到右边的电机12上，翻书探头15连接到螺旋导轨14上，再通过变速齿轮组16连接到左边的电机13上。螺旋导轨14焊接在支撑架9上。