教学辅助机器人的设计与开发

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自从世界上第一台机器人诞生以来,机器人技术开始得到人们的高度关注,并在多个领域得到广泛应用,现已成为一个国家科技水平、经济现代化和信息化的重要标志。随着机器人技术的不断发展,其在教育领域的重要性也逐渐显露出来,其中教学辅助机器人便是教育机器人中的一种。教学辅助机器人具有重要的实际意义,主要被应用于课堂教学,用来辅助教师开展教学工作,激发学生学习兴趣和培养学生的综合能力。  教学辅助机器人具有语音合成、课件播放、视频录制与播放、遥控移动以及自主避障等功能。其中语音合成功能是基于Microsoft Speech SDK5.1中的语音合成引擎以及相关组件进行开发的,该功能主要用于课件内容讲解与教学内容讲解,可自由切换发音人且支持多国语言。课件播放功能是基于PowerPoint对象模型进行开发的,该功能有自动播放和手动播放两种模式,能最大程度地简化课件播放的操作流程,与语音合成同步播放具有极佳的视听效果。视频录制是把USB摄像头、拾音器采集的图像和音频信息经过DirectShow技术处理,录制成教学视频的过程。而视频播放则用Media Player控件来实现,主要用来辅助教学,对教学内容进行补充。遥控移动功能是通过遥控器来远程遥控机器人移动,其中遥控器集2.4G无线模块和红外模块于一体,可以在主机开机和关机的情况下控制机器人,操作灵活。另外,为了提高机器人的安全性,为机器人安装了多个超声波传感器,超声波传感器的数据反馈给主程序,主程序根据处理结果及时避障。  本文设计的机器人系统集通信、电子、模式识别等技术于一体,具有智能化和人性化的特点,给学生一种耳目一新的感觉。它不仅能适用于高等院校和辅导机构,也能为小学、中学的各类课堂教学和文化活动提供服务,具有重要的实际意义。
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