爆款拆評：螢石兒童陪護機器人拆解，解析智能陪伴背后的“秘密”

在這個快節(jié)奏的社會中，家長們常常為了工作和生活的壓力而感到忙碌，有時難以花費充足的時間陪伴孩子。

很多電子設備和軟件也嘗試著去填補這塊的空白，而很多普通的屏幕產(chǎn)品在互動性上存在一些局限，孩子們可能沉迷于單一的娛樂內(nèi)容，缺乏更廣泛的學習和創(chuàng)造性的體驗。

兒童陪護機器人互動性高，就可能成為緩解這一問題的一種新方式。智能的陪護機器人通過豐富的互動、遠程功能和教育內(nèi)容，給予孩子們更多關懷和指導。

今天要進行測評的這款螢石兒童陪護機器人是市面上比較熱門的一款，讓我們通過拆解的方式看看這款機器人究竟有些什么不一樣的吧。

外觀

陪護機器人使用硬質(zhì)紙盒包裝，機器人主機和充電座又分開包裝，我們手中的這款是選配了自動回充座的版本。打開包裝后可以看到直立放置的機器人以及配套的產(chǎn)品使用說明書、充電器和充電座。

從外看，機器人使用的白色塑料外殼，底盤下四周有4對紅外收發(fā)防跌落模塊，底盤使用的履帶傳動, 正面有超聲波模塊，背面有開關機、復位按鈕和回充紅外信號接收模塊。面部是一個顯示器，額頭處有一個攝像頭。

拆解

首先取下機器人兩側(cè)手臂上的固定螺絲。取下兩側(cè)的履帶，可以看到底盤兩側(cè)蓋板由螺絲固定，取下后可以取下兩側(cè)蓋板。接著拆下輪軸上的螺絲可以將4個輪軸取下。拆卸底盤的螺絲、同時取下周圍光電傳感器插線和電源插線后可以拆下底盤。拆下電機的固定螺絲可以將電機與底板分離。

接著是底盤后面的紅外收發(fā)模塊和前面的超聲波模塊。拆卸下底板結(jié)構(gòu)件部分的螺絲和卡扣后我們可以看到底板主板。拆下底板主板后拆掉與主板連接的觸控排線、電機控制排線以及與上部電路連接的插線后，我們可以取下底板主板電路。機器人的背部內(nèi)測是一個揚聲器，拆卸完兩個固定螺絲后可以將其取下。接著拆卸下控制機器人轉(zhuǎn)頭的電機和開機按鈕部件。然后取下機器人頸部的齒輪和軸承后可以將機器人身體部分和頭部分離。

拆卸下機器人頂部蓋板可以看到蓋板后有一塊電路板，該電路板主要負責聲音的采集和處理。蓋板上的電路板和頭部電路使用的接插口連接。

將頭部兩側(cè)的蓋板取下，連接頭部前后的卡口撬開后可以看到內(nèi)部電路，一部分內(nèi)部是一個電機，控制機器人前后仰頭、低頭動作。另一部分內(nèi)部有兩塊主板，兩側(cè)是無線部分的電線，取下接插線后可以將天線部分分離。 接著取下兩塊電路板的連接部分螺絲可以將頭部的兩塊電路分離。一塊主板是機器人的核心主控和通訊板，另一塊則是相機電路板和機器人面部顯示器轉(zhuǎn)接板。至此，我們將機器人部分拆解完畢。

接下來我們拆卸充電座，首先取下充電座底部防滑橡膠，然后拆下螺絲，撬開蓋板后我們可以看到充電底座的電路板。拆除充電觸電的螺絲，然后拆下固定電路板的螺絲后，可以將充電座的電路板取下。然 后拆下結(jié)構(gòu)件與電路板的固定螺絲可以將整個充電底座的電路板分離出來。

電路板講解

我們先來看看充電底座部分電路，12V1A的電源通過DC接口接入，并接了1個TVS管和電容，1路給充電直接連接到充電觸電，1路經(jīng)由1顆DCDC電源芯片，將12V電壓降至3.3V給MCU供電，MCU使用的是一顆QFN小封裝的單片機，它主要控制2個LED電源指示及2個紅外信號發(fā)送用于讓機器人進行充電定位，2個紅外信號發(fā)送燈使用1個結(jié)構(gòu)件進行了隔離。

充電底座電路結(jié)構(gòu)圖

機器人主機部分主要有3塊主板和模塊。底板部分的主板電路主要負責電源管理、電機驅(qū)動以及傳感器檢測。機器人頂部電路板主要負責語音輸入及處理，頭部核心電路板則負責數(shù)據(jù)通訊、圖像處理、顯示以及數(shù)據(jù)處理。

機器人電路結(jié)構(gòu)圖

先看下底板部分電路板，電源管理部分，充電觸電作為12V電源輸入，通過 1顆鋰電池充電管理芯片，經(jīng)由1顆MCC的PMOS芯片MCQ4407B給外接7.2V可充鋰電池組充電。而鋰電池電源輸出給整個機器人供電。

控制電路板主控使用的是一顆32位的M3 MCU，它主要負責處理一些傳感器信號及電機驅(qū)動、以及與其他處理器通訊的功能。接下來我們來看看與底板連接的部件。

主控板底部有2個驅(qū)動左右履帶電機的接口，電機由TI的低電壓H橋驅(qū)動芯片DRV8837CDSGR驅(qū)動。

DRV8837CDSGR功能框圖

前方連接接口連接的是1個超聲波測距模塊，主要用于避障，超聲波模塊使用了1顆MCU和一顆運放芯片TP10-4-SR和超聲波收發(fā)頭構(gòu)成。

TP10-4-SR功能框圖

后方連接的是1個帶有2個紅外接收器的模塊，模塊主要用于尋找 充電底座位置。四周是4個連接紅外收發(fā)的探頭模塊，用于跌落檢測。電路板上還連接了一個Sensirion的溫濕度傳感器SHT30模塊，用于檢測環(huán)境溫濕度。除此之外，電路板背面還有1個三軸加速度傳感器、1個復位按鈕和3個LED燈。

SHT30功能框圖

主控板正面連接了一個揚聲器，通過1顆步進電機驅(qū)動芯片連接到了用于機器人轉(zhuǎn)頭的電機及電機位置傳感器。一側(cè)是連接頭部主控板的供電、通訊接口，1個連接開關機按鈕接口，MCU通過1顆觸控芯片連接到機器人胸前的觸控感應按鈕。

再看看頂部電路板部分，將屏蔽殼取下可以看到主控使用的是1顆Cortex-A35內(nèi)核的處理器芯片，搭配了一顆128MB的DDR3 SRAM和4顆麥克風陣列，實現(xiàn)語音識別、聲音方位識別等功能。電路板上還有1顆觸控芯片，連接到機器人頭頂?shù)挠|控按鈕。頂部電路板通過接插頭的方式連接到頭部核心板進行供電和通訊。

頭部電路板除了核心板之外還有1塊攝像頭模塊板，模塊板上使用了1顆閃光燈IC外接到面部外殼上的2個閃關燈，同時模塊還轉(zhuǎn)接了面部的顯示器，通過接插口連接到核心板上。

最后我們來看看機器人核心板部分電路，WIFI通訊使用的是1塊WIFI模塊，2根天線通過IPX連接到機器人頭部兩側(cè)，正面的屏蔽殼下是1顆雙核ARM Cortex-A7 SOC，它集成視頻編解碼器、同時還集成了神經(jīng)算法加速引擎和智能計算加速引擎，

搭配了2顆2Gbit的DRAM和1顆2Gbit的NAND Flash。這顆芯片作為機器人核心處理器主要負責進行圖像采集處理、數(shù)據(jù)處理及與各模塊進行通訊的作用。核心板上還有1個Micro USB接口通過一顆USB芯片連接到處理器，預留了SD卡座用于保存視頻數(shù)據(jù)。電路板上還有1個機器人頸部俯仰電機和電機位置接口用于控制機器人頭部上下動作。

小結(jié)

通過對螢石兒童陪護機器人的拆解我們可以看到機器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，各個部分電路板負責專有功能，配有多種傳感器來以實現(xiàn)各種互動。

處理器使用的也非常有料，使用的多個處理器以進行快速圖像、聲音、數(shù)據(jù)處理和控制及傳感器信號采集。

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