BR202019006877U2

BR202019006877U2 - laboratory teaching equipment

Info

Publication number: BR202019006877U2
Application number: BR202019006877-4U
Authority: BR
Inventors: Ana Sara Domingos De Araujo
Original assignee: Ana Sara Domingos De Araujo
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2020-10-20
Also published as: WO2020198824A1

Abstract

A presente patente de Modelo de Utilidade , diz respeito a Equipamento Didático Laboratorial (1), o qual foi desenvolvido com recursos de realidade aumentada visando sua aplicação em qualquer tipo de equipamentos de laboratórios, em conjuntos educacionais e/ou bancadas didáticas, utilizados ou voltados ao estudo da física, química e biologia, no ensino médio, técnico e superior , o qual é caracterizado por utilizar a integração de elementos ou informações virtuais a visualizações do mundo real através do equipamento didático (2) o QR CODE (3) do mesmo e um smartphone (4).

The present Utility Model patent relates to Laboratory Teaching Equipment (1), which was developed with augmented reality resources aiming at its application in any type of laboratory equipment, in educational sets and / or didactic benches, used or aimed at to the study of physics, chemistry and biology, in high school, technical and higher, which is characterized by using the integration of elements or virtual information to real-world visualizations through the didactic equipment (2) the QR CODE (3) of the same and a smartphone (4).

Description

LABORATORY TEACHING EQUIPMENT

INTRODUCTION

001 O presente relatório descritivo de Patente de Modelo de Utilidade diz respeito a Equipamento Didático Laboratorial, o qual foi desenvolvido com recursos de realidade aumentada visando sua aplicação e utilização desde o ensino médio até o ensino técnico e superior.001 The present descriptive report on the Utility Model Patent concerns Laboratory Didactic Equipment, which was developed with augmented reality resources aiming at its application and use from high school to technical and higher education.

002 A aplicação destes recursos, realidade aumentada, é realizada ou aplicada em qualquer tipo de equipamentos de laboratórios, em conjuntos educacionais e/ou bancadas didáticas, utilizados ou voltados ao estudo da física, química e biologia, no ensino médio, técnico e superior, a qual utiliza a integração de elementos ou informações virtuais a visualizações do mundo real através do equipamento didático, o QR CODE do mesmo e um smartphone.002 The application of these resources, augmented reality, is carried out or applied to any type of laboratory equipment, in educational sets and / or didactic benches, used or aimed at the study of physics, chemistry and biology, in high school, technical and higher education, which uses the integration of elements or virtual information to real-world visualizations through the didactic equipment, the QR CODE of the same and a smartphone.

APPLICATION FIELD

003 O campo de aplicação deste Equipamento Didático Laboratorial, refere-se à área da educação, mais especificamente em bancadas didáticas, equipamentos e conjuntos educacionais utilizados desde o ensino médio, ensino técnico e superior.003 The field of application of this Laboratory Teaching Equipment, refers to the education area, more specifically in didactic benches, equipment and educational sets used since high school, technical and higher education.

GOAL

004 A finalidade deste Equipamento Didático Laboratorial, conforme seu próprio nome diz, foi desenvolvido para diversos usos em experimentos de física, química e biologia, onde citamos por exemplo, experimentos de eletrostática em cargas elétricas geradas no próprio equipamento e incrementado com recursos de realidade aumentada visando o estuda das matérias acima mencionadas com aplicação desde o ensino médio, até o ensino técnico e superior.004 The purpose of this Laboratory Teaching Equipment, as its name says, was developed for several uses in experiments in physics, chemistry and biology, where we mention, for example, electrostatic experiments in electrical charges generated in the equipment itself and augmented with augmented reality resources. aiming to study the aforementioned subjects with application from high school to technical and higher education.

PROBLEMS TO BE SOLVED

005 Conforme é de conhecimento geral em colégios e escolas, seja entre professores, pais e também alunos, a falta de interesse da grande maioria dos alunos em aprender química, física e biologia é grande, motivo pelo qual o Equipamento Didático Laboratorial busca, com ajuda dos professores, despertar um interesse maior dos alunos de ensino médio nas disciplinas de química, física e biologia.005 As is common knowledge in colleges and schools, be it between teachers, parents and also students, the lack of interest of the great majority of students in learning chemistry, physics and biology is great, which is why the Laboratory Teaching Equipment seeks, with help of teachers, arouse a greater interest of high school students in the disciplines of chemistry, physics and biology.

TECHNICAL STATUS

006 Conforme é de conhecimento geral entre técnicos da área, hoje em dia são utilizados nas escolas diversos equipamentos e bancadas didáticas e conjuntos educacionais dos mais diversos tipos, destacando-se que nenhum deles, até o presente momento, utiliza ou incorpora os recursos de realidade aumentada.006 As is common knowledge among technicians in the field, nowadays various equipment and educational benches and educational sets of the most diverse types are used in schools, noting that none of them, until now, uses or incorporates the resources of reality increased.

007 A modo de exemplo citamos o caso do Gerador de Van der Graaf, o qual foi desenvolvido em 1931 e corresponde a uma máquina eletrostática inicialmente empregada em física nuclear para produzir as tensões muito elevadas necessárias em aceleradores de partículas, para, entre outras aplicações, romper o equilíbrio eletrostático por meio do processo conhecido como eletrização com o uso do gerador de Van der Graaf ou gerador eletrostático de correia.007 As an example we cite the case of the Van der Graaf Generator, which was developed in 1931 and corresponds to an electrostatic machine initially used in nuclear physics to produce the very high voltages required in particle accelerators, for, among other applications, break the electrostatic balance through the process known as electrification using the Van der Graaf generator or electrostatic belt generator.

008 Nas escolas, este aparelho é destinado ao estudo experimental da eletrostática. Um motor movimenta uma correia isolante que passa por duas polias, uma delas acionada por um motor elétrico que faz a correia se movimentar. A segunda polia encontra-se dentro da esfera metálica oca. Através de pontas metálicas a correia recebe carga elétrica de um gerador de alta tensão. A correia eletrizada transporta as cargas até o interior da esfera metálica, onde elas são coletadas por pontas metálicas e conduzidas para a superfície externa da esfera.008 In schools, this device is intended for the experimental study of electrostatics. A motor moves an insulating belt that passes through two pulleys, one of them driven by an electric motor that makes the belt move. The second pulley is located inside the hollow metal sphere. Through metal ends the belt receives electrical charge from a high voltage generator. The electrified belt transports the loads to the interior of the metallic sphere, where they are collected by metallic tips and conducted to the outer surface of the sphere.

009 Hoje em dia, a aplicação de realidade aumentada em games, como o Pokemon GO, é amplamente difundida e prende a atenção de jovens e adultos.009 Nowadays, the application of augmented reality in games, such as Pokemon GO, is widespread and holds the attention of young people and adults.

010 Da análise destes dois elementos, realidade aumentada dos games e uso de equipamentos de laboratórios, em conjuntos educacionais e/ou bancadas didáticas, foi desenvolvido um aplicativo em que os equipamentos didáticos acima mencionados também pudessem ser experimentados em realidade aumentada e com uso de bancadas didáticas desenvolvidas de acordo com a necessidade do cada um.010 From the analysis of these two elements, augmented reality of games and use of laboratory equipment, in educational sets and / or didactic benches, an application was developed in which the aforementioned didactic equipments could also be experienced in augmented reality and with the use of benches didactics developed according to the needs of each one.

011 Desta forma e visando a colocação no mercado de um produto/equipamento provido com características próprias de desenvolvimento, pesquisas de anterioridades foram realizadas junto ao Banco de Dados do INPI, e foram encontrados os documentos abaixo mencionados:

- BR 11 2018 074062-4 depositada em 17/11/2017 e publicada em 06/03/2019 sob o título de “SISTEMAS MELHORADOS PARA AUXÍLIO E FERRAMENTAS VISUAIS DE REALIDADE AUMENTADA”, a qual corresponde a sistema acionado por controle adaptativo/ACDS 99, suporta aprimoramento visual, mitigação de desafios e com algoritmos de modificação de imagem básicos: e qualquer hardware conhecido de lentes de contato para lOLs até óculos de hardware de AR, e permite aos usuários melhorar a visão com interface de usuário baseada em uma série de ajustes que são aplicados para mover, modificar ou remodelar conjuntos de imagens e componentes com toda a vantagem da área de retina útil restante, assim abordando aspectos de desafios visuais até agora inacessíveis por dispositivos que aprendem os ajustes necessários.
- BR 10 2012 019944-0 depositada em 09/08/2012 e publicada em 06/05/2014 sob o título de “DISPOSITIVO PARA VISUALIZAÇÃO DE AMBIENTES UTILIZANDO REALIZAÇÃO DE AMBIENTES UTILIZANDO REALIDADE AUMENTADA”, trata de uma solução inventiva traduzido na forma de um dispositivo de integração de imagens virtuais com imagens reais para visualização de ambientes utlizando o sistema operacional "Android", ocorre a visualização de ambientes, utilizando um dispositivo móvel, realidade aumentada, OpenGL e interação por meio de movimentos tornando possível visualizar o imóvel, no local em que ele deve ser construído mesmo antes de ser construído, apenas apontando o dispositivo móvel para o terreno vazio, sendo possível através de portas e janelas.

011 In this way and aiming at placing on the market a product / equipment provided with its own development characteristics, previous research was carried out with the INPI Database, and the documents mentioned below were found:

- BR 11 2018 074062-4 deposited on 11/17/2017 and published on 3/6/2019 under the title "IMPROVED SYSTEMS FOR AID AND AUGMENTED REALITY VISUAL TOOLS", which corresponds to a system activated by adaptive control / ACDS 99, supports visual enhancement, challenge mitigation and basic image modification algorithms: and any known contact lens hardware for lOLs to AR hardware glasses, and allows users to improve vision with a series-based user interface of adjustments that are applied to move, modify or reshape sets of images and components with all the advantage of the remaining useful retinal area, thus addressing aspects of visual challenges hitherto inaccessible by devices that learn the necessary adjustments.
- BR 10 2012 019944-0 deposited on 08/09/2012 and published on 06/05/2014 under the title "DEVICE FOR VIEWING ENVIRONMENTS USING REALIZATION OF ENVIRONMENTS USING AUGMENTED REALITY", deals with an inventive solution translated in the form of a device for integrating virtual images with real images for viewing environments using the "Android" operating system, environments are visualized using a mobile device, augmented reality, OpenGL and interaction through movements making it possible to view the property, in the place where it should be built even before it is built, just pointing the mobile device at the empty ground, being possible through doors and windows.

012 Da análise comparativa entre os documentos encontrados e o Equipamento Didático Laboratorial ora em tela, constata-se que os documentos do Estado da Técnica, são totalmente diferentes e somente refletem o estado geral da técnica, não possuindo nenhuma relevância em relação ao equipamento ora em tela, motivo pelo qual consideramos que não há impedimentos de ordem técnica nem legal para a concessão do privilégio solicitado.012 From the comparative analysis between the documents found and the Laboratory Didactic Equipment now on screen, it appears that the documents of the State of the Technique, are totally different and only reflect the general state of the technique, having no relevance in relation to the equipment now in screen, which is why we believe that there are no technical or legal impediments to granting the requested privilege.

TECHNOLOGICAL PROGRESS

013 O Equipamento Didático Laboratorial apresenta como principal avanço tecnológico, o uso de adaptado as necessidades de uso em equipamentos de laboratórios ou conjuntos educacionais ou em bancadas didáticas, um QR CODE provido em qualquer um destes equipamentos e um smartphone ou outro dispositivo móvel em para acionamento e leitura das informações.013 The Laboratory Didactic Equipment presents as its main technological advance, the use of adapted to the needs of use in laboratory equipment or educational sets or in didactic benches, a QR CODE provided in any of these equipments and a smartphone or other mobile device in for activation and reading the information.

DESCRIPTION OF THE FIGURES

014 Para obter uma total e completa visualização de como é constituído o Equipamento Didático Laboratorial, ora em questão e objeto da presente Patente de Modelo de Utilidade, acompanham os desenhos ilustrativos anexos, aos se faz referências conforme segue:
Figura 1: Ilustra diagrama esquemático da forma de conexão do Equipamento Didático Laboratorial.
Figura 2: Mostra vista em perspectiva do gerador de Van Der Graaf utilizado a modo explicativo;
Figura 3: Refere-se a modelo aleatório de QR Code a ser utilizado.014 To obtain a total and complete visualization of how the Laboratory Didactic Equipment is constituted, now in question and object of this Utility Model Patent, the accompanying illustrative drawings are attached, to which references are made as follows:
Figure 1: Illustrates a schematic diagram of how the Laboratory Teaching Equipment is connected.
Figure 2: Shows a perspective view of the Van Der Graaf generator used for explanatory purposes;
Figure 3: Refers to a random model of QR Code to be used.

MODEL DESCRIPTION

015 Conforme infere-se dos desenhos que acompanham e fazem parte integrante deste relatório, o Equipamento Didático Laboratorial (1) ) foi desenvolvido com recursos de realidade aumentada visando sua aplicação em qualquer tipo de equipamentos de laboratórios, em conjuntos educacionais e/ou bancadas didáticas, utilizados ou voltados ao estudo da física, química e biologia, no ensino médio, técnico e superior015 As it can be inferred from the drawings that accompany and are an integral part of this report, the Laboratory Teaching Equipment (1)) was developed with augmented reality resources aimed at its application in any type of laboratory equipment, in educational sets and / or didactic benches , used or aimed at the study of physics, chemistry and biology, in high school, technical and higher

016 Desta forma e para atender as finalidades previstas, o Equipamento Didático Laboratorial (1) é constituído por equipamentos de laboratórios ou conjuntos educacionais ou bancadas didáticas (2), um QR Code (3) e um smartphone (4), onde o primeiro elemento, o qual é mostrado a modo de exemplo, corresponde neste caso a um gerador de Van der Graaf, (2) formado por base (5), corpo (6), interruptor (7), motor (8), braço (9) com dispositivo de articulação (10), cúpula (11) e antena para conectividade (12).016 In this way and to meet the intended purposes, the Laboratory Teaching Equipment (1) consists of laboratory equipment or educational sets or didactic benches (2), a QR Code (3) and a smartphone (4), where the first element , which is shown as an example, in this case corresponds to a Van der Graaf generator, (2) formed by base (5), body (6), switch (7), motor (8), arm (9) with articulation device (10), dome (11) and antenna for connectivity (12).

017 O gerador (2) acima descrito foi dotado de QR Code para inserção de informações ou outros dados, os quais são facilmente escaneados pelo smartphone (4) já que todos estes dispositivos são equipados com câmera, destacando-se que o QR Code possibilita a aplicação da realidade aumentada, ressaltando-se que quanto maior o QR Code, maior será o equipamento em realidade aumentada. Uma de suas aplicações é em livros textos e manuais de instruções, em que o QR CODE é menor.017 The generator (2) described above was equipped with a QR Code to insert information or other data, which are easily scanned by the smartphone (4) since all of these devices are equipped with a camera, noting that the QR Code allows the application of augmented reality, noting that the higher the QR Code, the greater the equipment in augmented reality. One of its applications is in textbooks and instruction manuals, where the QR CODE is lower.

018 Nos experimentos há interatividade, como por exemplo, ao aproximar o celular do QR CODE entre a esfera menor e a maior ocorre uma descarga elétrica (aparece um "raio"). Da mesma forma que no experimento no equipamento real, ao aproximar a esfera menor na maior ocorre à descarga de gases.018 In the experiments there is interactivity, as for example, when the cell nears the QR CODE between the smaller and the larger sphere, an electrical discharge occurs (a "lightning" appears). As in the real equipment experiment, when approaching the smaller sphere in the larger one, gas discharge occurs.

019 A realidade aumentada aplicada nesses equipamentos é interativa e tem processamento em tempo real, portanto, mistura o mundo virtual com o mundo real.019 The augmented reality applied to these devices is interactive and has real-time processing, so it mixes the virtual world with the real world.

020 É importante destacar também que o Equipamento Didático Laboratorial (1) possui e disponibiliza vantagens para as escolas já que a grande maioria das mesmas não tem condições financeiras de adquirir equipamentos didáticos em que os alunos constatam na prática aquilo que estudam em sala de aula, já que além de facilitar o ensino da disciplina também dá acesso para um maior volume de alunos permitindo uma melhor visualização das peças e experimentos, inclusive o mecanismo de funcionamento de determinadas peças, que só poderia ser visto nela desmontada.020 It is also important to note that the Laboratory Teaching Equipment (1) has and provides advantages for schools since the vast majority of them do not have the financial means to acquire teaching equipment in which students find in practice what they study in the classroom, since in addition to facilitating the teaching of the discipline it also gives access to a larger volume of students allowing a better visualization of the pieces and experiments, including the mechanism of operation of certain pieces, which could only be seen in it disassembled.

CONCLUSION

021 Verifica-se por tudo aquilo que foi descrito e ilustrado que se trata de Equipamento Didático Laboratorial, (1), o qual se enquadra perfeitamente dentro das normas que regem a Patente de Modelo de Utilidade, devendo preencher importante lacuna existente no mercado, ainda mais por possuir e disponibilizar características e disposições técnicas inéditas, as quais a fazem merecedor do privilegio solicitado.021 It is verified by everything that has been described and illustrated that it is Laboratory Didactic Equipment, (1), which fits perfectly within the rules that govern the Utility Model Patent, and must fill an important gap in the market, still more for having and making available new technical features and provisions, which make it worthy of the requested privilege.

Claims

“LABORATORY TEACHING EQUIPMENT” (1) was developed with augmented reality resources aiming its application in any type of laboratory equipment, in educational sets and / or didactic benches, used or aimed at the study of physics, chemistry and biology, in high school , technical and superior, which is characterized by using the integration of elements or virtual information to visualizations of the real world through the didactic equipment (2) the QR CODE (3) of the same and a smartphone (4).