CN108877345A - 一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，包括一号箱体、二号箱体和底座，所述底座的顶部通过螺栓安装有安装室，所述安装室内通过安装件设置有电动液压缸，所述安装室的顶部通过螺栓安装有隔板，所述隔板上设置有玻璃窗口，且玻璃窗口内设置有遮挡块，所述安装室的一侧通过螺栓安装有安装板，所述安装板的一侧通过安装座分别设置有心理测试仪、心率测试仪和计时器，且心率测试仪位于心理测试仪与计时器之间，所述隔板的一侧通过安装架安装有360智能摄像机，所述隔板的一侧通过安装架设置有计算机。该发明孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统功能多样，操作简单，便于生产，适合广泛推广。

Description

一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统

技术领域

本发明涉及智能教学技术领域，特别涉及一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统。

背景技术

孤独症谱系障碍是根据典型孤独症的核心症状进行扩展定义的广泛意义上的孤独症，既包括了典型孤独症，也包括了不典型孤独症，又包括了阿斯伯格综合症、孤独症边缘、孤独症疑似等症状。

现有的儿童患病越来越多，而针对性的教学治疗系统很少。例如授权公告号为CN105280044B的中国发明专利公开了一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，为评估孤独症谱系障碍儿童在教学过程中的学习状态提供量化指标，也为评估教师的教学课件质量、教学方法、教学效果提供量化指标。其包括：教师遥控器、学生互动笔、行为分析系统、便携式脑波仪、现场计算机管理系统、教学云服务器和家校互动终端等设备；其中，教师遥控器控制着整个系统的信息流向；学生互动笔、行为分析系统、便携式脑波仪组成教学现场的信息感知系统，全程记录和分析孤独症谱系障碍儿童在教学进程中的行为、面部表情、以及生理和心理状态；借助现场计算机管理系统，教学云服务器实现教学现场的信息收集与管理；家校互动终端为家长提供教学信息的实时反馈和互动以有效地辅助儿童的恢复。该系统虽然针对性强，涉及到的孤独症患者教学的各个环节、系统全面、智能化程度高、功能强大，但仍存在如下缺陷：

1)系统组成及其繁琐，从教室、孤独患者、教室、家长和学校控制平台等均设有对应的信号接收/处理/发射元器件，系统庞大，在应用过程成本昂贵、难以推广；

2)孤独患者需要更多的是陪伴与足够的安全感，涉事的人均处理隔离或远程隔空交流模式，难以确保孤独症的治疗效果；

3)采用的是普通多人授课的教室，教室空旷，不仅占用教室空间资源，并且无法实现一对一的针对性治疗，同时普通的教室对外部传来的杂音/噪声等的隔音效果差，难以确保孤独患者全神贯注地投入治疗项目的内容中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉的面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，它能实现一对一的治疗，有助于提高治疗效果。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，包括一号箱体、二号箱体、计算机和底座，

所述底座的顶部安装有安装室，所述安装室内设置有电动液压缸，所述安装室的一侧设有安装板，并在安装室的顶部安装有隔板，所述一号箱体和二号箱体分别设置在隔板的两侧；所述安装板上分别设置有心理测试仪、心率测试仪和计时器，所述心率测试仪设在心理测试仪和计时器之间；

所述隔板上设置有玻璃窗口，且玻璃窗口内设置有遮挡块，所述遮挡块与电动液压缸的输出轴相连，所述隔板通过设置的安装架安装有360智能摄像机，所述计算机安装在隔板的一侧；

所述一号箱体的顶部设置有提词器，且在一号箱体内通过挂架安装有液晶显示屏，所述心理测试仪、心率测试仪和360智能摄像机均与计算机的输入端连接，所述液晶显示屏与计算机的输出端连接。

作为优选实施方式，所述底座的底部可安装有减震器，所述减震器的底部安装有可制动万向轮。

上述方案中，进一步地，所述安装板和安装室的顶端一侧均设置有对讲机。

作为优选实施方式，所述一号箱体和二号箱体内底部均安装有升降椅。

上述方案中，进一步地，所述一号箱体和二号箱体的板材表面均匀涂覆有隔音涂料，所述隔音涂层按重量份计，由以下原料制成：

丙烯酸丁酯90～120份、聚丙烯酸酯60～85份、乙酸乙酯30～70份、无机隔音材料18～30份、发泡剂12～25份、膨润土7～15份、硅烷偶联剂10～25份、分散剂8～17份、改性剂9～18份，适量去离子水。

进一步优选地，所述无极隔音材料可以由云母粉、硫酸钡和硅藻土按1～3:2～4:1～3的质量比混合而成。

上述方案中，作为实施方式，所述改性剂可以为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。

进一步优选地，所述隔音涂料的施工方法，可包括以下步骤：

1)清理：对一号箱体和二号箱体的内部与外部的板材表面均进行清洁处理；

2)预喷射涂料：将隔音涂料喷在步骤1)处理后的板材表面，以在板材表面形成25微米-35微米厚的隔音涂层；

3)预烘干：对经过步骤2)处理后的板材表面的隔音涂层进行烘干处理；

4)喷射涂料：对步骤3)烘干处理后的板材表面继续喷涂隔音涂料，以在板材的表面再形成100微米-180微米厚的隔音涂层；

5)烘干：对经过步骤4处理的板材表面的隔音涂层进行烘干处理；

6)依次重复进行步骤4)喷射涂料和步骤5)烘干操作，直至一号箱体和二号箱体的板材表面上的隔音涂层的厚度值达到1.5毫米-2.4毫米的范围内即可。

进一步优选地，步骤3)中，在85℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤2)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为12～18min。

进一步优选地，步骤1)中，清洁处理为对板材的表面依次进行打磨、脱脂、水洗和干燥处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.通过一号箱体和二号箱体将患者与医生分隔开便于缓解患者的恐惧和紧张情绪，并能使医生针对患者不同的病症来进行一对一治疗，便于进行病情的测试和治疗，通过对讲机，且调到相同的频道，进行对话，回答医生的各种提问，并通过360智能摄像机将儿童患者回答问题的声音、语速、表情和动作画面进行摄录，同时通过计算机显示屏显示。不仅组成的结构简单、成本低廉、有益于推广，同时以一对一的治疗方式针对性更强，治疗效果更为显著。

2.通过心理测试仪可以每隔一定的时间对儿童患者的心理进行测试并记录，通过心率测试仪可以测试在教学治疗过程中儿童患者的心率变化情况，心理测试数据和心率测试数据通过计算机进行记录存储，通过不断让儿童患者开口进行说话并根据患者需要通过提词器进行提示，而通过计时器可以对每次的教学治疗进行计时，以便于控制治疗的时间，提高治疗效果。

3.本发明所设计的一号箱体和二号箱体作为教学场所，通过在一号箱体和二号箱体的板材表面喷涂主要由丙烯酸丁酯、聚丙烯酸酯、乙酸乙酯、无机隔音材料、发泡剂、膨润土、硅烷偶联剂、分散剂、改性剂和适量去离子水组成的隔音涂层，能够提高一号箱体和二号箱体的隔音效果，避免治疗过程外界噪声的干扰，提高患者在治疗过程的注意力。

附图说明

图1为本发明一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统的剖面图。

图2为本发明一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统的侧视图。

图3为所述一号箱体内部的侧面结构示意图。

图中：1、一号箱体；2、提词器；3、360智能摄像机；4、计算机；5、玻璃窗口；6、遮挡块；7、安装室；8、对讲机；9、电动液压缸；10、升降椅；11、底座；12、液晶显示屏；13、安装板14、心理测试仪；15、心率测试仪；16、计时器；17、儿童孤独症评定量表；18、孤独症诊断访谈量表；19、孤独症诊断观察量表；20、二号箱体；21、隔板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1-3所示，一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，包括一号箱体1、二号箱体20和底座11，所述底座11的顶部通过螺栓安装有安装室7。所述安装室7内通过安装件设置有电动液压缸9，所述安装室7的顶部通过螺栓安装有隔板21。所述隔板21上设置有玻璃窗口5，且玻璃窗口5内设置有遮挡块6。

所述安装室7的一侧通过螺栓安装有安装板13，所述安装板13的一侧通过安装座分别设置有心理测试仪14、心率测试仪15和计时器16。所述心率测试仪15位于心理测试仪14与计时器16之间，所述隔板21的一侧通过安装架安装有360智能摄像机3。

所述隔板21的一侧通过安装架设置有计算机4，所述隔板21的两侧通过固定件分别设置有所述一号箱体1和二号箱体20。所述一号箱体1的顶部通过固定座设置有提词器2，所述一号箱体1内壁一侧通过挂架安装有液晶显示屏12。360智能摄像机3通过计算机4显示屏进行画面显示。

其中，所述底座11的底部通过螺栓安装有橡胶减震器，所述橡胶减震器的底部通过螺栓安装有减噪轮，使整体装置便于移动，并且在移动的时候起到缓冲消能的作用。

其中，所述遮挡块6与电动液压缸9的输出轴相连，带动遮挡块6向下移动。

其中，所述安装板13和安装室7的顶端一侧均设置有对讲机8，便于进行对话，回答医生的各种提问。

其中，所述一号箱体1和二号箱体20内底部通过螺栓安装有升降椅10，提供座位使用。

其中，所述心理测试仪14、心率测试仪15和360智能摄像机3与计算机4电性相连，所述液晶显示屏12与计算机4电性相连。

其中，所述一号箱体1内壁一侧通过挂件设置有儿童孤独症评定量表17、孤独症诊断访谈量表18和孤独症诊断观察量表19，对儿童孤独症的病情进行测试。

本发明在使用时：

1)先是儿童患者坐在一号箱体1内的升降椅10上，而医生坐在二号箱体20内的升降椅10上，将患者与医生分隔开便于缓解患者的恐惧和紧张情绪；

2)将对讲机8调到相同的频道，儿童患者与医生进行对话，儿童患者可通过回答医生的各种提问，并通过360智能摄像机3将儿童患者回答问题的声音、语速、表情和动作画面进行摄录，并且通过计算机4显示屏进行显示，方便医生进行观察分析；

3)开启心理测试仪14，可每隔一定的时间对儿童患者的心理进行测试并记录，开启心率测试仪15可以测试在教学治疗过程中儿童患者的心率变化情况，心理测试数据和心率测试数据通过计算机4进行记录存储，便于进行对比分析，不断让儿童患者开口进行说话。开启提词器2进行提示、开启计时器16可对每次的教学治疗进行计时，提高治疗的规律性，有助于缓解儿童患者学习疲劳。

实施例2

与实施例1所不同的是：所述一号箱体和二号箱体2的板材表面均匀涂覆有隔音涂料。所述隔音涂料按重量份计，由以下原料制成：

丙烯酸丁酯90份、聚丙烯酸酯60份、乙酸乙酯70份、无机隔音材料30份、发泡剂12份、膨润土7份、硅烷偶联剂25份、分散剂8份、改性剂18份，适量去离子水。

其中，所述无极隔音材料由云母粉、硫酸钡和硅藻土按1:4:3的质量比混合而成。所述改性剂为纳米二氧化硅。

所述隔音涂料的制备方法为：

1)按重量份，将无极隔音材料、膨润土、丙烯酸丁酯和改性剂加入到干燥的搅拌机内，先以800-1200r/min的转速搅拌3-5min，然后再以100-200r/min的转速搅拌6min；

2)然后将聚丙烯酸酯、乙酸丁酯、发泡剂、硅烷偶联剂和适量去离子水，混合加入搅拌机中，以150-300r/min继续搅拌8min；

3)接着向搅拌机中加入分散剂，以80-100r/s的转速搅拌1-5min；最后加入适量的去离子水和成膜助剂，以1000-1500r/min的转速搅拌10-15min，检测涂料的粘度达到85-99KU即得。

所述隔音涂料的施工方法包括以下步骤：

1)清理：对一号箱体1和二号箱体2的内部与外部的板材表面均进行清洁处理。其中，清洁处理为对板材的表面依次进行打磨、脱脂、水洗和干燥处理。

2)预喷射涂料：将隔音涂料喷在步骤1)处理后的板材表面，以在板材表面形成25微米厚的隔音涂层。

3)预烘干：对经过步骤2)处理后的板材表面的隔音涂层进行烘干处理。进一步地，是在85℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤2)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为18min。

4)喷射涂料：对步骤3)烘干处理后的板材表面继续喷涂隔音涂料，以在板材的表面再形成180微米厚的隔音涂层；

5)烘干：对经过步骤4处理的板材表面的隔音涂层进行烘干处理。进一步地，所述烘干是在90℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤4)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为15～20min。

6)依次重复进行步骤4)喷射涂料和步骤5)烘干操作，直至一号箱体1和二号箱体2的板材表面上的隔音涂层的厚度值达到1.5毫米即可。

所述一号箱体1和二号箱体2由实木板材、人造板板材、密度板板材或其他板材制成。

本实施例中的一号箱体1与二号箱体2的板材表面均是指一号箱体1与二号箱体2的内外表面均涂覆有隔音涂料。

实施例3

与实施例1所不同的是，在所述一号箱体1和二号箱体2的板材表面均匀涂覆有隔音涂料。所述隔音涂料按重量份计，由以下原料制成：

丙烯酸丁酯120份、聚丙烯酸酯85份、乙酸乙酯30份、无机隔音材料18份、发泡剂25份、膨润土15份、硅烷偶联剂10份、分散剂17份、改性剂9份，适量去离子水。其中所述无极隔音材料可以由云母粉、硫酸钡和硅藻土按3:2:1的质量比混合而成。所述改性剂为纳米二氧化钛。

所述隔音涂料的制备方法与实施例2中的一样。

将所述隔音涂料涂覆在一号箱体1和二号箱体2表面的施工方法，可包括以下步骤：

1)清理：对一号箱体1和二号箱体2的内部与外部的板材表面均进行清洁处理；其中，清洁处理为对板材的表面依次进行打磨、脱脂、水洗和干燥处理。

2)预喷射涂料：将隔音涂料喷在步骤1)处理后的板材表面，以在板材表面形成35微米厚的隔音涂层。

3)预烘干：对经过步骤2)处理后的板材表面的隔音涂层进行烘干处理。烘干处理具体为：在85℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤2)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为12min。

4)喷射涂料：对步骤3)烘干处理后的板材表面继续喷涂隔音涂料，以在板材的表面再形成100微米厚的隔音涂层；

5)烘干：对经过步骤4处理的板材表面的隔音涂层进行烘干处理。所述烘干处理具体指，在92℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤4)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为16min。

6)依次重复进行步骤4)喷射涂料和步骤5)烘干操作，直至一号箱体1和二号箱体2的板材表面上的隔音涂层的厚度值达到2.4毫米即可。

所述一号箱体1和二号箱体2由实木板材、人造板板材、密度板板材或其他板材制成。

本实施例中的一号箱体1与二号箱体2的板材表面是指一号箱体1与二号箱体2的外表面或内表面择其一来进行涂覆隔音涂料。

实施例4

与实施例1所不同的是：所述一号箱体1和二号箱体2的板材表面均匀涂覆有隔音涂料。所述隔音涂料按重量份计，由以下原料制成：

丙烯酸丁酯115份、聚丙烯酸酯72份、乙酸乙酯54份、无机隔音材料22份、发泡剂20份、膨润土11份、硅烷偶联剂18份、分散剂13份、改性剂12份，适量去离子水。其中，所述无极隔音材料可以由云母粉、硫酸钡和硅藻土按2:3:2的质量比混合而成。所述改性剂可以为纳米二氧化硅。

所述隔音涂料的制备方法与实施例2的相同。

所述隔音涂料的施工方法，包括以下步骤：

1)清理：对一号箱体1和二号箱体2的内部与外部的板材表面均进行清洁处理。所述清洁处理具体为对板材的表面依次进行打磨、脱脂、水洗和干燥处理。

2)预喷射涂料：将隔音涂料喷在步骤1)处理后的板材表面，以在板材表面形成33微米厚的隔音涂层；

3)预烘干：对经过步骤2)处理后的板材表面的隔音涂层进行烘干处理。所述烘干处理具体为：在85℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤2)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为15min。

4)喷射涂料：对步骤3)烘干处理后的板材表面继续喷涂隔音涂料，以在板材的表面再形成156微米厚的隔音涂层。

5)烘干：对经过步骤4处理的板材表面的隔音涂层进行烘干处理。所述烘干处理具体指，在95℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤4)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为15min。

6)依次重复进行步骤4)喷射涂料和步骤5)烘干操作，直至一号箱体1和二号箱体2的板材表面上的隔音涂层的厚度值达到2.1毫米即可。

所述一号箱体1和二号箱体2由实木板材、人造板板材、密度板板材或其他板材制成。

本实施例中的一号箱体1与二号箱体2的板材表面是指一号箱体1与二号箱体2的外表面和内表面均涂覆隔音涂料。

试验例

性能测试

实施例1为未涂覆有隔音涂料的一号箱体1/二号箱体2(即空白组)，实施例2和实施例4为内、外表面均涂覆有隔音涂料的一号箱体1/二号箱体2，实施例3为只有内表面或外表面涂覆有隔音涂料的一号箱体1/二号箱体2。

根据GBJ88-1985《驻波管法吸声系数和声阻抗测量规范》对上述各个实施例制得的一号箱体1/二号箱体2进行吸声系数进行检测，得到如下表1的测试结果：

表1

从上表1不难看出，一号箱体1和二号箱体2在涂覆有本发明的隔音涂料的情况下，能够将吸声系数提高0.25～0.30。吸声系数越大表示吸声能越好，因此本隔音涂料应用在本结构的一号箱体1与二号箱体2上，避免了外部嘈杂声对治疗的影响，从而提高孤独患者的治疗效果。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：包括一号箱体、二号箱体、计算机和底座，

所述底座的顶部安装有安装室，所述安装室内设置有电动液压缸，所述安装室的一侧设有安装板，并在安装室的顶部安装有隔板，所述一号箱体和二号箱体分别设置在隔板的两侧；所述安装板上分别设置有心理测试仪、心率测试仪和计时器，所述心率测试仪设在心理测试仪和计时器之间；

所述隔板上设置有玻璃窗口，且玻璃窗口内设置有遮挡块，所述遮挡块与电动液压缸的输出轴相连，所述隔板通过设置的安装架安装有360智能摄像机，所述计算机安装在隔板的一侧；

所述一号箱体的顶部设置有提词器，且在一号箱体内通过挂架安装有液晶显示屏，所述心理测试仪、心率测试仪和360智能摄像机均与计算机的输入端连接，所述液晶显示屏与计算机的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：所述底座的底部安装有减震器，所述减震器的底部安装有可制动万向轮。

3.根据权利要求1所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：所述安装板和安装室的顶端一侧均设置有对讲机。

4.根据权利要求1所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：所述一号箱体和二号箱体内底部均安装有升降椅。

5.根据权利要求1所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：所述一号箱体和二号箱体的板材表面均匀涂覆有隔音涂料，所述隔音涂料按重量份计，由以下原料制成：

丙烯酸丁酯90～120份、聚丙烯酸酯60～85份、乙酸乙酯30～70份、无机隔音材料18～30份、发泡剂12～25份、膨润土7～15份、硅烷偶联剂10～25份、分散剂8～17份、改性剂9～18份，适量去离子水。

6.根据权利要求5所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：所述无极隔音材料由云母粉、硫酸钡和硅藻土按1～3:2～4:1～3的质量比混合而成。

7.根据权利要求5所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：所述改性剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。

8.根据权利要求5所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于，所述隔音涂料的施工方法包括以下步骤：

1)清理：对一号箱体和二号箱体的内部与外部的板材表面均进行清洁处理；

2)预喷射涂料：将隔音涂料喷在步骤1)处理后的板材表面，以在板材表面形成25微米-35微米厚的隔音涂层；

3)预烘干：对经过步骤2)处理后的板材表面的隔音涂层进行烘干处理；

4)喷射涂料：对步骤3)烘干处理后的板材表面继续喷涂隔音涂料，以在板材的表面再形成100微米-180微米厚的隔音涂层；

5)烘干：对经过步骤4处理的板材表面的隔音涂层进行烘干处理；

6)依次重复进行步骤4)喷射涂料和步骤5)烘干操作，直至一号箱体和二号箱体的板材表面上的隔音涂层的厚度值达到1.5毫米-2.4毫米的范围内即可。

9.根据权利要求8所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：步骤3)中，在85℃的温度下，采用热风循环的方式对经过步骤2)处理的板材表面上的隔音涂层进行烘干处理，烘干时间为12～18min。

10.根据权利要求8所述的一种面向孤独症谱系障碍儿童的智能教学系统，其特征在于：步骤1)中，清洁处理为对板材的表面依次进行打磨、脱脂、水洗和干燥处理。