CN109377826B - 一种基于物联网的智能辅助教学系统 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的智能辅助教学系统，移动装置包括第一移动轨道、移动平台、移动电机以及移动滚轮，辅助装置包括辅助通道、辅助伸缩电机、辅助伸缩杆、辅助支架、辅助滑轨、辅助平台以及辅助滑轮，防护装置包括防护区域、防护通道、防护伸缩电机、防护栅栏以及防护服，连接装置包括第一固定槽、第一吸附件、连接绳、固定件以及第二吸附件，固定装置包括旋转电机、旋转卡扣以及第二固定槽，封闭装置包括辅助封闭电机、辅助封闭板、防护封闭电机以及防护封闭板，识别装置包括第一摄像头、第二摄像头、投影映射设备以及重量传感器，无线装置设置于移动平台内部位置，处理装置设置于移动平台内部位置，以达到提高儿童学步的效率及安全性。

Description

一种基于物联网的智能辅助教学系统

技术领域

本发明涉及辅助教学领域，特别涉及一种基于物联网的智能辅助教学系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

然，如何将物联网、房屋建筑与辅助教学相结合，使得在获取到用户有辅助教学需求后，控制辅助行走平台伸出并与需求辅助教学行走的儿童固定，然后进行辅助教学儿童行走并对所述儿童进行安全防护，提高儿童学步的效率以及安全性是目前急需解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于物联网的智能辅助教学系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于物联网的智能辅助教学系统，包括移动装置、辅助装置、防护装置、连接装置、固定装置、封闭装置、识别装置、无线装置以及处理装置，所述移动装置包括第一移动轨道、辅助行走平台、移动电机以及移动滚轮，所述第一移动轨道设置于用户所在房屋内部规划的教学区域地面位置，用于提供移动滚轮移动；所述辅助行走平台设置于用户所在房屋内部规划的教学区域位置，用于在用户所在房屋内部规划的教学区域位置移动；所述移动电机设置于辅助行走平台内部位置并与移动滚轮连接，用于驱动连接的移动滚轮运行；所述移动滚轮设置于辅助行走平台下方位置并分别与辅助行走平台以及移动电机连接，用于驱动连接的辅助行走平台移动；

所述辅助装置包括辅助通道、辅助伸缩电机、辅助伸缩杆、辅助支架、辅助滑轨、辅助平台以及辅助滑轮，所述辅助通道设置于辅助行走平台内部顶端位置，用于提供辅助支架伸缩；所述辅助伸缩电机设置于辅助通道内部位置并与辅助伸缩杆连接，用于驱动连接的辅助伸缩杆伸缩；所述辅助伸缩杆设置于辅助通道内部位置并分别与辅助伸缩电机以及辅助支架连接，用于驱动连接的辅助支架伸缩；所述辅助支架设置于辅助伸缩杆前端位置并与辅助伸缩杆连接，用于伸出后与教学儿童手臂抵触辅助教学行走；所述辅助滑轨设置于用户所在房屋内部规划的教学区域顶端位置，用于提供辅助滑轮滑动；所述辅助平台设置于用户所在房屋内部规划的教学区域顶端位置，用于在辅助滑轨位置移动；所述辅助滑轮设置于辅助平台上方位置并分别与辅助平台以及辅助滑轨连接，用于提供连接的辅助平台在辅助滑轨位置滑动；

所述防护装置包括防护区域、防护通道、防护伸缩电机、防护栅栏以及防护服，所述防护区域设置于用户所在房屋内部规划的教学区域周围位置，用于防护进行教学行走的儿童；所述防护通道设置于防护区域内部位置，用于提供防护栅栏伸缩；所述防护伸缩电机设置于防护通道内部位置并与防护栅栏连接，用于驱动连接的防护栅栏伸缩；所述防护栅栏设置于防护通道内部位置，用于伸出后防护进行教学行走的儿童避免其离开用户所在房屋内部规划的教学区域；所述防护服提供需求教学行走的儿童穿戴，用于进行防护辅助教学行走的儿童；

所述连接装置包括第一固定槽、第一吸附件、连接绳、固定件以及第二吸附件，所述第一固定槽设置于防护服背部外部位置，用于提供固定件固定；所述第一吸附件设置于防护服背部内部位置并与第一固定槽尺寸一致，用于提供第二吸附件电磁吸附；所述连接绳设置于辅助平台下方位置并分别与辅助平台以及固定件连接，用于提供固定件伸缩；所述固定件设置于连接绳前端位置，用于与第一固定槽抵触固定；所述第二吸附件设置于固定件内部位置并与固定件连接，用于与第一吸附件电磁吸附；

所述固定装置包括旋转电机、旋转卡扣以及第二固定槽，所述旋转电机设置于固定件内部侧方位置并与旋转卡扣连接，用于驱动连接的旋转卡扣旋转伸缩；所述旋转卡扣设置于固定件侧方位置并与旋转电机连接，用于旋转伸出后与第二固定槽抵触固定；所述第二固定槽设置于第一固定槽侧方位置，用于与旋转卡扣抵触固定；

所述封闭装置包括辅助封闭电机、辅助封闭板、防护封闭电机以及防护封闭板，所述辅助封闭电机设置于辅助通道侧方辅助行走平台内部位置并与辅助封闭板连接，用于驱动连接的辅助封闭板伸缩；所述辅助封闭板设置于辅助通道侧方辅助行走平台内部位置并分别与辅助封闭电机以及辅助通道连接，用于开关连接的辅助通道；所述防护封闭电机设置于防护通道侧方地面内部位置并与防护封闭板连接，用于驱动连接的防护封闭板伸缩；所述防护封闭板设置于防护通道侧方地面内部位置并分别与防护封闭电机以及防护通道连接，用于开关连接的防护通道；

所述识别装置包括第一摄像头、第二摄像头、投影映射设备以及重量传感器，所述第一摄像头设置于辅助行走平台外表面位置，用于摄取辅助行走平台周围的环境影像；所述第二摄像头设置于辅助平台外表面位置，用于摄取辅助平台周围的环境影像；所述投影映射设备设置于辅助平台下方中间位置，用于投影映射辅助教学影像进行辅助教学行走；所述重量传感器设置于辅助支架上方表面位置，用于获取辅助支架上方的重量信息；

所述无线装置设置于辅助行走平台内部位置，用于分别与防护伸缩电机、第一吸附件、第二吸附件、旋转电机、防护封闭电机、第二摄像头、投影映射设备、处理装置、用户的外部设备、消防中心、急救中心、报警中心以及网络连接；

所述处理装置设置于辅助行走平台内部位置并分别与移动电机、辅助伸缩电机、辅助封闭电机、第一摄像头、重量传感器以及无线装置连接。

作为本发明的一种优选方式，还包括隐藏装置，所述隐藏装置包括移动通道、平台升降电机、平台升降支柱以及升降平台，所述移动通道设置于用户所在房屋内部规划的教学区域位置，用于提供升降平台伸缩；所述平台升降电机设置于移动通道内部位置并分别与平台升降支柱以及无线装置连接，用于驱动连接的平台升降支柱伸缩；所述平台升降支柱设置于移动通道内部位置并分别与平台升降电机以及升降平台连接，用于驱动连接的升降平台伸缩；所述升降平台设置于升降支柱前端位置，且伸出完成后升降平台上表面与地面保持同一水平面，用于提供辅助行走平台升降。

作为本发明的一种优选方式，所述隐藏装置还包括第二移动轨道，所述第二移动轨道设置于升降平台上方表面位置，用于提供移动滚轮移动。

作为本发明的一种优选方式，所述隐藏装置还包括轨道通道、轨道升降电机、轨道升降支柱以及轨道平台，所述轨道通道设置于用户所在房屋内部规划的教学区域地面位置，用于提供轨道平台伸缩；所述轨道升降电机设置于轨道通道内部位置并分别与轨道升降支柱以及无线装置连接，用于驱动连接的轨道升降支柱伸缩；所述轨道升降支柱设置于轨道通道内部位置并分别与轨道升降电机以及轨道平台连接，用于驱动连接的轨道平台伸缩；所述轨道平台设置于轨道升降支柱前端位置并分别与轨道升降支柱以及第一移动轨道连接，且伸出完成后轨道平台上表面与地面保持同一水平面，用于控制第一移动轨道伸缩。

作为本发明的一种优选方式，所述封闭装置还包括移动封闭电机、移动封闭板、轨道封闭电机以及轨道封闭板，所述移动封闭电机设置于移动通道侧方地面内部位置并分别与移动封闭板以及无线装置连接，用于驱动连接的移动封闭板伸缩；所述移动封闭板设置于移动通道侧方地面内部位置并分别与移动封闭电机以及移动通道连接，用于开关连接的移动通道；所述轨道封闭电机设置于轨道通道侧方地面内部位置并分别与轨道封闭板以及无线装置连接，用于驱动连接的轨道封闭板伸缩；所述轨道封闭板设置于轨道通道侧方地面内部位置并分别与轨道封闭电机以及轨道通道连接，用于开关连接的轨道通道。

作为本发明的一种优选方式，所述连接装置还包括连接驱动电机以及存储杆，所述驱动电机设置于辅助平台内部位置并分别与辅助平台、无线装置以及存储杆连接，用于驱动连接的存储杆旋转；所述存储杆设置于辅助平台内部位置并分别与连接驱动电机以及连接绳连接，用于将连接的连接绳旋转收缩或伸出。

作为本发明的一种优选方式，所述识别装置还包括拉力传感器，所述拉力传感器设置于连接绳与固定件连接位置并分别与连接绳、无线装置以及固定件连接，用于获取连接绳的拉力信息。

作为本发明的一种优选方式，所述固定装置还包括防护固定电机以及防护固定扣，所述防护固定电机设置于辅助行走平台侧方内部位置并分别与处理装置以及防护固定扣连接，用于驱动连接的防护固定扣伸缩；所述防护固定扣设置于辅助行走平台侧方位置并分别与防护固定电机以及处理装置连接，用于伸出后与需求教学行走的儿童抵触固定并防止需求教学行走的儿童摔倒。

作为本发明的一种优选方式，所述固定装置还包括辅助行走电机、辅助伸缩支柱以及辅助行走扣，辅助行走电机设置于辅助行走平台前端内部位置并分别与辅助伸缩支柱以及处理装置连接，用于驱动连接的辅助伸缩支柱伸缩；所述辅助伸缩支柱设置于辅助行走平台前端位置并分别与辅助行走电机以及辅助行走扣连接，用于驱动连接的辅助行走扣伸缩；所述辅助行走扣设置于辅助伸缩支柱前端位置并分别与辅助伸缩支柱以及处理装置连接，用于与需求辅助教学行走的儿童腿部固定以进行辅助教学行走。

作为本发明的一种优选方式，所述防护装置还包括辅助驱动电机以及辅助伸缩板，所述辅助驱动电机设置于辅助伸缩支柱上方辅助行走平台内部位置并分别与处理装置以及辅助伸缩板连接，用于驱动连接的辅助伸缩板伸缩；所述辅助伸缩板设置于辅助伸缩支柱上方辅助行走平台内部位置并与辅助驱动电机连接，用于伸出后提供进行辅助教学行走的儿童休息。

本发明实现以下有益效果：

1.智能辅助教学系统启动后，控制辅助支架伸出以供用户将儿童的手臂位置放置于辅助支架位置，然后控制固定件伸出以供用户将固定件与儿童穿戴的防护服背部固定，然后在用户走出教学区域后控制防护栅栏完全伸出以防止儿童走出教学区域，然后控制投影映射设备向儿童脚步前端投影映射影像以进行辅助教学行走，提高儿童学步的效率以及安全性。

2.采用隐藏式结构，以节省房屋内部的空间。

3.在儿童辅助教学行走时，将儿童腰部与防护固定扣固定并将儿童腿部与辅助行走扣固定，辅助行走扣带动儿童腿部行走进行辅助教学行走，提高儿童学步效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明其中一个示例提供的辅助行走平台以及辅助平台所在区域的局部剖视示意图；

图2为本发明其中一个示例提供的固定件的正面剖视示意图；

图3为本发明其中一个示例提供的防护服的背面示意图；

图4为本发明其中一个示例提供的辅助平台所在区域的正面剖视示意图；

图5为本发明其中一个示例提供的辅助平台所在区域的侧面剖视示意图；

图6为本发明其中一个示例提供的防护区域以及教学区域的俯视示意图；

图7为本发明其中一个示例提供的防护区域以及教学区域的侧面剖视示意图；

图8为本发明其中一个示例提供的移动通道的所在区域的局部剖视示意图；

图9为本发明其中一个示例提供的轨道通道的所在区域的局部剖视示意图；

图10为本发明其中一个示例提供的辅助行走扣所在辅助行走平台的侧方剖视示意图；

图11为本发明其中一个示例提供的防护固定扣以及辅助伸缩板所在辅助行走平台的侧方剖视示意图；

图12为本发明其中一个示例提供辅助行走平台的俯视示意图；

图13为本发明其中一个示例提供的智能辅助教学系统的连接关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”不可一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

参考图1-6，图12-13所示。

具体的，本实施例提供一种基于物联网的智能辅助教学系统，包括移动装置1、辅助装置2、防护装置3、连接装置4、固定装置5、封闭装置6、识别装置7、无线装置8以及处理装置9，移动装置1包括第一移动轨道11、辅助行走平台12、移动电机13以及移动滚轮14，第一移动轨道11设置于用户所在房屋内部规划的教学区域地面位置，用于提供移动滚轮14移动；辅助行走平台12设置于用户所在房屋内部规划的教学区域位置，用于在用户所在房屋内部规划的教学区域位置移动；移动电机13设置于辅助行走平台12内部位置并与移动滚轮14连接，用于驱动连接的移动滚轮14运行；移动滚轮14设置于辅助行走平台12下方位置并分别与辅助行走平台12以及移动电机13连接，用于驱动连接的辅助行走平台12移动。

辅助装置2包括辅助通道20、辅助伸缩电机21、辅助伸缩杆22、辅助支架23、辅助滑轨24、辅助平台25以及辅助滑轮26，辅助通道20设置于辅助行走平台12内部顶端位置，用于提供辅助支架23伸缩；辅助伸缩电机21设置于辅助通道20内部位置并与辅助伸缩杆22连接，用于驱动连接的辅助伸缩杆22伸缩；辅助伸缩杆22设置于辅助通道20内部位置并分别与辅助伸缩电机21以及辅助支架23连接，用于驱动连接的辅助支架23伸缩；辅助支架23设置于辅助伸缩杆22前端位置并与辅助伸缩杆22连接，用于伸出后与教学儿童手臂抵触辅助教学行走；辅助滑轨24设置于用户所在房屋内部规划的教学区域顶端位置，用于提供辅助滑轮26滑动；辅助平台25设置于用户所在房屋内部规划的教学区域顶端位置，用于在辅助滑轨24位置移动；辅助滑轮26设置于辅助平台25上方位置并分别与辅助平台25以及辅助滑轨24连接，用于提供连接的辅助平台25在辅助滑轨24位置滑动。

防护装置3包括防护区域30、防护通道31、防护伸缩电机32、防护栅栏33以及防护服34，防护区域30设置于用户所在房屋内部规划的教学区域周围位置，用于防护进行教学行走的儿童；防护通道31设置于防护区域30内部位置，用于提供防护栅栏33伸缩；防护伸缩电机32设置于防护通道31内部位置并与防护栅栏33连接，用于驱动连接的防护栅栏33伸缩；防护栅栏33设置于防护通道31内部位置，用于伸出后防护进行教学行走的儿童避免其离开用户所在房屋内部规划的教学区域；防护服34提供需求教学行走的儿童穿戴，用于进行防护辅助教学行走的儿童。

连接装置4包括第一固定槽40、第一吸附件41、连接绳42、固定件43以及第二吸附件44，第一固定槽40设置于防护服34背部外部位置，用于提供固定件43固定；第一吸附件41设置于防护服34背部内部位置并与第一固定槽40尺寸一致，用于提供第二吸附件44电磁吸附；连接绳42设置于辅助平台25下方位置并分别与辅助平台25以及固定件43连接，用于提供固定件43伸缩；固定件43设置于连接绳42前端位置，用于与第一固定槽40抵触固定；第二吸附件44设置于固定件43内部位置并与固定件43连接，用于与第一吸附件41电磁吸附；

固定装置5包括旋转电机50、旋转卡扣51以及第二固定槽52，旋转电机50设置于固定件43内部侧方位置并与旋转卡扣51连接，用于驱动连接的旋转卡扣51旋转伸缩；旋转卡扣51设置于固定件43侧方位置并与旋转电机50连接，用于旋转伸出后与第二固定槽52抵触固定；第二固定槽52设置于第一固定槽40侧方位置，用于与旋转卡扣51抵触固定。

封闭装置6包括辅助封闭电机60、辅助封闭板61、防护封闭电机62以及防护封闭板63，辅助封闭电机60设置于辅助通道20侧方辅助行走平台12内部位置并与辅助封闭板61连接，用于驱动连接的辅助封闭板61伸缩；辅助封闭板61设置于辅助通道20侧方辅助行走平台12内部位置并分别与辅助封闭电机60以及辅助通道20连接，用于开关连接的辅助通道20；防护封闭电机62设置于防护通道31侧方地面内部位置并与防护封闭板63连接，用于驱动连接的防护封闭板63伸缩；防护封闭板63设置于防护通道31侧方地面内部位置并分别与防护封闭电机62以及防护通道31连接，用于开关连接的防护通道31。

识别装置7包括第一摄像头70、第二摄像头71、投影映射设备72以及重量传感器73，第一摄像头70设置于辅助行走平台12外表面位置，用于摄取辅助行走平台12周围的环境影像；第二摄像头71设置于辅助平台25外表面位置，用于摄取辅助平台25周围的环境影像；投影映射设备72设置于辅助平台25下方中间位置，用于投影映射辅助教学影像进行辅助教学行走；重量传感器73设置于辅助支架23上方表面位置，用于获取辅助支架23上方的重量信息。

无线装置8设置于辅助行走平台12内部位置，用于分别与防护伸缩电机32、第一吸附件41、第二吸附件44、旋转电机50、防护封闭电机62、第二摄像头71、投影映射设备72、处理装置9、用户的外部设备、消防中心、急救中心、报警中心以及网络连接。

处理装置9设置于辅助行走平台12内部位置并分别与移动电机13、辅助伸缩电机21、辅助封闭电机60、第一摄像头70、重量传感器73以及无线装置8连接。

其中，连接装置4还包括连接驱动电机45以及存储杆46，驱动电机设置于辅助平台25内部位置并分别与辅助平台25、无线装置8以及存储杆46连接，用于驱动连接的存储杆46旋转；存储杆46设置于辅助平台25内部位置并分别与连接驱动电机45以及连接绳42连接，用于将连接的连接绳42旋转收缩或伸出。

其中，识别装置7还包括拉力传感器74，拉力传感器74设置于连接绳42与固定件43连接位置并分别与连接绳42、无线装置8以及固定件43连接，用于获取连接绳42的拉力信息。

其中，处理装置9向防护伸缩电机32、第一吸附件41、第二吸附件44、旋转电机50、防护封闭板63、第二摄像头71、投影映射设备72、用户的外部设备、消防中心、急救中心、报警中心、网络、平台升降电机101、轨道升降电机106、移动封闭电机64、轨道封闭电机66、连接驱动电机45以及拉力传感器74发送或接收信息和/或指令和/或请求均通过无线装置8执行。

其中，处理装置9控制电子器件是指处理装置9向需要被控制的电子器件发送对应的控制指令，防护伸缩电机32、第一吸附件41、第二吸附件44、旋转电机50、防护封闭板63、第二摄像头71、投影映射设备72、移动电机13、辅助伸缩电机21、辅助封闭电机60、第一摄像头70、重量传感器73、防护固定电机53、辅助行走电机55、辅助驱动电机35、防护固定扣54以及辅助行走扣57在执行完成指令后均向处理装置9返回对应的指令完成信息。

其中，辅助行走平台12内部设置有供给电力的第一蓄电池，第一蓄电池分别为移动电机13、辅助伸缩电机21、重量传感器73、辅助封闭电机60、第一摄像头70、防护固定电机53、辅助行走电机55、辅助驱动电机35、防护固定扣54以及辅助行走扣57供给电力；防护服34内设置有供给电力的第二蓄电池，第二蓄电池为第一吸附件41供给电力；固定件43内设置有供给电力的第三蓄电池，第三蓄电池分别为第二吸附件44、旋转电机50以及拉力传感器74供给电力；辅助平台25内设置有供给电力的第四蓄电池，第四蓄电池分别为第二摄像头71、投影映射设备72以及连接驱动电机45提供电力；防护伸缩电机32、防护封闭电机62、平台升降电机101、轨道升降电机106、移动封闭电机64以及轨道封闭电机66均与房屋内部的供电系统连接。其中，智能辅助教学系统的电子器件均采用防水设计；辅助支架23上方设置有硅胶层。

具体的，无线装置8接收到用户的外部设备发送的辅助教学指令后，无线装置8将接收到的辅助教学指令返回给处理装置9，处理装置9接收到辅助教学指令后，处理装置9控制辅助行走平台12的第一摄像头70实时摄取第一影像以及控制辅助平台25的第二摄像头71实时摄取第二影像并控制辅助封闭电机60驱动连接的辅助封闭板61完全收缩以开启辅助通道20，处理装置9根据第一影像控制移动电机13驱动连接的移动滚轮14将连接的辅助行走平台12在第一移动轨道11位置复位并控制辅助伸缩电机21驱动连接的辅助伸缩杆22件连接的辅助支架23从辅助通道20内部伸出。

具体的，在辅助行走平台12复位完成且辅助支架23伸出完成后，处理装置9控制重量传感器73实时辅助支架23上方的重量信息并根据重量信息分析是否有超过预设重量，即分析用户是否有将需求辅助教学行走的儿童的手臂放置于伸出完成的辅助支架23位置，若有则处理装置9根据第一影像分析用户是否有将儿童穿戴完成防护服34，若有则处理装置9控制连接驱动电机45驱动连接的存储杆46逆时针旋转将连接绳42前端的固定件43伸出至下方地面位置。

具体的，在固定件43伸出完成后，处理装置9根据第一影像分析用户是否有将固定件43与第一固定槽40抵触，若有则处理装置9控制固定件43内部的旋转电机50驱动连接的旋转卡扣51旋转伸出与第二固定槽52抵触固定并控制第一吸附件41启动以及控制第二吸附件44启动，以提供第一吸附件41与第二吸附件44相互电磁吸附，在旋转卡扣51旋转伸出与第二固定槽52抵触固定且第一吸附件41以及第二吸附件44启动完成后，处理装置9控制拉力传感器74启动实时获取拉力信息，处理装置9根据第一影像以及拉力传感器74实时获取到的拉力信息控制连接驱动电机45驱动连接的存储杆46顺时针旋转收缩连接绳42直至达到第一预设拉力。

具体的，在连接驱动电机45驱动连接的存储杆46顺时针旋转收缩连接绳42直至达到第一预设拉力完成后，处理装置9根据第一影像分析用户所在房屋内部规划的教学区域是否只有需求教学行走的儿童存在，若是则处理装置9控制防护封闭电机62驱动连接的防护封闭板63完全收缩以开启防护通道31，在防护通道31开启后，处理装置9控制防护伸缩电机32驱动连接的防护栅栏33从防护通道31内部完全伸出放置辅助教学的儿童离开教学区域。

具体的，在防护栅栏33伸出完成后，处理装置9控制移动电机13停止并控制投影映射设备72启动，处理装置9根据第一影像以及第二影像控制投影映射设备72实时将需求辅助教学的儿童进行教学行走的脚步踩踏顺序以及脚步踩踏距离投影映射至进行辅助教学的儿童前方地面位置，以进行实施投影映射行走脚步影像提供儿童进行踩踏辅助教学，在儿童辅助教学行走时，处理装置9实时分析拉力传感器74实时获取到的拉力信息是否有超过第二预设拉力，即分析儿童是否有跌倒倾向，若有则处理装置9控制连接驱动电机45驱动连接的存储杆46顺时针旋转收缩连接的连接绳42以将儿童悬吊离开地面20公分的距离，防止儿童摔倒造成损失，提高儿童学步的效率并增加儿童学步的安全性。

其中，第一影像是指第一摄像头70摄取的辅助行走平台12周围的环境影像；第二影像是指第二摄像头71摄取的辅助平台25周围的环境影像；预设重量可以是0-100公斤，在本实施例中优选为5公斤；第一预设拉力可以是0-100N，在本实施例中优选为2N；投影映射设备72投影映射的脚步影像由用户根据需求辅助教学行走的儿童的脚掌大小进行设置的；第二预设拉力可以是0-100N，在本实施例中优选为20N；儿童移动时，辅助平台25以及辅助行走平台12同步移动。

其中，投影映射设备72也可以在儿童前方的地面或者防护栅栏33表面投影用户设置的儿童喜爱的玩具、卡通人物等影像，以达到诱惑儿童向前走动，增加儿童学步的兴趣；当儿童走到第一移动轨道11末端时，控制连接驱动电机45驱动存储杆46控制连接绳42收缩以及控制辅助伸缩电机21驱动辅助伸缩杆22将辅助支架23伸出以达到将儿童悬空并控制辅助行走平台12内部的移动电机13驱动移动滚轮14将辅助行走平台12复位，在辅助行走平台12复位时，儿童手臂不离开辅助支架23，即儿童以及辅助平台25会被辅助支架23复位至第一移动轨道11起始位置，在儿童、辅助平台25以及辅助行走平台12复位完成后将儿童放置于地面位置继续进行学步，以达到循环学步的目的。

其中，在儿童辅助教学行走完成后，即处理装置9通过无线装置8接收到用户的外部设备发送的辅助行走结束指令后，控制防护栅栏33完全收缩并在防护栅栏33收缩完成后，控制防护封闭板63完全伸出将防护通道31封闭，然后在根据第一影像以及第二影像分析出用户抱起儿童后，控制旋转卡扣51旋转完全收缩并控制第一吸附件41以及第二吸附件44解除电磁吸附，然后在旋转卡扣51旋转完全收缩且第一吸附件41以及第二吸附件44解除电磁吸附后，控制辅助支架23完全收缩复位并控制存储杆46顺时针旋转将连接绳42完全收缩，在辅助支架23收缩复位完成后，控制辅助封闭板61完全伸出将辅助通道20封闭并控制辅助行走平台12复位至第一移动轨道11的起始位置，然后控制第一摄像头70、第二摄像头71、投影映射设备72、重量传感器73以及拉力传感器74关闭进入休眠状态；在本实施例中由两个辅助行走平台12配合辅助教学行走；悬空是指儿童脚部与地面相差20公分。

实施例二

参考图6-9，图13所示。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，还包括隐藏装置10，隐藏装置10包括移动通道100、平台升降电机101、平台升降支柱102以及升降平台103，移动通道100设置于用户所在房屋内部规划的教学区域位置，用于提供升降平台103伸缩；平台升降电机101设置于移动通道100内部位置并分别与平台升降支柱102以及无线装置8连接，用于驱动连接的平台升降支柱102伸缩；平台升降支柱102设置于移动通道100内部位置并分别与平台升降电机101以及升降平台103连接，用于驱动连接的升降平台103伸缩；升降平台103设置于升降支柱前端位置，且伸出完成后升降平台103上表面与地面保持同一水平面，用于提供辅助行走平台12升降。

其中，隐藏装置10还包括第二移动轨道104，第二移动轨道104设置于升降平台103上方表面位置，用于提供移动滚轮14移动。

其中，隐藏装置10还包括轨道通道105、轨道升降电机106、轨道升降支柱107以及轨道平台108，轨道通道105设置于用户所在房屋内部规划的教学区域地面位置，用于提供轨道平台108伸缩；轨道升降电机106设置于轨道通道105内部位置并分别与轨道升降支柱107以及无线装置8连接，用于驱动连接的轨道升降支柱107伸缩；轨道升降支柱107设置于轨道通道105内部位置并分别与轨道升降电机106以及轨道平台108连接，用于驱动连接的轨道平台108伸缩；轨道平台108设置于轨道升降支柱107前端位置并分别与轨道升降支柱107以及第一移动轨道11连接，用于控制第一移动轨道11伸缩。

其中，封闭装置6还包括移动封闭电机64、移动封闭板65、轨道封闭电机66以及轨道封闭板67，移动封闭电机64设置于移动通道100侧方地面内部位置并分别与移动封闭板65以及无线装置8连接，用于驱动连接的移动封闭板65伸缩；移动封闭板65设置于移动通道100侧方地面内部位置并分别与移动封闭电机64以及移动通道100连接，用于开关连接的移动通道100；轨道封闭电机66设置于轨道通道105侧方地面内部位置并分别与轨道封闭板67以及无线装置8连接，用于驱动连接的轨道封闭板67伸缩；轨道封闭板67设置于轨道通道105侧方地面内部位置并分别与轨道封闭电机66以及轨道通道105连接，用于开关连接的轨道通道105。

具体的，在处理装置9接收到辅助教学指令后，处理装置9控制用户所在房屋内部规划的教学区域位置的移动封闭电机64驱动连接的移动封闭板65完全收缩以开启连接的移动通道100并控制用户所在房屋内部规划的教学区域位置的轨道封闭电机66驱动连接的轨道封闭板67完全收缩以开启连接的轨道通道105。

具体的，在移动通道100以及轨道通道105开启完成后，处理装置9控制平台升降电机101驱动连接的平台升降支柱102将连接的升降平台103完全伸出并控制轨道升降电机106驱动连接的轨道升降支柱107将轨道平台108完全伸出，在升降平台103以及轨道平台108完成后，处理装置9控制升降平台103上方的辅助行走平台12内部的移动电机13驱动连接的移动滚轮14将连接的辅助行走平台12从升降平台103上方的第二移动轨道104移动至第一移动轨道11位置的起始位置。

具体的，在辅助行走平台12移动完成第一移动轨道11的起始位置完成后，第一移动轨道11与第二移动轨道104连接位置处的卡扣机构弹出，即辅助行走平台12无法移动至第二移动轨道104，在处理装置9接收到辅助教学结束指令后，控制该卡扣机构完全收缩，即辅助行走平台12能够移动至第二移动轨道104，以采用隐藏式结构，节省房屋内部的空间。

其中，在辅助行走平台12复位至第一移动轨道11的起始位置后，控制辅助行走平台12移动复位至第二移动轨道104位置，然后控制升降平台103完全收缩并控制轨道平台108完全收缩，在升降平台103完全收缩且轨道平台108完全收缩完成后，控制移动封闭板65完全伸出封闭移动通道100并控制轨道封闭板67完全伸出封闭轨道通道105。

实施例三

参考图10-13所示。

本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，固定装置5还包括防护固定电机53以及防护固定扣54，防护固定电机53设置于辅助行走平台12侧方内部位置并与防护固定扣54连接，用于驱动连接的防护固定扣54伸缩；防护固定扣54设置于辅助行走平台12侧方位置并与防护固定电机53连接，用于伸出后与需求教学行走的儿童抵触固定并防止需求教学行走的儿童摔倒。

其中，固定装置5还包括辅助行走电机55、辅助伸缩支柱56以及辅助行走扣57，辅助行走电机55设置于辅助行走平台12前端内部位置并分别与辅助伸缩支柱56以及处理装置9连接，用于驱动连接的辅助伸缩支柱56伸缩；辅助伸缩支柱56设置于辅助行走平台12前端位置并分别与辅助行走电机55以及辅助行走扣57连接，用于驱动连接的辅助行走扣57伸缩；辅助行走扣57设置于辅助伸缩支柱56前端位置并与辅助伸缩支柱56连接，用于与需求辅助教学行走的儿童腿部固定以进行辅助教学行走。

其中，防护装置3还包括辅助驱动电机35以及辅助伸缩板36，辅助驱动电机35设置于辅助伸缩支柱56上方辅助行走平台12内部位置并分别与处理装置9以及辅助伸缩板36连接，用于驱动连接的辅助伸缩板36伸缩；辅助伸缩板36设置于辅助伸缩支柱56上方辅助行走平台12内部位置并与辅助驱动电机35连接，用于伸出后提供进行辅助教学行走的儿童休息。

具体的，若无线装置8接收到用户的外部设备发送的防护教学指令则将其返回给处理装置9，处理装置9接收到则控制防护固定电机53驱动连接的防护固定扣54完全伸出并控制辅助行走电机55驱动连接的辅助伸缩支柱56将辅助行走扣57伸出，以供用户将儿童的腰部与防护固定卡扣固定并提供用户将儿童的腿部与辅助行走扣57固定。

具体的，在儿童根据投影映射影像进行辅助行走时，处理装置9控制辅助行走电机55驱动连接的辅助伸缩支柱56根据投影映射影像的脚步驱动辅助行走扣57伸出或者收缩以带动儿童的腿部进行同步走动，提高儿童学步的效率。

具体的，在儿童进行辅助学步时，处理装置9实时分析是否有到达用户设定的学步休息时间，学步休息时间是指用户设定的儿童间隔休息时间，若有则处理装置9控制辅助驱动电机35驱动连接的辅助伸缩板36伸出预设距离，预设距离可以是0-40厘米，在本实施例中优选为20厘米，以供儿童就坐休息，例如用户设定的学步休息时间为每30分钟休息10分钟则在学步休息时间到达后，控制辅助伸缩板36伸出20厘米以供儿童就坐休息。

具体的，在儿童辅助教学行走完成后，即处理装置9通过无线装置8接收到用户的外部设备发送的辅助行走结束指令后，控制防护固定扣54解除与儿童腰部的固定并控制辅助行走扣57解除与儿童腿部的固定，在防护固定扣54解除与儿童腰部的固定且辅助行走扣57解除与儿童腿部的固定后，控制防护固定扣54完全收缩并控制辅助伸缩支柱56完全收缩；儿童在行走时，辅助行走平台12内部的移动电机关闭，儿童能够带动辅助行走平台12同步移动；在本实施例中由单个辅助行走平台12配合辅助教学行走。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能辅助教学系统，包括移动装置、辅助装置、防护装置、连接装置、固定装置、封闭装置、识别装置、无线装置以及处理装置，其特征在于:

所述移动装置包括第一移动轨道、辅助行走平台、移动电机以及移动滚轮，所述第一移动轨道设置于用户所在房屋内部规划的教学区域地面位置，用于提供移动滚轮移动；所述辅助行走平台设置于用户所在房屋内部规划的教学区域位置，用于在用户所在房屋内部规划的教学区域位置移动；所述移动电机设置于辅助行走平台内部位置并与移动滚轮连接，用于驱动连接的移动滚轮运行；所述移动滚轮设置于辅助行走平台下方位置并分别与辅助行走平台以及移动电机连接，用于驱动连接的辅助行走平台移动；

所述辅助装置包括辅助通道、辅助伸缩电机、辅助伸缩杆、辅助支架、辅助滑轨、辅助平台以及辅助滑轮，所述辅助通道设置于辅助行走平台内部顶端位置，用于提供辅助支架伸缩；所述辅助伸缩电机设置于辅助通道内部位置并与辅助伸缩杆连接，用于驱动连接的辅助伸缩杆伸缩；所述辅助伸缩杆设置于辅助通道内部位置并分别与辅助伸缩电机以及辅助支架连接，用于驱动连接的辅助支架伸缩；所述辅助支架设置于辅助伸缩杆前端位置并与辅助伸缩杆连接，用于伸出后与教学儿童手臂抵触辅助教学行走；所述辅助滑轨设置于用户所在房屋内部规划的教学区域顶端位置，用于提供辅助滑轮滑动；所述辅助平台设置于用户所在房屋内部规划的教学区域顶端位置，用于在辅助滑轨位置移动；所述辅助滑轮设置于辅助平台上方位置并分别与辅助平台以及辅助滑轨连接，用于提供连接的辅助平台在辅助滑轨位置滑动；

所述防护装置包括防护区域、防护通道、防护伸缩电机、防护栅栏以及防护服，所述防护区域设置于用户所在房屋内部规划的教学区域周围位置，用于防护进行教学行走的儿童；所述防护通道设置于防护区域内部位置，用于提供防护栅栏伸缩；所述防护伸缩电机设置于防护通道内部位置并与防护栅栏连接，用于驱动连接的防护栅栏伸缩；所述防护栅栏设置于防护通道内部位置，用于伸出后防护进行教学行走的儿童避免其离开用户所在房屋内部规划的教学区域；所述防护服提供需求教学行走的儿童穿戴，用于进行防护辅助教学行走的儿童；

所述连接装置包括第一固定槽、第一吸附件、连接绳、固定件以及第二吸附件，所述第一固定槽设置于防护服背部外部位置，用于提供固定件固定；所述第一吸附件设置于防护服背部内部位置并与第一固定槽尺寸一致，用于提供第二吸附件电磁吸附；所述连接绳设置于辅助平台下方位置并分别与辅助平台以及固定件连接，用于提供固定件伸缩；所述固定件设置于连接绳前端位置，用于与第一固定槽抵触固定；所述第二吸附件设置于固定件内部位置并与固定件连接，用于与第一吸附件电磁吸附；

所述固定装置包括旋转电机、旋转卡扣以及第二固定槽，所述旋转电机设置于固定件内部侧方位置并与旋转卡扣连接，用于驱动连接的旋转卡扣旋转伸缩；所述旋转卡扣设置于固定件侧方位置并与旋转电机连接，用于旋转伸出后与第二固定槽抵触固定；所述第二固定槽设置于第一固定槽侧方位置，用于与旋转卡扣抵触固定；

所述封闭装置包括辅助封闭电机、辅助封闭板、防护封闭电机以及防护封闭板，所述辅助封闭电机设置于辅助通道侧方辅助行走平台内部位置并与辅助封闭板连接，用于驱动连接的辅助封闭板伸缩；所述辅助封闭板设置于辅助通道侧方辅助行走平台内部位置并分别与辅助封闭电机以及辅助通道连接，用于开关连接的辅助通道；所述防护封闭电机设置于防护通道侧方地面内部位置并与防护封闭板连接，用于驱动连接的防护封闭板伸缩；所述防护封闭板设置于防护通道侧方地面内部位置并分别与防护封闭电机以及防护通道连接，用于开关连接的防护通道；

所述识别装置包括第一摄像头、第二摄像头、投影映射设备以及重量传感器，所述第一摄像头设置于辅助行走平台外表面位置，用于摄取辅助行走平台周围的环境影像；所述第二摄像头设置于辅助平台外表面位置，用于摄取辅助平台周围的环境影像；所述投影映射设备设置于辅助平台下方中间位置，用于投影映射辅助教学影像进行辅助教学行走；所述重量传感器设置于辅助支架上方表面位置，用于获取辅助支架上方的重量信息；

所述无线装置设置于辅助行走平台内部位置，用于分别与防护伸缩电机、第一吸附件、第二吸附件、旋转电机、防护封闭电机、第二摄像头、投影映射设备、处理装置、用户的外部设备、消防中心、急救中心、报警中心以及网络连接；

所述处理装置设置于辅助行走平台内部位置并分别与移动电机、辅助伸缩电机、辅助封闭电机、第一摄像头、重量传感器以及无线装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：还包括隐藏装置，所述隐藏装置包括移动通道、平台升降电机、平台升降支柱以及升降平台，所述移动通道设置于用户所在房屋内部规划的教学区域位置，用于提供升降平台伸缩；所述平台升降电机设置于移动通道内部位置并分别与平台升降支柱以及无线装置连接，用于驱动连接的平台升降支柱伸缩；所述平台升降支柱设置于移动通道内部位置并分别与平台升降电机以及升降平台连接，用于驱动连接的升降平台伸缩；所述升降平台设置于升降支柱前端位置，且伸出完成后升降平台上表面与地面保持同一水平面，用于提供辅助行走平台升降。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述隐藏装置还包括第二移动轨道，所述第二移动轨道设置于升降平台上方表面位置，用于提供移动滚轮移动。

4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述隐藏装置还包括轨道通道、轨道升降电机、轨道升降支柱以及轨道平台，所述轨道通道设置于用户所在房屋内部规划的教学区域地面位置，用于提供轨道平台伸缩；所述轨道升降电机设置于轨道通道内部位置并分别与轨道升降支柱以及无线装置连接，用于驱动连接的轨道升降支柱伸缩；所述轨道升降支柱设置于轨道通道内部位置并分别与轨道升降电机以及轨道平台连接，用于驱动连接的轨道平台伸缩；所述轨道平台设置于轨道升降支柱前端位置并分别与轨道升降支柱以及第一移动轨道连接，且伸出完成后轨道平台上表面与地面保持同一水平面，用于控制第一移动轨道伸缩。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述封闭装置还包括移动封闭电机、移动封闭板、轨道封闭电机以及轨道封闭板，所述移动封闭电机设置于移动通道侧方地面内部位置并分别与移动封闭板以及无线装置连接，用于驱动连接的移动封闭板伸缩；所述移动封闭板设置于移动通道侧方地面内部位置并分别与移动封闭电机以及移动通道连接，用于开关连接的移动通道；所述轨道封闭电机设置于轨道通道侧方地面内部位置并分别与轨道封闭板以及无线装置连接，用于驱动连接的轨道封闭板伸缩；所述轨道封闭板设置于轨道通道侧方地面内部位置并分别与轨道封闭电机以及轨道通道连接，用于开关连接的轨道通道。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述连接装置还包括连接驱动电机以及存储杆，所述驱动电机设置于辅助平台内部位置并分别与辅助平台、无线装置以及存储杆连接，用于驱动连接的存储杆旋转；所述存储杆设置于辅助平台内部位置并分别与连接驱动电机以及连接绳连接，用于将连接的连接绳旋转收缩或伸出。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述识别装置还包括拉力传感器，所述拉力传感器设置于连接绳与固定件连接位置并分别与连接绳、无线装置以及固定件连接，用于获取连接绳的拉力信息。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述固定装置还包括防护固定电机以及防护固定扣，所述防护固定电机设置于辅助行走平台侧方内部位置并分别与处理装置以及防护固定扣连接，用于驱动连接的防护固定扣伸缩；所述防护固定扣设置于辅助行走平台侧方位置并分别与防护固定电机以及处理装置连接，用于伸出后与需求教学行走的儿童抵触固定并防止需求教学行走的儿童摔倒。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述固定装置还包括辅助行走电机、辅助伸缩支柱以及辅助行走扣，辅助行走电机设置于辅助行走平台前端内部位置并分别与辅助伸缩支柱以及处理装置连接，用于驱动连接的辅助伸缩支柱伸缩；所述辅助伸缩支柱设置于辅助行走平台前端位置并分别与辅助行走电机以及辅助行走扣连接，用于驱动连接的辅助行走扣伸缩；所述辅助行走扣设置于辅助伸缩支柱前端位置并分别与辅助伸缩支柱以及处理装置连接，用于与需求辅助教学行走的儿童腿部固定以进行辅助教学行走。

10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的智能辅助教学系统，其特征在于：所述防护装置还包括辅助驱动电机以及辅助伸缩板，所述辅助驱动电机设置于辅助伸缩支柱上方辅助行走平台内部位置并分别与处理装置以及辅助伸缩板连接，用于驱动连接的辅助伸缩板伸缩；所述辅助伸缩板设置于辅助伸缩支柱上方辅助行走平台内部位置并与辅助驱动电机连接，用于伸出后提供进行辅助教学行走的儿童休息。

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