CN113142811A - 一种具备调节结构的智慧型教学用课桌和监测方法 - Google Patents

一种具备调节结构的智慧型教学用课桌和监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，包括桌板和侧支撑板，所述侧支撑板上设置有驱动轨道和轮座，所述轮座上设置有两个间隔设置有轮轴，所述轮轴上转动设置有轮体，所述轮体活动设置有在所述驱动轨道内，所述桌板上设置有朝上开口设置的收纳箱体，所述轮座上设置有延伸至所述收纳箱体内的支架，提供一种多功能的课桌，能根据教学状态的不同，切换三种模式，即正常模式，将课桌变形为正常课桌状态，多媒体模式，将课桌变形为可操控电脑的模式，学习模式，能将显示器抬起，方便学生边学边练习，不占用台面空间，采用一个驱动完成以上所有模式的切换，结构简单。

Description

一种具备调节结构的智慧型教学用课桌和监测方法
技术领域
本发明涉及智能教学系统，特别涉及一种具备调节结构的智慧型教学用课桌和监测方法。
背景技术
随着教学手段的丰富多样，多媒体教学的效果远比一般讲学的效果好，获得大范围的推广，随着科技的发展及人民生活水平的不断提高，家长对子女的幼儿教育问题越来越重视，采用科技教学时发展的必经之路，但是由于现有的教学手段较为单一，而且教学设备结构的设计存在不合理的情况，大大的降低了教学质量，同时不能监控学生在课堂上的状态，导致老师时刻监视每位学生，增加老师的疲劳程度，现有的教学课桌功能单一，教学使用范围小。
故此，现有的教学设备及方法需要进一步改善。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，能切换多种教学状态，适应性强，且采用联动结构，一个驱动完成多个动作。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，包括桌板和侧支撑板，所述侧支撑板上设置有驱动轨道和轮座，所述轮座上设置有两个间隔设置有轮轴，所述轮轴上转动设置有轮体，所述轮体活动设置有在所述驱动轨道内，所述桌板上设置有朝上开口设置的收纳箱体，所述轮座上设置有延伸至所述收纳箱体内的支架，所述支架上设置有显示屏，所述收纳箱体上设置有第一铰接座，所述第一铰接座上铰接有伸缩机构，所述支架上设置有第二铰接座，所述伸缩机构的输出端和所述第二铰接座铰接，所述桌板上间隔设置有开槽和齿轮槽，所述开槽和所述齿轮槽之间设置有轴孔连通，所述轴孔内穿插有转轴，所述转轴靠近所述开槽一端设置有翻转键盘，靠近所述齿轮槽一端设置有传动齿轮，所述桌板下表面设置有移动机构，所述移动机构的活动部设置有齿条，所述齿条和所述传动齿轮啮合传动，所述齿条侧壁设置有第三铰接座，所述第三铰接座和其中一根所述轮轴之间铰接有连杆，所述桌板上设置有用于检测学生是否存在的第一人脸识别装置，所述桌板上设置有用于检测学生是否打瞌睡的眼瞳识别装置；
所述驱动轨道包括有设置在所述侧支撑板表面的竖向轨道，和所述竖向轨道上端连接的倾斜轨道。
进一步地，所述桌板上设置有微处理器，所述微处理器通讯连接于所述第一人脸识别装置和眼瞳识别装置，所述微处理器通讯连接有显示器；
所述眼瞳识别装置采用虹膜识别技术用于检测学生是否闭眼并发出信号给所述微处理器；
所述第一人脸识别装置用于检测并确定学生身份并将信号发送给所述微处理器；
所述显示器将微处理器处理后的结果进行显示。
进一步地，所述桌板上设置有图像捕捉器，所述桌板上设置有用于检测前方学生人脸的第二人脸识别装置，所述图像捕捉器通讯连接于所述微处理器，所述第二人脸识别装置通讯连接于所述微处理器。
进一步地，所述桌板上设置有信号发射器，所述信号发射器通讯连接于所述微处理器，所述信号发射器通讯连接有移动终端。
进一步地，所述桌板上设置有主机，所述主机通讯连接于显示屏。
进一步地，所述伸缩机构为推杆电机，所述第二铰接座设置在所述支架的中部，推杆电机的输出端和所述第二铰接座铰接。
进一步地，所述翻转键盘两侧壁为弧形设置，所述开槽两侧壁为弧形设置，所述翻转键盘侧壁贴紧于所述开槽内壁旋转，所述翻转键盘上表面设置有键盘本体，下表面设置有填充桌面。
进一步地，所述移动机构纵向设置，所述移动机构包括有设置在所述桌板下表面的纵向轨道，活动设置在所述纵向轨道内的滑块。
本发明的目的是为了提供一种监测方法，能实时监控学生状态，并将学生状态进行展示，提高学生课堂上的纪律。
一种监测方法，包括步骤一、所述微处理器采用可编辑控制器，应用于判断所述第一人脸识别装置、眼瞳识别装置、图像捕捉器和第二人脸识别装置的信息；
步骤二、预先在所述第一人脸识别装置录入对应学生的人脸信息，可编辑控制器接收并判断人脸信息是否匹配，接着将判断信息传输给所述显示器进行显示；
步骤三、预先在所述第二人脸识别装置录入前方课桌对应学生的人脸信息，当第二人脸识别装置检测到前方学生转头后，将信号传输给可编辑控制器，可编辑控制器将信息从所述显示器上进行显示；
步骤四、预先在所述眼瞳识别装置上录入对应学生的眼瞳信息，所述眼瞳识别装置用于检测学生是否闭眼打瞌睡，将所检测信号发送给可编辑控制器，可编辑控制器将信息传输给所述显示器进行显示；
步骤五、图像捕捉器通讯连接有对比模块，所述对比模块通讯连接有数据库，所述对比模块通讯连接于可编辑控制器；
步骤六、数据库预先存放学生不专心上课的各种姿势图片，所述图像捕捉器实时捕捉学生图像，对比模块将所捕捉的实时图片和数据库图像进行对比，对比模块将对比信息传输给所述可编辑控制器进行处理，在所述显示器上进行显示。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：
本发明解决了现有智能教学系统及设备中存在的不足，具备以下的优点，提供一种多功能的课桌，能根据教学状态的不同，切换三种模式，即正常模式，将课桌变形为正常课桌状态，多媒体模式，将课桌变形为可操控电脑的模式，学习模式，能将显示器抬起，方便学生边学边练习，不占用台面空间，采用一个驱动完成以上所有模式的切换，结构简单，不需要更多的驱动元件完成所有动作，节省成本，同时提高教学效果，课桌适应性更强，适合各种环境教学，同时通过各种监控设备能监控学生是否存在，学生是否打瞌睡的优点，大大的提高了教学的质量，且结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明的使用状态立体图之一；
图2为本发明的使用状态立体图之二；
图3为本发明的使用状态立体图之三；
图4为本发明的主视图；
图5为图4沿A-A线的剖视图；
图6为图4沿B-B线的剖视图；
图7为图4沿C-C线的剖视图；
图8为本发明的系统设备布局实施例之一示意图；
图9为本发明的单独传输学生信息给家长终端示意图；
图10为本发明的学生违规动作捕捉示意图；
图11为本发明的监控方法示意图；
图12为本发明的系统连接示意图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12，本发明提供
一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，包括桌板181和侧支撑板180，所述侧支撑板180上设置有驱动轨道182和轮座183，所述轮座183上设置有两个间隔设置有轮轴184，所述轮轴184上转动设置有轮体185，所述轮体185活动设置有在所述驱动轨道182内，所述桌板181上设置有朝上开口设置的收纳箱体186，所述轮座183上设置有延伸至所述收纳箱体186内的支架187，所述支架187上设置有显示屏188，所述收纳箱体186上设置有第一铰接座189，所述第一铰接座189上铰接有伸缩机构191，所述支架187上设置有第二铰接座192，所述伸缩机构191的输出端和所述第二铰接座192铰接，所述桌板181上间隔设置有开槽193和齿轮槽194，所述开槽193和所述齿轮槽194之间设置有轴孔195连通，所述轴孔195内穿插有转轴196，所述转轴196靠近所述开槽193一端设置有翻转键盘197，靠近所述齿轮槽194一端设置有传动齿轮198，所述桌板181下表面设置有移动机构199，所述移动机构199的活动部设置有齿条281，所述齿条281和所述传动齿轮198啮合传动，所述齿条281侧壁设置有第三铰接座282，所述第三铰接座282和其中一根所述轮轴184之间铰接有连杆283，所述桌板181上设置有用于检测学生是否存在的第一人脸识别装置14，所述桌板181上设置有用于检测学生是否打瞌睡的眼瞳识别装置15；
所述驱动轨道182包括有设置在所述侧支撑板180表面的竖向轨道1821，和所述竖向轨道1821上端连接的倾斜轨道1822；
以上结构原理：通过一个伸缩机构191作为驱动元件，切换课桌切换三种教学模式；
正常模式：即为伸缩机构191收缩状态，所有机械结构处于复原状态；此模式为正常教学使用；
多媒体模式：即为伸缩机构191伸出一半状态，两个轮体185沿竖向轨道1821上升，上升过程带动轮座183上升，轮座183带动支架187上升，显示屏188在支架187上升的带动下从收纳箱体186内升起，同时，其中一根轮轴184推动连杆283上升，连杆283上端推动移动机构199向外侧移动，移动机构199上的活动部带动齿条281 移动，齿条281和传动齿轮198啮合传动，传动齿轮198旋转180°，正好将翻转键盘197翻向正面，键帽朝上，将翻转键盘197切为使用状态，此模式为学生使用电脑模式，不用步行至多媒体教室；
学习模式：即为伸缩机构191完全审查处，两个轮体185移动至倾斜轨道1822位置，两个轮体185之间的连接线倾斜，带动轮座183 同样倾斜，显示屏188脱离课桌至课桌上方，并跟随轮座183倾斜设置，便于腾出课桌空间和观看黑板，同时，连杆283带动移动机构 199的移动部继续前几，带动齿条281前进，传动齿轮198继续旋转 180°，使原本键帽朝上的翻转键盘197背部朝上，并和课桌上表面平齐，方便书写作业等等，此模式可以作为边学习边练习作用等等。
本发明所述桌板181上设置有微处理器100，所述微处理器100 通讯连接于所述第一人脸识别装置14和眼瞳识别装置15，所述微处理器100通讯连接有显示器200；
所述眼瞳识别装置15采用虹膜识别技术用于检测学生是否闭眼并发出信号给所述微处理器100；
所述第一人脸识别装置14用于检测并确定学生身份并将信号发送给所述微处理器100；
所述显示器200将微处理器100处理后的结果进行显示。
本发明所述桌板181上设置有图像捕捉器300，所述桌板181上设置有用于检测前方学生人脸的第二人脸识别装置400，所述图像捕捉器300通讯连接于所述微处理器100，所述第二人脸识别装置400 通讯连接于所述微处理器100。
本发明所述桌板181上设置有信号发射器500，所述信号发射器 500通讯连接于所述微处理器100，所述信号发射器500通讯连接有移动终端600。
本发明所述桌板181上设置有主机284，所述主机284通讯连接于显示屏188。
本发明所述伸缩机构191为推杆电机，所述第二铰接座192设置在所述支架187的中部，推杆电机的输出端和所述第二铰接座192铰接。
本发明所述翻转键盘197两侧壁为弧形设置，所述开槽193两侧壁为弧形设置，所述翻转键盘197侧壁贴紧于所述开槽193内壁旋转，所述翻转键盘197上表面设置有键盘本体，下表面设置有填充桌面。
本发明所述移动机构199纵向设置，所述移动机构199包括有设置在所述桌板181下表面的纵向轨道1991，活动设置在所述纵向轨道1991内的滑块1992。
一种监测方法，包括步骤一、所述微处理器100采用可编辑控制器，应用于判断所述第一人脸识别装置14、眼瞳识别装置15、图像捕捉器300和第二人脸识别装置400的信息；
步骤二、预先在所述第一人脸识别装置14录入对应学生的人脸信息，可编辑控制器接收并判断人脸信息是否匹配，接着将判断信息传输给所述显示器200进行显示；
步骤三、预先在所述第二人脸识别装置400录入前方课桌13对应学生的人脸信息，当第二人脸识别装置400检测到前方学生转头后，将信号传输给可编辑控制器，可编辑控制器将信息从所述显示器 200上进行显示；
步骤四、预先在所述眼瞳识别装置15上录入对应学生的眼瞳信息，所述眼瞳识别装置15用于检测学生是否闭眼打瞌睡，将所检测信号发送给可编辑控制器，可编辑控制器将信息传输给所述显示器 200进行显示；
步骤五、图像捕捉器300通讯连接有对比模块998，所述对比模块998通讯连接有数据库997，所述对比模块998通讯连接于可编辑控制器；
步骤六、数据库997预先存放学生不专心上课的各种姿势图片，所述图像捕捉器300实时捕捉学生图像，对比模块998将所捕捉的实时图片和数据库997图像进行对比，对比模块998将对比信息传输给所述可编辑控制器进行处理，在所述显示器200上进行显示。
通过以上的方法能够实时的监控学生的状态，同时可以设置有评分系统，根据当前所有总状态进行评分；
方便老师观察学生的得分，从而判断出学生是否处于学习状态、不认真状态等等；
同样也可以得出当前老师教学质量的高低，如学生在每个老师的课堂表现不一，则可以判断出老师的教学质量，用于评定老师的教学效果等等，可以双向评定；
同样以上评分系统或者以上模块检测可以连接信号灯：
信号灯可分为多个等级，如绿灯为优良状态、黄灯为中等状态、红灯为不良状态等等，便于老师观察。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，包括桌板(181)和侧支撑板(180)，其特征在于：所述侧支撑板(180)上设置有驱动轨道(182)和轮座(183)，所述轮座(183)上设置有两个间隔设置有轮轴(184)，所述轮轴(184)上转动设置有轮体(185)，所述轮体(185)活动设置有在所述驱动轨道(182)内，所述桌板(181)上设置有朝上开口设置的收纳箱体(186)，所述轮座(183)上设置有延伸至所述收纳箱体(186)内的支架(187)，所述支架(187)上设置有显示屏(188)，所述收纳箱体(186)上设置有第一铰接座(189)，所述第一铰接座(189)上铰接有伸缩机构(191)，所述支架(187)上设置有第二铰接座(192)，所述伸缩机构(191)的输出端和所述第二铰接座(192)铰接，所述桌板(181)上间隔设置有开槽(193)和齿轮槽(194)，所述开槽(193)和所述齿轮槽(194)之间设置有轴孔(195)连通，所述轴孔(195)内穿插有转轴(196)，所述转轴(196)靠近所述开槽(193)一端设置有翻转键盘(197)，靠近所述齿轮槽(194)一端设置有传动齿轮(198)，所述桌板(181)下表面设置有移动机构(199)，所述移动机构(199)的活动部设置有齿条(281)，所述齿条(281)和所述传动齿轮(198)啮合传动，所述齿条(281)侧壁设置有第三铰接座(282)，所述第三铰接座(282)和其中一根所述轮轴(184)之间铰接有连杆(283)，所述桌板(181)上设置有用于检测学生是否存在的第一人脸识别装置(14)，所述桌板(181)上设置有用于检测学生是否打瞌睡的眼瞳识别装置(15)；
所述驱动轨道(182)包括有设置在所述侧支撑板(180)表面的竖向轨道(1821)，和所述竖向轨道(1821)上端连接的倾斜轨道(1822)。
2.根据权利要求1所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述桌板(181)上设置有微处理器(100)，所述微处理器(100)通讯连接于所述第一人脸识别装置(14)和眼瞳识别装置(15)，所述微处理器(100)通讯连接有显示器(200)；
所述眼瞳识别装置(15)采用虹膜识别技术用于检测学生是否闭眼并发出信号给所述微处理器(100)；
所述第一人脸识别装置(14)用于检测并确定学生身份并将信号发送给所述微处理器(100)；
所述显示器(200)将微处理器(100)处理后的结果进行显示。
3.根据权利要求2所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述桌板(181)上设置有图像捕捉器(300)，所述桌板(181)上设置有用于检测前方学生人脸的第二人脸识别装置(400)，所述图像捕捉器(300)通讯连接于所述微处理器(100)，所述第二人脸识别装置(400)通讯连接于所述微处理器(100)。
4.根据权利要求3所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述桌板(181)上设置有信号发射器(500)，所述信号发射器(500)通讯连接于所述微处理器(100)，所述信号发射器(500)通讯连接有移动终端(600)。
5.根据权利要求1所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述桌板(181)上设置有主机(284)，所述主机(284)通讯连接于显示屏(188)。
6.根据权利要求1所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述伸缩机构(191)为推杆电机，所述第二铰接座(192)设置在所述支架(187)的中部，推杆电机的输出端和所述第二铰接座(192)铰接。
7.根据权利要求1所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述翻转键盘(197)两侧壁为弧形设置，所述开槽(193)两侧壁为弧形设置，所述翻转键盘(197)侧壁贴紧于所述开槽(193)内壁旋转，所述翻转键盘(197)上表面设置有键盘本体，下表面设置有填充桌面。
8.根据权利要求1所述的一种具备调节结构的智慧型教学用课桌，其特征在于：所述移动机构(199)纵向设置，所述移动机构(199)包括有设置在所述桌板(181)下表面的纵向轨道(1991)，活动设置在所述纵向轨道(1991)内的滑块(1992)。
9.一种监测方法，包括权利要求1-8所述，其特征在于：
包括步骤一、所述微处理器(100)采用可编辑控制器，应用于判断所述第一人脸识别装置(14)、眼瞳识别装置(15)、图像捕捉器(300)和第二人脸识别装置(400)的信息；
步骤二、预先在所述第一人脸识别装置(14)录入对应学生的人脸信息，可编辑控制器接收并判断人脸信息是否匹配，接着将判断信息传输给所述显示器(200)进行显示；
步骤三、预先在所述第二人脸识别装置(400)录入前方课桌(13)对应学生的人脸信息，当第二人脸识别装置(400)检测到前方学生转头后，将信号传输给可编辑控制器，可编辑控制器将信息从所述显示器(200)上进行显示；
步骤四、预先在所述眼瞳识别装置(15)上录入对应学生的眼瞳信息，所述眼瞳识别装置(15)用于检测学生是否闭眼打瞌睡，将所检测信号发送给可编辑控制器，可编辑控制器将信息传输给所述显示器(200)进行显示；
步骤五、图像捕捉器(300)通讯连接有对比模块(998)，所述对比模块(998)通讯连接有数据库(997)，所述对比模块(998)通讯连接于可编辑控制器；
步骤六、数据库(997)预先存放学生不专心上课的各种姿势图片，所述图像捕捉器(300)实时捕捉学生图像，对比模块(998)将所捕捉的实时图片和数据库(997)图像进行对比，对比模块(998)将对比信息传输给所述可编辑控制器进行处理，在所述显示器(200)上进行显示。
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