CN113376171B - 一种智能化电动控制实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能化电动控制实验装置，包括实验台，以及固定在实验台上端的顶架，所述实验台上设置有用于带动实验物体转动的转向驱动机构，所述转向驱动机构的上方设置有用于对实验物体进行检测的探测机构，所述顶架的上端底壁上设置有用于调整探测机构探测方位的探测驱动机构，探测驱动机构实时调整探测方位，并配合转向驱动机构实现探测机构交替对实验物体各个部位进行检测扫描，大大提高了扫描面积，实现三维及二维的图像的同时生成，通过在探测机构上增设缺陷识别功能，可对实验物体表面平整度进行检测，并通过控制器上中央处理器进行数据处理后，做出缺陷诊断，便于快速得出实验结果。
Description
技术领域
本发明属于实验设备相关技术领域，具体涉及一种智能化电动控制实验装置。
背景技术
智能化是指事物在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能满足人的各种需求的属性。比如无人驾驶汽车，就是一种智能化的事物，它将传感器物联网、移动互联网、大数据分析等技术融为一体，从而能动地满足人的出行需求。它之所以是能动的，是因为它不像传统的汽车，需要被动的人为操作驾驶。随着时代的发展智能化电动控制也逐渐应用至实验教学中。
现有的电动控制实验装置技术存在以下问题：传统的电动控制实验装置成像功能较为单一，不便于教学展开，而在对实验物体各部位进行检测扫描时存在较大盲区，因而在成像后存在较大缺陷，不便于准确了解实验物体的构造体型，同时无法对物体表面缺陷快速做出诊断，影响实验结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能化电动控制实验装置，以解决上述背景技术中提出的成像功能单一、检测扫描存在较大盲区与表面缺陷难以诊断的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化电动控制实验装置，包括实验台，以及固定在实验台上端的顶架，所述实验台上设置有用于带动实验物体转动的转向驱动机构，所述转向驱动机构的上方设置有用于对实验物体进行检测的探测机构，所述顶架的上端底壁上设置有用于调整探测机构探测方位的探测驱动机构，所述实验台的侧壁上固定安装有与转向驱动机构、探测机构、探测驱动机构信号连接的控制器。
优选的，所述控制器包括中央处理器与控制模块，所述中央处理器与控制模块为集成控制电路。
优选的，所述探测机构包括：
三维扫描模块，用于对实验物体进行三维扫描，并将扫描数据传送至控制器；
二维采集模块，用于对实验物体进行二维录像，并将图像信息传送至控制器；
缺陷识别模块，用于对实验物体表面平整度进行检测，并通过控制器上中央处理器进行处理，从而做出缺陷诊断；
图像生成模块，用于将三维扫描模块与二维采集模块采集的数据信息生成三维及二维图像数据；
图像传输模块，用于将图像生成模块生成的三维及二维图像数据通过无线、蓝牙与网络传输技术传输至终端平台。
优选的，所述探测驱动机构包括支撑吊架，所述支撑吊架上转动连接有外套筒，所述外套筒一侧的支撑吊架上固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一主动齿轮，所述外套筒的上端固定连接有第二从动齿轮，所述第一主动齿轮与第二从动齿轮相啮合，所述外套筒另一侧的支撑吊架上固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第二主动齿轮，所述外套筒的内部套设有第一轴杆，所述第一轴杆的上端固定连接有第一从动齿轮，所述第二主动齿轮与第一从动齿轮相啮合，所述外套筒的下端固定连接有U型支架，所述U型支架的下端转动连接有第二轴杆，所述第二轴杆上固定设置有第四从动齿轮，所述第一轴杆的下端固定连接有第三从动齿轮，所述第三从动齿轮与第四从动齿轮相啮合，所述第二轴杆上固定套设有固定套管，所述固定套管的下端固定连接有连接杆，所述连接杆的另一端固定连接有固定板。
优选的，所述探测机构包括两个检测探头，两个所述检测探头的上端均固定连接有柔性管，所述柔性管的上端与固定板固定连接。
优选的，两个所述检测探头呈左右对称分布，且下端向内侧倾斜。
优选的，所述转向驱动机构包括转盘，所述实验台的内部固定安装有第三电机，所述转盘与第三电机的输出端固定连接。
与现有电动控制实验装置技术相比，本发明提供了一种智能化电动控制实验装置，具备以下有益效果：
1、本发明通过在实验台上设置转向驱动机构，在转向驱动机构的上方设置有用于对实验物体进行检测的探测机构，并在顶架上设置有用于调整探测机构探测方位的探测驱动机构，另外在实验台的侧壁上设置与转向驱动机构、探测机构、探测驱动机构信号连接的控制器，探测驱动机构实时调整探测方位，并配合转向驱动机构实现探测机构交替对实验物体各个部位进行检测扫描，大大提高了扫描面积，实现三维及二维的图像的同时生成；
2、本发明通过将三维扫描与二维采集集中在探测机构上，可实现对实验物体的三维成型以及二维拍摄，同时增设缺陷识别功能，可对实验物体表面平整度进行检测，并通过控制器上中央处理器进行数据处理后，做出缺陷诊断，便于快速得出实验结果；
3、本发明检测探头通过柔性管连接固定，可手动调节检测探头的检测角度，使用便捷，可选择更换检测探头，对物体做多样检测，使用功能较多。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种智能化电动控制实验装置结构示意图；
图2为本发明提出的探测驱动机构与探测机构结构示意图；
图3为本发明提出的智能化电动控制实验流程图；
图4为本发明提出的探测机构功能模块图；
图中：1、实验台；2、转盘；3、探测机构；4、顶架；5、探测驱动机构；6、控制器；301、柔性管；302、检测探头；501、支撑吊架；502、第一电机；503、第一主动齿轮；504、第一从动齿轮；505、第二从动齿轮；506、第二主动齿轮；507、第二电机；508、第一轴杆；509、第三从动齿轮；510、第二轴杆；511、固定板；512、连接杆；513、固定套管；514、U型支架；515、第四从动齿轮；516、外套筒。
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-图4，本发明提供一种技术方案：一种智能化电动控制实验装置，包括实验台1，以及固定在实验台1上端的顶架4，实验台1上设置有用于带动实验物体转动的转向驱动机构，转向驱动机构包括转盘2，实验台1的内部固定安装有第三电机，转盘2与第三电机的输出端固定连接，通过将实验物体放置在转盘2上，通过第三电机带动转盘2转动，而在转向驱动机构的上方设置有用于对实验物体进行检测的探测机构3，探测机构3包括两个检测探头302，两个检测探头302的上端均固定连接有柔性管301，柔性管301的上端与固定板511固定连接，两个检测探头302呈左右对称分布，且下端向内侧倾斜，由两个检测探头302分别对转盘2上的实验物体进行三维扫描以及二维图像采集。
需要注意的是，顶架4的上端底壁上设置有用于调整探测机构3探测方位的探测驱动机构5，探测驱动机构5包括支撑吊架501，支撑吊架501上转动连接有外套筒516，外套筒516一侧的支撑吊架501上固定安装有第一电机502，第一电机502的输出端固定连接有第一主动齿轮503，外套筒516的上端固定连接有第二从动齿轮505，第一主动齿轮503与第二从动齿轮505相啮合，通过第一电机502带动第一主动齿轮503转动，通过第一主动齿轮503与第二从动齿轮505的啮合关系使外套筒516转动，从而实现探测机构3水平方向上的转向运动，外套筒516另一侧的支撑吊架501上固定安装有第二电机507，第二电机507的输出端固定连接有第二主动齿轮506，外套筒516的内部套设有第一轴杆508，第一轴杆508的上端固定连接有第一从动齿轮504，第二主动齿轮506与第一从动齿轮504相啮合，通过第二电机507带动第二主动齿轮506转动，通过第二主动齿轮506与第一从动齿轮504的啮合关系使第一轴杆508转动，外套筒516的下端固定连接有U型支架514，U型支架514的下端转动连接有第二轴杆510，第二轴杆510上固定设置有第四从动齿轮515，第一轴杆508的下端固定连接有第三从动齿轮509，第三从动齿轮509与第四从动齿轮515相啮合，在当第一轴杆508转动时，通过第一轴杆508下端第三从动齿轮509与第四从动齿轮515的啮合关系使第二轴杆510转动，进而实现探测机构3竖直方向上的转向运动，第二轴杆510上固定套设有固定套管513，固定套管513的下端固定连接有连接杆512，连接杆512的另一端固定连接有固定板511。
值得了解的是，实验台1的侧壁上固定安装有与转向驱动机构、探测机构3、探测驱动机构5信号连接的控制器6，控制器6包括中央处理器与控制模块，中央处理器与控制模块为集成控制电路，通过中央处理器对三维扫描模块与二维采集模块收集的数据信息进行运算处理，由控制器6操控信息上传。
需要留意的是，探测机构3包括：
三维扫描模块，用于对实验物体进行三维扫描，并将扫描数据传送至控制器6；
二维采集模块，用于对实验物体进行二维录像，并将图像信息传送至控制器6；
缺陷识别模块，用于对实验物体表面平整度进行检测，并通过控制器6上中央处理器进行处理，从而做出缺陷诊断；
图像生成模块，用于将三维扫描模块与二维采集模块采集的数据信息生成三维及二维图像数据；
图像传输模块，用于将图像生成模块生成的三维及二维图像数据通过无线、蓝牙与网络传输技术传输至终端平台。
本发明的工作原理及使用流程如下：在使用时，通过将实验物体放置在转盘2上并固定，操控控制器6启动第三电机，由第三电机带动转盘2转动，使实验物体绕着探测机构3缓慢运动，同时启动第一电机502与第二电机507，通过第一电机502带动第一主动齿轮503转动，通过第一主动齿轮503与第二从动齿轮505的啮合关系使外套筒516转动，从而实现探测机构3水平方向上的转向运动，通过第二电机507带动第二主动齿轮506转动，通过第二主动齿轮506与第一从动齿轮504的啮合关系使第一轴杆508转动，通过第一轴杆508下端第三从动齿轮509与第四从动齿轮515的啮合关系使第二轴杆510转动，进而实现探测机构3竖直方向上的转向运动；
可设定第一电机502与第二电机507的运转程序，并配合第三电机的驱动下使探测机构3交替对实验物体各个部位进行检测扫描，通过探测机构3上的两个三维与二维检测探头302采集数据信息，并由生成三维及二维图像数据，将图像数据传输至教师的电脑或教室的多媒体平台上，便于学生观察和理解。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种智能化电动控制实验装置，包括实验台（1），以及固定在实验台（1）上端的顶架（4），其特征在于：所述实验台（1）上设置有用于带动实验物体转动的转向驱动机构，所述转向驱动机构的上方设置有用于对实验物体进行检测的探测机构（3），所述顶架（4）的上端底壁上设置有用于调整探测机构（3）探测方位的探测驱动机构（5），所述实验台（1）的侧壁上固定安装有与转向驱动机构、探测机构（3）、探测驱动机构（5）信号连接的控制器（6）；
所述控制器（6）包括中央处理器与控制模块，所述中央处理器与控制模块为集成控制电路；
所述探测机构（3）包括：
三维扫描模块，用于对实验物体进行三维扫描，并将扫描数据传送至控制器（6）；
二维采集模块，用于对实验物体进行二维录像，并将图像信息传送至控制器（6）；
缺陷识别模块，用于对实验物体表面平整度进行检测，并通过控制器（6）上中央处理器进行处理，从而做出缺陷诊断；
图像生成模块，用于将三维扫描模块与二维采集模块采集的数据信息生成三维及二维图像数据；
图像传输模块，用于将图像生成模块生成的三维及二维图像数据通过无线、蓝牙与网络传输技术传输至终端平台；
所述探测驱动机构（5）包括支撑吊架（501），所述支撑吊架（501）上转动连接有外套筒（516），所述外套筒（516）一侧的支撑吊架（501）上固定安装有第一电机（502），所述第一电机（502）的输出端固定连接有第一主动齿轮（503），所述外套筒（516）的上端固定连接有第二从动齿轮（505），所述第一主动齿轮（503）与第二从动齿轮（505）相啮合，所述外套筒（516）另一侧的支撑吊架（501）上固定安装有第二电机（507），所述第二电机（507）的输出端固定连接有第二主动齿轮（506），所述外套筒（516）的内部套设有第一轴杆（508），所述第一轴杆（508）的上端固定连接有第一从动齿轮（504），所述第二主动齿轮（506）与第一从动齿轮（504）相啮合，所述外套筒（516）的下端固定连接有U型支架（514），所述U型支架（514）的下端转动连接有第二轴杆（510），所述第二轴杆（510）上固定设置有第四从动齿轮（515），所述第一轴杆（508）的下端固定连接有第三从动齿轮（509），所述第三从动齿轮（509）与第四从动齿轮（515）相啮合，所述第二轴杆（510）上固定套设有固定套管（513），所述固定套管（513）的下端固定连接有连接杆（512），所述连接杆（512）的另一端固定连接有固定板（511）；
所述探测机构（3）包括两个检测探头（302），两个所述检测探头（302）的上端均固定连接有柔性管（301），所述柔性管（301）的上端与固定板（511）固定连接；
两个所述检测探头（302）呈左右对称分布，且下端向内侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种智能化电动控制实验装置，其特征在于：所述转向驱动机构包括转盘（2），所述实验台（1）的内部固定安装有第三电机，所述转盘（2）与第三电机的输出端固定连接。
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