CN114120725A - 一种计算机科学教学用可视化远程教学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，不仅解决了实物教学过程中的空间所限导致的人数过少的问题，同时还解决了在通过计算机远程教学时无法一直保持在最佳教学角度，同时可以在远程操控观察视角来更好的进行学习，其解决的技术方案是，包括桌体，其特征在于，还包括固定连接在桌体上端的观察装置和位于桌体上控制观察角度的控制装置，观察装置包括球形透明壳体，透明壳体内内转动连接有观察架，观察架上开设有弧形导轨，导轨内滑动连接有运动块，运动块上伸出有摄像头，导轨上设有用于驱动摄像头进行运动的摄像驱动装置，观察架转动连接在透明壳体上，观察架经观察架驱动装置进行驱动，控制装置控制观察架角度和摄像头位置。

Description

一种计算机科学教学用可视化远程教学装置

技术领域

本发明涉及一种远程教学装置，特别是一种计算机科学教学用可视化远程教学装置。

背景技术

随着教学水平以及教学方式的发展，越来越多的注重与计算机网络教学，其中计算机教学具有能打破时空上的局限以及扩大学生的知识面的优点，同时计算机网络远程教学不仅可以一对多的不限制受众，还能保存教学内容，同时能够根据个人的时间安排来决定何时进行学习，不仅提高了学习效率同时还能更加灵活的学习，计算机网络远程教学还能够在一对多的教学过程中实现互动，而且可以提供远程操作方法，使得互动过程中可以远程遥控，从而达到互动式教学的目的，还能激发学生的学习兴趣。

传统教学方式不仅受限于教学水平与教具，同时还对演示过程中的人数以及演示时观看的角度有关，在教学过程中，特别是实物教学时，不仅受场地限制一次教学数量有限，同时能够观察到实物的学生较少，在观察时的角度每个人均不同，观察时仅有少量能够在最佳观察角度来进行学习，若人数较多时可能教学后依然有同学连实物都没近距离看到过，所以需要一种能够进行传播的远程教学装置，不仅要使得每个学生均能观察到，同时可以任意设定观察角度，在实物演示时可以进行最佳角度的观察，方便学习，同时远程教学不受限于距离，可以随时随地的学习，同时能够反复学习来加深与巩固所学知识。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，不仅解决了实物教学过程中的空间所限导致的人数过少的问题，同时还解决了在教学时无法一直保持在最佳教学角度，使得讲解时更加易懂，同时可以在远程操控观察视角来更好的进行学习。

其解决的技术方案是，包括桌体，其特征在于，还包括固定连接在桌体上端的观察装置和位于桌体上控制观察角度的控制装置，观察装置包括球形透明壳体，透明壳体内内转动连接有观察架，观察架上开设有弧形导轨，弧形导轨圆心与透明壳体圆形重合，弧形导轨内滑动连接有运动块，运动块朝向内侧伸出有摄像头，弧形导轨上设有用于驱动摄像头进行运动的摄像驱动装置，观察架后端转动连接在透明壳体上，观察架经位于桌体上的观察架驱动装置进行驱动，控制装置控制观察架转动角度和摄像头的位置。

作为优选，所述透明壳体前端开设有圆形通孔，桌体从圆形通孔内伸入到透明壳体内有支撑板，支撑板外缘设有挡板。

作为优选，所述观察架包括上转动架和下转动架，上转动架与下转动架后端同轴且交错布置，上转动架和下转动架前端分别连接有定位盘，两定位盘同轴转动连接，各个定位盘外表面上分别开设有定位齿，桌体内设有与各个定位齿相配合的定位伸缩杆。

作为优选，所述观察架驱动装置包括转动连接在透明壳体上的驱动柱，驱动柱前端开设有交错布置的竖向槽口和横向槽口，竖向槽口和横向槽口内分别滑动连接有对称布置的连接块，驱动柱内同轴滑动连接有驱动杆，驱动杆上与竖向槽口和横向槽口位置相对应处分别设有驱动块，驱动块为斜向布置，各个连接块与相对应的驱动块之间相配合，驱动杆后端开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹传动有螺纹杆，螺纹杆经固定连接在驱动柱上的小电机进行驱动。

本发明有益效果是：1.能够不受空间所限的进行远程教学；

2.教学过程中可以经由教学人员控制实时的反映在最佳学习视角，方便了解与学习；

3.视角可以任意调节的同时可以通过远程操控来进一步观察；

4.调节后视角自动进行定位，防止观察角度移动；

5.可以使用多个视角来进行详细观察。

附图说明

图1为本发明整体示意图。

图2为本发明整体示意图第二视角。

图3为本发明剖视图。

图4为本发明内部结构示意图。

图5为本发明内部结构示意图第二视角。

图6为本发明观察架驱动装置示意图。

图7为本发明观察架驱动装置示意图第二视角。

图8为本发明观察架驱动装置剖视图。

图9为本发明观察架驱动装置内部结构示意图。

图10为本发明观察架驱动装置内部结构示意图第二视角。

图11为本发明观察架驱动装置内部结构示意图第三视角。

图12为本发明控制装置示意图。

图13为本发明控制装置剖视图。

附图标记

1、桌体；2、透明壳体；3、观察架；4、弧形导轨；5、运动块；6、摄像头；7、支撑板；8、上转动架；9、下转动架；10、定位盘；11、定位齿；12、驱动柱；13、连接块；14、驱动杆；15、驱动块；16、螺纹孔；17、螺纹杆；18、小电机；19、连接弹簧；20、驱动齿；21、限位柱；22、卷绕电机；23、控制环；24、控制杆；25、触发杆；26、复位弹簧；27、触发球；28、触发片。

具体实施方式

以下结合附图1-13对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

该实施例在使用时，球形透明壳体2固定连接在桌体1上，且位于透明壳体2前端开设有圆形口，桌体1从圆心口向内伸出有支撑板7，在讲解时在支撑板7上完成，同时可以通过摄像头6来进行远程教学，在教学过程中可以实时的改变需要进行教学的角度，角度的控制通过控制装置来进行调节，而支撑板7材质也需要采用透明材质，可以同过下方来观察使得没有观察死角，而且可以在观察架3进行观察过程中来进行多角度的观察。

在常态时，摄像头6分别位于两观察架3上，两观察架3分别位于桌体1上端面的上下两端，且分别用上转动架8和下转动架9来表示，其中上转动架8和下转动架9上的弧形轨道分别与透明壳体2的圆心重合，而弧形轨道内滑动连接的运动块5同样与透明壳体2之间同心，而运动块5又仅能沿着弧形轨道进行运动，所以无论摄像头6怎么运动，其指向的圆心均为透明壳体2的圆心，而依靠对观察架3与运动块5的运动来对摄像角度进行调节，在未调节时观察架3被定位伸缩杆进行定位，在进行调节时，相应的定位伸缩杆会进行伸缩来失去对观察架3的定位力，使得观察架3可以被进行移动，控制装置每次仅可以对一个观察架3或一个运动块5进行调节。

在调节观察架3时，通过控制装置来对观察架3的位置进行调节，在调节完成后再通过对运动块5的位置调节来进行调整位置，控制装置的控制环23内球铰接有控制杆24，用手来拨动控制杆24向相应的方向进行运动，控制杆24上端向上伸出，控制杆24下端固定连接有触发杆25，触发杆25下端圆周均布有多个复位弹簧26，各个复位弹簧26可以使得控制杆24在没有外力作用下始终保持原位，同时起到复位作用，触发杆25下端固定连接有触发球27，控制环23下端固定连接有多个触发片28，在触发球27与响应的触发片28之间接触时，控制相应的部件进行运动，其中位于前后方向的触发片28用来控制运动块5的前后位置，位于左右方向的触发片28用来控制观察架3的位置，在调节完成相应的观察架3位置后，定位伸缩杆会自动进行定位，防止在未进行调节时进行位移。

再调节过程中，在需要对相应的观察架3进行调节时，先确定需要进行调节的观察架3是位于上端的观察架3还是位于下端的观察架3，可以对两观察架3进行区分，然后通过观察架3驱动装置先来决定控制哪个观察架3进行运动，可以采用按钮来控制或采用命令的形式来决定，可以采用现有技术中的通电开关来控制驱动柱12内的驱动杆14来选择，先来控制驱动杆14的位移来决定对哪个观察架3来进行控制，在选定好要控制的观察架3后，通过按钮来控制小电机18的正反转来控制螺纹杆17进行转动，螺纹杆17转动过程中会控制驱动杆14在驱动柱12内滑动，螺纹杆17在滑动过程中，若驱动杆14向前滑动，由于驱动杆14前端的驱动块15为前大后小的斜向布置，驱动杆14后端的驱动块15为前小后大的斜向布置，各个连接块13与相对应的驱动块15之间相配合，所以位于前端的驱动块15会被挤压，使得前端的连接块13会与对应的观察架3之间挤压，从而与响应的观察架3之间进行连接，在连接完成后，通过控制驱动柱12进行运动即可对相应的观察架3进行驱动，同时在调节前，响应的定位伸缩杆会失去定位力，从而使得观察架3可以进行移动，相对应的连接块13位于驱动杆14外侧分别设有连接弹簧19，连接弹簧19为拉簧，拉簧可以使得连接块13始终保持向内有收缩的力，这样可以使得未进行驱动的连接块13不会向外进行运动，同时在前端的连接块13向外伸出时，位于后端的连接块13就在拉簧作用下向内收缩，防止对转动进行影响，在调节完成后进行复位即可失去对两观察架3的调节作用，同时通过定位伸缩杆来进行定位，在需要调节另一个观察架3时，通过控制螺纹杆17的反转即可控制驱动杆14的反向滑动运动，从而控制位于后侧的连接块13来向外进行伸出，由于前侧和后侧的连接块13分别连接不同的观察架3上，且由于连接块13在移动时仅能控制其中一个观察架3进行移动，所以在未进行驱动的观察架3需要进行定位，驱动柱12后端设有驱动齿20，桌体1上设有用于对驱动齿20进行驱动的驱动电机，控制驱动电机进行转动即可对驱动柱12进行驱动，而驱动柱12内当前连接的观察杆会同步的被驱动。

在通过摄像驱动装置来对摄像头6进行驱动过程中，卷绕电机22上卷绕有驱动绳索，驱动绳索为环形且与运动块5之间固定连接，卷绕电机22在正反转过程中会控制运动块5进行移动，卷绕电机22被控制装置进行控制，在选定当前要控制的观察架3后，将控制装置向前按压，使得卷绕电机22正转来将运动块5向前驱动，而反向驱动控制杆24时卷绕电机22反转即可将摄像头6向相反的方向拉动，然后在调节完成后停止动作，为了防止驱动绳索对其余部件造成影响，通过限位柱21来对驱动绳索进行限位，使得驱动绳索轨迹始终与弧形轨道相同。

控制装置在通过驱动柱12连接到相应的观察杆后只需要向左或向右摆动，即可对响应的观察杆的转动方向来进行，同时对观察架3上的摄像头6位置进行调节，即可获得想要获得的观察位置，还可以其中一个使用控制装置来控制另一个使用网络来控制，使得不仅有指导视角，同时还能自由调整想要观看的视角。

Claims (9)

1.一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，包括桌体（1），其特征在于，还包括固定连接在桌体（1）上端的观察装置和位于桌体（1）上控制观察角度的控制装置，观察装置包括球形透明壳体（2），透明壳体（2）内内转动连接有观察架（3），观察架（3）上开设有弧形导轨（4），弧形导轨（4）圆心与透明壳体（2）圆形重合，弧形导轨（4）内滑动连接有运动块（5），运动块（5）朝向内侧伸出有摄像头（6），弧形导轨（4）上设有用于驱动摄像头（6）进行运动的摄像驱动装置，观察架（3）后端转动连接在透明壳体（2）上，观察架（3）经位于桌体（1）上的观察架（3）驱动装置进行驱动，控制装置控制观察架（3）转动角度和摄像头（6）的位置。

2.根据权利要求1所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述透明壳体（2）前端开设有圆形通孔，桌体（1）从圆形通孔内伸入到透明壳体（2）内有支撑板（7），支撑板（7）外缘设有挡板。

3.根据权利要求1所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述观察架（3）包括上转动架（8）和下转动架（9），上转动架（8）与下转动架（9）后端同轴且交错布置，上转动架（8）和下转动架（9）前端分别连接有定位盘（10），两定位盘（10）同轴转动连接，各个定位盘（10）外表面上分别开设有定位齿（11），桌体（1）内设有与各个定位齿（11）相配合的定位伸缩杆。

4.根据权利要求1所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述观察架（3）驱动装置包括转动连接在透明壳体（2）上的驱动柱（12），驱动柱（12）前端开设有交错布置的竖向槽口和横向槽口，竖向槽口和横向槽口内分别滑动连接有对称布置的连接块（13），驱动柱（12）内同轴滑动连接有驱动杆（14），驱动杆（14）上与竖向槽口和横向槽口位置相对应处分别设有驱动块（15），驱动块（15）为斜向布置，各个连接块（13）与相对应的驱动块（15）之间相配合，驱动杆（14）后端开设有螺纹孔（16），螺纹孔（16）内螺纹传动有螺纹杆（17），螺纹杆（17）经固定连接在驱动柱（12）上的小电机（18）进行驱动。

5.根据权利要求4所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述驱动杆（14）前端的驱动块（15）为前大后小的斜向布置，驱动杆（14）后端的驱动块（15）为前小后大的斜向布置，相对应的连接块（13）位于驱动杆（14）外侧分别设有连接弹簧（19），连接弹簧（19）为拉簧，驱动柱（12）后端设有驱动齿（20），桌体（1）上设有用于对驱动齿（20）进行驱动的驱动电机。

6.根据权利要求1所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述摄像驱动装置包括固定连接在观察架（3）外侧的多个限位柱（21），位于观察架（3）上设有卷绕电机（22），卷绕电机（22）转轴上卷绕有驱动绳索，驱动绳索固定连接在运动块（5）上，驱动绳索控制运动块（5）沿弧形导轨（4）进行运动，驱动绳索被限位柱（21）进行导向。

7.根据权利要求1所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述控制装置包括固定连接在桌体（1）上的控制环（23），控制环（23）内球铰接有控制杆（24），控制杆（24）上端向上伸出，控制杆（24）下端固定连接有触发杆（25），触发杆（25）下端圆周均布有多个复位弹簧（26），触发杆（25）下端固定连接有触发球（27），控制环（23）下端固定连接有多个触发片（28）。

8.根据权利要求3所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述控制装置驱动观察架（3）驱动装置进行运动，在观察架（3）驱动装置未进行运动时，观察架（3）经定位伸缩杆进行定位。

9.根据权利要求2所述一种计算机科学教学用可视化远程教学装置，其特征在于，所述支撑板（7）为透明材质制成。

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