CN207709072U - 一种基于虚拟现实教育的滴管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于虚拟现实教育的滴管，包括由橡皮乳头和尖嘴玻璃管组成的滴管，所述滴管上设置有检测单元及与检测单元相连接的控制单元；所述检测单元包括设置在所述橡皮乳头内的压力检测模块，所述压力检测模块与所述控制单元相连用于将检测到的橡皮乳头受到的压力信号发送给所述控制单元；所述控制单元设置有一数据接口，所述控制单元通过所述数据接口与VR控制中心进行通信。当使用者在使用滴管时，每一步的操作有信号发送给VR控制中心，VR控制中心即可根据信号虚拟出相应的场景。本实用新型可以加强滴管实验的操作理解，加深操作规范性的认知，能随时随地、不受实验工具的限制进行实验。
Description
技术领域
本实用新型涉及滴管教育领域，具体为一种基于虚拟现实教育的滴管。
背景技术
在进行化学实验时，实验需加少量溶液时经常会用到胶头滴管。但是，初次操作滴管的人容易出现操作上的失误，如使用滴管时，用拇指和食指捏着，而不是用中指和无名指夹住；没有捏紧橡皮乳头先赶出滴管中的空气再把滴管伸入试剂瓶中，再放开手指；此外，滴加时，滴管没有保持垂直于容器上方，发生了倾斜等等。因此，在实际实验前，需要使用者学会滴管的正确使用方法，这样就需要去专门的实验场所如实验室进行操作。由于学校人数较多实验设备有限，每次训练的人数和受训的次数受到限制，有的学生甚至都没有实际的操作，因此容易导致训练效果不佳，影响后面实验的进行；此外，去实验室还需要配备其他实验工具，容易导致资源浪费和其他问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决进行滴管操作训练时，需要专门的实验场所，操作训练的人数和训练次数受到限制，从而导致训练效果不佳的问题，提供一种既能模拟滴管实验，又能实际操作的基于虚拟现实教育的滴管。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于虚拟现实教育的滴管，包括由橡皮乳头和尖嘴玻璃管组成的滴管，所述滴管上设置有检测单元及与检测单元相连接的控制单元；所述检测单元包括设置在所述橡皮乳头内的压力检测模块，所述压力检测模块与所述控制单元相连用于将检测到的橡皮乳头受到的压力信号发送给所述控制单元；所述控制单元设置有一数据接口，所述控制单元通过所述数据接口与外部设备进行通信。
优选的，所述压力检测模块包括压力传感器。
优选的，所述控制单元设置在所述尖嘴玻璃管底部。
优选的，所述检测单元还包括设置在所述尖嘴玻璃管侧壁上的倾角检测模块；所述倾角检测模块包括倾角传感器；所述倾角检测模块与所述控制单元相连用于将检测到的滴管的倾斜信号发送给所述控制单元。
优选的，所述控制单元还包括预处理模块和中央控制芯片；所述预处理模块的输入端与所述检测单元的输出端连接，所述预处理模块的输出端与中央控制芯片的输入端连接，所述中央控制芯片的输出端与所述数据接口相连。
优选的，所述预处理模块包括放大电路、滤波电路和模数转换电路；所述检测单元的输出端与所述放大电路的输入端相连；所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制芯片的输入端相连。
优选的，所述检测单元还包括设置在所述尖嘴玻璃管侧壁上的图像检测模块；所述图像检测模块包括摄像头；所述图像检测模块与所述控制单元相连用于将采集到的手指图像信息发送给所述控制单元。
优选的，所述预处理模块包括图像处理电路；所述图像检测模块的输出端与所述图像处理电路的输入端相连；所述图像处理电路的输出端与中央控制芯片的输入端相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型可以加强滴管实验的操作理解，加深操作规范性的认知，能随时随地、不受实验工具的限制进行实验。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的一种基于虚拟现实教育的滴管不局限于实施例。
附图说明
图1为本实用新型一种基于虚拟现实教育的滴管的结构示意图；
图2为本实用新型一种基于虚拟现实教育的滴管的原理图。
附图标识：1、橡皮乳头，2、尖嘴玻璃管，3、检测单元，31、压力检测模块，32、倾角检测模块，33、图像检测模块，4、控制单元，41、预处理模块，42、中央控制芯片，43、数据接口，5、VR控制中心。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
一种基于虚拟现实教育的滴管，包括由橡皮乳头1和尖嘴玻璃管2组成的滴管，所述滴管上设置有检测单元3及与检测单元3相连接的控制单元4；所述检测单元3包括设置在所述橡皮乳头1内的压力检测模块31，所述控制单元4设置在所述尖嘴玻璃管2底部，所述压力检测模块31与所述控制单元4相连用于将检测到的橡皮乳头1受到的压力信号发送给所述控制单元4；所述控制单元4设置有一数据接口43，所述控制单元4通过所述数据接口43与外部设备进行通信。所述控制单元4通过所述数据接口43连接到VR控制中心5，VR控制中心5能够模拟现实，能够随时随地的虚拟出逼真的滴管实验场景。由于检测单元3与控制单元4相连，控制单元4通过数据接口43与VR控制中心5相连，因此，当使用者在使用滴管时，对应的操作有信号发送给VR控制中心5，VR控制中心5即可根据信号虚拟出相应的场景。
作为优选，所述压力检测模块31包括压力传感器。压力传感器能感应到使用者的用力大小，VR控制中心5可以根据压力传感器传送的压力信号虚拟出实验中使用者的用力大小进行滴加，直观地显示给使用者，进而判断出力度是否合适。
作为优选，所述检测单元3还包括设置在所述尖嘴玻璃管2侧壁上的倾角检测模块32；所述倾角检测模块32包括倾角传感器；所述倾角检测模块32与所述控制单元4相连用于将检测到的滴管的倾斜信号发送给所述控制单元4。所述VR控制中心5可以根据倾角传感器的信号虚拟出实验中使用者操作的倾斜度，直观地显示给使用者，进而判断出操作时滴管是否倾斜。
作为优选，所述控制单元4包括预处理模块41和中央控制芯片42；所述预处理模块41的输入端与所述检测单元3的输出端连接，所述预处理模块41的输出端与中央控制芯片42的输入端连接，所述中央控制芯片42的输出端与所述数据接口43相连。所述中央控制芯片42采用STM32系列单片机。
作为优选，所述预处理模块41包括放大电路、滤波电路和模数转换电路；所述检测单元3的输出端与所述放大电路的输入端相连；所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制芯片42的输入端相连。其中，放大电路、滤波电路以及模数转换电路均采用现有电路，在此不加以赘述。
作为优选，所述检测单元3还包括设置在所述尖嘴玻璃管2侧壁上的图像检测模块33；所述图像检测模块33包括摄像头；所述图像检测模块33与所述控制单元4相连用于将采集到的手指图像信息发送给所述控制单元4。所述VR控制中心5可以根据摄像头拍摄的图像虚拟出实验中使用者的手指拿捏状态，直观地显示给使用者，进而判断出操作时拿捏橡皮乳头1的手指是否错误。其中，所述摄像头可以是多个。
作为优选，所述预处理模块41包括图像处理电路；所述图像检测模块33的输出端与所述图像处理电路的输入端相连；所述图像处理电路的输出端与中央控制芯片42的输入端相连。其中，图像处理电路可采用TM320C6X芯片，用于对图像进行预处理，比如去噪、灰度处理等。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种基于虚拟现实教育的滴管，包括由橡皮乳头和尖嘴玻璃管组成的滴管，其特征在于：所述滴管上设置有检测单元及与检测单元相连接的控制单元；所述检测单元包括设置在所述橡皮乳头内的压力检测模块，所述压力检测模块与所述控制单元相连用于将检测到的橡皮乳头受到的压力信号发送给所述控制单元；所述控制单元设置有一数据接口，所述控制单元通过所述数据接口与外部设备进行通信；
所述控制单元还包括预处理模块和中央控制芯片；所述预处理模块的输入端与所述检测单元的输出端连接，所述预处理模块的输出端与中央控制芯片的输入端连接，所述中央控制芯片的输出端与所述数据接口相连；所述中央控制芯片采用STM32系列单片机；
所述预处理模块包括放大电路、滤波电路和模数转换电路；所述检测单元的输出端与所述放大电路的输入端相连；所述放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接，所述模数转换电路的输出端与中央控制芯片的输入端相连；
所述检测单元还包括设置在所述尖嘴玻璃管侧壁上的图像检测模块；所述图像检测模块包括摄像头；所述图像检测模块与所述控制单元相连用于将采集到的手指图像信息发送给所述控制单元；
所述预处理模块还包括图像处理电路；所述图像检测模块的输出端与所述图像处理电路的输入端相连；所述图像处理电路的输出端与中央控制芯片的输入端相连；所述图像处理电路采用TM320C6X芯片。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实教育的滴管，其特征在于：所述压力检测模块包括压力传感器。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实教育的滴管，其特征在于：所述控制单元设置在所述尖嘴玻璃管底部。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实教育的滴管，其特征在于：所述检测单元还包括设置在所述尖嘴玻璃管侧壁上的倾角检测模块；所述倾角检测模块包括倾角传感器；所述倾角检测模块与所述控制单元相连用于将检测到的滴管的倾斜信号发送给所述控制单元。
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