CN111838965A - 一种跟随式智能讲桌设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跟随式智能讲桌设备及其工作方法，包括桌体、设置于桌体上方的移动机构、与移动机构相连的支撑机构以及控制机构，控制机构包括处理单元以及驱动单元，桌体包括桌面以及红外人体检测装置，红外人体检测装置用于检测教师的位置并将位置发送给处理单元，移动机构设置于桌面上，且包括弧形滑轨、设置于弧形滑轨内部的弧形滑块，弧形滑轨的左右两端与黑板的距离小于其中端与黑板的距离，支撑机构包括载物板、设置于载物板上的旋转台以及设置于旋转台上的支撑架，载物板的底部与弧形滑块的顶部相连，弧形滑块用于驱动载物板沿弧形滑轨移动，旋转台用于驱动支撑架水平旋转，支撑架中部设置有置物槽，置物槽用于放置个人电脑。

Description

一种跟随式智能讲桌设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及教育设备领域，特别涉及一种跟随式智能讲桌设备及其工作方法。

背景技术

为了方便整理、修改教学课件，教师经常会使用自己的笔记本电脑来制作课件，也会携带笔记本电脑去讲课，提高了教学效率。

上课时，将笔记本电脑放置在讲桌上，按照笔记本电脑内的课件来讲课，若是遇到需要将课件内容在黑板上书写的情况，教师会离开讲桌走至黑板前方书写，若是书写的内容较多，写至一半时，可能需要返回讲桌再看一遍课件，然后再返回黑板继续书写，这样就显得十分不便。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种跟随式智能讲桌设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种跟随式智能讲桌设备，包括桌体、设置于所述桌体上方的移动机构、与所述移动机构相连的支撑机构以及控制机构，所述控制机构包括处理单元以及驱动单元，所述处理单元与所述驱动单元连接，所述桌体包括桌面以及红外人体检测装置，所述红外人体检测装置与所述处理单元连接，用于检测教师的位置并将所述位置发送给所述处理单元，所述移动机构设置于所述桌面上，且包括弧形滑轨、设置于所述弧形滑轨内部的弧形滑块，所述弧形滑轨的左右两端与黑板的距离小于其中端与黑板的距离，所述支撑机构包括载物板、设置于所述载物板上的旋转台以及设置于所述旋转台上的支撑架，所述载物板的底部与所述弧形滑块的顶部相连，所述弧形滑块与所述驱动单元连接，用于驱动所述载物板沿所述弧形滑轨移动，所述旋转台与所述驱动单元连接，用于驱动所述支撑架水平旋转，所述支撑架中部设置有置物槽，所述置物槽用于放置个人电脑。

作为本发明的一种优选方式，所述弧形滑块的左右两端设置有限位板，所述限位板用于限制所述弧形滑块的移动范围，所述限位板的内侧设置有防撞条。

作为本发明的一种优选方式，所述控制机构还包括缩放操控单元，所述缩放操控单元分别与所述处理单元以及个人电脑连接，用于修改所述个人电脑中当前使用的课件的版面尺寸，所述版面的百分比尺寸与教师离桌体的距离对应。

作为本发明的一种优选方式，所述支撑机构还包括散热装置，所述散热装置设置于所述支撑架的下方，所述支撑架呈镂空构造，所述散热装置与所述驱动单元连接，用于给个人电脑散热，所述桌体上设置有散热装置的启动开关，所述启动开关与所述处理单元连接。

作为本发明的一种优选方式，所述弧形滑块的侧面设置有连接插槽，所述连接插槽内设置有麦克风，所述弧形滑块能够带动所述麦克风沿所述弧形滑轨移动。

一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：所述红外人体检测装置检测教师的第一位置并将所述第一位置发送给所述处理单元；

S102：所述处理单元根据所述第一位置计算教师与桌体之间的距离；

S103：所述处理单元判断所述距离是否大于或等于第一预设距离；

S104：若是，所述处理单元在所述弧形滑轨上提取出离所述第一位置最近的一点，并将该点设置为第二位置；

S105：所述处理单元向所述弧形滑块输出第一移动信号，所述驱动单元驱动所述弧形滑块移动至所述第二位置；

S106：所述处理单元根据所述第一位置计算所述支撑架正面向所述第一位置所需旋转的角度；

S107：所述处理单元向所述驱动单元输出旋转信号，所述驱动单元驱动所述旋转台旋转所述角度。

作为本发明的一种优选方式，S107还包括：

所述处理单元根据所述第一位置与桌体之间的距离提取出与所述距离对应的缩放百分比；

所述处理单元向缩放操控单元输出第一缩放信号，所述缩放操控单元将当前使用课件的版面按照对应的百分比进行缩放。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

若教师按动启动开关，所述处理单元向所述驱动单元输出散热信号，所述驱动单元驱动所述散热装置启动。

作为本发明的一种优选方式，S105之后还包括：

所述处理单元判断所述距离是否小于或等于第二预设距离；

若是，所述处理单元向所述弧形滑块输出第二移动信号，所述驱动单元驱动所述弧形滑块移动至初始位置。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

当第一位置与桌体之间的距离大于或等于第一预设距离时，所述缩放操控单元对课件版面进行放大处理；

所述处理单元判断所述距离是否小于或等于第二预设距离；

若是，所述处理单元向所述缩放操控单元输出第二缩放信号，所述缩放操控单元将课件的版面缩放至初始百分比。

本发明实现以下有益效果：

1、在桌面上设置弧形滑轨，所述弧形滑轨内设置有可移动的弧形滑块，用于放置个人电脑的支撑机构设置于所述弧形滑块的上方，所述弧形滑块能够带动所述支撑机构沿所述弧形滑轨移动，桌体上设置有红外人体检测装置，处理单元根据所述红外人体检测装置能够检测教师的第一位置以及第一位置与桌体的距离，当所述距离大于或等于第一预设距离时，所述处理单元在弧形滑轨上提取出离所述第一位置最近的第二位置，并控制所述弧形滑块移动所述第二位置，此时，个人电脑距离教师最近。

2、当第一位置与桌体的距离大于或等于第一预设距离时，控制旋转台带动个人电脑正面向所述第一位置，并且根据所述距离对课件的版面进行合理缩放，能够让教师更清晰地查看电脑上的课件内容。

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为本发明提供的智能讲桌设备结构示意图。

图2为本发明提供的移动机构结构示意图。

图3为本发明提供的限位板结构示意图。

图4为本发明提供的散热装置结构示意图。

图5为本发明提供的处理单元连接示意图。

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。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供一种跟随式智能讲桌设备，包括桌体、设置于所述桌体上方的移动机构、与所述移动机构相连的支撑机构以及控制机构，所述控制机构包括处理单元2以及驱动单元3，所述处理单元2与所述驱动单元3连接，所述桌体包括桌面4以及红外人体检测装置5，所述红外人体检测装置5与所述处理单元2连接，用于检测教师的位置并将所述位置发送给所述处理单元2，所述移动机构设置于所述桌面4上，且包括弧形滑轨6、设置于所述弧形滑轨6内部的弧形滑块7，所述弧形滑轨6的左右两端与黑板的距离小于其中端与黑板的距离，所述支撑机构包括载物板8、设置于所述载物板8上的旋转台9以及设置于所述旋转台9上的支撑架10，所述载物板8的底部与所述弧形滑块7的顶部相连，所述弧形滑块7与所述驱动单元3连接，用于驱动所述载物板8沿所述弧形滑轨6移动，所述旋转台9与所述驱动单元3连接，用于驱动所述支撑架10水平旋转，所述支撑架10中部设置有置物槽11，所述置物槽11用于放置个人电脑。

所述弧形滑块7的左右两端设置有限位板12，所述限位板12用于限制所述弧形滑块7的移动范围，所述限位板12的内侧设置有防撞条。

所述支撑机构还包括散热装置14，所述散热装置14设置于所述支撑架10的下方，所述支撑架10呈镂空构造，所述散热装置14与所述驱动单元3连接，用于给个人电脑散热，所述桌体上设置有散热装置14的启动开关，所述启动开关与所述处理单元2连接。

所述弧形滑块7的侧面设置有连接插槽，所述连接插槽内设置有麦克风，所述弧形滑块7能够带动所述麦克风沿所述弧形滑轨6移动。

具体地，所述桌面4上设置有一道或多道弧形凹槽，所述移动机构内置于所述弧形凹槽内，所述弧形滑轨6的尺寸与所述弧形凹槽的尺寸对应，所述弧形滑轨6的数量与所述弧形凹槽的数量相同。

当有多道弧形凹槽时，则可设置多条弧形滑轨6，相应的，就可放置多台个人电脑或与所述个人电脑连接的显示器，便于满足多种需求。

桌体面向黑板的一侧设置有若干红外人体检测装置5，当教师位于讲台上时，即位于桌体与黑板之间的位置，所述红外人体检测装置5均能够检测到教师的第一位置。

所述弧形滑块7设置于所述弧形滑轨6内，所述弧形滑块7的侧面设置有一个连接插槽，教师可将麦克风放入所述连接插槽中，所述弧形滑块7可同时带动个人电脑与麦克风向教师靠近，当教师与讲桌距离较远时，弧形滑块7不仅能够缩短教师与电脑的距离，同时还能够缩短教师与麦克风的距离，改善麦克风的收音效果。

所述弧形滑轨6的顶部与所述载物板8的底部固定连接，所述载物板8的上方设置有旋转台9，所述旋转台9的上方设置有支撑架10，所述支撑架10的底部以及四周均进行镂空处理，所述支撑架10的中部设置有一个矩形置物槽11，所述矩形置物槽11内放置有若干垫板，若所述笔记本的长或宽尺寸小于矩形置物槽11的长或宽尺寸，则使用垫板夹在间隙内，起到紧固的作用，所述矩形置物槽11的深度不大于一厘米。

所述支撑架10与旋转台9的连接处设置有散热装置14，所述散热装置14需要教师手动开启，散热装置14的启动开关与所述红外人体检测装置5设置于同侧或设置于所述桌面4上，所述启动开关与所述处理单元2连接，当教师初次按下所述启动开关时，所述处理单元2接收到开启信号，当第二次按下所述启动开关时，所述处理单元2接收到关闭信号，开启信号与关闭信号交替执行。

实施例二

如图1-5所示，本实施例提供一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：所述红外人体检测装置5检测教师的第一位置并将所述第一位置发送给所述处理单元2；

S102：所述处理单元2根据所述第一位置计算教师与桌体之间的距离；

S103：所述处理单元2判断所述距离是否大于或等于第一预设距离；

S104：若是，所述处理单元2在所述弧形滑轨6上提取出离所述第一位置最近的一点，并将该点设置为第二位置；

S105：所述处理单元2向所述弧形滑块7输出第一移动信号，所述驱动单元3驱动所述弧形滑块7移动至所述第二位置；

S106：所述处理单元2根据所述第一位置计算所述支撑架10正面向所述第一位置所需旋转的角度；

S107：所述处理单元2向所述驱动单元3输出旋转信号，所述驱动单元3驱动所述旋转台9旋转所述角度。

若教师按动启动开关，所述处理单元2向所述驱动单元3输出散热信号，所述驱动单元3驱动所述散热装置14启动。

S105之后还包括：

所述处理单元2判断所述距离是否小于或等于第二预设距离；

若是，所述处理单元2向所述弧形滑块7输出第二移动信号，所述驱动单元3驱动所述弧形滑块7移动至初始位置。

具体地，在S101中，本发明在工作时，红外人体检测装置5实时检测教师的第一位置并将所述第一位置发送给所述处理单元2。

在S102中，所述处理单元2中预存有桌体的第三位置，并且以讲台为平面建立由坐标系，计算所述第三位置与所述第一位置之间的水平距离，所述距离为教师与桌体之间的距离。

在S103中，所述处理单元2中预存有第一预设距离，在本实施例中，将所述第一预设距离设定为1.25倍的桌体到黑板的垂直距离，所述第一预设距离大于桌体到黑板的垂直距离。

所述处理单元2判断第一位置与桌体的水平距离是否大于或等于所述第一预设距离。

在S104中，若是，则表明教师已走动至离桌体较远的位置，即教师离个人电脑较远，此时，可启动移动机构。

所述弧形滑轨6以及弧形滑块7的位置也位于坐标系中，所述处理单元2在所述弧形滑轨6上提取出离所述第一位置最近的一个点，将改点设置为第二位置。

在S105中，所述处理单元2通过所述驱动单元3控制弧形滑块7移动至所述第二位置，此时，个人电脑与教师的距离最近。

在S106中，所述处理单元2建立有教师、黑板、讲台、桌体以及桌体上各设备组成的三维模型，在所述三维模型中，个人电脑的屏幕默认为竖直状态，所述处理单元2计算教师的第一位置与电脑屏幕的位置关系，并进一步计算所述电脑屏幕正面向所述第一位置所需旋转的角度，电脑屏幕正面向教师即支撑架10正面向教师。

在S107中，所述处理单元2通过所述驱动单元3控制旋转台9旋转所述角度，所述旋转台9带动所述支撑架10以及个人电脑正面向教师，此时，个人电脑不仅距离教师最近且屏幕正面向教师，达到了最佳观看效果。

所述处理单元2还预存有第二预设距离，当教师在黑板上书写完毕后，向桌体走近的过程中，所述红外人体检测装置5更新第一位置，所述处理单元2更新第一位置与桌体的距离，并判断所述距离是否小于或等于第二预设距离，所述第二预设距离小于所述第一预设距离，若是，则表明教师与桌体的距离较近，所述处理单元2通过所述驱动单元3控制所述弧形滑块7移动至初始位置，所述初始位置为弧形滑轨6的中间位置。

实施例三

如图5所示，所述控制机构还包括缩放操控单元13，所述缩放操控单元13分别与所述处理单元2以及个人电脑连接，用于修改所述个人电脑中当前使用的课件的版面尺寸，所述版面的百分比尺寸与教师离桌体的距离对应。

S107还包括：

所述处理单元2根据所述第一位置与桌体之间的距离提取出与所述距离对应的缩放百分比；

所述处理单元2向缩放操控单元13输出第一缩放信号，所述缩放操控单元13将当前使用课件的版面按照对应的百分比进行缩放。

当第一位置与桌体之间的距离大于或等于第一预设距离时，所述缩放操控单元13对课件版面进行放大处理；

所述处理单元2判断所述距离是否小于或等于第二预设距离；

若是，所述处理单元2向所述缩放操控单元13输出第二缩放信号，所述缩放操控单元13将课件的版面缩放至初始百分比。

具体地，当个人电脑距离教师最近且正面向教师时，可能仍会存在无法看清课件内容的情况，本实施例提供的缩放操控单元13能够控制个人电脑中课件版面的缩放比例。

所述处理单元2中设定有距离与缩放百分比的对应关系，所述距离为第一位置与桌体之间的距离，所述距离与缩放百分比呈正相关的关系，即距离越远，缩放百分比越大。

例如，当所述距离等于第一预设距离时，每增加0.1米的距离，则缩放百分比增加10%。

当所述距离小于或等于第二预设距离时，则结束缩放，所述缩放操控单元13将课件版面缩放至初始百分比，所述初始百分比为教师设定的百分比。

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)

1.一种跟随式智能讲桌设备，包括桌体、设置于所述桌体上方的移动机构、与所述移动机构相连的支撑机构以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理单元以及驱动单元，所述处理单元与所述驱动单元连接，所述桌体包括桌面以及红外人体检测装置，所述红外人体检测装置与所述处理单元连接，用于检测教师的位置并将所述位置发送给所述处理单元，所述移动机构设置于所述桌面上，且包括弧形滑轨、设置于所述弧形滑轨内部的弧形滑块，所述弧形滑轨的左右两端与黑板的距离小于其中端与黑板的距离，所述支撑机构包括载物板、设置于所述载物板上的旋转台以及设置于所述旋转台上的支撑架，所述载物板的底部与所述弧形滑块的顶部相连，所述弧形滑块与所述驱动单元连接，用于驱动所述载物板沿所述弧形滑轨移动，所述旋转台与所述驱动单元连接，用于驱动所述支撑架水平旋转，所述支撑架中部设置有置物槽，所述置物槽用于放置个人电脑。

2.根据权利要求1所述的一种跟随式智能讲桌设备，其特征在于：所述弧形滑块的左右两端设置有限位板，所述限位板用于限制所述弧形滑块的移动范围，所述限位板的内侧设置有防撞条。

3.根据权利要求1所述的一种跟随式智能讲桌设备，其特征在于：所述控制机构还包括缩放操控单元，所述缩放操控单元分别与所述处理单元以及个人电脑连接，用于修改所述个人电脑中当前使用的课件的版面尺寸，所述版面的百分比尺寸与教师离桌体的距离对应。

4.根据权利要求1所述的一种跟随式智能讲桌设备，其特征在于：所述支撑机构还包括散热装置，所述散热装置设置于所述支撑架的下方，所述支撑架呈镂空构造，所述散热装置与所述驱动单元连接，用于给个人电脑散热，所述桌体上设置有散热装置的启动开关，所述启动开关与所述处理单元连接。

5.根据权利要求1所述的一种跟随式智能讲桌设备，其特征在于：所述弧形滑块的侧面设置有连接插槽，所述连接插槽内设置有麦克风，所述弧形滑块能够带动所述麦克风沿所述弧形滑轨移动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

S101：所述红外人体检测装置检测教师的第一位置并将所述第一位置发送给所述处理单元；

S102：所述处理单元根据所述第一位置计算教师与桌体之间的距离；

S103：所述处理单元判断所述距离是否大于或等于第一预设距离；

S104：若是，所述处理单元在所述弧形滑轨上提取出离所述第一位置最近的一点，并将该点设置为第二位置；

S105：所述处理单元向所述弧形滑块输出第一移动信号，所述驱动单元驱动所述弧形滑块移动至所述第二位置；

S106：所述处理单元根据所述第一位置计算所述支撑架正面向所述第一位置所需旋转的角度；

S107：所述处理单元向所述驱动单元输出旋转信号，所述驱动单元驱动所述旋转台旋转所述角度。

7.根据权利要求6所述的一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，其特征在于：S107还包括：

所述处理单元根据所述第一位置与桌体之间的距离提取出与所述距离对应的缩放百分比；

所述处理单元向缩放操控单元输出第一缩放信号，所述缩放操控单元将当前使用课件的版面按照对应的百分比进行缩放。

8.根据权利要求6所述的一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，其特征在于：还包括：

若教师按动启动开关，所述处理单元向所述驱动单元输出散热信号，所述驱动单元驱动所述散热装置启动。

9.根据权利要求6所述的一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，其特征在于：S105之后还包括：

所述处理单元判断所述距离是否小于或等于第二预设距离；

若是，所述处理单元向所述弧形滑块输出第二移动信号，所述驱动单元驱动所述弧形滑块移动至初始位置。

10.根据权利要求7所述的一种跟随式智能讲桌设备的工作方法，其特征在于：还包括：

当第一位置与桌体之间的距离大于或等于第一预设距离时，所述缩放操控单元对课件版面进行放大处理；

所述处理单元判断所述距离是否小于或等于第二预设距离；

若是，所述处理单元向所述缩放操控单元输出第二缩放信号，所述缩放操控单元将课件的版面缩放至初始百分比。

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