[實用新型]一種虛實結合的迷宮實驗裝置

有效

• 申請號: 201520356902.9
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN204759108U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 王亞良;張飛;董晨晨;蘭秀菊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及一種虛實結合的迷宮實驗裝置。

背景技術

每個人的學習和探索能力是有差別，如何通過測試設備來發現并測定個體的學習和探索能力是十分必要的。

現有迷宮實驗裝置設備大多只記錄測試者從實驗裝置的起點到終點的完成時間和錯誤次數，對實驗測試過程無監控，存在一些測試漏洞，而且現有設備要求測試筆不能抬起，在實際測試過程中，未有效監控測試筆狀態，影響測試結果。

發明內容

為了解決目前的迷宮實驗裝置虛擬或者實體測試分開、并只對測試者測試結果的測定、缺乏對實驗測試過程監控的問題，本實用新型提出了一種能有效實時監控整個測試過程、結構合理簡單，成本低廉，使用效果良好的虛實結合的迷宮實驗裝置。

本實用新型所述的一種虛實結合的迷宮實驗裝置，其特征在于：包括測試板、控制器、帶有人機交互界面的數據輸入輸出模塊，所述的測試板分為虛擬測試部分和實體測試部分，其中所述的虛擬測試部分包括用于顯示虛擬迷宮的虛擬測試觸摸屏、用于在觸摸屏上繪出虛擬路徑的虛擬測試筆，所述的虛擬測試觸摸屏的信號輸出引腳與所述的控制器的數據采集模塊相應的信號輸入引腳相連；

所述的實體測試裝置包括巷道、巷壁、用于按壓在巷道表面的實體測試棒，所述的巷道布置成帶有開始和結束的迷宮，所述的巷壁圍在巷道兩側，每條巷道尾部配有光電傳感器，所述的巷道底部布置壓力傳感器，所述的壓力傳感器的信號輸出引腳、所述的光電傳感器分別與所述的控制器的數據采集模塊相應的信號輸入引腳相連；

所述的數據輸入輸出模塊的人機交互界面上設置電源開關、復位開關、模式選擇按鈕、測試結果顯示界面，所述的電源開關、復位開關、模式選擇按鈕分別與所述的控制器的數據采集模塊的信號輸入引腳端相連；所述的測試結果顯示界面與所述的控制器的數據輸出模塊的引腳相連；

所述的控制器包括數據采集模塊、數據處理模塊和數據輸出模塊，所述的數據采集模塊的信號輸出引腳與所述的數據處理模塊的信號輸入引腳相連，所述的數據處理模塊的信號輸出引腳與所述的數據輸出模塊的信號輸入引腳相連。

所述的控制器采用MCS-51單片機。

所述的測試結果顯示界面包括測試完成時間記錄區、測試錯誤次數記錄區，所述的測試完成時間記錄區、測試錯誤次數記錄區的信號輸入引腳分別與控制器的數據輸入輸出模塊的信號輸出模塊相應的引腳相連；其中所述的測試錯誤次數記錄區包括錯誤次數、重復錯誤次數和總錯誤次數；其中，錯誤次數指多次連續在同一巷道中移動，僅記錯誤次數一次；重復錯誤次數記錄那些多次連續在同一巷道中移動，重復幾次就記錄幾次；總錯誤次數記錄所有的錯誤次數，即光電傳感器檢測到幾次就記錄幾次。

所述的人機交互界面上設有接觸棒接觸指示燈，并且所述的接觸棒接觸指示燈與控制器的數據輸出模塊的輸出端相應的引腳相連。

所述的虛擬測試部分和實體測試部分安裝在相互鉸接的兩塊測試板相對的內表面上。

所述的人機交互界面上設有比例選擇按鈕，所述的比例選擇按鈕均與所述的控制器的數據采集模塊相應的信號輸入端相連，其中所述的比例按鈕分為1:1、1:2、1:3對虛擬測試部分的迷宮進行調整。

所述的數據輸入輸出模塊配有報警器，所述的報警器的信號輸入端與所述的控制器的數據輸出模塊連接。

工作過程：通過數據輸入輸出模塊的電源開關接通電源，并通過模式選擇按鈕中的虛擬測試按鈕，并通過比例大小選擇按鈕來得到相對于實體迷宮不同比例的虛擬迷宮，此時在虛擬測試觸摸屏可顯示迷宮圖像，測試者在虛擬測試觸摸屏尋找從“開始”位置至“結束”位置的唯一通路，用虛擬測試筆畫出該通路(當虛擬測試筆放置顯示屏“開始”位置，測試完成時間記錄區自動啟動計時)，找到唯一通路并順利完成時(當虛擬測試筆碰到顯示屏“結束”位置，測試完成時間記錄區自動停止計時)，測試結束后通過測試完成時間記錄區顯示完成本次測試的時間(在虛擬測試模式下，由于是在可視情況下測試，測試錯誤次數顯示區不起作用，即不顯示錯誤次數)；虛擬測試筆與觸摸屏中的通路接觸，根據觸摸屏工作原理(通過觸碰顯示屏，使其產生一定的壓力，由感應器傳出相應的電信號，通過運算獲得測試筆的位置信號)，以此來判斷虛擬測試筆行走路徑是否在虛擬迷宮通路一致；測試中，盡量使虛擬測試筆在通路內，如虛擬測試筆偏離位置碰到通路兩側障礙物，則發出“滴滴”提示音；