[發明專利]一種機電系統教學平臺及其控制方法

在審

• 申請號: 201710432034.1
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107067943A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 郭晶;賈瑞清;王乾;劉濤
• 申請（專利權）人: 微帝文斯創新科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及實訓教學領域，具體涉及一種機電系統教學平臺及其控制方法。

背景技術

長久以來，機械系學生往往過于重視機械知識的學習，而忽視電子控制系統的學習，主要原因除了開設課程限制以外，還有專門的機電系統實驗設備的短缺，而課程又往往過于抽象。例如，對于機器人課程的學習是很多機械系學生已經開設的課程，但是這門課程是很抽象的，涉及到諸多數學矩陣運算等等純理論知識，學生學起來比較困難、枯燥。課堂上老師講解各種傳動機構、控制系統以及自動生產線設備的重要知識點時，只能通過課本和想象來學習，不能有一個直觀、快速的理解，容易理解不清晰。

盡管市場上已有一些經商業化的機電控制模塊，例如樂高機器人的EV3控制平臺，但是這些控制模塊主要針對的對象都是小學生和中學生，僅有的德國慧魚平臺雖然針對大學生，但是由于是進口品牌，其售價昂貴。綜上所述，對于機電控制教育平臺國內的市場仍然基本處于空白狀態。

發明內容

有鑒于此，提供一種操作機電控制系統實訓的教學平臺實為必要。

本發明解決技術問題所采用的一個技術方案是：一種機電系統教學平臺，包括：

輸入模塊：連接被控設備與控制模塊，是所述被控設備信號進入所述控制模塊的中間部件，用于向所述控制模塊傳輸信號；

控制模塊：運行和處理應用程序，進行邏輯運算，對所述輸入模塊傳輸來的信號進行轉換、處理，將處理后的信號傳輸至輸出模塊，可在線輸入、設定、選擇和調整相關參數，控制所述被控設備的相關操作；

輸出模塊：連接所述控制模塊與被控設備，用于將所述控制模塊的輸出信號傳送給被控設備，并驅動所述被控設備執行相關操作。

作為對上述技術方案的改進，所述控制模塊為一智能終端。

作為對上述技術方案的改進，所述控制模塊的硬件結構包括處理器和存儲器，軟件結構包括系統軟件和應用軟件。

作為對上述技術方案的改進，所述應用軟件包括上層應用程序、設備文件和底層驅動程序。

作為對上述技術方案的改進，所述控制模塊的外觀結構包括：外殼、設置在所述外殼上的鍵盤、LCD顯示屏、輸入接口、輸出接口、USB主設備口、USB從設備口和SD卡插口。

作為對上述技術方案的改進，所述輸入接口、輸出接口均設置至少四個，且所述輸入接口和輸出接口之間可通用互插。

本發明解決技術問題所采用的另一個技術方案是：提供一種上述機電系統教學平臺的控制方法，其中，所述上層應用程序通過打開所述設備文件的方式間接控制運行在系統軟件內核當中的所述底層驅動程序，所述底層驅動程序再控制底層的所述被控設備。

作為對上述技術方案的改進，所述上層應用程序控制所述底層驅動程序是通過調用底層驅動函數來實現的。

作為對上述技術方案的改進，所述底層驅動程序加載到所述系統軟件內核中的方法是：在編譯所述內核前將所述底層驅動程序嵌入到所述內核對應的文件夾當中，然后再隨著所述內核一起編譯。

作為對上述技術方案的改進，所述底層驅動程序加載到所述系統軟件內核中的方法是：將所述底層驅動程序編譯成一個獨立模塊，需要時手動加載至所述系統軟件內核中。

與現有技術相比，本發明提供的機電系統教學平臺，體積小巧、容易拆裝、易于攜帶和收藏，采用模塊化設計且模塊接口可通用互插，各模塊具有復用和重組功能，將原本生產車間、實驗室的大型、不易搬動的機械設備及生產線設備以可操作性模型的形式還原給學生，本發明提供的所述機電系統教學平臺的控制方法，可實現各控制參數的在線輸入、設定及調整，加深學生對機械設備和自動生產線工作過程中機電控制原理的理解，增加課堂、實驗等實訓教學的直觀性、可操作性和趣味性，提高機械系學生對專業課的興趣和創新性，另便于教師講解，打破機械系學生學習的枯燥性，進一步提高教學質量，打破機械學習的抽象性，使學生將理論學習和實際操作融為一體，提高學習質量。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例中機電系統教學平臺的模塊結構示意圖；

圖2是本發明一個實施例中機電系統教學平臺的外觀結構示意圖；

圖3是本發明一個實施例中機電系統教學平臺的控制狀態示意圖。

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構及流程，因此其僅顯示與本發明有關的構成。