[發明專利]智能探測教學實踐平臺和智能探測車

在審

• 申請號: 202011532551.4
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112562443A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 宋佳;趙凱;羅雨歇;尚維澤
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B25/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

本發明提供了一種智能探測教學實踐平臺和智能探測車，包括：第一上位機，第二上位機，下位機和可搭載實驗設備；其中，第一上位機搭載MATLAB教學工具，第二上位機搭載機器人操作系統，下位機為單片機；可搭載實驗設備，用于獲取觀測信息；觀測信息包括以下至少之一：圖像信息，環境信息，運動信息；第一上位機，用于基于MATLAB教學工具對觀測信息進行處理，得到控制信息；第二上位機，用于基于控制信息向下位機發送控制信號，以使下位機基于控制信號控制智能探測車和/或可搭載實驗設備執行動作。本發明緩解了現有技術中在實踐教學方法存在的因實驗環節少導致的對學生的鍛煉少的技術問題。

技術領域

本發明涉及探測制導與控制技術領域，尤其是涉及一種智能探測教學實踐平臺和智能探測車。

背景技術

“新工科”建設是一種新的工程教育發展模式，它不僅要解決如何培養具備更強創新創業能力、跨界整合能力的新型工程科技人才的問題，更著眼于面向未來新技術和新產業發展，著力推動學科交叉融合和跨界整合，構建工程教育的新理念、新結構、新質量和新體系?！疤綔y制導與控制”是工科大學里的一個專業，它所涉及到的技術是航空、航天工程的重要技術之一，也是自動化技術的一個重要應用領域。這個專業的主要任務是對飛機、導彈、運載火箭和航天器(包括人造衛星、航天飛機等)的軌道、姿態和各種工作狀態進行控制。面對新工科的要求，仍然需要進行大量的革新，以提高學生的工程實踐能力。

目前在實驗和實踐教學方面主要存在以下問題：一是研究性內容偏多，實驗環節較少，學生很少能發現并提出問題，對學生解決工程實際問題能力的鍛煉很少；二是學生的創造性思維啟發不夠，由于和實際接觸較少，沒有實物作為感官上的認識，對學生的啟發不夠。這在一定程度上阻礙了學生對探測與識別系統的認識和理解以及對所學知識的運用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種智能探測教學實踐平臺和智能探測車，以緩解現有技術中在實踐教學方法存在的因實驗環節少導致的對學生的鍛煉少的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種智能探測教學實踐平臺，包括：第一上位機，第二上位機，下位機和可搭載實驗設備；其中，所述第一上位機搭載MATLAB教學工具，所述第二上位機搭載機器人操作系統，所述下位機為單片機；所述第二上位機、所述下位機和所述可搭載實驗設備均搭載于智能探測車上；所述可搭載實驗設備，用于獲取觀測信息；所述觀測信息包括以下至少之一：圖像信息，環境信息，運動信息；所述第一上位機，用于基于所述MATLAB教學工具對所述觀測信息進行處理，得到控制信息；所述第二上位機，用于基于所述控制信息向所述下位機發送控制信號，以使所述下位機基于所述控制信號控制所述智能探測車和/或所述可搭載實驗設備執行動作。

進一步地，所述可搭載實驗設備包括：相機，激光雷達，慣性測量模塊。

進一步地，所述相機設置于所述智能探測車頭部；所述相機包括以下至少之一：單目相機，雙目相機；所述相機，用于實時獲取所述智能探測車前方的圖像信息。

進一步地，所述激光雷達設置于所述智能探測車頂部，用于獲取所述智能探測車周圍的環境信息。

進一步地，所述慣性測量模塊，用于測量所述智能探測車的運動信息；所述運動信息包括以下至少之一：速度，加速度，運動距離。

進一步地，所述平臺還包括：顯示模塊，用于顯示所述觀測信息和實驗操作界面。

進一步地，所述平臺還包括：仿真服務器，所述仿真服務器分別與所述第一上位機和所述智能探測車通過網絡連接；所述仿真服務器，用于將所述觀測信息轉發給所述第一上位機，和將所述控制信息轉發給所述第二上位機。