CN202025475U - 车用传感器与执行器实训*** - Google Patents

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刘学军
刘存香
张尔利
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Abstract

本实用新型公开了一种车用传感器与执行器实训***，该***包括车用传感器与执行器实训台架、教学辅助机器人、计算机、投影仪和屏幕；教学辅助机器人上安装有摄像头，它通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯；计算机连接投影仪。本实用新型采用了无线传输、机器人、虚拟仪器和信号调理等多种先进技术，并将行动导向教学和理实一体化教学以及项目教学等先进的职教理念融合于实训***中，能有效地提升《车用传感器与执行器》课程的教学效果，帮助拓展学生的实践和创新能力，特别适于汽车类或机电类专业学生。

Description

车用传感器与执行器实训***
技术领域
本实用新型涉及车用传感器与执行器实训***。
背景技术
目前，在实验室建设上，很多学校都采取向定点企业购置设备的方式。因为专业的生产厂家在开发教学仪器设备上有着丰富的经验，能够提供功能较齐全的教学设备。然而，与用人单位直接接触的高校，更清楚学生培养的重点和方向，而要让学生“用得上，留得住”，就需要有符合学校培养学生所需的、针对性的专用教学设备。
国内市场上的传感器教学设备多为开发箱形式(主要来自亚龙、启东以及天煌教仪等厂家)，有助于学生理解理论知识，却存在以下问题：
<1>需要大量的设备而教学效果不明显：传统教学模式需要多套相同的开发箱，教师课堂演示学生重复完成，这样的教学更侧重于原理的验证而忽略了其应用；
<2>缺乏针对性、创新能力培养明显不足：使用传统设备，学生不能根据自身情况自由选择相应的传感器与执行器模块进行行动导向的目标学习；
<3>操作性和移动性差不便于集体教学：老师常常需要在教室中来回走动，浪费了大量课堂教学时间，同时传感器或执行器过小，学生们难以看清的老师现场实物讲解，影响教学效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种教学效果好、操作性和针对性强、便于集体授课的车用传感器与执行器实训***，该***基于“行动导向”教学理念融“教、学、做”于一体，能够因材施教拓展学生的实践和创新能力，特别适于汽车类或机电类专业学生学习《车用传感器与执行器》课程。
为解决上述技术问题本实用新型采用如下技术方案：车用传感器与执行器实训***，包括车用传感器与执行器实训台架、教学辅助机器人、计算机、投影仪和屏幕；教学辅助机器人上安装有摄像头，它通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯；计算机连接投影仪。
车用传感器与执行器实训台架由多个传感器模块面板和执行器模块面板组成，面板通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯。
教学辅助机器人的机械本体为铝型材制成的箱体，箱体底盘处有两个电机，电机通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯。
本实用新型的车用传感器与执行器实训***采用了无线传输、机器人、虚拟仪器和信号调理等多种先进技术，并将行动导向教学和理实一体化教学以及项目教学等先进的职教理念融合于实训***中，能有效地提升《车用传感器与执行器》课程的教学效果，主要体现在：
<1>设备集成化且任务多样化：实训台架由各种不同的传感器模块面板和执行器模块面板组成，能够集中的展示、实现各种教学任务，节约了教学资源投入；
<2>行动导向教学能充分调动学生的主动性和积极性：学生可根据学习情况通过选择不同的学习任务，有目地提高和加强，有助于培养创新能力；
<3>无线传输方便协助教学：通过教学辅助机器人的无线视频传输和模块面板的无线远程协助，解决了教师往返跑动授课的问题，提高了教学质量。
附图说明
图1是本实用新型车用传感器与执行器实训***的结构示意图，图中：1车用传感器与执行器实训台架，2教学辅助机器人，3计算机，4投影仪，5屏幕，6摄像头。
图2是车用传感器与执行器实训台架中节气门位置传感器模块面板示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的车用传感器与执行器实训***，包括车用传感器与执行器实训台架1、教学辅助机器人2、计算机3、投影仪4和屏幕5；车用传感器与执行器实训台架1由多个传感器模块面板和执行器模块面板组成，面板通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯；教学辅助机器人2的机械本体为铝型材制成的箱体，箱体上安装有摄像头6，箱体底盘处有两个电机(未画出)，摄像头6和电机都是通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯；计算机3连接投影仪4。
使用本实用新型时，将教学辅助机器人置于传感器与执行器实训台架合适距离处，屏幕面向学生。在授课过程中，教师通过安装在计算机内用虚拟仪器软件事先编写好的“机器人远程操控软件”，可自如地控制教学辅助机器人：通过远程无线操控电机实现机器人前进、后退、转向、停止等动作；通过摄像头无线传输实训台架处的视频信号发送到计算机，计算机再经由投影仪将视频影像投影至屏幕上，并根据需要适时调整摄像头进行三维六自由度的运动以采集合适的图像；操控软件有“聚焦”功能，可实现视频、图像的放大，计算机将接收到的视频信号，经过虚拟仪器软件的滤波处理后，清晰地投放于屏幕上，较好地解决了教师上课频繁走动和学生看不清的教学难题。
学生在学习《车用传感器与执行器》课程时，教师按照“行动导向”教学法，在进行学生分组后，布置当次课的工作任务。由于车用传感器与执行器实训台架上包含多种传感器与执行器模块面板，因此，各组所拿到的工作任务也不同，如某组进行“节气门位置传感器的结构认识与检测”，某组进行“热线式空气流量计的结构认识与检测”等。
图2显示了实训台架中节气门位置传感器模块面板(其他模块面板与此类似)，面板上有多个功能按钮，其中“远程协助”采用无线收发模块。使用者按动该按钮时，无线收发模块将通过天线将求助信号发送至计算机的数据采集卡，采集卡采集到求助信号后，通过串口向虚拟仪器软件发送信号，此时计算机将通过投影仪在屏幕上显示对应传感器的工作原理、应用以及检修方法的视频图像。学生在理解了传感器的基础知识后，可选择面板中“自学习”功能按钮(位置&功用、工作原理、电路连接、故障检测)，便可在模块面板上完成对应任务的学习，达到“能力拓展”的教学目标。
为保证无线信号传输，在使用实训***时，尽量避免干扰过大的场合。此外，为确保控制稳定可靠，教学辅助机器人与计算机距离应在1000m范围以内。

Claims (3)

1.一种车用传感器与执行器实训***，其特征在于该***包括车用传感器与执行器实训台架、教学辅助机器人、计算机、投影仪和屏幕；所述教学辅助机器人上安装有摄像头，它通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯；所述计算机连接投影仪。
2.根据权利要求1所述的车用传感器与执行器实训***，其特征在于：所述车用传感器与执行器实训台架由多个传感器模块面板和执行器模块面板组成，所述面板通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯。
3.根据权利要求1或2所述的车用传感器与执行器实训***，其特征在于：所述教学辅助机器人的机械本体为铝型材制成的箱体，箱体底盘处有两个电机，电机通过无线收发模块与计算机的数据采集卡实现无线通讯。
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