可移動多媒體講桌的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種可移動多媒體講桌，屬于單片機與傳感器結合應用【技術領域】，其特征在于：所述可移動多媒體講桌由桌體、控制模塊、驅動模塊、自動避障模塊、目標檢測模塊和電源模塊組成。所述桌體包括平板電腦放置臺、保護蓋、無線鼠標鍵盤放置抽板、多媒體接口、抽屜、柜子、掛鉤和麥克納姆輪組等，保護蓋與桌面通過活頁連接，其下方為平板電腦放置臺，桌體前側設有無線鼠標鍵盤放置抽板、抽屜和柜子，左側有多媒體接口和掛鉤，底部裝有麥克納姆輪組。所述控制模塊的輸出端口通過驅動模塊與直流減速電機連接，所述自動避障模塊、目標檢測模塊與控制模塊的各數據端口連接，電源模塊與控制模塊連接。本發明可應用于多媒體教室、會議室和禮堂等場所。
【專利說明】可移動多媒體講桌
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可移動多媒體講桌，屬于單片機與傳感器相結合應用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著多媒體技術的發展，多媒體教學漸漸進入課堂，給課堂教學帶來了極大的便利，提高了課堂教學的效率。但考慮到現有多媒體講桌體積大，線路繁瑣，不可移動，某種程度上將教師的活動范圍限制在黑板與講桌之間，減少了師生間的互動，導致學生學習效率低下。而現有的可移動多媒體講桌，需人力推動，且僅可在平地上小范圍移動，不方便教師使用。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于:針對上述存在的問題，提供了一種可移動多媒體講桌，以解決教師講課時活動范圍受限制，不能與學生很好地進行互動等問題；該可移動多媒體講桌體積小，運動靈活，能自動跟隨教師移動，可廣泛運用于各高校多媒體教室、會議室及禮堂等場所。
[0004]本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現。
[0005]一種可移動多媒體講桌，進一步設計在于，所述的可移動多媒體講桌由桌體、控制模塊、驅動模塊、自動避障模塊、目標檢測模塊和電源模塊組成。所述桌體主要包括平板電腦放置臺、保護蓋、無線鼠標鍵盤放置抽板、多媒體接口、抽屜、柜子、掛鉤及麥克納姆輪組等，保護蓋與桌面通過活頁進行連接，保護蓋下方是平板電腦放置臺，桌體的前側有無線鼠標鍵盤放置抽板，無線鼠標鍵盤放置抽板的下方分別是抽屜和柜子，桌體的左側有多媒體接口和掛鉤，麥克納姆輪組裝在桌體的腳上，自動避障模塊和目標檢測模塊裝在桌體的四周，控制模塊、驅動模塊及電源模塊裝在桌體的底部。其中，所述控制模塊的輸出端口通過驅動模塊與直流減速電機連接，所述自動避障模塊、目標檢測模塊分別與控制模塊的各數據端口連接，所述電源模塊與控制模塊連接。
[0006]所述的可移動多媒體講桌，進一步設計在于，所述控制模塊為pcDuino，性能穩定，編程簡單，控制方便。
[0007]所述的可移動多媒體講桌，進一步設計在于，所述驅動模塊為驅動芯片L298N，可以同時驅動4個直流電機，實現正反轉及電機速度的控制。
[0008]所述的可移動多媒體講桌，進一步設計在于，所述自動避障模塊為超聲波傳感器，其性能穩定，精確高。
[0009]所述的可移動多媒體講桌，進一步設計在于，所述目標檢測模塊采用紅外信號發射管與接收管，作用范圍遠，抗干擾性強。
[0010]所述的可移動多媒體講桌，進一步設計在于，所采用的輪子為麥克納姆輪，運動靈活。
[0011]本發明的有益效果在于。[0012]在現有多媒體講桌的基礎上添加運動靈活的麥克納姆輪組，結合無線通信技術、傳感器技術及電控技術，可使多媒體講桌跟隨教師移動，實現自動跟隨和自動避障的功能。本發明體積小，運動靈活，可自動跟隨教師移動，方便教師進行操作，可廣泛用于各高校多媒體教室、會議室及禮堂等場所。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的桌體的結構示意圖。
[0014]圖2為本發明的桌體底部的結構示意圖。
[0015]圖3為本發明的控制系統的結構示意圖。
[0016]圖4是本發明的控制系統的主程序流程圖。
[0017]圖5是本發明的驅動芯片L298N的連接示意圖。
[0018]圖6是本發明的自動避障模塊的超聲波傳感器測距原理圖。
[0019]圖7是本發明的目標檢測模塊的紅外信號接收管的接收角度圖。
[0020]圖8是本發明的目標檢測模塊的紅外信號接收管的安裝示意圖。
[0021]圖9是本發明采用的麥克納姆輪的運動方式。
[0022]其中，1-平板電腦放置臺、2-保護蓋、3-目標檢測模塊、4-多媒體接口、5-無線鼠標鍵盤放置抽板、6-自動避障模塊、7-抽屜、8-掛鉤、9-柜子、10-麥克納姆輪組、11-桌體、12-驅動模塊、13-電源模塊、14-控制模塊、15-直流減速電機。
【具體實施方式】
[0023]以下結合說明書附圖與具體實施例對本發明進行進一步說明。
[0024]如圖1所示，桌體(11)主要包括平板電腦放置臺(I)、保護蓋(2)、無線鼠標鍵盤放置抽板(5)、多媒體接口(4)、抽屜(7)、柜子(9)、掛鉤(8)及麥克納姆輪組(10)等，平板電腦放在平板電腦放置臺(I)上，和投影儀之間采用無線通信，保護蓋(2)用于保護平板電腦，無線鼠標鍵盤放在無線鼠標鍵盤放置抽板(5)上，多媒體接口(4)用于擴展其他設備，方便用戶使用，抽屜⑵、柜子(9)可用于放置物件、掛鉤⑶可用來放包、衣服等、麥克納姆輪組(10)用于多媒體講桌的移動。
[0025]如圖2、圖3所示，該可移動多媒體講桌的控制系統與安裝在多媒體講桌上用于驅動的直流減速電機連接。該系統包括控制模塊(14)、驅動模塊(12)、自動避障模塊(6)、目標檢測模塊(3)和電源模塊(13)?？刂颇K(14)的輸出端口通過驅動模塊(12)與多媒體講桌的直流減速電機(15)連接，自動避障模塊(6)、目標檢測模塊(3)分別與控制模塊
(14)的各數據端口連接，電源模塊(13)與控制模塊(14)連接?？刂颇K(14)為pcDuino，驅動模塊(12)為L298N，自動避障模塊(6)為超聲波傳感器，目標檢測模塊(3)為紅外信號發射管與接收管。
[0026]如圖4所示，控制模塊采用pcDuino控制。當教師打開激光筆上的紅外信號發射器時，安裝在多媒體講桌四周的紅外接收管陣列接收紅外信號，控制模塊處理來自紅外接收管的數據，比較紅 外接收管接收的紅外信號的相對大小后，控制多媒體講桌向紅外信號最強的方位運動。在運動過程中，多媒體講桌四周的超聲波傳感器向周圍發射聲脈沖，控制模塊根據接收到的反射聲脈沖信號，計算多媒體講桌與障礙物的距離，若距離大于多媒體講桌的安全距離，則多媒體講桌繼續沿原方向運動，否則控制多媒體講桌的運動方向，讓其轉向紅外信號較強的方向。
[0027]驅動模塊控制多媒體講桌前后共有四個直流減速電機，通過驅動芯片L298N獨立實現各個直流減速電機的驅動，控制電機的正轉、反轉、停轉以及調節轉速。如圖5所示。輸入端口接入控制信號，輸出端口接電機的兩端。當輸入I和輸入2接入信號為“1、0”和“O、I”時，相對應的電機分別正轉和反轉；當兩個輸入管腳接入的信號為“1、1”和“0、0”時，相應的電機停轉。使能引腳為高電平時，相應輸入端口信號有效；反之，則輸入信號無效。在使能端接入方波信號，通過調整方波信號的占空比，實現對電機轉速的控制，通過協調多媒體講桌四個麥克納姆輪的運動方式，實現多媒體講桌的前進后退、橫向運動、斜向運動和原地轉圈的功能。
[0028]如圖6所示，自動避障模塊采用超聲波傳感器實現避障，其原理是計算多媒體講桌與障礙物的距離，超聲波測距的方法為回聲探測法。在多媒體講桌的運動過程中，超聲波傳感器向周圍發射聲脈沖，控制模塊根據接收到的反射聲脈沖信號，計算多媒體講桌與障礙物的距離，若距離大于多媒體講桌的安全距離，則多媒體講桌繼續沿原方向運動，否則控制多媒體講桌的運動方向，讓其轉向紅外信號較強的方向，從而實現躲避障礙物的功能。
[0029]如圖7、圖8所示，目標檢測模塊采用紅外信號發射管與接收管。當教師打開激光筆上的紅外信號發射開關時，多媒體講桌四周的紅外接收管陣列接收紅外信號，控制模塊處理來自紅外接收管的數據，通過比較紅外接收管接收的紅外信號的相對大小，控制多媒體講桌向紅外信號最強的方位運動，從而實現多媒體講桌跟隨教師的功能。
[0030]如圖9所示，多媒體講桌的輪子選用麥克納姆輪。麥克納姆輪的全方位移動方式基于一個有許多位于機輪周邊的輪軸的中心輪的原理。這些成角度的周邊輪軸把一部分的機輪轉向力轉化到一個機輪法相力上面。依靠各自機輪的方向和速度，這些力的最終合成在任何要求的方向上產生一個合力矢量從而保證了這個平臺在最終的合力矢量的方向上能自由地移動，而不改變機輪自身的方向。在它的輪緣上斜向分布著許多小棍子，故輪子可以橫向滑移。小滾子的母線很特殊，當輪子繞著固定的輪心軸轉動時，各個小滾子的包絡線為圓柱面，所以該輪能夠連續地向前滾動。麥克納姆輪結構緊湊，運動靈活，是很成功的一種全方位輪。有4個這種新型輪子進行組合，可以更靈活方便的實現全方位移動功能。
【權利要求】
1.一種可移動多媒體講桌，其特征在于:所述的可移動多媒體講桌由桌體(11)、控制模塊(14)、驅動模塊(12)、自動避障模塊(6)、目標檢測模塊(3)和電源模塊(13)組成，所述桌體(11)主要包括平板電腦放置臺(I)、保護蓋(2)、無線鼠標鍵盤放置抽板(5)、多媒體接口(4)、抽屜(7)、柜子(9)、掛鉤(8)及麥克納姆輪組(10)等，保護蓋(2)與桌面通過活頁進行連接，保護蓋(2)下方是平板電腦放置臺(I)，桌體的前側有無線鼠標鍵盤放置抽板(5)、抽屜(7)和柜子(9)，桌體的左側有多媒體接口(4)和掛鉤(8)，底部裝有麥克納姆輪組(10)，所述控制模塊(14)的輸出端口通過驅動模塊(12)與直流減速電機(15)連接，所述自動避障模塊(6)、目標檢測模塊(3)分別與控制模塊(14)的各數據端口連接，所述電源模塊(13)與控制模塊(14)連接。
2.根據權利要求1所述的可移動多媒體講桌，其特征在于:所述控制模塊為pcDuino。
3.根據權利要求1所述的可移動多媒體講桌，其特征在于:所述驅動模塊為驅動芯片L298N。
4.根據權利要求1所述的可移動多媒體講桌，其特征在于:所述自動避障模塊為超聲波傳感器。
5.根據權利要求1所述的可移動多媒體講桌，其特征在于:所述目標檢測模塊采用紅外信號發射管與接收管。
【文檔編號】A47B41/00GK103689912SQ201410002449
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月3日 優先權日:2014年1月3日
【發明者】陳千, 王俊芳, 胡蘭雄, 李超, 王超超, 張慶英 申請人:李超