一种智能健康学习桌及物联网健康学习中心系统的制作方法

本发明涉及智能教学技术领域，尤其涉及一种智能健康学习桌及基于此的智能教学辅助系统。

背景技术：

教育一直是社会公众最为关心的社会课题，目前少年儿童的学习负担大、学习时间长，因此学习过程中的身体健康问题，如视力下降、姿态不规范等问题也越来越受到家长和公众的关注。书桌是学生每天学习的固定现场，学生往往需要每天在书桌前学习数个小时的时间，照明也主要由台灯或室内光源提供。这就带来了诸多健康隐患：桌面高度不合理不适配造成身体姿态不正确会导致学生驼背和近视；照明亮度不科学造成眼睛损害和疲劳；桌面始终为平面不能适应画画、阅读、书写等不同活动的需求。

同时，当前教学的方式也越来越多样化，已经不单依靠纸件书本和作业，而引入了多媒体教学模式。随着计算机、智能手机和互联网的普及，更多的线上教育、视频教学等模式也已经引入少年儿童的学习生活当中。这样需要同时为学生配置相应的电子设备，同时也要确保学生将这些电子设备完全用于学习当中。可见现有的家庭和学校的教学设备和环境越来越难以跟上教学技术告诉发展的步伐。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中的书桌等教学设备和环境的上述不足之处，提供能够智能调节桌面高度、桌面角度和照明条件保证学生健康高效学习的一种智能健康学习桌，同时应用此智能健康学习桌和互联网技术，实现在家庭环境内健康高效学习，且适用于多媒体教学和线上教学的物联网健康学习中心系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种智能健康学习桌，包括可升降的桌面、学习面板、智能照明装置、智能打印扫描装置和学习桌主控板，学习面板转动连接桌面可相对桌面翻转倾斜；学习桌主控板设有语音指令模块，学习桌主控板用于根据语音指令模块获取的用户语音指令或学习桌主控板内预设指令控制高度调节支架升降调节桌面高度、控制学习面板倾斜角度和控制智能照明装置的照明亮度。

作为优选，所述智能健康学习桌还设有测距传感器，测距传感器用于判定桌面前方是否有人体，当测距传感器判定桌面前方有人时，学习桌主控板控制智能照明装置开启照明。

作为优选，所述学习桌主控板设有语音提醒模块，测距传感器同时用于检测桌面前方人体的距离，当距离小于预设阈值时，判定人体姿态需要不规范，学习桌主控板控制语音提醒模块发生姿态纠正的提醒语音。

作为优选，所述照明装置包括智能照明灯、调光控制器和光源传感器，所述调光控制器和光源传感器连接学习桌主控板；光源传感器用于感应现场亮度；当测距传感器判定桌面前方有人时，学习桌主控板控制智能照明装置开启照明时，学习桌主控板根据光源传感器获取的现场亮度信息和预设逻辑调整智能照明灯的亮度。

作为优选，所述桌面设有高度调节支架，学习面板设置于桌面，学习面板朝向用户一侧与桌面转动连接，学习面板设有调节学习面板倾斜角度的角度调节机构。

作为优选，所述智能照明灯上设有摄像头，摄像头用于采集学习现场图像。

本发明申请提供的智能健康学习桌通过高度调节支架调整桌面高度，以适应不同年龄和身材的学生，防止桌面高度不适合造成的疲劳和姿态健康问题。学习面板可调节可调节倾斜角度，以适应书写、阅读、绘画这三种不同学习内容时的姿态需求。智能照明装置可根据现场亮度情况智能调节照明亮度，达到充分照明和护眼的目的。上述装置都能够通过语音控制，操作方便，适合年龄较小的学生使用。基于测距传感器的自动唤醒功能，使产品更加人性化。同时测距传感器能够通过测距方式判定学生学习时的姿态是否正确，及时语音提醒，从而培养学生健康的坐姿。

本发明同时提供一种物联网健康学习中心系统，所述系统包括上述的智能健康学习桌和学生交互系统：

所述智能健康学习桌，用于安装所述信息输出终端和图像获取装置；

所述学生交互系统包括信息输出终端、信息获取终端和智能控制显屏装置，

所述信息输出终端，用于执行图片展示、文档展示、语音播报、视频播放、文件打印其中的一种或多种执行动作；

所述信息获取终端，用于获取本地图像、文档、语音信息；

所述智能控制显屏装置，用于根据预设规则或用户控制指令控制健康学习桌、信息输出终端和信息获取终端，并向用户反馈交互信息。

智能控制显屏装置作为优选，所述物联网健康学习中心系统还包括云端教育服务平台，学生交互系统通过互联网接入云端教育服务平台，用于上传本地图像信息和本地语音信息，并下载云端教学反馈信息。

作为优选，所述智能控制显屏装置包括智能移动终端，所述智能移动终端包括智能手机、智能平板电脑和pc中一种或多种的组合。智能控制显屏装置作为优选，所述信息输出终端包括打印机、显示器、音响中一种或多种的组合，所述信息获取终端包扫描仪、摄像头、麦克风中一种或多种的组合。

作为优选，所述物联网健康学习中心系统还包括本地组网控制设备，所述本地组网控制设备用于将智能健康学习桌、信息输出终端和智能控制显屏装置接入本地组网内，实现本地组网信息交互，同时用于连接云端教育服务平台。

本发明提供的一种物联网健康学习中心系统，不仅能够通过智能控制显屏装置控制智能健康学习桌，同时将息输出终端和信息获取终端接入本地物联网系统，学生只要在智能健康学习桌前就能够，进行学习资料打印、学习视频和语音播放、作业拍照上传、在线作业批改等多项教学内容。应用物联网技术将所有的交互和控制操作集成在智能手机或智能平板电脑的app当中，操作方便，有效提高学习效率。

附图说明

图1为本发明的一种智能健康学习桌的结构示意图。

图2为本发明的一种智能健康学习桌的侧视结构示意图。

图3为本发明的一种智能健康学习桌的控制电路原理图。

图4为本发明的物联网健康学习中心系统的原理图。

图中：1、智能健康学习桌；101、桌面；102、高度调节支架；103、学习面板；104、智能照明灯；105、智能打印扫描装置；106、测距传感器；107、调光控制器；108、光源传感器；109、摄像头；110、升降电机；111、翻板电机；2、学习桌主控板；201、总控制器；202、语音指令模块；203、电机控制模块；204、照明控制模块；205、语音提醒模块；206、通讯模块；3、信息输出终端；4、信息获取终端；5、智能控制显屏装置；6、云端教育服务平台；7、本地组网控制设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

如图1、图2所示，本发明提供一种智能健康学习桌，包括桌面101、高度调节支架102、学习面板103、智能照明装置、智能打印扫描装置105和学习桌主控板2，所述桌面101设置于高度调节支架102上方，学习面板103设置于桌面101，学习面板103朝向用户一侧与桌面101转动连接，学习面板103设有调节学习面板103倾斜角度的角度调节机构；学习桌主控板2设有语音指令模块202，学习桌主控板2用于根据语音指令模块202获取的用户语音指令或学习桌主控板2内预设指令控制高度调节支架102升降调节桌面101高度、控制学习面板103倾斜角度和控制智能照明装置的照明亮度。

学生可以通过语音控制高度调价支架升高或降低桌面101高度，达到最适合最健康的学习姿态。同时可以语音控制学习面板103的角度，以适应书写、阅读、绘画这三种不同学习内容时的姿态需求。语音控制智能照明装置的亮度，保护视力。

所述桌面101下方设有框架结构。所述高度调节支架102设置在框架结构两侧的底部。所述高度调节支架102采用丝杆升降机构，具体是：高度调节支架102包括一对导向杆、丝杆升降机构和升降底座；丝杆升降机构包括升降电机110、螺套和升降丝杆。升降电机110设置在框架结构两侧，螺套设置于升降底座上，升降丝杆啮合螺套，升降电机110驱动升降丝杆旋转带动框架结构和桌面101上升和下降；升降丝杆和导向杆竖直平行设置在框架结构和升降底座之间。

所述学习面板103朝向用户的一侧和框架结构转动连接，角度调节机构包括设置在设置框架结构上的翻板电机111、翻动杆和滑轨，所述滑轨沿着用户方向延伸，翻板电机111滑动连接滑轨，翻动杆一端转动连接学习面板103的底面，另一端连接翻板电机111。翻板电机111通过翻动杆可推动学习面板103，抬升其远离用户一侧的高度，从而调整学习面板103的倾斜角度。

所述智能健康学习桌1还设有测距传感器106，测距传感器106用于判定桌面101前方是否有人体，当测距传感器106判定桌面101前方有人时，学习桌主控板2控制智能照明装置开启照明。所述学习桌主控板2设有语音提醒模块205，测距传感器106同时用于检测桌面101前方人体的距离，当距离小于预设阈值时，判定人体姿态需要不规范，学习桌主控板2控制语音提醒模块205发生姿态纠正的提醒语音。在本实施例中所述测距传感器106采用红外传感器。测距传感器106设置在桌面101正上方的书架前，朝向桌面101正前方。

所述照明装置包括智能照明灯104、调光控制器107和光源传感器108，所述调光控制器107和光源传感器108连接学习桌主控板2；光源传感器108用于感应现场亮度；当测距传感器106判定桌面101前方有人时，学习桌主控板2控制智能照明装置开启照明时，学习桌主控板2根据光源传感器108获取的现场亮度信息和预设逻辑调整智能照明灯104的亮度。所述智能照明灯104上设有摄像头109，摄像头109用于采集学习现场图像。摄像头109的具体设置在智能照明灯104的灯罩下方，可通过智能照明灯104对拍摄区域进行拍摄，可以实现学习监督、直播教学、作业拍照上传等应用。

如图3所示，学习桌主控板2包括总控制器201、及连接所述总控制器201的语音指令模块202、电机控制模块203、照明控制模块204、语音提醒模块205、通讯模块206。电机控制模块203连接升降电机110和翻板电机111。测距传感器106和摄像头109连接学习桌主控板2。照明控制模块204连接调光控制器107和光源传感器108。

本发明申请提供的智能健康学习桌1通过高度调节支架102调整桌面101高度，以适应不同年龄和身材的学生，防止桌面101高度不适合造成的疲劳和姿态健康问题。学习面板103可调节可调节倾斜角度，以适应书写、阅读、绘画这三种不同学习内容时的姿态需求。智能照明装置可根据现场亮度情况智能调节照明亮度，达到充分照明和护眼的目的。上述装置都能够通过语音控制，操作方便，适合年龄较小的学生使用。基于测距传感器106的自动唤醒功能，使产品更加人性化。同时测距传感器106能够通过测距方式判定学生学习时的姿态是否正确，及时语音提醒，从而培养学生健康的坐姿。

如图4所示，本发明同时提供一种物联网健康学习中心系统，所述系统包括上述的智能健康学习桌1和学生交互系统：

所述智能健康学习桌1，用于安装所述信息输出终端3和图像获取装置；

所述学生交互系统包括信息输出终端3、信息获取终端4和智能控制显屏装置5，

所述信息输出终端3，用于执行图片展示、文档展示、语音播报、视频播放、文件打印其中的一种或多种执行动作；

所述信息获取终端4，用于获取本地图像、文档、语音信息；

所述智能控制显屏装置5，用于根据预设规则或用户控制指令控制健康学习桌、信息输出终端3和信息获取终端4，并向用户反馈交互信息。

智能控制显屏装置5作为优选，所述物联网健康学习中心系统还包括云端教育服务平台6，学生交互系统通过互联网接入云端教育服务平台6，用于上传本地图像信息和本地语音信息，并下载云端教学反馈信息。

所述智能控制显屏装置5包括智能移动终端，所述智能移动终端包括智能手机、智能平板电脑和pc中一种或多种的组合。智能控制显屏装置5作为优选，所述信息输出终端3包括打印机、显示器、音响中一种或多种的组合，所述信息获取终端4包扫描仪、摄像头109、麦克风中一种或多种的组合。

所述物联网健康学习中心系统还包括本地组网控制设备7，所述本地组网控制设备7用于将智能健康学习桌1、信息输出终端3和智能控制显屏装置5接入本地组网内，实现本地组网信息交互，同时用于连接云端教育服务平台6。

本发明提供的一种物联网健康学习中心系统，不仅能够通过智能控制显屏装置5控制智能健康学习桌1，同时将息输出终端和信息获取终端4接入本地物联网系统，学生只要在智能健康学习桌1前就能够，进行学习资料打印、学习视频和语音播放、作业拍照上传、在线作业批改等多项教学内容。应用物联网技术将所有的交互和控制操作集成在智能手机或智能平板电脑的app当中，操作方便，有效提高学习效率。