一种基于Arduino的操作平台的制作方法

文档序号:14438500阅读:196来源:国知局

本实用新型属于3D显示操作平台技术领域,尤其涉及一种基于Arduino的操作平台。



背景技术:

Unity3D是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型开发工具,是一个全面整合的专业引擎。

现有技术的交互平台,都是采用邮件等需要网络的环境下进行的,再者现有技术的交互平台很难实现3D显示,无法应对社会的需求;在对交互平台进行操作时,同样会出现接口无法匹配的情况;现在市场上出现了Arduino开发板,Arduino是一个基于开放原始码的软硬件平台,构建于开放原始码simple I/O介面版,并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。Arduino IDE可以在Windows、Macintosh OSX、Linux三大主流操作系统上运行。Arduino语言基于wiring语言开发,是对AVRGCC库的二次封装,不需要太多的单片机基础、编程基础,简单学习后,你也可以快速的进行开发。由于Arduino具有相对简单的开发方式,使得开发者更关注创意与实现,更快的完成自己的项目开发,大大节约了学习的成本,缩短了开发的周期。因为Arduino的种种优势,越来越多的专业硬件开发者已经或开始使用Arduino来开发他们的项目、产品,与此同时更多的软件开发者使用Arduino进入硬件、物联网等开发领域;在大学各高校也纷纷开展了Arduino相关课程和实验;但是无法实现Arduino与3D展示相结合目的。

当前,上述应用分别应用于生活的方方面面,而人们的生活带来诸多的便利。但是,目前社会还没有将上述诸多应用整合到一起的平台。

因此,针对以上不足,本实用新型急需提供一种基于Arduino的操作平台。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于Arduino的操作平台,其在Unity3D的基础上还整合了Arduino开发板,形成了一体的多功能操作平台,广泛应用于教育、娱乐等。

本实用新型提供了下述方案:

一种基于Arduino的操作平台,包括:桌体、显示屏、主机和虚拟输入设备;其中,所述主机安装于所述桌体的内部,在所述主机中设置有Arduino数据采集模块和3D展示模块;所述Arduino数据采集模块与所述3D展示模块电联接;所述3D展示模块展示的内容在所述显示屏中进行3D显示;所述Arduino数据采集模块用于采集外部真实场景数据并通过所述3D展示模块在所述显示屏中进行虚拟场景的3D展示;所述虚拟输入设备用于进行虚拟场景的操作。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,在所述桌体的桌面上设置有透明的玻璃板,所述主机设置在所述玻璃板的下方。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,在所述主机上设有数据转换接口,所述数据转换接口与所述Arduino数据采集模块相连,所述数据转换接口用于将外部真实场景数据转换为可用于所述3D展示模块识别的数据进行虚拟场景展示。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,所述显示屏的数量为两个,两块所述显示屏中的其中一块为触屏显示屏。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,在所述桌体的侧壁上还设置有主机开关和重启按钮,主机开关和重启按钮与所述主机相连,用于启闭主机和重启主机。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,所述虚拟输入设备为键盘、鼠标、触屏板或其任意组合。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,所述桌体的两侧为弧度设置,用于防止使用者碰撞受伤。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,所述桌体的尺寸为1500mm*750mm*650mm。

如上所述的基于Arduino的操作平台,进一步优选为,所述桌体的桌面上设置有支架,所述支架用于放置两个所述显示屏。

本实用新型与现有技术相比具有以下的优点:

本实用新型所公开的一种基于Arduino的操作平台,通过在主机中设置Arduino数据采集模块使本实用新型的基于Arduino的操作平台具备现实场景数据的采集功能,通过设置3D展示模块将上述场景数据在显示屏上以3D的形式显示出来,即通过上述设置形成了一种真实环境数据的采集、转化并进行3D展示的广泛应用于教育和娱乐的基于Arduino的交互操作平台。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的基于Arduino相结合的操作平台的组成结构示意图。

附图标记说明:

1-桌体,2-显示屏,3-玻璃板,4-主机开关,5-数据转换接口,6-键盘,7-鼠标,8-支架,9-抽屉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示,本实施例公开了一种基于Arduino的操作平台,包括桌体1、显示屏2、主机(在主机上设有中央处理器)和虚拟输入设备,其中,主机安装于桌体1的内部,在主机中设置有Arduino数据采集模块和3D展示模块,Arduino数据采集模块与3D展示模块电联接,3D展示模块展示的内容在显示屏2中进行3D显示;Arduino数据采集模块用于采集外部真实场景数据并通过3D展示模块在显示屏2中进行虚拟场景的3D展示;虚拟输入设备用于进行虚拟场景的操作;在本实用新型中,通过3D展示模块在主机中进行3D建模,通过Arduino数据采集模块采集的外部现实场景数据在显示屏2中进行虚拟场景的3D展示,同时,对于在显示屏中3D展示的虚拟场景,虚拟输入设备还可在3D展示模块中进一步建立模型并进行加工修整,实现场景数据的优化调整。Arduino是一个基于开放原始码的开发平台,不需要太多的单片机基础、编程基础,就可以快速的进行开发,此处采用已开发完成的Arduino数据采集模块进行真实场景数据的采集,通过Arduino数据采集模块将真实场景数据转换成本实施例中多功能平台可以读取的虚拟场景数据,并通过与其电连接的3D展示模块在显示屏2中进行虚拟场景的3D展示;虚拟输入设备则用于对本实施例中多功能操作平台的进行操作,即用于人机互动。在本实用新型中,Arduino数据采集模块是可以输入也可以输出的模块,Arduino数据采集模块采集的是现实环境中的数据,反应在虚拟场景中,虚拟场景会跟随现实数据的变化实现相对应的变化,虚拟场景也可以为Arduino数据采集模块的输出数据,当Arduino数据采集模块作为输出模块时,通过虚拟输入设备操纵虚拟场景的虚拟物体并反馈到Arduino数据采集模块;Arduino数据采集模块做出对应的变化使Arduino数据采集模块的现实环境和虚拟场景可以相互影响。Arduino数据采集模块和虚拟输入设备都是能够对虚拟场景产生影响的模块,虚拟场景则可对Arduino数据采集模块做数据输出。

当Arduino数据采集模块作为输入模块使用时,Arduino数据采集模块采集外部真实场景数据并通过3D展示模块在显示屏2中进行虚拟场景的3D展示;

当Arduino数据采集模块作为输出模块使用时,Arduino数据采集模块用于采集在显示屏2中进行3D展示的虚拟场景的数据;此时虚拟场景的虚拟物体可通过虚拟输入设备进行移动旋转缩放等其他交互,实现虚拟场景数据的改变,并反馈到Arduino数据采集模块中。即本实用新型的Arduino数据采集模块即可实现外部真实场景数据的采集,同时也能实现主机内部的虚拟场景数据的采集,在采集主机内部的虚拟场景数据时,虚拟输入设备可以起到控制虚拟场景的虚拟物体的作用并反馈到Arduino数据采集模块中。

在本实用新型中,桌体1的桌面上设置有透明的玻璃板3,主机安装于玻璃板3的下方,便于通过玻璃板3查看主机的运行状况。

在本实用新型中,如图1所示,在主机上设有数据转换接口5,数据转换接口5与Arduino数据采集模块相连,数据转换接口5用于将真实场景数据转换为可用于3D展示模块识别的数据进行虚拟场景展示。作为真实场景数据的采集装置,本实施例中,通过设置数据转换接口5的形式将外部真实场景数据与Arduino数据采集模块连接,并通过3D展示模块在显示屏2中进行虚拟场景的3D展示。

在本实用新型中,如图1所示,显示屏2的数量为两个,两个显示屏2中的其中一个为触屏显示屏。相较于单屏显示,双屏的设置使得显示的画面更大,显示的内容也会更加丰富;同时,触屏显示屏的设置也简化了使用者与多功能操作平台的人机交互模式,极大的增强了使用者的使用体验。

在本实用新型中,如图1所示,在桌体1的侧壁上还设置有主机开关4和重启按钮,用于启闭主机和重新启动主机。在本实施例中,中央处理器作为主机部分,隐藏设置在多功能操作平台的桌体1的下方,隐藏设置使本实施例中的多功能操作平台呈现一体化,更加和谐、美观;鉴于主机部分的上述设置,本实施例在桌体1的侧壁上设置了主机开关4和重启按钮,用于便捷的控制本实施例中主机的开关机和重启。在常规的主机设计中,主机开关4和重启按钮为同一个的开关机按钮部件,通过同一个开关机按钮部件实现开机、关机、重启主机;但是在实际操作中,当一个主机出现问题时,通过常按开关机按钮部件实现重新启动,但是在按的过程中,可能只起到关机键的效果,这样对主机产生不利的影响;当然需要关机时,也可能实现重新启动的功能,这样对主机更为不利;尤其是在开关机按钮部件出现故障时。另外,常规的开关机按钮部件均设在主机上;而在本实用新型中,同时设置了主机开关4和重启按钮两个部件,这样可以根据实际需要再进行开关机或者重启主机;本实用新型将主机开关4和重启按钮设置在桌体1的侧壁上,这样无需通过人工去找主机就能实现主机的开关机和重启主机;可以使本实用新型具有外部部件直接操作主机的功能。

在本实用新型中,如图1所示,虚拟输入设备为键盘6、鼠标7、触屏板或其任意组合。虚拟输入设备是人机交互的基础设备,是类计算机设置的操作平台的基本配置。

在本实用新型中,如图1所示,桌体1的两侧为弧度设置,用于弱化桌体1的棱角,防止使用者碰撞受伤,桌体1的尺寸为1500mm*750mm*650mm。通过设置弧形面来弱化桌面的棱角为本实用新型专门设置的,其目的除了防止使用者碰撞受伤外,还可以美化桌体。

在本实用新型中,如图1所示,桌体1的桌面上设置有支架8,用于放置两个显示屏2;桌体1的表面还设置有抽屉9,抽屉9位于玻璃板3的下方,便于抽屉9内物品的显示,本实用新型将主机放置在抽屉9内。为了便于双屏的摆放,本实施例在桌面上设置了支架8,其中包括一根竖向支撑杆和两根横向固定杆,双显示屏2则分别通过安装在横向固定杆与桌体1对应安装。

本实用新型所公开的一种基于Arduino的操作平台,具有以下优点:

1、本实用新型的基于Arduino的操作平台整合了Arduino数据采集模块和3D展示模块,使本实用新型的基于Arduino的操作平台能够实现虚拟场景的数据采集、展示、操控和交互;同时当Arduino数据采集模块当输出模块使用时,虚拟输入设备可以对虚拟场景的虚拟物体进行移动旋转缩放等其他交互并反馈至Arduino数据采集模块,实现虚拟输入设备和Arduino数据采集模块之间的配合,并充分利用虚拟输入设备的操作功能;使得本实用新型的基于Arduino的操作平台具有高度集成功能。

2、本实用新型桌体1侧壁的主机开关4、重启按钮和双显示屏3的设置优化了多功能操作平台的人机交互模式,极大的提升了使用者的使用体验;同时本实用新型同时设置的主机开关4、重启按钮,能够便于使用者根据需要按动主机开关4进行开关机或者重启按钮进行重启主机;同时将主机开关4和重启按钮设置在桌体1的侧壁上,可以将主机直接放置在抽屉9内,以避免主机在外放置影响主机的功能;本实用新型无需直接接触主机就能实现主机的开关和重启。

3、本实用新型桌体1两侧弧度的设置和尺寸的设置符合人机工程学的要求,无形中也提升了使用者的使用体验;本实用新型将主机放置在抽屉9内,不仅仅实现了主机的安全放置,同时,当使用者坐在座位时,不会由主机对使用者的腿部移动造成制约,可以让使用者放心操作,无需担心主机以及与主机连接的线缆占用桌体1的抽屉9下方的空间。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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