可移动教学平台的制作方法

1.本技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种可移动教学平台。


背景技术：

2.随着移动互联网等现代科技的发展与应用，越来越多的教学平台被应用在教学中。
3.目前，为了保证教学平台的可移动性，通常将教学平台的载体为可移动载体。但是，现有技术中可移动的教学平台是将处理器和带车轮的载体简单拼接后得到的，结构简单，可移动范围窄，集成度低，仅能够提供给部分人员使用，导致教学平台使用的广泛性差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种可移动教学平台，能够解决相关技术中可移动范围窄，集成度低，仅能够提供给部分人员使用，导致教学平台使用的广泛性差的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种可移动教学平台，包括：
6.平台本体；
7.多个传感器，集成在平台本体上，用于采集路况信息和平台本体的运动信息；
8.处理器，集成在平台本体上，与多个传感器连接，用于对路况信息和运动信息进行信息融合，得到信息融合结果；
9.控制器，集成在平台本体上，与处理器连接，用于根据信息融合结果，控制制动模块；
10.制动模块，集成在平台本体上，与控制器连接，用于在控制器的控制下控制平台本体的运动状态。
11.在一种可能的实现方式中，路况信息包括平台本体与物体的距离信息、物体的位置信息、车道信息和交通信号灯信息；多个传感器包括：
12.毫米波雷达，位于平台本体的水平平面上方的目标高度，用于采集平台本体的运动信息，距离信息中的第一距离信息和位置信息中的第一位置信息，第一距离信息为物体中第一物体与平台本体的距离信息，第一位置信息为第一物体的位置信息；
13.激光雷达，与平台本体的水平平面平行，用于采集距离信息中的第二距离信息和位置信息中的第二位置信息，第二距离信息为物体中第二物体与平台本体的距离信息，第二位置信息为第二物体的位置信息；
14.摄像机，位于激光雷达和毫米波雷达之间，用于探测路况，得到车道信息和交通信号灯信息。
15.在一种可能的实现方式中，激光雷达为单线激光雷达。
16.在一种可能的实现方式中，平台本体上设置有多个孔位，以用于用户对多个传感器的拆装和定位。
17.在一种可能的实现方式中，毫米波雷达设置在激光雷达的正后方。
18.在一种可能的实现方式中，制动模块包括：
19.车轮，与平台本体连接；
20.电机，集成在平台本体上，分别与车轮和控制器连接，用于在控制器的控制下控制车轮。
21.在一种可能的实现方式中，车轮和平台本体之间设置有悬挂弹簧系统。
22.在一种可能的实现方式中，电机为直流减速电机。
23.在一种可能的实现方式中，平台本体包括多个封装板，多个封装板之间通过锁紧装置连接形成封装外壳。
24.在一种可能的实现方式中，还包括供电电源，集成在平台本体上，分别与多个传感器、处理器、控制器和制动模块连接，用于分别向多个传感器、处理器、控制器和制动模块供电。
25.在一种可能的实现方式中，还包括无线通信模块，集成在平台本体上，分别与多个传感器、处理器、控制器和制动模块连接，用于与远程控制系统通信。
26.本技术实施例提供的可移动教学平台可以集成多个传感器，从而能够采集路况信息和平台本体的运动信息，并集成了处理器、控制器和制动模块，进而能够使得可移动教学平台能够自动控制运动状态，如此，本技术实施例提供的可移动教学平台集成度较高，使得可移动教学平台能够自动驾驶，提高了可移动教学平台的移动范围，从而提高了可移动教学平台的使用广泛性。
附图说明
27.图1是本技术实施例提供的一种可移动教学平台的结构示意图；
28.图2是本技术实施例提供的一种多个传感器的结构示意图；
29.图3是本技术实施例提供的一种制动模块的结构图。
具体实施方式
30.下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.在本说明书的描述中“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本说明书的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
32.在本说明书实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
33.在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
34.通常，教学平台通常都会集成在固定的载体上，例如，可以集成计算机或者工控机的讲桌等桌子上，方便同学们进行操作。但是，此类教学平台无法移动，使用的灵活性低。为
了便于教学平台的使用，相关技术中采用将教学平台和可移动的载体简单拼接，如将教学平台集成在带轮子的桌子上，从而使得教学平台的使用灵活性。但是，相关技术中的可移动的教学平台可移动的范围窄，集成度低，无法提供给大量的人员使用，降低了可移动教学平台的使用广泛性。
35.基于此，本技术实施例提供了一种可移动教学平台，其可移动教学平台可以集成多个传感器，从而能够采集路况信息和平台本体的运动信息，并集成了处理器、控制器和制动模块，进而能够使得可移动教学平台能够自动控制运动状态，如此，本技术实施例提供的可移动教学平台集成度较高，使得可移动教学平台能够自动驾驶，提高了可移动教学平台的移动范围，从而提高了可移动教学平台的使用广泛性。
36.需要说明的是，在本技术实施例中，可移动教学平台中还集成有教学系统，该教学系统可以是具有计算、处理能力的设备。该设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、工控机等，也可以为服务器、分布式计算中心等大型计算设备。
37.接下来，结合图1，在不同实施例中，对本技术实施例提供的可移动教学平台进行示例介绍。
38.图1是本技术实施例提供的可移动教学平台100的结构示意图。如图1所示，本技术实施例提供的可移动教学平台100可以包括平台本体101，多个传感器102，处理器103，控制器104和制动模块105。
39.平台本体101；
40.多个传感器102，集成在所述平台本体上，用于采集路况信息和所述平台本体的运动信息；
41.处理器103，集成在所述平台本体101上，与所述多个传感器连接，用于对所述路况信息和所述运动信息进行信息融合，得到信息融合结果；
42.控制器104，集成在所述平台本体上，与所述处理器连接，用于根据所述信息融合结果，控制制动模块；
43.所述制动模块105，集成在所述平台本体101上，与所述控制器104连接，用于在所述控制器104的控制下控制所述平台本体101的运动状态。
44.下面对各个模块进行详细介绍。
45.平台本体101可以是可移动教学平台中各种组件的载体，如处理器，控制器等组件都集成在平台本体101上。
46.在一些实施例中，平台主体101是由多个封装板构成的封装外壳，从而使得可移动教学平台中的各个组件之间的连接线封装在平台主体内部。其中，为了方便可移动教学平台中组件的拆卸、安装以及更换封装板的便捷性，封装板之间可以通过锁紧装置进行连接，从而形成封装外壳，如此，能够提高平台本体的稳定性，也便于平台本体以及平台本体中安装的组件的拆装。
47.在一些实施例中，为了保证用户使用可移动教学平台的便捷性，可以设置平台主体101的长度小于1米，宽度小于0.5米，高度小于0.3米，例如，可以将平台主体101的长宽高设置为0.6m*0.3m*0.22m。
48.在一些实施例中，为了保证封装外壳的稳定性，可以采用铝型材的封装板连接成封装外壳，例如，欧标1515方管铝型材。
49.多个传感器102可以是由多个传感器集成的。其中，多个传感器102平台本体101上。为了能够是可移动教学平台能够自动驾驶，多个传感器102能够感知平台本体周围的环境信息，即多个传感器102用于采集路况信息和平台本体101的运动信息，如此，可移动教学平台中的处理器和控制器能够根据路况信息和运动信息进行导航规划，从而实现可移动教学平台的自动驾驶。
50.在一些实施例中，路况信息包括平台本体与物体的距离信息，物体的位置信息、车道信息和交通信号灯信息。在这里，物体可以是可移动教学平台前的障碍物，还可以是其他移动物体，如人物、车辆等。物体包括第一物体和第二物体，其中，第一物体可以是高度大于预设高度阈值的物体，第二物体可以是小于预设高度阈值的物体。距离信息包括平台本体与第一物体的第一距离信息、平台本体与第二物体的第二距离信息。运动信息可以包括平台本体的运动速度和平台本体的运动方向。在这里，如图2所示，为了提高可移动教学平台的自动驾驶功能，多个传感器可以包括毫米波雷达21，激光雷达22和摄像机23等传感器。下面对每个传感器进行详细介绍。
51.毫米波雷达位于平台本体的水平平面上方的目标高度处，例如，毫米波雷达可以高于水平平面0.25m。在这里，目标高度可以根据需要进行设置，在此不做具体限制。由于毫米波雷达的位置较高，因此，毫米波雷达可以采集第一物体与平台本体的第一距离信息以及第一物体的第一位置信息，同时，毫米波雷达还可以采集平台本体的运动信息，即平台本体的运动速度和运动方向。
52.在一些实施例中，毫米波雷达的朝向可以与平台本体的前进方向一致。
53.在有雨雾、烟雾、灰尘、过暗过亮的外部条件下，可移动教学平台可以启动毫米波雷达对前进环境进行远距离和中距离探测。在激光雷达和摄像头受到干扰的条件下，可以采用毫米波雷达进行导航，可以提高探测精确度，从而进行多维度信息的融合。
54.激光雷达与平台本体的水平面平行，用于采集第二物体与平台本体的第二距离信息和第二物体的位置信息。
55.在一些实施例中，激光雷达可以采用单线激光雷达，其具有即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，slam)功能，能够主动探测和修正闭环，实现十万平米级高精度构建地图和定位功能，进而提高可移动教学平台的驾驶精度。
56.摄像机位于激光雷达和毫米波雷达之间，用于探测路况，从而得到车道信息和交通信号灯信息。在这里，采集的路况信息可以是图片信息，例如，摄像机可以采集预设范围内车道信息的图片信息等。
57.在一些实施例中，毫米波雷达设置在激光雷达的正后方，激光雷达和毫米波雷达可以相互配合，分别能够探测到不同高度障碍物，对采集到的不同高度的障碍物与平台本体的距离信息以及障碍物的位置信息进行信息融合，实现多维度的信息融合，从而提高可移动教学平台的驾驶精度。
58.在一些实施例中，为了便于多个传感器中每个传感器的拆卸和安装，在平台本体上还设置有多个孔位，从而用户可以基于孔位对传感器进行拆装和定位，例如，毫米波雷达需要安装需要安装在平台本体水平平面上方的250mm处，则可以根据孔位定位平台本体水平平面上方的250mm的位置。
59.在本技术实施例中，每个传感器采集到的信息形成多维度信息，如路况信息和运
动信息，其中，路况信息包括平台本体与第一物体的第一距离信息，平台本体与第二物体的第二距离信息，第一物体的第一位置信息和第二物体的第二位置信息，运动信息包括平台本体的运动速度以及平台本体的运动方向。为了提高可移动教学平台的驾驶精度，处理器103可以将多维度信息进行融合，从而得到信息融合结果。在这里，可以采用深度学习的方法对多维度信息进行融合，得到多维度信息的特征，进而得到可移动教学平台一定范围内物体的运动状态等，完成精确的导航驾驶。在这里，处理器103集成在平台本体101上，并与多个传感器102连接，从而处理器能够获取多个传感器102采集的路况信息和平台本体的运动信息。
60.在一些实施例中，为了保证信息融合的精确性，进而保证导航精度，处理器103具有异构处理功能，并且能够将多维信息和底层逻辑加速相结合，从而能够更精确的完成多维度信息的融合，保证导航精度。
61.控制器104集成在平台本体上，并与处理器103连接，从而能够获取处理器生成的信息融合结果，并根据该信息融合结果，控制制动模块，从而控制平台本体的运动状态。
62.制动模块105集成在平台本体上，并与控制器104连接，制动模块105在控制器104的控制下，能够控制平台本体的运动状态。
63.在一些实施例中，如图3所示，制动模块包括车轮31和电机32。其中，车轮与平台本体连接。电机集成在平台本体上，分别与车轮和控制器连接，从而能够在控制器的控制下控制车轮转动或静止。
64.在这里，为了保证可移动教学平台的驾驶灵活性，车轮可以使用麦克纳姆轮。电机可以是直流减速电机，例如，12v的可调减速比的直流减速电机。减速比可以视情况设置，例如，1：60、1：90、1：150，减速比数值越大，扭矩越大，保证可移动教学平台的起步速度。直流减速电机还可以设置有霍尔编码器，从而能够检测电机转速较低时的转速。
65.在一些实施例中，由于驾驶过程中会产生颠簸，从而使得可移动教学平台中的组件遭受不同程度的震动，影响组件的使用寿命，由此，在车轮和平台本体之间还设置有悬挂弹簧系统，从而减轻可移动教学平台在驾驶过程中组件的震动，提高了组件的使用寿命，节省成本。
66.在本技术实施例中，为了保证可移动教学平台的可扩展性，可移动教学平台还包括路由设备，从而能够使得可移动教学平台能够扩展处理板卡，进而提高可移动教学平台的运算速度。在这里，处理器可以实时检测计算量，当计算量大于预设计算量阈值时，可以通过路由设备扩展处理板卡，将计算量转移至扩展后的处理板卡中进行运算，提高运算速度。
67.在一些实施例中，可移动教学平台还包括供电电源。供电电源集成在平台本体上，并分别与多个传感器、处理器、控制器和制动模块连接，用于分别向多个传感器、处理器、控制器和制动模块供电。其中，供电电源可以包括电池和电源板，电源板可以支持多路可调电压输出，保证供电稳定性。例如，可以采用12v的航模锂电池和电源板组成。
68.在一些实施例中，可移动教学平台还包括无线通信模块，分别与所述多个传感器、所述处理器、所述控制器和所述制动模块连接，用于与远程控制系统通信。远程控制系统可以是具有计算、处理能力的设备。该设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备和工控机等，也可以为服务器、分布式计算中心等大型计算设备。
69.以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd
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rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
70.还需要说明的是，本技术中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本技术不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
71.上面参考根据本技术的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本技术的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
72.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解的是，本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。