一种应用于建筑实训的便携式教具箱的制作方法

1.本实用新型涉及教学教具技术领域，具体涉及一种应用于建筑实训的便携式教具箱。


背景技术：

2.传统的教学方式主要以教师直导式教学为主，直导式教学是教师通过口头语言直接向学习者描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理以及阐明规律的教学方法，也即通常所说的教师讲课。在直导式教学过程中，通常是以教师为主体，通过相关课件(如ppt)结合教室投影进行理论知识与案例讲解，中间穿插提问与讨论活动，帮助学生学习和记忆相关理论知识。但是，只依靠教师讲课学习，学生学习效率低，同时难以将抽象的知识点贯通理解，针对直导式教学方式导致的学习效率低且效果差的情况，目前在很多领域都研发出对应的教学教具，学生可通过动手操作教学教具以更好理解抽象概念。
3.建筑业是我国的支柱性行业，占据了比较重要的位置；但是，在实训台教学产品类别中并未有针对建筑场景下的教学产品。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种应用于建筑实训的便携式教具箱，以解决现有技术中在建筑领域采用直导式教学而导致的学习效率低且效果差的技术问题。
5.本实用新型的一个方面提供了一种应用于建筑实训的便携式教具箱，包括：显示屏、显示屏固定板、实训台固定板、主板、io扩展板、内置传感器、器件收纳盒、线材；
6.其中，所述显示屏通过所述显示屏固定板固定在所述便携式教具箱的箱盖中，所述主板、io扩展板、内置传感器、器件收纳盒通过所述实训台固定板固定在所述便携式教具箱的箱体中，以及所述线材收纳于所述器件收纳盒中；
7.所述显示屏与所述主板电连接，所述主板与所述io扩展板电连接，以及所述io扩展板通过所述线材与所述内置传感器连接。
8.可选的，所述主板、io扩展板、内置传感器、器件收纳盒通过所述实训台固定板固定在所述便携式教具箱的箱体中，包括：
9.在所述实训台固定板上开设有与所述主板的外轮廓尺寸相匹配的第一板洞，且所述主板内嵌于所述第一板洞内；
10.在所述实训台固定板上开设有螺丝孔，且所述io扩展板通过所述螺丝孔安装在所述实训台固定板上；
11.在所述实训台固定板上开设有与所述器件收纳盒的外轮廓尺寸相匹配的第二板洞，且所述器件收纳盒内嵌于所述第二板洞内；
12.在所述实训台固定板上开设有螺纹孔，且所述内置传感器通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上。
13.可选的，所述内置传感器通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上，包括：
14.所述内置传感器的底面通过螺钉安装在铜柱的顶部，所述铜柱通过设置在所述铜柱的底部的外螺纹和设置在所述螺纹孔的内螺纹安装在所述螺纹孔中，以使所述内置传感器安装在所述实训台固定板上。
15.可选的，所述便携式教具箱还包括：开关机按钮、网线接口、电源接口和设定数量的usb接口；
16.其中，在所述实训台固定板上分别针对所述开关机按钮、网线接口、电源接口和设定数量的usb接口开设有对应的板洞，以使所述开关机按钮、网线接口、电源接口和设定数量的usb接口分别内嵌于对应的板洞内；
17.另外，通过所述设定数量的usb接口可外接无线网卡、鼠标和键盘。
18.可选的，所述便携式教具箱还包括：扬声器和托盘；
19.其中，所述扬声器安装在所述托盘上、且所述托盘安装于所述实训台固定板的下面。
20.可选的，所述便携式教具箱还包括：外接传感器；
21.其中，所述外接传感器收纳于所述器件收纳盒中，且所述io扩展板通过所述线材与所述外接传感器连接；
22.另外，所述外接传感器至少包括以下之一：火焰传感器、触摸传感器、旋转传感器、实时时钟传感器、循迹传感器、继电器传感器、干簧管传感器、光电传感器、雨滴检查传感器、操作传感器、电位器传感器、温度传感器、声音传感器。
23.可选的，所述内置传感器，至少包括以下之一：烟雾传感器、超声波传感器、红外避障传感器、气压传感器、陀螺仪三轴加速传感器、led传感器、激光传感器、振动传感器、倾斜开关传感器、蜂鸣器传感器、步进电机、二维舵机云台。
24.可选的，当所述内置传感器包括所述步进电机时，还包括：步进电机驱动板；
25.其中，所述步进电机驱动板通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上；
26.所述步进电机驱动板与所述步进电机电连接，且所述步进电机驱动板用于驱动所述步进电机，以使安装在所述步进电机上的风扇转动。
27.可选的，当所述内置传感器包括所述二维舵机云台时，还包括：舵机驱动板；
28.其中，所述舵机驱动板通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上；
29.所述舵机驱动板与所述二维舵机云台电连接，且所述舵机驱动板用于驱动所述二维舵机云台，以使安装在所述二维舵机云台上的摄像头转动。
30.可选的，所述主板集成有128核的maxerll gpu、四核的arma57 64bit cpu和4glpddr4内存。
31.本实用新型提供的应用于建筑实训的便携式教具箱，提供了一种针对建筑领域的人工智能实训装置，可配合多种建筑场景下所使用到的传感器模块来进行物理传感器实验与软件实验，不仅提供了丰富的实验例程，还便于物联网嵌入式系统等多种物联网课程的学习，在满足高校相关专业知识点的基础实验和工程实训需求的同时又能达到便携需求，极大的方便了使用人员的工作。
附图说明
32.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通
技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
33.图1为本实用新型提供的应用于建筑实训的便携式教具箱的结构示意图；
34.图2为本实用新型提供的关闭状态下便携式教具箱的结构示意图；
35.图3为本实用新型提供的显示屏固定板的结构示意图；
36.图4为本实用新型提供的实训台固定板的结构示意图；
37.图5为本实用新型提供的开启状态下便携式教具箱的结构示意图。
具体实施方式
38.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。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。
39.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
40.实施例一
41.本实用新型提供了一种应用于建筑实训的便携式教具箱，如图1所示，包括：显示屏01、显示屏固定板02、实训台固定板03、主板04、io扩展板05、内置传感器06、器件收纳盒07、线材08；
42.其中，所述显示屏01通过所述显示屏固定板02固定在所述便携式教具箱的箱盖中，所述主板04、io扩展板05、内置传感器06、器件收纳盒07通过所述实训台固定板03固定在所述便携式教具箱的箱体中，以及所述线材08收纳于所述器件收纳盒07中；
43.所述显示屏01与所述主板04电连接，所述主板04与所述io扩展板05电连接，以及所述io扩展板05通过所述线材08与所述内置传感器06连接。
44.另外，所述便携式教具箱还包括：开关机按钮09、网线接口10、电源接口11和设定数量的usb接口12；
45.其中，所述开关机按钮09、网线接口10、电源接口11和设定数量的usb接口12通过所述实训台固定板03固定在所述便携式教具箱的箱体中；
46.所述设定数量的usb接口12可外接无线网卡、鼠标和键盘。
47.除此之外，所述便携式教具箱还包括：扬声器13和托盘(在图1中未示出)；
48.其中，所述扬声器13安装在所述托盘上、且所述托盘安装于所述实训台固定板03下面，以使所述扬声器13位于设置在所述实训台固定板03上的扩音孔区域的正下方。
49.在本实用新型中，所述便携式教具箱在关闭状态时如图2所示，其外观与手提行李箱相似，便于老师上课携带。当使用所述便携式教具箱时，需打开箱盖，并从所述器件收纳盒07中获取线材08，并通过所述线材08将所述内置传感器06与所述io扩展板05连接，进而通过操作所述内置传感器06，以使操作结果显示在所述显示屏01中，可便于学生了解建筑
领域各个传感器的工作原理。
50.具体的，如图3所示，为所述显示屏固定板02的结构示意图，在所述显示屏固定板02上开设有与所述显示屏01的外轮廓尺寸相匹配的板洞，以使所述显示屏01内嵌于该板洞中；此外，在所述显示屏固定板02的外边缘设置有多个螺丝孔，以用于将所述显示屏固定板02通过螺丝钉和螺丝孔固定于所述箱盖上。
51.具体的，如图4所示，为所述实训台固定板03的结构示意图，所述主板04、io扩展板05、内置传感器06、器件收纳盒07通过所述实训台固定板03固定在所述便携式教具箱的箱体中，具体包括：
52.(1)在所述实训台固定板03上开设有与所述主板04的外轮廓尺寸相匹配的第一板洞14，且所述主板04内嵌于所述第一板洞14内；
53.(2)在所述实训台固定板03上开设有螺丝孔15，且所述io扩展板05通过所述螺丝孔15安装在所述实训台固定板03上；
54.(3)在所述实训台固定板03上开设有与所述器件收纳盒07的外轮廓尺寸相匹配的第二板洞16，且所述器件收纳盒07内嵌于所述第二板洞16内；
55.(4)在所述实训台固定板03上开设有螺纹孔17，且所述内置传感器06通过所述螺纹孔17安装在所述实训台固定板03上。
56.进一步的，所述主板04内嵌于所述第一板洞14内，具体包括：
57.所述主板04安装在托盘上，且所述托盘通过设置在所述第一板洞14周围的螺丝孔15安装在所述实训台固定板03的下面，从而使得所述主板04内嵌于所述第一板洞14内。
58.进一步的，所述内置传感器06通过所述螺纹孔17安装在所述实训台固定板03上，具体包括：
59.所述内置传感器06的底面通过螺钉安装在铜柱的顶部，所述铜柱通过设置在所述铜柱的底部的外螺纹和设置在所述螺纹孔17的内螺纹安装在所述螺纹孔17中，以使所述内置传感器06安装在所述实训台固定板03上。
60.此外，所述开关机按钮09、网线接口10、电源接口11和设定数量的usb接口12通过所述实训台固定板03固定在所述便携式教具箱的箱体中，具体包括：
61.在所述实训台固定板03上分别针对所述开关机按钮09、网线接口10、电源接口11和设定数量的usb接口12开设有对应的板洞，以使所述开关机按钮09、网线接口10、电源接口11和设定数量的usb接口12分别内嵌于对应的板洞内；
62.其中，所述设定数量的usb接口12安装在托盘上，且所述托盘通过设置在对应板洞周围的螺丝孔15安装在所述实训台固定板03的下面，从而使得所述设定数量的usb接口12内嵌于该板洞内。
63.具体的，所述便携式教具箱还包括：外接传感器；
64.其中，所述外接传感器收纳于所述器件收纳盒07中，且所述io扩展板05通过所述线材08与所述外接传感器连接；
65.另外，所述外接传感器至少包括以下之一：火焰传感器、触摸传感器、旋转传感器、实时时钟传感器、循迹传感器、继电器传感器、干簧管传感器、光电传感器、雨滴检查传感器、操作传感器、电位器传感器、温度传感器、声音传感器。
66.具体的，如图5所示，为开启状态时的所述便携式教具箱，所述内置传感器06，至少
包括以下之一：烟雾传感器06a、超声波传感器06b、红外避障传感器06c、气压传感器06d、陀螺仪三轴加速传感器06e、led传感器06f、激光传感器06g、振动传感器06h、倾斜开关传感器06i、蜂鸣器传感器06j、步进电机06k、二维舵机云台06l。
67.进一步的，当所述内置传感器06包括所述步进电机06k时，所述便携式教具箱还包括：步进电机驱动板18；
68.其中，所述步进电机驱动板18通过所述螺纹孔17安装在所述实训台固定板03上；
69.所述步进电机驱动板18与所述步进电机06k电连接，且所述步进电机驱动板18用于驱动所述步进电机06k，以使安装在所述步进电机06k上的风扇转动。
70.进一步的，当所述内置传感器06包括所述二维舵机云台06l时，还包括：舵机驱动板19；
71.其中，所述舵机驱动板19通过所述螺纹孔17安装在所述实训台固定板03上；
72.所述舵机驱动板19与所述二维舵机云台06l电连接，且所述舵机驱动板19用于驱动所述二维舵机云台06l，以使安装在所述二维舵机云台06l上的摄像头转动。
73.更进一步的，所述主板04采用jetson nano主板，nano主板集成有128核的maxerll gpu、四核的arma57 64bit cpu和4glpddr4内存；另外，通过hdmi接口nano主板外接13.3寸显示屏，并可通过千兆以太网接口(即，网线接口10)或usb无线网卡(即，usb接口12)进行联网；io扩展板将nano主板的40路io信号转接出来，以方便各传感器的接线。
74.在本实施例中，选用建筑领域所需实验相关传感器模块以达到实验需求，确保了本产品可以满足高校相关专业知识点的基础实验和工程实训需求；在便携式教具箱内部的实训台固定板开设有多个用于安装传感器的固定孔位，既能使现有传感器模块保持稳固，又能根据需求增加新的传感器模块；该便携式教具箱采用了一体化设计，折叠开合的结构箱体，既能提升开启使用时人机操作的感受又能提升产品的便携性。
75.本实用新型提供了一种针对建筑领域的人工智能实训装置，可配合多种建筑场景下所使用到的传感器模块来进行物理传感器实验与软件实验，不仅提供了丰富的实验例程，还便于物联网嵌入式系统等多种物联网课程的学习，在满足高校相关专业知识点的基础实验和工程实训需求的同时又能达到便携需求，极大的方便了使用人员的工作。
76.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，包括：显示屏、显示屏固定板、实训台固定板、主板、io扩展板、内置传感器、器件收纳盒、线材；其中，所述显示屏通过所述显示屏固定板固定在所述便携式教具箱的箱盖中，所述主板、io扩展板、内置传感器、器件收纳盒通过所述实训台固定板固定在所述便携式教具箱的箱体中，以及所述线材收纳于所述器件收纳盒中；所述显示屏与所述主板电连接，所述主板与所述io扩展板电连接，以及所述io扩展板通过所述线材与所述内置传感器连接。2.根据权利要求1所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述主板、io扩展板、内置传感器、器件收纳盒通过所述实训台固定板固定在所述便携式教具箱的箱体中，包括：在所述实训台固定板上开设有与所述主板的外轮廓尺寸相匹配的第一板洞，且所述主板内嵌于所述第一板洞内；在所述实训台固定板上开设有螺丝孔，且所述io扩展板通过所述螺丝孔安装在所述实训台固定板上；在所述实训台固定板上开设有与所述器件收纳盒的外轮廓尺寸相匹配的第二板洞，且所述器件收纳盒内嵌于所述第二板洞内；在所述实训台固定板上开设有螺纹孔，且所述内置传感器通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上。3.根据权利要求2所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述内置传感器通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上，包括：所述内置传感器的底面通过螺钉安装在铜柱的顶部，所述铜柱通过设置在所述铜柱的底部的外螺纹和设置在所述螺纹孔的内螺纹安装在所述螺纹孔中，以使所述内置传感器安装在所述实训台固定板上。4.根据权利要求2所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述便携式教具箱还包括：开关机按钮、网线接口、电源接口和设定数量的usb接口；其中，在所述实训台固定板上分别针对所述开关机按钮、网线接口、电源接口和设定数量的usb接口开设有对应的板洞，以使所述开关机按钮、网线接口、电源接口和设定数量的usb接口分别内嵌于对应的板洞内；另外，通过所述设定数量的usb接口可外接无线网卡、鼠标和键盘。5.根据权利要求2所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述便携式教具箱还包括：扬声器和托盘；其中，所述扬声器安装在所述托盘上、且所述托盘安装于所述实训台固定板的下面。6.根据权利要求1所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述便携式教具箱还包括：外接传感器；其中，所述外接传感器收纳于所述器件收纳盒中，且所述io扩展板通过所述线材与所述外接传感器连接；另外，所述外接传感器至少包括以下之一：火焰传感器、触摸传感器、旋转传感器、实时时钟传感器、循迹传感器、继电器传感器、干簧管传感器、光电传感器、雨滴检查传感器、操作传感器、电位器传感器、温度传感器、声音传感器。
7.根据权利要求2所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述内置传感器，至少包括以下之一：烟雾传感器、超声波传感器、红外避障传感器、气压传感器、陀螺仪三轴加速传感器、led传感器、激光传感器、振动传感器、倾斜开关传感器、蜂鸣器传感器、步进电机、二维舵机云台。8.根据权利要求7所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，当所述内置传感器包括所述步进电机时，还包括：步进电机驱动板；其中，所述步进电机驱动板通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上；所述步进电机驱动板与所述步进电机电连接，且所述步进电机驱动板用于驱动所述步进电机，以使安装在所述步进电机上的风扇转动。9.根据权利要求7所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，当所述内置传感器包括所述二维舵机云台时，还包括：舵机驱动板；其中，所述舵机驱动板通过所述螺纹孔安装在所述实训台固定板上；所述舵机驱动板与所述二维舵机云台电连接，且所述舵机驱动板用于驱动所述二维舵机云台，以使安装在所述二维舵机云台上的摄像头转动。10.根据权利要求1所述的应用于建筑实训的便携式教具箱，其特征在于，所述主板集成有128核的maxerll gpu、四核的arma57 64bit cpu和4glpddr4内存。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于建筑实训的便携式教具箱，包括：显示屏、显示屏固定板、实训台固定板、主板、IO扩展板、内置传感器、器件收纳盒、线材；其中，所述显示屏通过所述显示屏固定板固定在所述便携式教具箱的箱盖中，所述主板、IO扩展板、内置传感器、器件收纳盒通过所述实训台固定板固定在所述便携式教具箱的箱体中，以及所述线材收纳于所述器件收纳盒中；所述显示屏与所述主板电连接，所述主板与所述IO扩展板电连接，以及所述IO扩展板通过所述线材与所述内置传感器连接。材与所述内置传感器连接。材与所述内置传感器连接。


技术研发人员：毛定 李江 阳化 张磊 王鑫梦
受保护的技术使用者：广联达数字科技（广州）有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/10/20