[发明专利]一种机电系统教学平台及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及实训教学领域，具体涉及一种机电系统教学平台及其控制方法。

背景技术

长久以来，机械系学生往往过于重视机械知识的学习，而忽视电子控制系统的学习，主要原因除了开设课程限制以外，还有专门的机电系统实验设备的短缺，而课程又往往过于抽象。例如，对于机器人课程的学习是很多机械系学生已经开设的课程，但是这门课程是很抽象的，涉及到诸多数学矩阵运算等等纯理论知识，学生学起来比较困难、枯燥。课堂上老师讲解各种传动机构、控制系统以及自动生产线设备的重要知识点时，只能通过课本和想象来学习，不能有一个直观、快速的理解，容易理解不清晰。

尽管市场上已有一些经商业化的机电控制模块，例如乐高机器人的EV3控制平台，但是这些控制模块主要针对的对象都是小学生和中学生，仅有的德国慧鱼平台虽然针对大学生，但是由于是进口品牌，其售价昂贵。综上所述，对于机电控制教育平台国内的市场仍然基本处于空白状态。

发明内容

有鉴于此，提供一种操作机电控制系统实训的教学平台实为必要。

本发明解决技术问题所采用的一个技术方案是：一种机电系统教学平台，包括：

输入模块：连接被控设备与控制模块，是所述被控设备信号进入所述控制模块的中间部件，用于向所述控制模块传输信号；

控制模块：运行和处理应用程序，进行逻辑运算，对所述输入模块传输来的信号进行转换、处理，将处理后的信号传输至输出模块，可在线输入、设定、选择和调整相关参数，控制所述被控设备的相关操作；

输出模块：连接所述控制模块与被控设备，用于将所述控制模块的输出信号传送给被控设备，并驱动所述被控设备执行相关操作。

作为对上述技术方案的改进，所述控制模块为一智能终端。

作为对上述技术方案的改进，所述控制模块的硬件结构包括处理器和存储器，软件结构包括系统软件和应用软件。

作为对上述技术方案的改进，所述应用软件包括上层应用程序、设备文件和底层驱动程序。

作为对上述技术方案的改进，所述控制模块的外观结构包括：外壳、设置在所述外壳上的键盘、LCD显示屏、输入接口、输出接口、USB主设备口、USB从设备口和SD卡插口。

作为对上述技术方案的改进，所述输入接口、输出接口均设置至少四个，且所述输入接口和输出接口之间可通用互插。

本发明解决技术问题所采用的另一个技术方案是：提供一种上述机电系统教学平台的控制方法，其中，所述上层应用程序通过打开所述设备文件的方式间接控制运行在系统软件内核当中的所述底层驱动程序，所述底层驱动程序再控制底层的所述被控设备。

作为对上述技术方案的改进，所述上层应用程序控制所述底层驱动程序是通过调用底层驱动函数来实现的。

作为对上述技术方案的改进，所述底层驱动程序加载到所述系统软件内核中的方法是：在编译所述内核前将所述底层驱动程序嵌入到所述内核对应的文件夹当中，然后再随着所述内核一起编译。

作为对上述技术方案的改进，所述底层驱动程序加载到所述系统软件内核中的方法是：将所述底层驱动程序编译成一个独立模块，需要时手动加载至所述系统软件内核中。

与现有技术相比，本发明提供的机电系统教学平台，体积小巧、容易拆装、易于携带和收藏，采用模块化设计且模块接口可通用互插，各模块具有复用和重组功能，将原本生产车间、实验室的大型、不易搬动的机械设备及生产线设备以可操作性模型的形式还原给学生，本发明提供的所述机电系统教学平台的控制方法，可实现各控制参数的在线输入、设定及调整，加深学生对机械设备和自动生产线工作过程中机电控制原理的理解，增加课堂、实验等实训教学的直观性、可操作性和趣味性，提高机械系学生对专业课的兴趣和创新性，另便于教师讲解，打破机械系学生学习的枯燥性，进一步提高教学质量，打破机械学习的抽象性，使学生将理论学习和实际操作融为一体，提高学习质量。

附图说明

图1是本发明一个实施例中机电系统教学平台的模块结构示意图；

图2是本发明一个实施例中机电系统教学平台的外观结构示意图；

图3是本发明一个实施例中机电系统教学平台的控制状态示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构及流程，因此其仅显示与本发明有关的构成。