[实用新型]一种基于计算机视觉技术的抛体运动实验装置

说明书

本实用新型涉及抛体运动实验技术领域，尤其为一种基于计算机视觉技术的抛体运动实验装置，包括底座、液晶显示屏、计算机、小球平抛装置、小球自由落体电磁体装置、小球斜抛装置、小球竖直上抛装置、小球测速装置、摄像头、输入面板、伸缩折叠杆，底座上设有液晶显示屏，液晶显示屏背面设有计算机，液晶显示屏四个角分别设有小球平抛装置、小球自由落体电磁体装置、小球斜抛装置和小球竖直上抛装置，底座上设有输入面板，底座上通过伸缩折叠杆连接有摄像头，本实用新型通过设计实验操作简便，精度高、效果逼真、对抛体没有特殊要求，适用性能更强以及融入现代科技元素，改进后的实验器材融入现代科技元素，整体硬件结构简单，操作简便，性价比高，效果良好。

技术领域

本实用新型涉及抛体运动实验技术领域，具体为一种基于计算机视觉技术的抛体运动实验装置。

背景技术

高中物理教学中，《抛体运动》包括平抛、斜抛、竖直上抛、竖直下抛等内容，既是高考重点，又是高考难点。学生要研究抛体运动的轨迹，分析抛体运动的特点，理解抛体运动的规律，仅仅靠教师理论讲解，学生很难融会贯通，必须通过实验，从感性认识和理性认识两方面探究抛体运动的规律，才能达到将知识牢牢掌握的目的。

学校现有实验室配备传统研究抛体运动的实验器材，釆用钢球复习纸打点法，显示一些固定的轨迹点，只能粗略的表示抛体的大致轨迹，不能形成一条完整的抛物曲线，且实验过程繁琐，实验误差大。

综上所述，本实用新型通过设计一种基于计算机视觉技术的抛体运动实验装置来解决存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于计算机视觉技术的抛体运动实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于计算机视觉技术的抛体运动实验装置，包括底座、液晶显示屏、计算机、小球平抛装置、小球自由落体电磁体装置、小球斜抛装置、小球竖直上抛装置、小球测速装置、摄像头、输入面板、伸缩折叠杆，所述底座上设有液晶显示屏，所述液晶显示屏背面设有计算机，所述液晶显示屏左上角设有小球平抛装置，所述液晶显示屏右上角设有小球自由落体电磁体装置，所述液晶显示屏左下角设有小球斜抛装置，所述液晶显示屏右下角设有小球竖直上抛装置，所述底座上设有输入面板，所述底座上通过伸缩折叠杆连接有摄像头。

作为本实用新型优选的方案，所述输入面板上从左到右依次设置有总开关、旋纽、主页键、功能键、菜单键、确认键和返回键。

作为本实用新型优选的方案，所述小球平抛装置里设有小球，所述小球平抛装置抛出口设有小球测速装置，所述小球自由落体电磁体装置下设有小球，所述小球斜抛装置里设有小球，所述小球斜抛装置抛出口设有小球测速装置，所述小球竖直上抛装置里设有小球，所述小球竖直上抛装置抛出口设有小球测速装置。

作为本实用新型优选的方案，所述计算机分别通过导线电性连接在液晶显示屏、小球测速装置、摄像头、总开关、旋纽、主页键、功能键、菜单键、确认键和返回键上。

作为本实用新型优选的方案，所述摄像头采用高速摄像头模组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过设计实验操作简便，系统开启后，显示屏上能观察到抛体的运动轨迹，在轨迹上任选一点，可以显示初速度、加速度、实时坐标、实时速度、实时分速度等相关物理量。无需手工测量与分析计算，省时省力，方便快捷。

2、本实用新型中，通过设计实验精度高，本系统使用现代高速摄像头模组，每秒钟可拍摄330张图片，在一次小钢球抛体实验中可获取至少82个小钢球运动坐标点，数据精确度远高于传统手工测量与传统二维运动传感器，实验误差小。