[发明专利]一种互动式巷道顶板离层观测实验教学装置及其控制方法

摘要

一种互动式巷道顶板离层观测实验教学装置及其控制方法，属于巷道顶板离层观测的实验教学装置及控制方法。实验教学装置包括主控计算机、伺服控制机构、巷道模型、顶板离层仪和机器视觉系统；伺服控制机构与巷道模型连接，在巷道模型的顶板上连接有顶板离层仪，机器视觉系统和顶板离层仪对应安装，机器视觉系统的输出与主控计算机连接，主控计算机的输出与伺服机构连接。可实现学生自主安装顶板离层仪，自主控制顶板移动，学习读取并分析顶板离层仪读数的功能。通过建立可识别距离变化的机器视觉系统和由伺服电机控制的物理实验设备相结合的物理模型，得到一种互动式巷道顶板离层观测教学装置及其控制方法，最终达到提高实验教学效果的目的。

主权项

一种互动式巷道顶板离层观测实验教学装置，其特征是：实验教学装置包括：主控计算机、伺服控制机构、巷道模型、顶板离层仪和机器视觉系统；伺服控制机构连接在巷道模型的上部，在巷道模型顶板上连接有顶板离层仪，机器视觉系统和顶板离层仪对应安装，机器视觉系统的输出与主控计算机连接，主控计算机的输出与伺服控制机构连接；所述的伺服控制机构有伺服电机，伺服电机与巷道模型的活动顶板连接，控制巷道模型的活动顶板运动；所述的巷道模型内部有深部顶板和浅部顶板两个活动顶板，两个顶板安装在顶板移动导轨上，巷道模型是一个木质巷道围岩的模型，巷道模型按实际比例缩小制作，其尺寸大小满足安装在室内，并允许人员进入内部观察；所述的顶板离层仪有两个标尺和指针，在两个标尺和指针上设置有观测标志点，便于机器视觉系统观测识别；所述的机器视觉系统有摄像机，摄像机以特定的频率采集图像，通过各标志点的距离数据计算出顶板离层仪的读数，传入主控计算机。