(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123088654.9 (22)申请日 2021.12.10 (73)专利权人 海南师范大学 地址 571158 海南省海口市龙昆南路9 9号 海南师范大学 专利权人 海南蓝点计算机网络 工程有限公 司 (72)发明人 邓正杰　王勋　李远忠　 (74)专利代理 机构 深圳市广诺专利代理事务所 (普通合伙) 44611 专利代理师 祝晶 (51)Int.Cl. F16M 13/02(2006.01) F16M 11/04(2006.01) F16M 11/18(2006.01)G06V 40/10(2022.01) G06V 40/16(2022.01) G06V 10/22(2022.01) (54)实用新型名称 教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬 件机构 (57)摘要 本实用新型公开了教学场景的姿态识别及 教学状态分析用硬件机构， 涉及教育教学技术领 域， 解决了教师姿态识别及教学状态分析过程中 摄像头录设信息模糊不良、 不准确的问题， 其技 术方案要点是： 包括集成箱和步进电机， 集成箱 水平横置且步进电机设在集 成箱的一端， 集成箱 内部的另一端设有轴杆， 步进电机的输出端及轴 杆上均安装有承 载轮盘， 两个承 载轮盘之间共同 套设有承 载钢缆， 承载轮盘下方之间的承载钢缆 上套设有钢套， 钢套的下部焊接有承载杆， 承载 杆的下端贯穿孔道并焊接有安装框， 安装框呈日 字型， 且安装框上端的内表面固定安装有跟踪摄 像头， 安装框中部的下表面安装有LDM4x测距传 感器。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 217273366 U 2022.08.23 CN 217273366 U 1.教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬件机构， 包括集成箱(1)和步进电机(2)， 其特征是， 所述集成箱(1)水平横置且步进电机(2)设在集成箱(1)的一端， 所述集成箱(1) 内部的另一端设有轴杆， 所述步进电机(2)的输出端及轴杆上均安装有承载轮盘(3)， 两个 所述承载轮 盘(3)之间共同套设有承载钢缆(4)； 两个所述承载轮盘(3)下方之间的承载钢缆(4)上套设有钢套(5)， 且两个所述承载轮 盘(3)下方之间所对应的集 成箱(1)底部开设有孔道(6)， 所述钢套(5)的下部焊接有承载杆 (7)， 所述承载杆(7)的下端贯穿孔道(6)并焊接有安装框(8)， 所述安装框(8)呈日字型， 且 所述安装框(8)上端的内表面固定安装有跟踪摄像头(9)， 所述安装框(8)中部的下表面安 装有LDM4x测距传感器(10)； 所述步进电机(2)所在集成箱(1)一端的内部安装有电源模块(17)、 PLC控制器(11)、 无 线传输模块(12)及步进驱动器(13)， 所述电源模块(17)与PLC控制器(11)、 无线传输模块 (12)、 步进驱动器(13)、 跟踪摄像头(9)及LDM4x测距传感器(10)之间均电性连接， 所述步进 驱动器(13)与步进电机(2)之间电性连接， 且 所述跟踪摄像头(9)与无线传输模块(12)之间 电信号连接， 所述 LDM4x测距传感器(10)与PLC控制器(1 1)之间电信号连接 。 2.根据权利要求1所述的教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬件机构， 其特征是， 所述无线传输模块(12)信号连接有计算机设备， 所述计算机 设备安装有OpenPose姿态识别 程序。 3.根据权利要求1所述的教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬件机构， 其特征是， 所述集成箱(1)下方后侧的两端之间安装有导缆(14)， 所述导缆(14)的上套设有可滑动的 导环(15)， 所述导环(15)的下端设有挂钩， 所述电性连接及电信号连接对应的导线挂设在 导环(15)的挂钩处， 且所述 导线与挂钩之间固定连接 。 4.根据权利要求1所述的教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬件机构， 其特征是， 所述步进驱动器(13)为 INAS英纳仕 EZD552控制型两相混合式步进驱动器。 5.根据权利要求1所述的教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬件机构， 其特征是， 所述集成箱(1)外 部上表面的两端焊接有固定座(16)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217273366 U 2教学场景的姿态识别及教 学状态分析用硬件机构 技术领域 [0001]本实用新型涉及教育教学技术领域， 更具体地说， 它涉及教学场景的姿态识别及 教学状态分析用硬件机构。 背景技术 [0002]伴随着科技的发展， 在现代化的教学过程中， 为了评估 教师教学的质量， 会对教师 的姿态进 行识别以及对教学状态进行分析， 即通过对课堂中教师的动作行为以视频的形式 进行记录， 根据记录的结果进行动作行为分析， 判断教师 所处的动作状态。 [0003]现有针对老师动作行为进行分析的程序多样， 比如OpenPose姿态识别程序： OpenPose姿态识别程序是先基于摄像头所获取的视频， 对视频进行抽帧， 并利用视频抽帧 读取到的第一帧画 面， 对教师进 行定位， 并把定位过程中的骨架作为基础， 为后续连续画 面 的骨架行为判断的依据， 后续连续画 面当中， 以这个定位信息为基础， 逐步更新上一时刻教 师位置， 进一步的根据人体骨架所呈现的一个整体动作， 以骨架间的位置信息为判定标志， 判定分析每一帧画面的教师处的动作状态。 [0004]上述程序虽然较为先进， 但其实现需要依托于能够用于教室的硬件设备， 由于教 师在教学过程中， 需要频繁的在讲台走动、 板书， 因此存在动作幅度较大、 不规律的现象， 因 此上述程序仅仅在通过现有摄像机对讲台进行录设并通过程序本身对老师进行定位的情 况下， 存在着录设信息不良姿态识别不准确， 进一步导致程序判定信息即教学状态分析不 准确的现象， 进而不利于实现对课堂中教师动作的精准记录， 即不利于后续通过程序对教 师所进行 的动作行为分析。 为解决此类问题， 我们提出教学场景 的姿态识别及教学状态分 析用硬件机构。 实用新型内容 [0005]本实用新型的目的是提供教学场景的姿态识别及教学状态分析用硬件机构， 实现 对课堂中教师动作的精准记录 。 [0006]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 包括集成箱和步进 电机， 所述集成箱水平横置且步进电机设在集成箱的一端， 所述集成箱内部的另一端设有 轴杆， 所述步进电机的输出端及轴杆上均安装有承载轮盘， 两个所述承载轮盘之间共同套 设有承载钢缆。 [0007]两个所述承载轮盘下方之间的承载钢缆上套设有钢套， 且两个所述承载轮盘下方 之间所对应的集成箱底部开设有孔道， 所述钢套的下部焊接有承载杆， 所述承载杆 的下端 贯穿孔道并焊接有安装框， 所述安装框呈日字型， 且所述安装框上端的内表面固定安装有 跟踪摄像头， 所述 安装框中部的下表面 安装有LDM4x测距传感器。 [0008]所述步进电机所在集成箱一端的内部安装有电源模块、 P LC控制器、 无线传输模块 及步进驱动器， 所述电源模块与PLC控制器、 无线传输模块、 步进驱动器、 跟踪摄像头及 LDM4x测距传感器之 间均电性连接， 所述步进驱动器与步进电机之间电性连接， 且所述跟踪说　明　书 1/4 页 3 CN 217273366 U 3