[发明专利]智能探测教学实践平台和智能探测车

说明书

本发明提供了一种智能探测教学实践平台和智能探测车，包括：第一上位机，第二上位机，下位机和可搭载实验设备；其中，第一上位机搭载MATLAB教学工具，第二上位机搭载机器人操作系统，下位机为单片机；可搭载实验设备，用于获取观测信息；观测信息包括以下至少之一：图像信息，环境信息，运动信息；第一上位机，用于基于MATLAB教学工具对观测信息进行处理，得到控制信息；第二上位机，用于基于控制信息向下位机发送控制信号，以使下位机基于控制信号控制智能探测车和/或可搭载实验设备执行动作。本发明缓解了现有技术中在实践教学方法存在的因实验环节少导致的对学生的锻炼少的技术问题。

技术领域

本发明涉及探测制导与控制技术领域，尤其是涉及一种智能探测教学实践平台和智能探测车。

背景技术

“新工科”建设是一种新的工程教育发展模式，它不仅要解决如何培养具备更强创新创业能力、跨界整合能力的新型工程科技人才的问题，更着眼于面向未来新技术和新产业发展，着力推动学科交叉融合和跨界整合，构建工程教育的新理念、新结构、新质量和新体系。“探测制导与控制”是工科大学里的一个专业，它所涉及到的技术是航空、航天工程的重要技术之一，也是自动化技术的一个重要应用领域。这个专业的主要任务是对飞机、导弹、运载火箭和航天器(包括人造卫星、航天飞机等)的轨道、姿态和各种工作状态进行控制。面对新工科的要求，仍然需要进行大量的革新，以提高学生的工程实践能力。

目前在实验和实践教学方面主要存在以下问题：一是研究性内容偏多，实验环节较少，学生很少能发现并提出问题，对学生解决工程实际问题能力的锻炼很少；二是学生的创造性思维启发不够，由于和实际接触较少，没有实物作为感官上的认识，对学生的启发不够。这在一定程度上阻碍了学生对探测与识别系统的认识和理解以及对所学知识的运用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能探测教学实践平台和智能探测车，以缓解现有技术中在实践教学方法存在的因实验环节少导致的对学生的锻炼少的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能探测教学实践平台，包括：第一上位机，第二上位机，下位机和可搭载实验设备；其中，所述第一上位机搭载MATLAB教学工具，所述第二上位机搭载机器人操作系统，所述下位机为单片机；所述第二上位机、所述下位机和所述可搭载实验设备均搭载于智能探测车上；所述可搭载实验设备，用于获取观测信息；所述观测信息包括以下至少之一：图像信息，环境信息，运动信息；所述第一上位机，用于基于所述MATLAB教学工具对所述观测信息进行处理，得到控制信息；所述第二上位机，用于基于所述控制信息向所述下位机发送控制信号，以使所述下位机基于所述控制信号控制所述智能探测车和/或所述可搭载实验设备执行动作。

进一步地，所述可搭载实验设备包括：相机，激光雷达，惯性测量模块。

进一步地，所述相机设置于所述智能探测车头部；所述相机包括以下至少之一：单目相机，双目相机；所述相机，用于实时获取所述智能探测车前方的图像信息。

进一步地，所述激光雷达设置于所述智能探测车顶部，用于获取所述智能探测车周围的环境信息。

进一步地，所述惯性测量模块，用于测量所述智能探测车的运动信息；所述运动信息包括以下至少之一：速度，加速度，运动距离。

进一步地，所述平台还包括：显示模块，用于显示所述观测信息和实验操作界面。

进一步地，所述平台还包括：仿真服务器，所述仿真服务器分别与所述第一上位机和所述智能探测车通过网络连接；所述仿真服务器，用于将所述观测信息转发给所述第一上位机，和将所述控制信息转发给所述第二上位机。