本发明涉及教学设备领域，具体涉及一种教学自动监控装置。
背景技术
为了使学生充分利用课堂时间进行学习，现在大多数学校都会在教室内安装摄像头，以方便有专门人员能够通过摄像头传送回来的图像对各个教室的学生学习情况进行监控。
然而，现在的摄像头都是固定安装在教室的某一个位置上，其拍摄的角度都是一定的，难免会出现死角，对坐在角落位置的学生无法监控。且观看监控图像的人并没有身处在教室中，其不易发现某一教室中各个学生的不同学习状态，反而是在教室中上课的老师，因为站在讲台上能够一目了然地看到哪些学生在认真听课哪些学生没有认真听课。虽然现在有那种可转动的摄像头，但是，这种摄像头不仅价格贵，而且摄像头的转动是周期性的，这使得其转动并没有目的性。
技术实现要素：
本发明意在提供一种随着老师走动而定向转动方向监控的教学自动监控装置。
为达到以上目的，提供如下方案：
方案一：教学自动监控装置，包括设置在站台墙壁上的电动机、由电动机带动转动的摄像头以及设置在站台表面的脚垫；所述电动机内设置有用来控制电机转动的第一微控制器以及与第一微控制器连接的第一蓝牙模块；所述脚垫包括多个间隔分布的气囊和装有清水的液压囊，每个气囊均包括彼此连通的第一球囊和第二球囊，所述第一球囊靠近站台墙壁，所述第二球囊远离站台墙壁；所述第一球囊的体积小于第二球囊；所述第一球囊内设有电路板；所述电路板上设置有接触开关、存储有转动角度的第二微控制器以及与第二微控制器连接用来与第一蓝牙模块进行通信的第二蓝牙模块；所述第二微控制器和第二蓝牙模块与接触开关串联；所述第一球囊内设有可按动接触开关的弹性块；所有液压囊彼此连通，且脚垫一侧的设有与液压囊连通的出水管；所述出水管具有出水口；所述出水口位于讲台的上方，所述出水口的下方设置有用来接水的水杯。
名词解释：
站台：指讲台上供老师站立的地方。
讲桌：指位于站台上用来老师放置物品的桌子。
本方案的优点在于：
所有气囊和液压囊一起形成了覆盖站台的脚垫，使老师在站台上行走移动，不可避免的就会挤压气囊。因为第二球囊体积更大且远离站台墙壁，更容易被老师踩踏，所以基本上被踩踏的都是第二球囊，而当第二球囊被踩踏挤压的时候，第二气囊中的气流进入到第一气囊中，使弹性块被气流推动，使弹性块按动电路板上的接触开关，使接触开关闭合，使与接触开关串联的第二微控制器和第二蓝牙模块被连通，第二蓝牙模块将第二微控制器预先存储的转动角度设置发送给第一蓝牙模块，第一蓝牙模块发送给第一微控制器，使第一微控制器控制电动机按照此转动角度转动，使电动机带动摄像头转动到该角度，因此老师走到哪个位置摄像头就会转动到该方向进行拍摄，方便摄像头根据老师的动作有针对性地拍摄老师注意到的上课状态异常的同学。
通过液压囊中装填的清水，使老师在每次踩踏时都能使一些清水进入到出水管中，因为出水管伸到讲台的上方，出水管本身存在着高度差，只有当出水管被填满后，出水管中的清水才会落到出水管出口下方的水杯中。因此，当老师在站台上反复走动到一定的时间后，清水开始从出水管进入到水杯中，再经过老师一段时间的反复踩踏后，清水会填满水杯，这个时候老师刚好因为一段时间的讲课会产生口渴的感觉，通过水杯进行喝水。通过液压囊、出水管和水杯的结构，不仅起到了自动倒水的作用，还起到了计时、提醒老师喝水的作用，整个步骤流畅，既不会影响到老师的正常教学，又自动为老师蓄满清水。
方案二：进一步，所述第一球囊和第二球囊之间连接有连接管；所述连接管为刚性结构。
连接管只起到了传送气体的作用，气囊的膨胀和收缩主要通过两个球囊来实现，连接管是刚性机构，可以在连接管上放置其他设备。第一球囊紧靠站台墙壁，而老师一般不会站在那里，连接管紧挨着第一球囊，其长度较短，同样不影响老师对第二球囊的踩踏。
方案三：进一步，所述弹性块包括用来封堵连接管的挡片以及连接在连接管和挡片之间的多个弹簧。
挡片封堵连接管，使通过连接管进入到第一气囊的气流能够全部用来作用在挡片上，使挡片向远离连接管的方向移动，用来按动电路板上的接触开关。弹簧为拉簧，当没有气流进入的时候，用来将挡片拉紧在连接管上。
方案四：进一步，所述挡片与电路板上的接触开关正对设置。
当气流通过连接管进入到第一球囊的时候，先冲击挡片，使挡片按动与之正对的接触开关，使接触开关闭合，电路连通。
方案五：进一步，所述电动机与摄像头之间连接有转盘，电动机的输出轴与转盘的圆心位置连接，摄像头偏心设置在转盘上。
通过转盘使电动机带动摄像头运动，避免了电动机直接与摄像头连接时带来的诸如振动等不利影响，将摄像头偏心设置在转盘上，可以使转盘转动的时候带动摄像头偏转到不同方向。
方案六：进一步，每个液压囊均设置在两个第二球囊之间，每个液压囊中均连通有过滤管。
所有液压囊通过过滤管连接，过滤管绕过气囊的球囊，使得液压囊虽然间隔设置在两个气囊之间，但是，仍然是连接成一个整体的。液压囊设置的位置是滑轨外侧容易被人踩踏的位置，使得老师在来回行走移动的过程中踩踏液压囊，使液压囊中的水进入到出水管中。
方案七：进一步，出水管与过滤管之间连通有收集管。
图片蒙古国收集管，能够将液压囊中经过过滤管过滤的水流入到出水管中，使出水管中的水是能够直接流入到水杯中，可饮用的水。
附图说明
图1为本发明教学自动监控装置实施例的结构示意图。
图2为图1中气囊和液压囊的连接结构示意图。
图3为图2中第一球囊的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：站台1、讲桌2、气囊6、液压囊7、出水管8、水杯9、过滤管10、半透膜11、单向阀12、第一球囊15、第二球囊16、电路板17、接触开关18、弹性块19、连接管20、挡片21、弹簧22、支撑条23、摄像头24、转盘25、电动机26、第二微控制器27、第二蓝牙模块28、脚垫29。
实施例基本如附图1，教学自动监控装置，包括安装在站台1墙壁上的电动机26、由电动机26带动转动的摄像头24以及设置在站台1表面的脚垫29；所述电动机26与摄像头24之间连接有转盘25，电动机26的输出轴与转盘25的圆心位置连接，摄像头24偏心设置在转盘25上。通过转盘25使电动机26带动摄像头24运动，避免了电动机26直接与摄像头24连接时带来的诸如振动等不利影响，将摄像头24偏心设置在转盘25上，可以使转盘25转动的时候带动摄像头24偏转到不同方向。
所述电动机26内设置有用来控制电机转动的第一微控制器以及与第一微控制器连接的第一蓝牙模块。其中，电动机26就采用现有的电动机26在其控制电路上增加第一位控制器和第一蓝牙模块即可，或者直接用市场上售卖的拥有远程控制功能的电机也可以，如惠利得(huilide)公司拥有控制盒的电机。
脚垫29包括多个均匀分布的气囊6，每个气囊6均包括彼此连通的第一球囊15和第二球囊16，所述第一球囊15靠近站台1墙壁，所述第二球囊16远离站台1墙壁；所述第一球囊15的体积小于第二球囊16；所述第一球囊15内设有电路板17；所述电路板17上设置有接触开关18、存储有转动角度的第二微控制器27以及与第二微控制器27连接用来与第一蓝牙模块进行通信的第二蓝牙模块28；所述第二微控制器27和第二蓝牙模块28与接触开关18串联；所述第一球囊15内设有可按动接触开关18的弹性块19。
如图2和图3所示，在整个站台1上铺了由气囊6和液压囊7以及橡胶板一起组成的脚垫29。所有液压囊7均连接有过滤管10，通过过滤管10将所有液压囊7彼此连通。位于脚垫29左侧的液压囊7通过过滤管10连接有伸到讲桌2上方的出水管8。为了保证所有过滤管10能够及时将从液压囊7中挤压出来的水传送到出水管8中，在所有液压囊7之间螺纹连接与所有过滤管10连通的收集管，那么在左侧也是收集管直接与出水管8连通，在出水管8靠近收集管的位置安装单向阀12。通过单向阀12，使水只能进入到出水管8中，避免水从出水管8中倒流。
为了方便，在脚垫29的右侧上连通有用来向液压囊7内灌水的进水管，和螺纹连接在进水口。
将出水管8牵引到讲桌2上方，通过螺钉连接在讲台上的支架固定住出水管8及出水管8的出水口，同时在支架上套接有杯套，杯套位于出水管8出水口的下方，在杯套中卡接有用来从出水管8出水口接水的水杯9。
所有液压囊7通过过滤管10连接，过滤管10绕过气囊6的第一球囊15，使得液压囊7虽然间隔设置在两个气囊6之间，但是，仍然是连接成一个整体的。液压囊7设置的位置是滑轨外侧容易被人踩踏的位置，使得老师在来回行走移动的过程中踩踏液压囊7，使液压囊7中的水进入到出水管8中。
过滤管10与液压囊7的连接处位于液压囊7的上部。因为重力作用，平时液压囊7中的水很难进入到过滤管10中，只有当液压囊7被挤压的时候才能进入。
过滤管10中径向粘接有封堵过滤管10的半透膜11。要通过一个过滤管10进入到下一个过滤管10，必须要经过该过滤管10中的半透膜11，半透膜11是一种技术成熟的水过滤产品，这样经过多个过滤管10的过滤，最终进入到出水管8中的清水为过滤掉杂质的纯净水，更加适合老师在讲课累了后饮用。
第一球囊15和第二球囊16之间连接有连接管20；所述连接管20为刚性结构。
连接管20只起到了传送气体的作用，气囊6的膨胀和收缩主要通过两个球囊来实现，连接管20是刚性机构，可以在连接管20上放置其他设备。第一球囊15紧靠站台1墙壁，而老师一般不会站在那里，连接管20紧挨着第一球囊15，其长度较短，同样不影响老师对第二球囊16的踩踏。
所述弹性块19与电路板17上的接触开关18正对设置。当气流通过连接管20进入到第一球囊15的时候，先冲击弹性块19，使弹性块19按动与之正对的接触开关18，使接触开关18闭合，电路连通，然后气流才进入到第一气囊6使第一气囊6凸起。
弹性块19包括用来封堵连接管20的挡片21以及连接在连接管20和挡片21之间的四个弹簧22。
挡片21封堵连接管20，使通过连接管20进入到第一气囊6的气流能够全部用来作用在挡片21上，使挡片21向远离连接管20的方向移动，用来按动电路板17上的接触开关18。弹簧22为拉簧，当没有气流进入的时候，用来将挡片21拉紧在连接管20上。
在连接管20靠近第一球囊15的端部，一体成型有伸进第一球囊15的四根支撑条23，支撑条23的端部与电路板17焊接。通过支撑条23保证电路板17的位置固定，使挡片21在弹开的时候能够触碰到电路板17上的接触开关18。
四个支撑条23的内侧开有滑槽，挡片21的四个角滑动连接在每个滑槽中，四个支撑条23对挡片21起导向作用，使挡片21在被气流推动的时候能够沿着支撑条23延伸的方向向前移动，使挡片21在滑动的时候，能够准确无误地触碰到接触开关18。
所有气囊6和液压囊7一起形成了覆盖站台1的脚垫29，使老师在站台1上行走移动，不可避免的就会挤压气囊6。因为第二球囊16体积更大且远离站台1墙壁，更容易被老师踩踏，所以基本上被踩踏的都是第二球囊16，而当第二球囊16被踩踏挤压的时候，第二气囊6中的气流进入到第一气囊6中，使弹性块19被气流推动，使弹性块19按动电路板17上的接触开关18，使接触开关18闭合，使与接触开关18串联的第二微控制器27和第二蓝牙模块28被连通，第二蓝牙模块28将第二微控制器27预先存储的转动角度设置发送给第一蓝牙模块，第一蓝牙模块发送给第一微控制器，使第一微控制器控制电动机26按照此转动角度转动，使电动机26带动摄像头24转动到该角度，因此老师走到哪个位置摄像头24就会转动到该方向进行拍摄，方便摄像头24根据老师的动作有针对性地拍摄老师注意到的上课状态异常的同学。
在调节摄像头24转动方向的同时，通过液压囊7中装填的清水，使老师在每次踩踏时都能使一些清水进入到出水管8中，因为出水管8伸到讲台的上方，出水管8本身存在着高度差，只有当出水管8被填满后，出水管8中的清水才会落到出水管8出口下方的水杯9中。因此，当老师在站台1上反复走动到一定的时间后，清水开始从出水管8进入到水杯9中，再经过老师一段时间的反复踩踏后，清水会填满水杯9，这个时候老师刚好因为一段时间的讲课会产生口渴的感觉，通过水杯9进行喝水。通过液压囊7、出水管8和水杯9的结构，不仅起到了自动倒水的作用，还起到了计时、提醒老师喝水的作用，整个步骤流畅，既不会影响到老师的正常教学，又自动为老师蓄满清水。
本实施例中，第一微控制器和第二微控制器27都采用应用成熟，价格便宜的单片机stm32，其中多运用的所有功能都是其技术手册上公开的使用说明，第一蓝牙模块和第二蓝牙模块28都采用现有技术成熟的蓝牙4.0模块。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。