一种机器人模拟教学方法及其系统与流程

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种机器人模拟教学方法及其系统。

背景技术

学校教学是知识传播的一种最普遍也是最重要的一种途径，然而传统教学方式采用老师讲学生听，基本上都是理论知识的强行灌输，方式单一枯燥，导致学生学习兴趣不高，老师教学激情不足，教学效果差。科学在发展，技术也在不断更新，机器人逐渐应用到教学活动当中，其结合现有的教学资源和教学设备，再融入新的科学技术，将原本理论的学习变为更加形象生动的学习，积极调动学生的各种感官，激发了学生的学习兴趣和求知欲，也提高了老师的工作效率和工作质量。

现有技术如公开号为cn105448142b的发明提供一种模拟教学系统，其包括npo仿真服务器、模拟沙盘以及教学控制器。模拟沙盘包括背景显示屏、供电薄膜以及模拟器件，教学控制器与npo仿真服务器相连，用于设置模拟场景，npo仿真服务器与模拟沙盘相连，基于模拟场景控制模拟沙盘，npo仿真服务器为背景显示屏提供背景图像或视频，并且控制供电薄膜为目标模拟器件供电。、该发明的模拟教学系统使用灵活，可以灵活切换不同的场景；并且可以融入实体3d模型，更加接近被仿真的真实环境和对象。但其在模拟教学过程中教学设备会占据大量空间，且结构复杂，操作过程繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机器人模拟教学方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的现有模拟教学系统在教学时存在教学设备会占据大量空间，且结构复杂，操作过程繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人模拟教学方法，其包括以下步骤：

s1、通过摄像机录制或通过网络下载获取各种教学资源；

s2、利用视频格式转换设备对教学视频进行格式处理以及将所有教学资源存储至数据库中；

s3、利用多媒体教学设备，配合3d眼镜和红外线感应笔展示教学资源进行模拟教学。

优选的，述s3中模拟教学包括：

s31、利用多媒体教学设备展示教学课件或播放教学视频；

s32、利用3d眼镜观看教学视频进行学习；

s33、利用3d眼镜和红外线感应笔进行模拟或者测试。

一种机器人模拟教学系统，包括教学资源获取模块，其包括教学视频采集单元和网络资源获取单元；教学资源处理模块，其包括依次连接的资源格式转换单元和数据库；模拟教学模块，其包括学习和模拟单元、测试单元；以及教学设备，其用于向学生展示教学资源。

其中，教学视频采集单元和网络资源获取单元分别连接资源格式转换单元与数据库，所述学习和模拟单元以及测试单元的输入端均连接数据库，输出端均连接教学设备。

优选的，所述教学视频采集单元为摄像机。

更为优选的，所述摄像机包括2d摄像机和3d摄像机。

优选的，所述资源格式转换单元为视频格式转换器。

优选的，所述教学设备包括多媒体教学设备、3d眼镜和红外线感应笔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将获取到的教学视频进行格式转换并存储到数据库，然后通过多媒体教学设备配合3d眼镜和红外线感应笔等教学设备向学生展示，让学生在接收理论知识的同时也可以动手模拟、测试，全面调动学生的各种感官，让学习变得更加生动形象，利于激发学生的学习兴趣和求知欲，也提高了老师的工作效率和教学质量，且教学设备占用空间小，结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明中机器人模拟教学方法流程图；

图2为本发明中机器人模拟教学系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种机器人模拟教学方法，其包括以下步骤：

s1、通过摄像机录制或通过网络下载获取各种教学资源。

首先机器人需要获取各种有用的教学资源，其获取教学资源的方式包括教学视频采集和网络资源获取两种方式。在授课时，机器人会根据需要通过摄像机对教师上课进行摄影录像，记录教师上课内容；也可以通过机器人身上的下载端口对需要的网络教学资源进行下载。

s2、利用视频格式转换设备对教学视频进行格式处理以及将所有教学资源存储在数据库中。

教学资源需要根据授课教师的需要转换成不同格式，所以不管是通过摄像机采集的教学视频还是通过下载的网络资源均需要保存为多种格式的文件，比如ppt文件、excel文件、word文件。特别的，当涉及到视频文件时，需要将获取的资源通过资源格式转换单元，即视频格式转换器进行格式转换,2d视频和3d视频除了保存原有格式的视频文件外，还需分别转换成对应的3d视频和2d视频进行保存，所有所需的文件最终均保存在数据库中等待调取。

s3、利用多媒体教学设备配合3d眼镜和红外线感应笔展示教学资源进行模拟教学。

教师可根据教学需要调取数据库的文件，通过教学设备向学生展示，传播知识。具体教学资源展示可通过如下方式：

s31、利用多媒体教学设备展示教学课件或播放教学视频。教师可利用多媒体教学设备将教学课件或者教学视频直接投影到屏幕上，按照传统教学方式进行面授，讲解理论知识。

s32、利用3d眼镜观看教学视频进行学习。当教学需要通过3d立体效果展示知识时，教师可以播放3d视频，学生戴上3d眼镜即可通过立体展示更深层次的了解知识，加深印象。

s33、利用3d眼镜和红外线感应笔进行模拟或者测试。当教学需要学生动手做实验、模拟或者测试学生水平时，学生戴上3d眼镜，手握红外线感应笔，在展示的3d教学视频进行点击，代替手操作，可及时发现自己模拟操作的结果，做到及时纠错，加深记忆，同时老师可以通过学生的动手能力了解学生掌握知识的水平，做到查缺补漏。

如图2所示，本发明还公开了一种机器人模拟教学系统，其包括：

教学资源获取模块，其包括教学视频采集单元和网络资源获取单元；教学资源处理模块，其包括依次连接的资源格式转换单元和数据库；模拟教学模块，其包括学习和模拟单元、测试单元；以及教学设备，其用于向学生展示教学资源。

其中，所述教学视频采集单元和网络资源获取单元分别连接资源格式转换单元与数据库，所述学习和模拟单元以及测试单元的输入端均连接数据库，输出端均连接教学设备。

教学资源获取模块，用于获取各种需要的教学资源，可通过视频采集和网络资源获取等方式。视频采集时可使用2d摄像机和3d摄像机或其它功能相似的电子产品，网络资源获取时通过机器人上的下载端口直接下载所需教学资源。

教学资源处理模块，用于获取的教学资源的处理和存储，根据需要会对文件进行整理，保存为教学设备可以识别、便于展示的文件格式，比如ppt文件、excel文件、word文件等，教学视频可以根据需要进行2d/3d或3d/2d的格式转换，所有满足展示格式的文件最终都保存在数据库中等待调取使用。

模拟教学模块，与教学设备连接，用于向学生展示教学资源，传播知识。利用已有的多媒体教学设备可以进行传统的面授教学，如ppt课件展示，向学生展示理论知识；当教学需要手动模拟或者考试测评时，可以向学生展示3d视频，学生戴上3d眼镜即可感受立体的图案，拿着红外线感应笔即可点击模拟实际操作，检验自身操作的对与错，及时发现问题，老师也可以根据学生的动手操作情况发现问题，及时查缺补漏，纠正学生的错误。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。