用于呈现机器设备工作原理的教学系统的制作方法

本发明涉及一种系统，尤其涉及一种用于呈现机器设备工作原理的教学系统。

背景技术：

在现代科技发展日新月异的情况下，越来越多机电装置应用在各个行业与生活中，例如：移动平台、扫地机器人、自动导引车、机器人等，每个机电装置具有多个机电工作原理使其作动。然而，机电装置的外壳体遮挡了机电工作原理中的机构连结关系，机电工作原理中的电路、电流、电压等电学原理又是虚拟的，造成机电装置的使用者或是观看机电装置的学生无法直接了解其机电工作原理。

技术实现要素：

有鉴于在现有技术中，使用者或是学生无法直接从机电装置上得知其机电工作原理。本发明的一主要目的提供一种用于呈现机器设备工作原理的教学系统，用以解决现有技术中的至少一个问题。

本发明为解决现有技术的问题，所采用的必要技术手段为提供一种用于呈现机器设备工作原理的教学系统，包含一机电装置、一存储模块、多个条码与一移动通信装置。机电装置，具有多个机电工作区。存储模块，存储有多个对应于机电工作区的教学多媒体信息。条码，分别对应地设置于机电工作区，且条码分别对应于教学多媒体信息。

移动通信装置，包含一图像获取模块、一处理模块与一播放组件。图像获取模块，用以获取条码中的一选取条码而对应获得一条码图像。处理模块，通信连结于图像获取模块与存储模块，藉以解析条码图像以获取选取条码所对应的教学多媒体信息。播放组件，通信连结于处理模块，藉以播放选取条码所对应的教学多媒体信息。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的播放组件，包含一显示单元与一扬声单元。显示单元，用以显示教学多媒体信息的图像。扬声单元，用以播放教学多媒体信息的声音。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的移动通信装置，安装有一应用程序，应用程序启动后，始显示单元定义出一条码区与一播放区，条码区用以对应条码图像，播放区用以对应机电工作区，且机电工作区所对应的教学多媒体信息于播放区加以播放。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的条码区的面积与该播放区的面积，其比例介在1：10至1：100。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的条码区，位于显示单元的一角落。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的移动通信装置，还包含一陀螺仪，陀螺仪通信连结处理模块，用以感测移动通信装置的一立体方位角，并通过处理模块依据立体方位角调整播放组件播放的教学多媒体信息的视角。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的机电装置，在机电工作区包含多个外壳体。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的机电装置，包含一电池与一电池盖。电池，设置于一位于机电工作区中的一者的电池槽。电池盖，覆盖电池槽。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的上述该些机电工作区中的一者，位于机电装置的底部。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的教学多媒体信息，还包含一对应电池的电路图。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的教学多媒体信息，包含一教学透视图与一教学虚拟影片中的至少一者。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统，还包含一穿戴式显示装置，穿戴式显示装置通信连结移动通信装置与存储模块，用以播放教学多媒体信息。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使用于呈现机器设备工作原理的教学系统中的教学多媒体信息，是虚拟实境影片、一混合实境影片以及一扩增实境影片中的一者。

承上所述，本发明所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统，利用机电装置、存储模块、条码与移动通信装置，播放对应机电装置的机电工作区的教学多媒体信息，使得使用者或学生可以直接了解机电装置的机电工作区的机器设备工作原理。

附图说明

图1是显示本发明较佳实施例所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统的方块图；

图2是显示本发明较佳实施例所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统的立体示意图；

图3是显示本发明的移动通信装置获取条码的示意图；

图4是显示本发明的移动通信装置播放教学多媒体信息的示意图；

图5是显示本发明的移动通信装置播放教学多媒体信息的另一角度示意图；

图6是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；

图7是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；

图8是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；

图9是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的另一示意图；

图10是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；

图11是显示本发明的移动通信装置播放又一教学多媒体信息的示意图；

图12是显示本发明的移动通信装置播放又一教学多媒体信息的另一示意图；以及

图13是显示本发明另一较佳实施例所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统的方块图。

附图标记说明

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1与图2，其中，图1是显示本发明较佳实施例所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统的方块图；以及，图2是显示本发明较佳实施例所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统的立体示意图。如图所示，一种用于呈现机器设备工作原理的教学系统100包含一机电装置1、一存储模块2、多个条码3、3a、3b、3c与一移动通信装置4。

机电装置1具有多个机电工作区，在本实施例中，标示四个机电工作区a1、a2、a3、a4示意。机电装置1可为一机械手臂、一机器人、一自动导引车或是其他具有机电工作原理的装置。

存储模块2存储有多个对应机电工作区的教学多媒体信息。机电工作区与教学多媒体信息的对应关系可为一对一，也可为一对多，亦即一个机电工作区可以对应一个教学多媒体信息或是对应多个教学多媒体信息。存储模块2可为只读存储器、快闪存储器、数据库、硬盘、云端伺服器或其他可以存储教学多媒体信息的模块。

条码3、3a、3b、3c分别对应地设置于机电工作区a1、a2、a3、a4，且分别对应教学多媒体信息。在本实施例中，条码3、3a、3b、3c二维条码，但不以此为限，也可为线性条码。

移动通信装置4包含一图像获取模块41、一处理模块42与一播放组件43。移动通信装置4是一智能手机。存储模块2也可为存储卡而设置于移动通信装置4内。

接着，请一并参阅图1至图5，其中，图3是显示本发明的移动通信装置获取条码的示意图；图4是显示本发明的移动通信装置播放教学多媒体信息的示意图；以及，图5是显示本发明的移动通信装置播放教学多媒体信息的另一角度示意图。如图所示，移动通信装置4对准条码3，条码3视为选取条码。

图像获取模块41对应获得一条码图像v3。处理模块42通信连结图像获取模块41与存储模块2，藉以解析条码图像v3并获取条码图像v3所对应的一教学多媒体信息i3。播放组件43通信连结处理模块42，藉以播放教学多媒体信息i3。播放组件43包含一显示单元431与一扬声单元432。显示单元431是一显示屏幕，用以显示教学多媒体信息i3的图像。扬声单元432则是用以播放教学多媒体信息i3的声音，并可为一喇叭。教学多媒体信息i3的声音可为对于机电工作原理的解说，通常与图像同步，藉以提升使用者或学生对于机电工作原理理解的程度。

教学多媒体信息i3用以显示机电装置1在机电工作区a1的机电工作原理。机电装置1在机电工作区a1包含一底座11与四个螺丝12(在此标示其中一者示意)。底座11可以视为机电装置1在机电工作区a1的外壳体，遮挡了内部结构，使得内部结构的机电工作原理无法被看见。教学多媒体信息i3显示了底座11与螺丝12之间的机构连结关系，让使用者可以知道底座11与螺丝12之间的机电工作原理。教学多媒体信息i3是一透视图或是一透视影片。透视图可如图4所示，显示被遮挡无法从外观直接观看的部分，如螺丝12钻设于底座11的部分。透视影片可为底座11与螺丝12的机构组装过程。

更详细的说明，移动通信装置4安装有一应用程序，应用程序启动后，会使显示单元431定义出一条码区a5与一播放区a6。当移动通信装置4对准条码3，而在条码区a5获得对应的条码图像v3时，此时，播放区a6对应到实际机电装置1的机电工作区a1的底座11与螺丝12，进而获得底座图像v11与螺丝图像v12。接着，播放组件43便是依照刚获得的底座图像v11与螺丝图像v12的视角作为播放起始图像，而开始播放教学多媒体信息i3，其中，教学多媒体信息i3在播放区a6加以播放。

再者，陀螺仪44可以侦测移动通信装置4的立体方位，当陀螺仪44侦测到移动通信装置4的立体方位改变时，教学多媒体信息i3的角度也随之改变，如图所示，教学多媒体信息i3从图4的立体图的视角随着移动通信装置4的立体方位改变，而变成图5的侧视图的视角。因此，教学多媒体信息i3可以供使用者或学生从各个角度看到机电工作区a1的机构连结关系，了解其机电工作原理。

较佳者，为使得条码区a5不会影响到播放区a6，条码区a5位于显示单元431的一个角落，条码区a5的面积与条码区a5的面积的比例介在1：10至1：100。在本实施例中，是以机电工作区a1中的底座11与螺丝12作为例子说明，但不以此为限。机电工作区a2、a3的教学多媒体信息原则上就会包含可以旋转的机构连结关系，例如：齿轮、枢轴、转轴等；机电工作区a4的教学多媒体信息原则上就会包含可夹持的机构连结关系，例如：弹簧、止挡片、夹具等。

接着，请一并参阅图1、图2、图6至图13，其中，图6是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；图7是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；图8是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；图9是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的另一示意图；图10是显示本发明的移动通信装置播放另一教学多媒体信息的示意图；图11是显示本发明的移动通信装置播放又一教学多媒体信息的示意图；图12是显示本发明的移动通信装置播放又一教学多媒体信息的另一示意图；以及，图13是显示本发明另一较佳实施例所提供的用于呈现机电装置的机电工作原理的教学系统的方块图。

如图6所示，移动通信装置4对准条码3a，而在条码区a5获得对应的条码图像v3a时，此时，播放区a6对应到实际机电装置1的机电工作区a2的一第一壳体13、一第一手臂段l1、一第二手臂段l2与二齿轮18、18a，并且播放教学多媒体信息i3a。教学多媒体信息i3a会显示齿轮18与齿轮18a之间的连动关系，进而带动第一手臂段l1或第二手臂段l2移动。

更详细的说明，齿轮18沿一第一方向d1转动，驱动齿轮18a沿一第二方向d2转动，进而带动第二手臂段l2沿一第三方向d3移动。原则上，第三方向d3与第二方向d2会大致相同。

如图7所示，移动通信装置4对准条码3b，而在条码区a5获得对应的条码图像v3b时，此时，播放区a6对应到实际机电装置1的机电工作区a3的一第二壳体14、一第二手臂段l2、一第三手臂段l3与二磁性元件19、19a，并且播放教学多媒体信息i3b。教学多媒体信息i3b会显示磁性元件19与磁性元件19a之间的连动关系，进而带动第二手臂段l2或第三手臂段l3移动。附图仅为示意，但是磁性元件19与第二手臂段l2存在连结关系，磁性元件19a与第三手臂段l3存在连结关系，故磁性元件19或磁性元件19a转动时，会造成另一者因为磁吸力与磁斥力的关系相连动，造成第二手臂段l2或第三手臂段l3跟着移动。磁性元件19、19a可为电磁铁、永久磁铁、磁盘、电控磁盘等具有磁性的元件。

如图8与图9所示，移动通信装置4对准条码3c，而在条码区a5获得对应的条码图像v3c时，此时，播放区a6对应到实际机电装置1的机电工作区a4的一第三壳体15、一夹具16与一气压缸17，并且播放教学多媒体信息i3c与教学多媒体信息i3c1。教学多媒体信息i3c会显示气压缸17尚未作动，故夹具16并未夹紧的情形。教学多媒体信息i3c1则是显示气压缸17开始作动，故夹具16’夹紧的情形。在此，将夹紧的夹具标号为夹具16’作为区别。

如图10所示，移动通信装置4的图像获取模块41获取一条码而获得一条码图像v3d。条码图像v3d其对应的条码及机电工作区设置于机电装置1的一底部b，因为角度关系而无法呈现于图1。而机电装置1在上述机电工作区包含一电池与一电池盖，其中，电池设置于一电池槽里，电池盖则是覆盖电池槽。

在图10中，播放组件43播放教学多媒体信息i3d，教学多媒体信息i3d是一透视图，用以显示被电池盖遮挡的电池槽内部与电池的机构连结关系。

当电池摆放的位置是正确的，播放组件43会播放教学多媒体信息i3d1，如图11所示，教学多媒体信息i3d1显示电池的电流i的示意图。若电池摆放的位置是错误的，则无法产生电流i，播放组件43会播放教学多媒体信息i3d2，如图12所示。因此，使用者通过教学多媒体信息i3d、i3d1、i3d2不仅可以得知上述机电工作区的机电工作原理，也可得知电池摆放的位置是否正确以及电池是否有产生电流。

最后，请参阅图13，图13是显示本发明另一较佳实施例所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统的方块图。如图所示，一种用于呈现机器设备工作原理的教学系统100a。

用于呈现机器设备工作原理的教学系统100a与图1中的用于呈现机器设备工作原理的教学系统100大致相同，差异仅在于用于呈现机器设备工作原理的教学系统100a还包含一穿戴式显示装置5a。

穿戴式显示装置5a通信连结处理模块42，并供使用者穿戴，用以播放教学多媒体信息(如上述实施例的教学多媒体信息i3、i3d)。因为教学多媒体信息由穿戴式显示装置5a所播放，故教学多媒体信息除了上述的透视图、透视影片与电学原理等，还可为一扩增实境影片、一混合实境影片或一虚拟实境影片，以增加使用者的临场感也可有效提升教学效果。

综上所述，本发明所提供的用于呈现机器设备工作原理的教学系统，利用机电装置、存储模块、条码与移动通信装置，播放对应机电装置的机电工作区的教学多媒体信息，使得使用者或学生可以直接了解机电装置的机电工作区的机电工作原理。再者，陀螺仪会感测移动通信装置的立体方位，并且通过处理模块依据立体方位调整教学多媒体信息的视角，使得使用者或学生可以从各个角度了解机电工作区的机器设备工作原理。此外，穿戴式显示装置也可用以播放教学多媒体信息，使得教学多媒体信息可为虚拟实境影片、混合实境影片或扩增实境影片，进一步提升教学效果。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明权利要求的范畴内。