基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备的制作方法

本发明涉及数字孪生实验室硬件装备管理，具体为基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备。

背景技术：

1、数字孪生是一种将实体对象的特性、行为和状态在虚拟空间中复制的技术，它利用物理模型、传感器数据、运行历史等信息，实现对对象的全生命周期的模拟和监控，可以应用于多个领域，例如工业制造、智慧城市、医疗保健等，它可以帮助提高产品和系统的性能、预测能力、远程监控、生产时间等方面，降低风险和成本。

2、现有的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备在未使用状态下难以对显示装置进行防护，导致外界意外因素易对显示装置造成损坏，使用效果不佳。

3、为此我们提出了基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，具备对显示装置进行防护的优点，解决了背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，包括底座和显示屏，所述显示屏上包括用于对实验室的设备进行数字化建模形成虚拟数字孪生实验室的孪生模块，用于将数字孪生实验室的状态和参数实时展示在大屏幕或虚拟现实设备上的数据融合与可视化模块，和对数字孪生实验室的远程操作和控制以及与其他数字孪生系统的数据交互和协同的远程管控与多要素协同模块，以及根据科研项目的不同需求自动调整数字孪生实验室的配置和参数的动态需求快速响应模块，用于利用人工智能、大数据分析技术，对数字孪生实验室的数据进行挖掘和学习，不断优化数字孪生实验室的性能和功能的自优化模块，所述底座上还设有对显示屏进行防护的防护模块。

3、优选的，所述防护模块包括底座上固定连接有n形架，所述n形架上固定连接有支撑杆，所述支撑杆靠近顶部的外轮廓上转动连接有转动板，所述转动板的上表面固定连接有柱形杆，所述柱形杆的外轮廓上固定连接有多个固定块，所述固定块上固定连接有圆形板，所述圆形板上均匀开设有多个第一矩形滑槽，所述第一矩形滑槽的内壁均滑动连接有进行水平往复移动的滑板，且显示屏与滑板固定连接，所述柱形杆靠近转动板一端的外轮廓上活动连接有对显示屏进行防护的防护罩。

4、优选的，所述防护模块还包括支撑杆靠近n形架一端的外轮廓上转动连接有第一皮带轮，所述n形架上表面靠近第一皮带轮的一侧通过销轴转动连接有由动力机构带动转动的第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮外轮廓的滑槽内活动连接有使第一皮带轮和第二皮带轮同步转动的传动皮带，所述第一皮带轮上两侧对称位置均转动连接有螺纹套杆，所述螺纹套杆远离第一皮带轮一端的内壁螺接有进行升降往复移动的螺纹杆，两个所述螺纹杆远离螺纹套杆的一端均与防护罩固定连接，上述动力机构为接通电源后的电机。

5、优选的，所述支撑杆上靠近第一皮带轮一端的外轮廓上固定连接有第一齿轮，两个所述螺纹套杆上靠近第一皮带轮一端的外轮廓上固定连接有与第一齿轮进行啮合传动的第二齿轮，所述底座上的四个边缘位置均固定连接有与动力机构进行电性连接的按压开关。

6、优选的，所述柱形杆上还设有推动显示屏进行水平往复移动的辅助机构，所述辅助机构包括柱形杆远离转动板一端的外轮廓上套有进行升降往复移动的柱形套杆，所述柱形套杆的外轮廓上与固定块相对应位置均开设有与固定块进行滑动移动的第二矩形滑槽，所述柱形套杆靠近顶部的外轮廓上与滑板相对应位置均固定连接有固定板，所述固定板上两端对称位置的两侧均通过销轴转动连接有推动滑板进行往复移动的调节杆，且调节杆远离固定板的一端均与滑板的两端通过销轴转动连接。

7、优选的，所述防护罩内壁与显示屏相对应位置均固定连接有刮板，所述刮板远离防护罩的一侧贯穿至刮板内壁并固定连接有对显示屏表面灰尘进行刮除的海绵块，所述柱形套杆上设有对显示屏表面进行消毒的消毒机构。

8、优选的，所述消毒机构包括柱形套杆的顶部固定连接有存放消毒液的存液箱，所述柱形杆的顶部开设有孔槽，所述孔槽的内壁滑动连接有对存液箱内消毒液进行抽取和排放的活塞板，所述活塞板上贯穿并固定连接有进液管，所述进液管远离活塞板的一端贯穿柱形套杆和存液箱的内壁并固定连接。

9、优选的，所述柱形杆上靠近固定块的一侧均贯穿至孔槽的内壁并固定连接有排液管，且排液管远离柱形杆的一端贯穿至刮板的内壁，所述进液管靠近活塞板一端的内壁固定连接有对存液箱内部消毒液进行定量抽取的单向进液阀门，所述排液管靠近柱形杆一端的内壁固定连接有将孔槽内壁的消毒液定量排放至刮板内壁的单向排液阀门。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

11、通过设置防护模块，当人员站在按压开关上时，则按压开关在人员自身重力下压对电机进行通电，使得第二皮带轮带动第一皮带轮进行定轴转动，同时螺纹杆在螺纹套杆的转动下带动防护罩朝着靠近螺纹套杆的一端进行移动，从而防护罩脱离显示屏解除防护，能够使人员手动对显示屏上数字孪生实验室的状态和参数实时查看与更新。

12、当人员离开按压开关时，则与上述结构运动方向相反，使得螺纹杆推动防护罩朝着远离螺纹套杆的方向进行移动，能够使得防护罩对显示屏进行防护，避免了外界意外因素对显示屏造成损坏。

13、通过设置辅助机构，当防护罩朝着靠近圆形板的一端进行移动时，则柱形套杆带动固定板朝着远离圆形板的方向进行移动，从而调节杆拉动滑板和显示屏朝着圆形板的中心位置进行水平移动，实现了对显示屏进行收纳，同时防护罩对显示屏进行防护。

14、通过设置消毒机构，当防护罩朝着远离圆形板的方向进行移动时，且进液管推动活塞板朝着靠近排液管的一端进行移动，使得孔槽靠近排液管一端的内部气压为负压，且单向进液阀门为关闭状态，且单向排液阀门为打开状态，从而使得孔槽内部的消毒液通过排液管排放至刮板的内壁，同时刮板内壁的消毒液将海绵块进行打湿，伴随着防护罩进行升降往复移动，能够使海绵块将消毒液擦拭在显示屏的表面进行消毒，避免多人对显示屏操作后造成细菌传播。

15、通过上述结构的配合使用解决了，现有的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备在未使用状态下难以对显示装置进行防护，导致外界意外因素易对显示装置造成损坏的问题。

技术特征：

1.基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：包括底座(1)和显示屏(9)，所述显示屏(9)上包括用于对实验室的设备进行数字化建模形成虚拟数字孪生实验室的孪生模块，用于将数字孪生实验室的状态和参数实时展示在大屏幕或虚拟现实设备上的数据融合与可视化模块，和对数字孪生实验室的远程操作和控制以及与其他数字孪生系统的数据交互和协同的远程管控与多要素协同模块，以及根据科研项目的不同需求自动调整数字孪生实验室的配置和参数的动态需求快速响应模块，用于利用人工智能、大数据分析技术，对数字孪生实验室的数据进行挖掘和学习，不断优化数字孪生实验室的性能和功能的自优化模块，所述底座(1)上还设有对显示屏(9)进行防护的防护模块。

2.根据权利要求1所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述防护模块包括底座(1)上固定连接有n形架(2)，所述n形架(2)上固定连接有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)靠近顶部的外轮廓上转动连接有转动板(4)，所述转动板(4)的上表面固定连接有柱形杆(5)，所述柱形杆(5)的外轮廓上固定连接有多个固定块(6)，所述固定块(6)上固定连接有圆形板(7)，所述圆形板(7)上均匀开设有多个第一矩形滑槽(71)，所述第一矩形滑槽(71)的内壁均滑动连接有进行水平往复移动的滑板(8)，且显示屏(9)与滑板(8)固定连接，所述柱形杆(5)靠近转动板(4)一端的外轮廓上活动连接有对显示屏(9)进行防护的防护罩(10)。

3.根据权利要求2所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述防护模块还包括支撑杆(3)靠近n形架(2)一端的外轮廓上转动连接有第一皮带轮(11)，所述n形架(2)上表面靠近第一皮带轮(11)的一侧通过销轴转动连接有由动力机构带动转动的第二皮带轮(12)，所述第一皮带轮(11)和第二皮带轮(12)外轮廓的滑槽内活动连接有使第一皮带轮(11)和第二皮带轮(12)同步转动的传动皮带(13)，所述第一皮带轮(11)上两侧对称位置均转动连接有螺纹套杆(14)，所述螺纹套杆(14)远离第一皮带轮(11)一端的内壁螺接有进行升降往复移动的螺纹杆(15)，两个所述螺纹杆(15)远离螺纹套杆(14)的一端均与防护罩(10)固定连接，上述动力机构为接通电源后的电机。

4.根据权利要求3所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述支撑杆(3)上靠近第一皮带轮(11)一端的外轮廓上固定连接有第一齿轮(16)，两个所述螺纹套杆(14)上靠近第一皮带轮(11)一端的外轮廓上固定连接有与第一齿轮(16)进行啮合传动的第二齿轮(17)，所述底座(1)上的四个边缘位置均固定连接有与动力机构进行电性连接的按压开关(28)。

5.根据权利要求2所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述柱形杆(5)上还设有推动显示屏(9)进行水平往复移动的辅助机构，所述辅助机构包括柱形杆(5)远离转动板(4)一端的外轮廓上套有进行升降往复移动的柱形套杆(25)，所述柱形套杆(25)的外轮廓上与固定块(6)相对应位置均开设有与固定块(6)进行滑动移动的第二矩形滑槽(251)，所述柱形套杆(25)靠近顶部的外轮廓上与滑板(8)相对应位置均固定连接有固定板(26)，所述固定板(26)上两端对称位置的两侧均通过销轴转动连接有推动滑板(8)进行往复移动的调节杆(27)，且调节杆(27)远离固定板(26)的一端均与滑板(8)的两端通过销轴转动连接。

6.根据权利要求5所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述防护罩(10)内壁与显示屏(9)相对应位置均固定连接有刮板(23)，所述刮板(23)远离防护罩(10)的一侧贯穿至刮板(23)内壁并固定连接有对显示屏(9)表面灰尘进行刮除的海绵块(24)，所述柱形套杆(25)上设有对显示屏(9)表面进行消毒的消毒机构。

7.根据权利要求6所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述消毒机构包括柱形套杆(25)的顶部固定连接有存放消毒液的存液箱(19)，所述柱形杆(5)的顶部开设有孔槽(51)，所述孔槽(51)的内壁滑动连接有对存液箱(19)内消毒液进行抽取和排放的活塞板(21)，所述活塞板(21)上贯穿并固定连接有进液管(20)，所述进液管(20)远离活塞板(21)的一端贯穿柱形套杆(25)和存液箱(19)的内壁并固定连接。

8.根据权利要求7所述的基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，其特征在于：所述柱形杆(5)上靠近固定块(6)的一侧均贯穿至孔槽(51)的内壁并固定连接有排液管(22)，且排液管(22)远离柱形杆(5)的一端贯穿至刮板(23)的内壁，所述进液管(20)靠近活塞板(21)一端的内壁固定连接有对存液箱(19)内部消毒液进行定量抽取的单向进液阀门(201)，所述排液管(22)靠近柱形杆(5)一端的内壁固定连接有将孔槽(51)内壁的消毒液定量排放至刮板(23)内壁的单向排液阀门(221)。

技术总结
本发明公开了基于科研项目的数字孪生实验室智能硬件装备管理设备，包括底座和显示屏，所述显示屏上包括用于对实验室的设备进行数字化建模形成虚拟数字孪生实验室的孪生模块，用于将数字孪生实验室的状态和参数实时展示在大屏幕或虚拟现实设备上的数据融合与可视化模块，和对数字孪生实验室的远程操作和控制以及与其他数字孪生系统的数据交互和协同的远程管控与多要素协同模块，以及根据科研项目的不同需求自动调整数字孪生实验室的配置和参数的动态需求快速响应模块，用于利用人工智能、大数据分析技术，对数字孪生实验室的数据进行挖掘和学习，不断优化数字孪生实验室的性能和功能的自优化模块。

技术研发人员：王来军,赵伊坡,刘俊文,翟宏云,曹斌
受保护的技术使用者：雷博士智能科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13