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专利号: 2021104212540
申请人: 方秋菊
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-03-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于大数据的学生学习习惯分析系统,其特征在于:该系统包括建模模块、坐标系建立模块、控制模块、定点模块、提醒点确认模块和坐姿纠正模块;

所述建模模块用于建立学生所在教室的三维模型,所述坐标系建立模块用于建立三维模型的坐标系,所述控制模块用于对整个系统进行智能化的控制,还用于对数字化的学生坐姿进行分析,所述定点模块用于对每一位学生的关键部位进行坐标点的定位的更新,所述提醒点确认模块用于确认学生的目光所及的位置,所述坐姿纠正模块用于通过光线对坐姿不标准的学生进行提醒;

所述坐标系建立模块和提醒点确认模块均与建模模块电性连接,所述定点模块的输出端电性连接建模模块的输入端,所述坐标系建立模块和提醒点确认模块的输出端电性连接控制模块的输入端,所述控制模块的输出端电性连接坐姿纠正模块的输入端;

所述提醒点确认模块包括角度确认单元和位置预测单元;

所述角度确认单元用于根据学生头部的坐标值确认学生头部的倾斜角度,所述位置预测单元用于根据学生头部的倾斜角度确定学生眼睛所看的位置,所述位置预测单元通过建立二维直角坐标系中学生眼睛所在位置与头部倾斜角度垂直的延长线;

所述中央控制单元的输出端电性连接角度确认单元的输入端,所述角度确认单元的输出端电性连接模型建立单元的输入端,所述模型建立单元的输出端电性连接位置预测单元的输入端,所述位置预测单元的输出端电性连接中央控制单元的输入端;

所述坐姿纠正模块包括调节伺服电机和提醒激光灯;

所述调节伺服电机的输出轴连接提醒激光灯,所述调节伺服电机用于控制提醒激光灯将灯光照射在位置预测单元所预测的学生目光所及的位置,所述提醒激光灯的光线用于提醒学生注意坐姿;

所述中央控制单元的输出端电性连接调节伺服电机和提醒激光灯的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的学生学习习惯分析系统,其特征在于:在所述二维直角坐标系中,所述坐标点刷新单元刷新之后的学生脖子的坐标值为(Xa,Ya),所述坐标刷新单元刷新之后的学生臀部的坐标值为(Xb,Yb),所述数据处理单元根据下列公式计算出学生脊椎的弯曲角度;

当 < 时,表明学生的坐姿标准,不需要提醒学生纠正坐姿;

当 ≥ 时,表明学生的脊椎弯曲角度加大,会对学生的脊椎以及眼睛造成伤害,其中,表示设定的角度阈值。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的学生学习习惯分析系统,其特征在于:当≥ 时,所述坐标点定位单元定位学生头部在二维直角坐标系中的坐标值为(Xc,Yc);

所述角度确认单元根据下列公式对学生头部的倾斜角度进行计算:;

所述坐标点定位单元定位学生眼部的在二维直角坐标系中的坐标值为(Xd,Yd);

所述位置预测单元以坐标点(Xd,Yd)为圆心,建立与 垂直的延长线,所述延长线与X轴或者Y轴之间的夹角为,=+90°;

所述坐标系转换单元转换为三维直角坐标系,所述延长线与学生目光所接触的面的坐标点为(Xk,Yk,Zk),所述位置预测单元建立以坐标点(Xk,Yk,Zk)为圆心,半径为R的目光区域,为学生目光所及的区域;

所述中央控制器控制提醒激光灯点亮,所述调节伺服电机控制提醒激光灯照射在学生的目光区域内。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的学生学习习惯分析系统,其特征在于:所述提醒激光灯在对准所述延长线时,所述中央控制单元控制提醒激光灯电量。