(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210882564.7 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 南京清湛人工智能研究院有限公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区秣周东 路9号(江宁开发区) (72)发明人 李志军　冉印林　 (74)专利代理 机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 专利代理师 何佩英 (51)Int.Cl. G09B 23/10(2006.01) G06V 40/16(2022.01) G06V 40/20(2022.01) G06T 17/00(2006.01) G01C 21/16(2006.01) (54)发明名称 一种实验教具 (57)摘要 本发明涉及实验技术领域， 尤其涉及一种实 验教具。 包括处理器和惯性测量单元； 惯性测量 单元用于： 按照预设频率测量待测物体在载体坐 标系的每个轴向上的加速度， 以及在导航坐标系 的每个轴向上的角速度， 并发送至处理器； 处理 器用于： 根据接收到的角速度和加速度， 计算待 测物体的位姿， 并根据待测物体的位姿对待测物 体的运动进行控制。 能够提高学生的计算能力和 动手能力， 还能够使学生在计算到待测物体的位 姿后， 还能够使学生根据待测物体的位姿对待测 物体的运动进行控制， 进一步培养学生的动脑动 手思考实践能力， 利于学生开拓眼界以及学到更 多知识。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115457841 A 2022.12.09 CN 115457841 A 1.一种实验教具， 其特 征在于， 包括处 理器和惯性测量单 元； 所述惯性测量单元用于： 按照预设频率测量待测物体在载体坐标系的每个轴向上的加 速度， 以及 在导航坐标系的每 个轴向上的角速度， 并发送至所述处 理器； 所述处理器用于： 根据接收到的角速度和加速度， 计算所述待测物体的位姿， 并根据 所 述待测物体的位姿对所述待测物体的运动进行控制。 2.根据权利要求1所述的一种实验教具， 其特征在于， 所述惯性测量单元包括三个单轴 加速度计， 所述三个单轴加速度计用于： 按照所述预设频率测量所述待测物体在载体坐标 系的每个轴向上的加速度。 3.根据权利要求2所述的一种实验教具， 其特征在于， 所述惯性测量单元还包括三个单 轴陀螺仪， 所述三个单轴陀螺仪用于： 按照所述预设频率测量所述待测物体在导航坐标系 的每个轴向上的角速度。 4.根据权利要求1所述的一种实验教具， 其特征在于， 还包括激光雷达单元， 所述激光 雷达单元用于扫描第一预设区域的数据， 并发送至所述处 理器； 所述处理还用于： 根据所述第一预设区域的数据， 构建所述预设区域对应的三维立体 图形。 5.根据权利要求1所述的一种实验教具， 其特征在于， 还包括双目相机， 所述双目相机 用于获取第二预设区域的图像和/或视频， 并发送至所述处 理器； 所述处理器用于： 根据 所述第二预设区域的图像和/或视频， 识别出所述第 二预设区域 内的物体， 并构建每 个物体对应的三维立体图形。 6.根据权利要求1至5任一项所述的一种实验教具， 其特征在于， 所述处理器还用于识 别用户输入的手部姿势。 7.根据权利要求6所述的一种实验教具， 其特征在于， 还包括单目相机， 所述单目相机 用于： 获取 所述用户的手部姿势和/或所述用户的人脸图像， 并发送至所述处 理器。 8.根据权利要求7所述的一种实验教具， 其特征在于， 还包括云台， 所述单目相机设置 在所述云台上。 9.根据权利要求8所述的一种实验教具， 其特征在于， 所述处理器还用于： 通过所述云 台带动所述单目相机转动， 以对所述用户进行 人脸追踪。 10.根据权利要求1至5任一项所述的一种实验教具， 其特征在于， 还包括设有多个麦克 风的麦克风阵列， 所述麦克风阵列用于： 对声源发出的声 音进行收声。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115457841 A 2一种实验教具 技术领域 [0001]本发明涉及实验技 术领域， 尤其涉及一种实验教具。 背景技术 [0002]素质教育更重视学生的能力培养、 个性发展等， 而实验课是能力培养、 个性发展过 程中必不可少的一项课程， 能够培养学生的动脑动手思考 实践能力， 目前素质教育中， 往往 沿用应试教育中的实验教具， 不利于学生 开拓眼界以及学到更多知识。 发明内容 [0003]本发明所要解决的技 术问题是针对现有技 术的不足， 提供了一种实验教具。 [0004]本发明的一种实验教具的技 术方案如下： [0005]包括处理器和惯性测量单 元； [0006]所述惯性测量单元用于： 按照预设频率测量待测物体在载体坐标系的每个轴向上 的加速度， 以及 在导航坐标系的每 个轴向上的角速度， 并发送至所述处 理器； [0007]所述处理器用于： 根据接收到的角速度和加速度， 计算所述待测物体的位姿， 并根 据所述待测物体的位姿对所述待测物体的运动进行控制。 [0008]本发明的一种实验教具的有益效果如下： [0009]能够提高学生的计算能力和动手能力， 还能够使学生在计算到待测物体的位姿 后， 还能够使学生根据待测物体的位姿对所述待测物体的运动进行控制， 进一步培养学生 的动脑动手思考实 践能力， 利于学生 开拓眼界以及学到更多知识。 [0010]在上述方案的基础上， 本发明的一种实验教具还可以做如下改进。 [0011]进一步， 所述惯性测量单元包括三个单轴加速度计， 所述三个单轴加速度计用于： 按照所述预设频率测量所述待测物体在载体坐标系的每 个轴向上的加速度。 [0012]进一步， 所述惯性测量单元还包括三个单轴陀螺仪， 所述三个单轴陀螺仪用于： 按 照所述预设频率测量所述待测物体在导 航坐标系的每 个轴向上的角速度。 [0013]进一步， 还包括激光雷达单元， 所述激光雷达单元用于扫描第一预设区域的数据， 并发送至所述处 理器； [0014]所述处理还用于： 根据所述第一预设区域的数据， 构建所述预设区域对应的三维 立体图形。 [0015]进一步， 还包括双目相机， 所述双目相机用于获取第二预设区域的图像和/或视 频， 并发送至所述处 理器； [0016]所述处理器用于： 根据所述第二预设区域的图像和/或视频， 识别出所述第二预设 区域内的物体， 并构建每 个物体对应的三维立体图形。 [0017]进一步， 所述处 理器还用于识别用户输入的手部姿势。 [0018]进一步， 还包括单目相机， 所述单目相机用于： 获取所述用户的手部姿势和/或所 述用户的人脸图像， 并发送至所述处 理器。说　明　书 1/4 页 3 CN 115457841 A 3