自定位式智能视力检测训练仪及训练方法

1.本发明属于视力训练设备技术领域，具体为自定位式智能视力检测训练仪及训练方法，具体为自定位式智能视力检测训练仪及训练方法。


背景技术：

2.视力恢复是指合理的有针对性地通过锻炼眼部睫状肌、刺激视神经细胞的增长，改变眼角膜的曲率，增强眼睛体质，将受损的裸眼视力提升至正常视力的过程。
3.目前线上教学风头正盛，通过网课、线上教学、线上辅导等方式可以极大程度的提高教学效率，节省教学时间。但是线上教学也导致了青少年使用电子产品的时间大幅度的增加，手机、电脑等电子产品逐渐成为青少年学习时必不可少的一部分，长期使用电子产品，会对眼睛造成压迫，使青少年眼部肌肉得不到训练和延展，从而造成了近视、斜视、散光等一系列眼部疾病。一些轻度的眼部疾病能够通过康复训练治疗恢复，现有的视觉康复联系设备，往往采用较笨重的电子仪器，固定在某一位置后，往往不便于移动，患者需要到附近的医院才能接受到专业的治疗，此外在患者进行康复练习的时候，往往因为患者身高不同，导致患者坐姿不适，影响患者康复训练。
4.目前的智能视力检测训练仪采用的是步进电机带动圆盘进行转动，但由于智能视力检测训练仪需要圆盘转动精确的角度来确保圆盘正上方的“e”字标朝向受到精确控制，而步进电机在传动时会存在机械结构上无法避免的误差，导致“e”字标并不总在圆盘的正上方。
5.因此，本技术提出一种可以对圆盘上的“e”字标进行精确控制的自定位式智能视力检测训练仪及训练方法用以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明研发目的是为了解决现有的智能视力训练仪通过步进电机带动圆盘转动，圆盘上的“e”字标无法做到精确控制，导致“e”字标并不总在圆盘的正上方的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
7.本发明的技术方案：
8.方案一：自定位式智能视力检测训练仪，包括表盘、红外激光接收模块、机架、蜂鸣器模块、蓝牙模块、外壳、稳压模块、mega控制板、tft显示屏、机架设置在外壳内，机架上转动设置有表盘，红外激光接收模块设置在机架上，红外激光接收模块布置在表盘与机架之间，外壳内部设置有稳压模块和mega控制板，mega控制板与红外激光接收模块连接，蜂鸣器模块和蓝牙模块设置在外壳内，外壳上设置有tft显示屏。
9.进一步的，所述外壳包括前部外壳、左侧外壳、顶壳、后壳、右侧外壳和底部外壳，底部外壳的左右两侧安装有左侧外壳和右侧外壳，底部外壳的前后两侧安装有前部外壳和
后壳，前部外壳、左侧外壳、后壳和右侧外壳上安装有顶壳。
10.进一步的，所述mega控制板和稳压模块安装在底部外壳上，底部外壳上还安装有机架，tft显示屏安装在前部外壳上，tft显示屏上连接有第一灯泡和第二灯泡，第一灯泡与第二灯泡分别安装在前部外壳上，顶壳的内侧壁上设置有灯座，灯座布置在表盘上方。
11.进一步的，所述表盘包括表盘盖、表盘前法兰轴承、表盘后法兰轴承、支撑法兰、法兰联轴器和转盘，表盘前法兰轴承与表盘后法兰轴承分别安装在支撑法兰的两侧，表盘盖与支撑法兰建立连接，转盘通过法兰联轴器转动设置在表盘盖上。
12.进一步的，所述转盘的正面圆周阵列有多个e字板，转盘的背面对应安装有多个铁片，转盘背部设置的铁片对应一个转盘正面设置的e字板。
13.进一步的，所述机架包括转盘架、电磁铁模块和铝方架，转盘架上安装有转盘架前法兰轴承和转盘架后法兰轴承，电磁铁模块安装在转盘架的凹槽内，转盘架与铝方架建立连接，铝方架安装在底部外壳上。
14.进一步的，所述红外激光接收模块包括上散光片、右散光片、下散光片、左散光片、上接收管、右接收管、下接收管和左接收管，上散光片与上接收管连接，右散光片与右接收管连接，下散光片与下接收管连接，左散光片与左接收管连接，上接收管、右接收管、下接收管和左接收管内部分别设置有激光接收器，激光接收器通过mega控制板供电，激光接收器的信号口连接在mega控制板上。
15.方案二：一种自定位式智能视力检测训练方法，该方法是基于方案一所述的一种自定位式智能视力检测训练仪所实现的，包括以下两种模式：
16.测量模式：mega控制板控制转盘转动随机角度，转动完毕后，用户根据表盘上显示的e字板的方向通过枪靶交互模块进行回答，收到信号的红外激光接收模块的方向与此时e字板的方向相同，则记录分数加一，第二灯泡亮，收到的信号与红外激光接收模块的方向与e字板的方向不同时，记录分数减一，第一灯泡亮，转盘上的e字板每个等级会进行五次视力测量，若当前等级小于等于一则进入上一等级进行测量，若所得分数为二则结束视力测量，用户视力等级即为当前等级减0.1，测量模式结束。
17.锻炼模式：mega控制板控制转盘转动随机角度，在不同等级不同方向的e字板随机转换，用户根据表盘上显示的e字板的方向通过枪靶交互模块进行回答，记录用户的使用数据。
18.本发明具有以下有益效果：
19.1、本发明的自定位式智能视力检测训练仪解决了目前智能视力检测仪在转动圆盘时，步进电机在传动时所存在的机械上的误差所导致转盘上“e”字标不能在表盘正上方的问题，通过电磁铁模块与转盘背部设置的铁片实现智能视力检测训练仪转盘在旋转时的自定位功能。
20.2、本发明的自定位式智能视力检测训练仪结构简单，整体结构轻便不笨重，便于移动，患者在进行康复练习时不会收到身高不同所造成的影响，提高患者视力训练的效果。
附图说明
21.图1是自定位式智能视力检测训练仪的整体结构示意图；
22.图2是自定位式智能视力检测训练仪的爆炸视图；
23.图3是表盘、红外激光接收模块和机架的配合关系示意图；
24.图4是机架的爆炸视图；
25.图5是表盘的爆炸视图；
26.图6是红外激光接收模块的示意图；
27.图7是转盘的正面示意图；
28.图8是转盘的背面示意图；
29.图9是电磁铁模块的结构示意图；
30.图10是自定位式智能视力检测训练仪的主视图；
31.图11是自定位式智能视力检测训练仪的左视图；
32.图12是自定位式智能视力检测训练仪的俯视图。
33.图中1-表盘，2-红外激光接收模块，3-机架，4-蜂鸣器模块，5-蓝牙模块，6-外壳，7-灯座，8-稳压模块，9-mega控制板，10-tft显示屏，11-表盘盖，121-表盘前法兰轴承，122-表盘后法兰轴承，13-支撑法兰，14-法兰联轴器，15-转盘，151-e字板，152-铁片，211-上散光片，212-右散光片，213-下散光片，214-左散光片，221-上接收管，222-右接收管，223-下接收管，224-左接收管，311-转盘架前法兰轴承，312-转盘架后法兰轴承，32-转盘架，33-电磁铁模块，331-第一电磁铁，332-第二电磁铁，333-第三电磁铁，334-第四电磁铁，335-第五电磁铁，34-铝方架，61-前部外壳，62-左侧外壳，63-顶壳，64-后壳，65-右侧外壳，66-底部外壳，111-第一灯泡，112-第二灯泡。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
35.本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1，结合图1-图12说明本实施例，本实施例的自定位式智能视力检测训练仪，包括表盘1、红外激光接收模块2、机架3、蜂鸣器模块4、蓝牙模块5、外壳6、稳压模块8、mega控制板9、tft显示屏10、机架3设置在外壳6内，机架3上转动设置有表盘1，红外激光接收模块2设置在机架3上，红外激光接收模块2布置在表盘1与机架3之间，外壳6内部设置有
稳压模块8和mega控制板9，mega控制板9与红外激光接收模块2连接，蜂鸣器模块4和蓝牙模块5设置在外壳6内，外壳6上设置有tft显示屏10。
38.表盘1包括表盘盖11和转盘15，表盘前法兰轴承121与表盘后法兰轴承122通过预紧力紧固在支撑法兰13的前后两侧，表盘盖11通过螺栓连接固接在支撑法兰13上，法兰联轴器14通过螺栓连接的方式固接在转盘15上，法兰联轴器14的输出轴支撑在支撑法兰13的法兰轴承上，转盘15的前表面圆周阵列有24个大小不同，方向不同的e字板151，转盘15的后表面对应位置上粘接有24个铁片152，每个铁片152对应一个e字板151，表盘11上加工有通孔，通孔布置在表盘11的上半部，穿过表盘11的通孔可以看到转盘15上的e字板151，当转盘15随机转动后，每次看到e字板151的大小和方向是不同的。
39.所述红外激光接收模块包括上下左右四个方向的散光片和接收管，散光片分别为上散光片211、右散光片212、下散光片213和左散光片214，上散光片211粘贴在上接收管221上，右散光片212粘贴在右接收管222上，下散光片213粘贴在下接收管223上，左散光片214粘贴在左接收管224上，每个接收管内分别设置有激光接收器，通过mega控制板9为激光接收器供电，激光接收器的信号口连接在mega控制板9上。
40.机架3包括转盘架32、电磁铁模块33和铝方架34，铝方架34通过螺栓连接固定在外壳6的内部，转盘架前法兰轴承311和转盘架后法兰轴承312通过预紧力紧固在转盘架32上，转盘架32上加工有凹槽，电磁铁模块33通过粘接的方式固定在转盘架32的凹槽内，再将转盘架32通过螺栓连接的方式固定在铝方架34上；
41.电磁铁模块33包括第一电磁铁331、第二电磁铁332、第三电磁铁333、第四电磁铁334和第五电磁铁335，当仪器复位完成后，等级为4.5方向向右的e字板151处于第一电磁铁331与第二电磁铁332的中间位置，在表盘盖11通孔位置显示的也是等级为4.5方向向右的e字板151，随后使第一电磁铁331通电吸附斜前方的铁片152，带动转盘15逆时针转动2.5
°
，使第三电磁铁333和第四电磁铁334通电带动转盘15逆时针转动2.5
°
，第三电磁铁333通电带动转盘15逆时针转动2.5
°
，再通过第二电磁铁332和第三电磁铁333通电带动转盘15逆时针转动2.5
°
，再将第二电磁铁332通电带动转盘15逆时针转动2.5
°
，最后通过第一电磁铁331和第二电磁铁332通电带动转盘15逆时针转动2.5
°
，经过六次操作即可使转盘15转动15
°
，转盘15的下一位e字板151处于表盘1的正上方，通过表盘盖11的通孔可以看到下一位的e字板151，在进行视力检测或训练时，mega控制板9会根据内部随机算法给出的随机数据，控制电磁铁模块33的各个电磁铁随机上述步骤，从而实现转盘15的精准定位。
42.表盘1内的法兰联轴器14的输入轴设有螺纹孔，通过螺栓连接夹持在机架3的法兰轴承上，红外激光接收模块2通过螺栓连接固定在机架3上，蜂鸣器模块4和蓝牙模块5通过扎带紧固在机架3的隔板上。
43.所述外壳6包括前部外壳61、左侧外壳62、顶壳63、后壳64、右侧外壳65和底部外壳66，前部外壳61、左侧外壳62、右侧外壳63和后壳64通过螺栓连接固接在底部外壳66上，顶壳63通过螺栓连接固接在前部外壳61和后壳64上，第一灯泡111、第二灯盘112、tft显示屏10通过螺栓连接的方式固定在前部外壳61上，铝方架34、mega控制板9、稳压模块8通过螺栓连接固接在底部外壳66上，灯座7粘接在顶壳63上，灯座7的内部设有led灯条。
44.在使用时，先通过充电线给仪器供电，仪器通电后自动进行复位状态，转盘15上配置的配重块受重力落在仪器的正下方，此时等级为4.5方向向右的e字板151处于第一电磁
铁331和第二电磁铁332的中间位置，即表盘1的正上方，mega控制板9控制第一电磁铁331和第二电磁铁332通电，完成复位，用户通过tft显示屏10选择仪器模式，仪器模式分为测量模式和训练模式，以测量模式为例：
45.mega控制板9输出随机数来控制转盘15转动随机角度，用于待转盘15转动完角度后，通过表盘盖11通孔后方转盘15上的e字板151的方向进行回答，用户通过枪靶交互模块进行回答，若收到信号的红外激光接收模块2的方向与此时e字板151字标方向相同，则记录分数加一，第二灯泡112亮，第二灯泡112为绿色灯泡，若回答错误，则记录分数减一，第一灯泡111亮，第一灯泡111为红色灯泡。每个等级会进行五次视力检测，若当前等级小于等于一则进入上一等级进行测量，若所得分数为二则结束视力测量，用户的视力等级即为当前等级减0.1；
46.锻炼模式即为通过mega控制板9随机给出不同的算法，带动转盘15转动不同的角度，根据转盘15上的e字板151的随机转换确定不同e字板151的朝向，并记录用户的使用数据。
47.实施例1，结合图1-图12说明本实施例，本实施例的自定位式智能视力检测训练仪的训练方法，包括以下两种模式：
48.测量模式：mega控制板9控制转盘15转动随机角度，转动完毕后，用户根据表盘1上显示的e字板151的方向通过枪靶交互模块进行回答，收到信号的红外激光接收模块2的方向与此时e字板151的方向相同，则记录分数加一，第二灯泡112亮，收到的信号与红外激光接收模块2的方向与e字板151的方向不同时，记录分数减一，第一灯泡111亮，转盘15上的e字板151每个等级会进行五次视力测量，若当前等级小于等于一则进入上一等级进行测量，若所得分数为二则结束视力测量，用户视力等级即为当前等级减0.1，测量模式结束；
49.锻炼模式：mega控制板9控制转盘15转动随机角度，在不同等级不同方向的e字板151随机转换，用户根据表盘1上显示的e字板151的方向通过枪靶交互模块进行回答，记录用户的使用数据。
50.本实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

技术特征：
1.自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：包括表盘(1)、红外激光接收模块(2)、机架(3)、蜂鸣器模块(4)、蓝牙模块(5)、外壳(6)、稳压模块(8)、mega控制板(9)、tft显示屏(10)、机架(3)设置在外壳(6)内，机架(3)上转动设置有表盘(1)，红外激光接收模块(2)设置在机架(3)上，红外激光接收模块(2)布置在表盘(1)与机架(3)之间，外壳(6)内部设置有稳压模块(8)和mega控制板(9)，mega控制板(9)与红外激光接收模块(2)连接，蜂鸣器模块(4)和蓝牙模块(5)设置在外壳(6)内，外壳(6)上设置有tft显示屏(10)。2.根据权利要求1所述的自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：所述外壳(6)包括前部外壳(61)、左侧外壳(62)、顶壳(63)、后壳(64)、右侧外壳(65)和底部外壳(66)，底部外壳(66)的左右两侧安装有左侧外壳(62)和右侧外壳(65)，底部外壳(66)的前后两侧安装有前部外壳(61)和后壳(64)，前部外壳(61)、左侧外壳(62)、后壳(64)和右侧外壳(65)上安装有顶壳(63)。3.根据权利要求2所述的自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：所述mega控制板(9)和稳压模块(8)安装在底部外壳(66)上，底部外壳(66)上还安装有机架(3)，tft显示屏(10)安装在前部外壳(61)上，tft显示屏(10)上连接有第一灯泡(111)和第二灯泡(112)，第一灯泡(111)与第二灯泡(112)分别安装在前部外壳(61)上，顶壳(63)的内侧壁上设置有灯座(7)，灯座(7)布置在表盘(1)上方。4.根据权利要求3所述的自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：所述表盘(1)包括表盘盖(11)、表盘前法兰轴承(121)、表盘后法兰轴承(122)、支撑法兰(13)、法兰联轴器(14)和转盘(15)，表盘前法兰轴承(121)与表盘后法兰轴承(122)分别安装在支撑法兰(13)的两侧，表盘盖(11)与支撑法兰(13)建立连接，转盘(15)通过法兰联轴器(14)转动设置在表盘盖(11)上。5.根据权利要求4所述的自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：所述转盘(15)的正面圆周阵列有多个e字板(151)，转盘(15)的背面对应安装有多个铁片(152)，转盘(15)背部设置的铁片(152)对应一个转盘(15)正面设置的e字板(151)。6.根据权利要求5所述的自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：所述机架(3)包括转盘架(32)、电磁铁模块(33)和铝方架(34)，转盘架(32)上安装有转盘架前法兰轴承(311)和转盘架后法兰轴承(312)，电磁铁模块(33)安装在转盘架(32)的凹槽内，转盘架(32)与铝方架(34)建立连接，铝方架(34)安装在底部外壳(66)上。7.根据权利要求6所述的自定位式智能视力检测训练仪，其特征在于：所述红外激光接收模块(2)包括上散光片(211)、右散光片(212)、下散光片(213)、左散光片(214)、上接收管(221)、右接收管(222)、下接收管(223)和左接收管(224)，上散光片(211)与上接收管(221)连接，右散光片(212)与右接收管(222)连接，下散光片(213)与下接收管(223)连接，左散光片(214)与左接收管(224)连接，上接收管(221)、右接收管(222)、下接收管(223)和左接收管(224)内部分别设置有激光接收器，激光接收器通过mega控制板(9)供电，激光接收器的信号口连接在mega控制板(9)上。8.一种自定位式智能视力检测训练方法，该方法基于权利要求7所述的自定位式智能视力检测训练仪所实现的，其特征在于，包括以下两种模式：测量模式：mega控制板(9)控制转盘(15)转动随机角度，转动完毕后，用户根据表盘(1)上显示的e字板(151)的方向通过枪靶交互模块进行回答，收到信号的红外激光接收模块
(2)的方向与此时e字板(151)的方向相同，则记录分数加一，第二灯泡(112)亮，收到的信号与红外激光接收模块(2)的方向与e字板(151)的方向不同时，记录分数减一，第一灯泡(111)亮，转盘(15)上的e字板(151)每个等级会进行五次视力测量，若当前等级小于等于一则进入上一等级进行测量，若所得分数为二则结束视力测量，用户视力等级即为当前等级减0.1，测量模式结束；锻炼模式：mega控制板(9)控制转盘(15)转动随机角度，在不同等级不同方向的e字板(151)随机转换，用户根据表盘(1)上显示的e字板(151)的方向通过枪靶交互模块进行回答，记录用户的使用数据。

技术总结
自定位式智能视力检测训练仪及训练方法，属于视力训练设备技术领域。本发明解决了现有的智能视力训练仪通过步进电机带动圆盘转动，圆盘上的“E”字标无法做到精确控制，导致“E”字标并不总在圆盘的正上方的问题。本发明机架设置在外壳内，机架上转动设置有表盘，红外激光接收模块设置在机架上，红外激光接收模块布置在表盘与机架之间，外壳内部设置有稳压模块和Mega控制板，Mega控制板与红外激光接收模块连接，蜂鸣器模块和蓝牙模块设置在外壳内，外壳上设置有TFT显示屏。本发明的自定位式智能视力检测训练仪结构简单，便于移动，通过电磁铁模块与转盘背部设置的铁片实现视力检测仪的精准控制，提高视力训练的效率以及效果。提高视力训练的效率以及效果。提高视力训练的效率以及效果。


技术研发人员：张永锐 杨宏卓 付鑫雨 晏仕新 张一飞 赵曼 杜雨璁
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/7