一种自追踪与信息采集的多功能学生书包及其操作系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自追踪与信息采集的多功能学生书包及其操作系统，包括信息检测分析终端和执行控制终端，所述信息检测分析终端包括信息输入模块和信息输出模块，所述信息输入模块包括GPS传感器、摄像头、压力传感器和环境传感器，所述信息输出模块包括语音提示喇叭和信息传输器，所述执行控制终端包括控制处理模块、供电电源模块和执行驱动模块，本发明专利技术结构科学合理，使用安全方便，设置有压力传感器，通过信息处理器对压力信息的分析处理，并以此进行站姿、走姿的分析纠正，通过语音提示喇叭进行语音播报，提示进行背负方式的切换，可使书包本体追踪着学生移动，无需使用者长期背负，书包本体可自主导航追踪使用者移动，使用更加方便。

【技术实现步骤摘要】
一种自追踪与信息采集的多功能学生书包及其操作系统
本专利技术涉及书包
，具体为一种自追踪与信息采集的多功能学生书包及其操作系统。
技术介绍
书包，是指用布、皮革等制成的袋子，学生用来携带课本、文具用品，给孩子的书包“减负”一直是大众关注的话题，美国《生活》杂志一篇文章指出，背包重量最好不要超过背包者体重的10％，同时，肌肉可能因极度紧张而疲劳，脖子、肩膀和背部容易受到伤害，如果书包重量超过背包者体重的10％—15％，对身体的损害将成倍增加，但是目前市场现阶段学生背包重量过重，导致学生产生驼背、脊柱损伤。
技术实现思路
本专利技术提供一种技术方案，可以有效解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，包括信息检测分析终端和执行控制终端，所述信息检测分析终端包括信息输入模块和信息输出模块，所述信息输入模块包括GPS传感器、摄像头、压力传感器和环境传感器，所述信息输出模块包括语音提示喇叭和信息传输器，所述执行控制终端包括控制处理模块、供电电源模块和执行驱动模块，所述控制处理模块包括控制器和信息处理器，所述供电电源模块包括直流充电电池和太阳能电池板，所述执行驱动模块包括SLAM组件和驱动底盘，所述SLAM组件包括树莓派嵌入式模块、Ubuntu模块和机器人操作系统，所述驱动底盘包括驱动电机和驱动轮。根据上述技术方案，所述信息输入模块是指对书包周边地理环境信息和人体背部与书包接触的不同区域位置所受书包压力进行检测，所述信息输出模块是指将人体背部与书包接触的不同区域位置所受书包的压力传输至云端，并将云端反馈回的信息通过语音提示喇叭播出，反馈给使用者。根据上述技术方案，所述GPS传感器是指对书包的实时位置进行全球定位，并将定位信息进行反馈，所述摄像头是指通过视觉识别算法实现对书包主人的识别，并对书包主人进行跟踪，所述压力传感器是指对将人体背部与书包接触的不同区域位置所受书包的压力进行检测，并将检测的信息进行反馈，所述环境传感器是指将书包周边环境信息进行采集，并且将采集的信息进行反馈。根据上述技术方案，所述控制处理模块是指对信息输入模块检测的信息进行接收，处理和分析，并发出相应的指令，所述供电电源模块是指对信息检测分析终端和执行控制终端提供运行时所需的电能，所述执行驱动模块是指接收控制处理模块所发出的指令，并根据指令采取相应的措施。根据上述技术方案，所述控制处理模块包括控制器和信息处理器，所述控制器是指接收对信息检测分析终端采集的信息进行接收处理，并控制相应的装置进行工作，所述信息处理器是指对信息检测分析终端采集的信息形成数据分析，并以此对站姿、走姿进行分析纠正。根据上述技术方案，所述供电电源模块包括直流充电电池和太阳能电池板，所述直流充电电池是指通过书包闲置或是使用前充入的电能，对信息检测分析终端和执行控制终端提供运行时所需的电能，所述太阳能电池板是指通过外接太阳照射，将阳光中的光能转化为电能存储，对对信息检测分析终端和执行控制终端提供运行时所需的电能。根据上述技术方案，所述SLAM组件是指接收控制器的指令，利用路径跟踪算法对书包预走路线进行跟踪，所述驱动底盘是指接收控制器的指令，接通供电电源模块的电源，对书包移动提供动力。根据上述技术方案，所述机器人操作系统安装移植于Ubuntu模块并嵌入树莓派嵌入式模块。一种自追踪与信息采集的多功能学生书包，包括书包本体，所述书包本体的一侧嵌入安装有太阳能电池板，所述书包本体的相邻一侧嵌入安装有语音提示喇叭，所述语音提示喇叭的下方连接有控制器，所述书包本体的对应一侧顶部安装有摄像头，所述摄像头的一侧对称安装有背带，所述背带的底部连接有压力传感器，所述书包本体的底部连接有驱动底盘，所述驱动底盘的底部均匀连接有驱动轮。根据上述技术方案，所述书包本体的一侧上方内壁连接有信息处理器，所述信息处理器的下方安装有树莓派嵌入式模块，所述树莓派嵌入式模块的一侧嵌入连接有Ubuntu模块，所述Ubuntu模块的一侧嵌入连接有机器人操作系统，所述树莓派嵌入式模块的下方安装有GPS传感器，所述书包本体的另一侧内壁连接有信息传输器，所述书包本体的底部内壁连接有直流充电电池，所述直流充电电池的一侧安装有驱动电机，所述控制器的输出端与语音提示喇叭和驱动电机的输入端电性连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术结构科学合理，使用安全方便，设置有压力传感器，便于将学生背部与书包接触的不同区域位置所受书包的压力进行检测，便于检测学生背部与书包接触的不同区域位置所受书包的压力大小，当压力过大时，压力传感器将压力信息传输至信息处理器，通过信息处理器对压力信息的分析处理，并以此进行站姿、走姿的分析纠正，可通过控制器将指令传输至语音提示喇叭，从而控制语音提示喇叭进行语音播报，提示进行背负方式的切换，学生将书包本体放在地上后，通过摄像头能够通过视觉识别算法实现对书包主人的位置进行识别，传输至控制器，控制器发出指令至SLAM组件，SLAM组件利用路径跟踪算法对书包预走路线进行跟踪，利用GPS传感器，对书包本体进行路径导航，用于书包本体自主导航，从而在路径计算出后，通过控制器使驱动底盘接通来自直流充电电池或是太阳能电池板的电源，从而通过驱动电机的运行，带动驱动轮转动，使书包本体追踪着学生移动，其过程中书包若是过重，无需使用者长期背负，导致学生产生驼背、脊柱损伤，书包本体可自主导航追踪使用者移动，使用更加方便。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统结构框图；图2是本专利技术自追踪与信息采集的多功能学生书包语音提示喇叭的安装结构示意图；图3是本专利技术追踪与信息采集的多功能学生书包语音摄像头的安装结构示意图；图4是本专利技术追踪与信息采集的多功能学生书包直流充电电池的安装结构示意图；图5是本专利技术追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统的流程框图；图中标号：1、书包本体；2、太阳能电池板；3、背带；4、语音提示喇叭；5、控制器；6、摄像头；7、压力传感器；8、驱动底盘；9、驱动轮；10、信息处理器；11、树莓派嵌入式模块；12、Ubuntu模块；13、机器人操作系统；14、GPS传感器；15、直流充电电池；16、驱动电机；17、信息传输器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：如图1所示，本专利技术提供一种技术方案，一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，包括信息检测分析终端和执行控制终端，信息检测分析终端包括信息输入模块和信息输出模块，信息输入模块包括GPS传感器、摄像头、压力传感器和环境传感器，信息输出模块包括语音提示喇叭和信息传输器，执行控制终端包括控制处理模块、供电电源模块和执行驱动模块，控制处理模块包括控制器和信息处理器，供电电源模块包括直流充电电池和太阳能电池板，执行驱动模块包括SLAM组件和驱动底盘，SLAM组件包括树莓派嵌入式模块、Ubuntu模块和机器人操作系统，驱动底盘包括驱动电机和驱动轮。根据上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，其特征在于：包括信息检测分析终端和执行控制终端，所述信息检测分析终端包括信息输入模块和信息输出模块，所述信息输入模块包括GPS传感器、摄像头、压力传感器和环境传感器，所述信息输出模块包括语音提示喇叭和信息传输器，所述执行控制终端包括控制处理模块、供电电源模块和执行驱动模块，所述控制处理模块包括控制器和信息处理器，所述供电电源模块包括直流充电电池和太阳能电池板，所述执行驱动模块包括SLAM组件和驱动底盘，所述SLAM组件包括树莓派嵌入式模块、Ubuntu模块和机器人操作系统，所述驱动底盘包括驱动电机和驱动轮。

【技术特征摘要】
1.一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，其特征在于：包括信息检测分析终端和执行控制终端，所述信息检测分析终端包括信息输入模块和信息输出模块，所述信息输入模块包括GPS传感器、摄像头、压力传感器和环境传感器，所述信息输出模块包括语音提示喇叭和信息传输器，所述执行控制终端包括控制处理模块、供电电源模块和执行驱动模块，所述控制处理模块包括控制器和信息处理器，所述供电电源模块包括直流充电电池和太阳能电池板，所述执行驱动模块包括SLAM组件和驱动底盘，所述SLAM组件包括树莓派嵌入式模块、Ubuntu模块和机器人操作系统，所述驱动底盘包括驱动电机和驱动轮。2.根据权利要求1所述的一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，其特征在于：所述信息输入模块是指对书包周边地理环境信息和人体背部与书包接触的不同区域位置所受书包压力进行检测，所述信息输出模块是指将人体背部与书包接触的不同区域位置所受书包的压力传输至云端，并将云端反馈回的信息通过语音提示喇叭播出，反馈给使用者。3.根据权利要求1所述的一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，其特征在于：所述GPS传感器是指对书包的实时位置进行全球定位，并将定位信息进行反馈，所述摄像头是指通过视觉识别算法实现对书包主人的识别，并对书包主人进行跟踪，所述压力传感器是指对将人体背部与书包接触的不同区域位置所受书包的压力进行检测，并将检测的信息进行反馈，所述环境传感器是指将书包周边环境信息进行采集，并且将采集的信息进行反馈。4.根据权利要求1所述的一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，其特征在于：所述控制处理模块是指对信息输入模块检测的信息进行接收，处理和分析，并发出相应的指令，所述供电电源模块是指对信息检测分析终端和执行控制终端提供运行时所需的电能，所述执行驱动模块是指接收控制处理模块所发出的指令，并根据指令采取相应的措施。5.根据权利要求4所述的一种自追踪与信息采集的多功能学生书包操作系统，其特征在于：所述控制处理模块包括控制器和信息处理器，所述控制器是指接收对信息检测分析终端采集的信息进行接收处理，并控制相应的装置进行工作，所述信息处理器是指对信息检测分析终端采集的信息形成数据分析，并以此对站姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坤含，
申请(专利权)人：高坤含，
类型：发明
国别省市：山东,37