本实用新型属于智慧校园安全防护技术领域，尤其是一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置。
背景技术：
智慧校园是指以促进信息技术与教育教学融合、提高学与教的效果为目的，以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术，提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务，并能对教育教学、教育管理进行洞察和预测的智慧学习环境。此外，随着计算机技术的迅速发展，不仅改变着人们的生产和生活方式，而且改变着人们思维方式和学习方式，对现代教育产生了巨大的冲击。
目前，虚拟仿真实验已经开始在各个高等院校以及中小学学校中兴起。然而现有的虚拟仿真实验大多还只是停留在利用鼠标和键盘配合计算机来操作的层面上，其实验过程中不仅交互量少，而且无手势动作的变化，结果造成实验效果难以得到保证。此外，在面对一些对手势动作要求高的化学实验时，仍然需要学生去与实验仪器接触才能达到较好的实验效果。
为解决上述问题，中国实用新型专利cn206574269u公开了一种应用于虚拟仿真的智慧校园教学装置，通过在实验桌内设置体感实验机构，并利用驱动电机带动体感实验机构进行升降，在进行一些危险性高或成本较高的实验时，可快速的将体感实验机构从实验桌内升起，来协助教师完成实验教学任务，既实现保证实验教学效果的前提下，又提高了实验教学的安全性。但是实际使用过程中，申请人发现，该装置缺乏对实验操作者进行有效防护，譬如在发生实验事故造成化学物品溅射时，操作者只能够临时通过挡板来阻止，使化学物品向操作者所在位置的另一侧溅射。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本实用新型的发明目的是要提供一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置，在进行危险实验时能够对操作者进行有效保护，从而安全性能更好。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
设计一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置，包括实验台和体感实验机构，所述体感实验机构包括背板以及对称地设置在所述背板的左侧和右侧的侧板，且所述背板设置有与虚拟仿真教学主机信号输入端连接的红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机，还包括驱动机构，所述背板的下端与所述实验台的上端铰接，且所述实验台的上端开设有供所述侧板穿插的第一滑道，所述驱动机构驱动所述背板绕铰接处转动以带动所述侧板进出所述实验台内部，且所述侧板的内侧均开设有圆弧形滑槽，所述滑槽的圆心位于所述背板和所述实验台铰接处的轴线，且所述滑槽内滑动配合有滑块，位于不同所述滑槽内的所述滑柱之间通过透明挡板连接，且所述试验台的上端开设有供所述透明挡板进出所述实验台内部的第二滑道。
进一步的，所述滑块和所述挡板一体化设置，所述挡板设置为弧面，且所述挡板的弧度与所述滑槽的弧度相匹配。
进一步的，所述滑块设置为圆柱形，且每个所述滑槽内至少设置两个所述滑块。
进一步的，所述滑槽的靠下的一侧设置有用于卡滞所述滑块的凹槽。
进一步的，所述凹槽的数量为多个，且沿所述滑槽的长度方向等间距均布。
进一步的，所述驱动机构包括电动推杆。
进一步的，还包括设置在所述实验台内部上端的金属传感器，所述金属传感器靠近所述第一滑道，且位于所述金属传感器一侧的侧板设置有供所述金属传感器感应的金属片，所述金属传感器通过控制器与所述驱动机构电连接。
进一步的，所述实验台的上端设置有容纳所述背板的沉台，且所述背板位于所述沉台时，所述背板的上端与所述实验台平齐。
进一步的，所述挡板的上端设置有拉手，且所述沉台设置容纳所述拉手的容纳槽。
进一步的，所述滑块和所述滑槽接触的面上包裹有橡胶层。
本实用新型的有益技术效果是：
与现有技术相比，本实用新型一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置结构与众不同，其通过所述驱动机构驱动所述背板转动并带动所述侧板进出所述实验台，完成收纳或展开，展开后所述背板和侧板形成围挡以进行实验保护，即展开后，实现在进行危险实验时对操作者的保护，而且收纳后，所述背板覆盖在所述实验台的上端形成台面，可作为进行普通无危险实验使用。增设所述挡板，以实现通过所述挡板阻挡进行危险实验时发生的溅射，防止化学药品溅射到操作者面部，安全性能更好。此外，通过滑动调节所述挡板的位置还可以适应不同身高的操作者，从而应用广泛，实用性进一步增强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置的主视结构示意图。
图2为一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置的左视结构示意图。
图3为一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置的俯视结构示意图。
图4为图2所示的a处局部放大结构示意图。
图中：1.实验台，2.虚拟仿真教学主机，3.驱动机构，4.沉台，5.侧板，6.背板，7.滑槽，8.凹槽，9.拉手，10.滑块，11.挡板，12.第一滑道，13.第二滑道，14.金属片，15.金属传感器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至4所示，作为本实用新型一优选实施例的一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置，包括实验台1和体感实验机构、驱动机构3等。其中，体感实验机构包括背板6，以及对称地设置在背板6的左侧和右侧的侧板5。背板6设置有与虚拟仿真教学主机2信号输入端连接的红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机，即背板6的前侧安装有红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机，且红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机均与虚拟仿真教学主机2信号输入端连接。
具体的，红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机与设置在虚拟仿真教学主机2中的体感芯片组成人体手势捕捉系统，用来采集学生在进行体感实验时的手势动作信息，并将采集的信息传输至虚拟仿真教学主机2的主控芯片中，来配合特定的教学软件进行虚拟仿真教学实验。
背板6的下端与实验台1的上端铰接，实验台1的上端开设有供侧板5穿插的第一滑道12，驱动机构3驱动背板6绕铰接处转动以带动侧板5进出实验台1内部，侧板5的内侧均开设有圆弧形滑槽7，滑槽7的圆心位于背板6和实验台1铰接处的轴线，滑槽7内滑动配合有滑块10，位于不同滑槽7内的滑柱之间通过透明挡板11连接，即挡板11沿滑槽7滑动，以调整挡板11位于操作者和实验台1的上端之间，形成隔断保护屏障。
优选地，滑块10和滑槽7之间为间隙配合，且滑槽7与滑块10接触的面采用增大摩擦处理，避免挡板11在重力作用下沿滑槽7滑动，可以在滑槽7的侧壁设置防滑纹，试验台的上端开设有供透明挡板11进出实验台1内部的第二滑道13，以方便收纳挡板11，即使用时抽出即可。需要说明的是，挡板11采用透明材质制成，以防止阻挡操作者的视线。
同样地，通过收纳侧板5和挡板11使实验台1可以作为常规的桌面使用，多功能化利用。
应用本实用新型提供的用于虚拟仿真实验的安全防护装置时，通过驱动机构3驱动背板6转动带动侧板5进出实验台1，完成收纳或展开，展开后背板6和侧板5形成围挡以进行实验保护，展开后，实现在进行危险实验时对操作者的保护，且收纳后，背板6覆盖在实验台1的上端形成台面，作为进行普通无危险实验使用。增设挡板11，以实现通过挡板11阻挡进行危险实验时发生的溅射，避免化学药品溅射到操作者面部，且通过滑动调节挡板11的位置以适应不同身高的操作者。
具体地，滑块10和挡板11一体化设置，挡板11设置为弧面，挡板11的弧度与滑槽7的弧度相匹配，即挡板11的弧度和滑槽7的弧度相同，也可以将挡板11的两端分别插入滑槽7内，将挡板11设置为弧面降低光的反射从而避免影响操作者的视线。
在上述实施例中，滑块10设置为圆柱形，且每个滑槽7内至少设置两个滑块10，避免挡板11发生倾斜摆动。
在上述实施例的基础上，滑槽7的靠下的一侧设置有用于卡滞滑块10的凹槽8，方便调整挡板11位置后进行定位固定，只需要推动挡板11到合适位置后，且使滑块10进入凹槽8即可实现限位，方便操作。
具体地，凹槽8的数量可以为多个，且沿滑槽7的长度方向等间距均布，方便实现多个位置的定位，适应不同的身高人群。
可选择的是，驱动机构3包括电动推杆，电动推杆的活塞杆与一侧板5的下端铰接，电动推杆的的底端与实验台1的侧壁铰接。
为了更好的技术效果，本装置还包括设置在实验台1内部上端的金属传感器15。金属传感器15靠近第一滑道12，且位于金属传感器15一侧的侧板5设置有供金属传感器15感应的金属片14，金属传感器15通过控制器与驱动机构3电连接，以通过电动推杆推动侧板5伸出，直至金属片14运动到金属传感器15位置处，金属传感器15检测到金属片14，并将信号传输到控制器，控制器控制电动推杆停止动作。
优选地，实验台1的上端设置有容纳背板6的沉台4，且背板6位于沉台4时，背板6的上端与实验台1平齐，方便实验台1作为常规桌面使用时的平整形。
在本实施例中，挡板11的上端设置有拉手9，通过拉手9方便拉动挡板11，且通过拉手9以支撑挡板11，使挡板11的上端卡滞在第二滑道13内形成限位，避免挡板11完全掉入实验台1内，且沉台4设置容纳拉手9的容纳槽，防止拉手9阻碍背板6进入沉台4。
优选地，滑块10和滑槽7接触的面上包裹有橡胶层，增大滑块10和滑槽7之间的摩擦，避免两者之间在自身重力作用下自由滑动。
优选地，虚拟仿真教学主机2的音频接口连接有扬声器，扬声器可向学生发出操作提示，同时在实验的过程中向学生发出实验反馈信息，以提高虚拟实验的效果。具体为，提示相关操作步骤，保证实验安全性，且通过红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机获取实验信息，并将信息反馈到虚拟仿真教学主机2进行分析、记录，通过分析判断实验操作是否正确，然后根据分析结果进行提示。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种用于虚拟仿真实验的安全防护装置，包括实验台和体感实验机构，所述体感实验机构包括背板以及对称设置在所述背板左侧和右侧的侧板，且所述背板设置有与虚拟仿真教学主机信号输入端连接的红外投影机、红外摄像机和rgb摄像机，其特征在于，还包括驱动机构，所述背板下端与实验台上端铰接，且实验台上端开设有供所述侧板穿插的第一滑道，所述驱动机构驱动背板绕铰接处转动以带动所述侧板进出实验台内部，且侧板的内侧均开设有圆弧形滑槽，所述滑槽的圆心位于背板和实验台铰接处的轴线上，所述滑槽内滑动配合有滑块，位于不同滑槽内的滑柱之间通过透明挡板连接，且试验台上端开设有供透明挡板进出实验台内部的第二滑道。
2.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述滑块和挡板为一体化设置，挡板设置为弧面，且挡板的弧度与滑槽的弧度相匹配。
3.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述滑块设置为圆柱形，且每个滑槽内至少设置两个滑块。
4.根据权利要求3所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述滑槽靠下一侧设置有用于卡滞所述滑块的凹槽。
5.根据权利要求4所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述凹槽的数量为多个，且沿滑槽的长度方向等间距均布。
6.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述驱动机构包括电动推杆。
7.根据权利要求1或6所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，还包括设置在所述实验台内部上端的金属传感器，所述金属传感器靠近第一滑道，且位于金属传感器一侧的侧板设置有供金属传感器感应的金属片，所述金属传感器通过控制器与所述驱动机构电连接。
8.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述实验台上端设置有容纳所述背板的沉台，且所述背板位于所述沉台时，所述背板的上端与所述实验台平齐。
9.根据权利要求8所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述挡板的上端设置有拉手，且所述沉台设置容纳所述拉手的容纳槽。
10.根据权利要求1所述的用于虚拟仿真实验的安全防护装置，其特征在于，所述滑块和所述滑槽接触面上包裹有橡胶层。
技术总结