一种视力训练装置的制作方法

本申请属于技术领域，具体涉及一种视力训练装置。

背景技术：

目前全国近视的青少年人数占比很大，并且人数每年正在高速增长，现有常规的技术就是佩戴近视眼镜和激光手术，这样下来近视度数只会越来越高，以及对眼睛健康形成了更大的危险，对日常生活、工作、就业带来了诸多的不便。因此，研究发明一种有效、环保、健康、没有副作用的视力训练和测试装置显得尤为重要。

技术实现要素：

鉴于此，本申请实施例在于提供一种视力训练装置，以便有效、环保、健康、没有副作用的协助患者进行视力训练。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供了一种视力训练装置，包括：无线遥控器、e盘设备和移动设备；所述e盘设备包括：驱动电机和e盘，所述e盘套设于所述驱动电机的电机轴上，所述驱动电机在所述无线遥控器的控制下旋转，进而带动所述e盘旋转，所述e盘内部灌装有液体，使得所述e盘在旋转停止时e字的开口方向始终停留在上、下、左、右中的任一位置；所述e盘设备设置在所述移动设备上，所述移动设备用于在所述无线遥控器的控制下，调整所述e盘设备相对于被训练者的距离，使所述e盘设备向远离或靠近被训练者的方向移动。本申请实施例中，通过将e盘套设于驱动电机的电机轴上，使得e盘能跟随驱动电机旋转而旋转，同时在e盘内部灌装液体，使得e盘在旋转停止时e字的开口方向始终停留在上、下、左、右中的任一位置，这样便可以改变e字的开口方向，同时通过将e盘设备设置于移动设备上，通过移动设备来使e盘设备向远离或靠近被训练者的方向移动，从而使得可以根据需要来调整e盘设备相对于被训练者的距离，使其可以有效、健康、没有副作用协助患者进行视力训练。

一种可能的实施方式下，所述移动设备为移动机器人，所述移动机器人的表面开设有凹槽，所述e盘设备设置于所述凹槽内，且e字所在的面朝外，其中，所述移动机器人在所述无线遥控器的控制下向远离或靠近被训练者的方向移动。本申请实施例中，采用移动机器人作为移动载体，可以很便捷的来调整e盘设备相对于被训练者的距离，同时采用内嵌的形式，将e盘设备设置于移动机器人的表面开设的凹槽内，能进一步缩小体积。

一种可能的实施方式下，所述移动设备为移动机器人，所述e盘设备还包括壳体，所述壳体设置于所述移动机器人上，所述壳体开设有凹槽，所述驱动电机设置于所述凹槽底部，且所述e盘的e字朝外，其中，所述移动机器人在所述无线遥控器的控制下向远离或靠近被训练者的方向移动。本申请实施例中，采用移动机器人作为移动载体，可以很便捷的来调整e盘设备相对于被训练者的距离，同时外设的方式设置于移动机器人上，可以很方便的实现两者的固定和拆卸。

一种可能的实施方式下，所述移动设备包括：固定架、滑轮机构以及驱动机构；所述滑轮机构的两端设置于所述固定架上，所述e盘设备还包括壳体，所述壳体设置于所述滑轮机构的传送带上，所述壳体开设有凹槽，所述驱动电机设置于所述凹槽底部，且所述e盘的e字朝外；所述驱动机构与所述滑轮机构的一端连接，所述传送带在所述驱动机构的驱动下传动，进而带动所述e盘设备移动。本申请实施例中，采用驱动机构搭配滑轮机构的方式来调整e盘设备相对于被训练者的距离，提供了另一种成本更低廉的调整方式来调整e盘设备相对于被训练者的距离，不仅增强了方案的实用性还可以节约成本。

一种可能的实施方式下，所述驱动机构包括：电机、齿轮组，所述齿轮组包括通过齿轮啮合的两个齿轮；所述电机的旋转轴与所述齿轮组中的一个齿轮连接，所述齿轮组中的另一个齿轮与所述滑轮机构连接，所述电机用于在所述无线遥控器的控制下旋转从而带动所述齿轮组转动，进而使得所述传送带传动。本申请实施例中，采用一个电机和一个齿轮组的配合方式，以实现在无线遥控器的控制下使传送带传动的功能，以节约成本。

一种可能的实施方式下，所述驱动机构包括：第一电机、第一齿轮组、第二电机、第二齿轮组；所述第一齿轮组和所述第二齿轮组均包括通过齿轮啮合的两个齿轮；所述第一电机的旋转轴与所述第一齿轮组中的一个齿轮连接，所述第一齿轮组中的另一个齿轮与所述滑轮机构连接，所述第一电机用于在所述无线遥控器的控制下旋转从而带动所述第一齿轮组转动，进而使得所述传送带传动；所述第二电机的旋转轴与所述第二齿轮组中的一个齿轮连接，所述第二齿轮组中的另一个齿轮与所述滑轮机构连接；所述第二电机与所述驱动电机联动，使得当所述驱动电机旋转时，所述第二电机也旋转，从而带动所述第二齿轮组转动，进而使得所述传送带传动。本申请实施例中，采用一个电机和一个齿轮组的配合方式，以实现在无线遥控器的控制下使传送带传动的功能，以节约成本；同时采用另一个电机和另一个齿轮组的配合方式，来实现与驱动电机的联动，使得当驱动电机旋转时，第二电机也旋转，从而实现传送带传动，使得在被训练者在进行视力训练的同时，自动调整e盘设备相对于被训练者的距离。

一种可能的实施方式下，所述e盘设备还包括：感应器，设置于位于e字开口方向上的所述e盘表面上以及设置于所述e盘外围的壳体的上、下、左、右方位，所述无线遥控器的上、下、左、右方向键分别与设置于所述e盘外围的壳体的上、下、左、右方位的感应器对应，其中，只有当e盘表面上的感应器与壳体上的感应器正对时，触发所述无线遥控器与所述e盘上的感应器所在方位的方向键，e盘上的感应器才能接收到来自所述无线遥控器的控制信号，进而控制所述e盘旋转。本申请实施例中，通过在位于e字开口方向上的e盘表面上以及e盘外围的壳体的上、下、左、右方位设置感应器，使得只有当当前e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘才会旋转，从而使得被测试者一人就可完成视力测试或训练。

一种可能的实施方式下，所述e盘设备还包括：测距传感器和显示屏，所述测距传感器和所述显示屏均与所述驱动电机的控制器连接，所述测距传感器用于测量自身所在位置到被训练者之间的距离，并将测量得到的距离信息发送给所述控制器，以使所述控制器将接收到的距离信息经所述显示屏进行显示。本申请实施例中，通过设置测距传感器和显示屏，使得被测试者能方便地、实时了解自身相对于e盘设备的距离。

一种可能的实施方式下，所述e盘设备还包括：语音提示模块，所述语音提示模块与所述控制器连接。本申请实施例中，通过设置语音提示模块来对被训练者进行语音提示，以提高训练效果，增加用户体验。

一种可能的实施方式下，所述e盘包括：空心圆盘和内置于所述空心圆盘内的立方体，所述立方体的正表面设置有e字，所述立方体的内部灌装有液体。本申请实施例中，采用空心圆盘和内置于空心圆盘内的内部呈中空状的立方体，并在立方体的内部灌装液体的方式，使得e盘在旋转停止时e字的开口方向始终停留在上、下、左、右中的任一位置，从而保证方案的可行性。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1示出了本申请实施例提供的一种视力训练装置的模块框图。

图2示出了本申请实施例提供的一种e盘的结构示意图。

图3示出了本申请实施例提供的一种e盘设备的原理示意图。

图4示出了本申请实施例提供的一种视力训练装置的结构示意图。

图5示出了本申请实施例提供的又一种视力训练装置的结构示意图。

图6示出了本申请实施例提供的又一种视力训练装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例提供了一种视力训练装置，其模块框图如图1所示。该视力训练装置包括：无线遥控器、e盘设备和移动设备。下面将分别对各个模块进行说明。

e盘设备设置在移动设备上，该e盘设备包括：驱动电机和e盘。e盘套设于驱动电机的电机轴上，该驱动电机在无线遥控器的控制下旋转，进而带动e盘旋转。e盘内部灌装有液体，使得e盘在旋转停止时e字的开口方向始终停留在上、下、左、右中的任一位置。一种实施方式下，e盘的结构示意图如图2所示。该e盘包括空心圆盘和内置于该空心圆盘内的内部中空的立方体(如可以是多面体)，该立方体的正表面设置有e字，立方体的内部灌装有液体(如可以是水、酒精等)，使得e盘在驱动电机的带动下而停止旋转时，e字的开口方向始终停留在上、下、左、右中的任一位置。其中，内置于空心圆盘内的内部中空的立方体由正方体和三角体构成，在正方体的上、下、左、右4个面各加一个三角体，使得e盘在旋转停止时，e字的开口方向始终停留在上、下、左、右中的任一位置。其中，这4个三角体和立方体是一体成型的，且内部是连通的，此处是为了便于描述才将立方体拆分为正方体和三角体来描述。其中，立方体内部灌装的液体的容量不大于该立方体内部容积的二分之一。

其中，需要说明的是，上述的e字也可以替换为具有开口方向的其他字母或数字，例如可以替换为字母“w”、“m”等，因此不能将上述的e字理解成是对本申请的限制。

该无线遥控器用于控制e盘设备使其中的e盘旋转，进而改变e字的开口方向，以及还用于控制移动设备，使其调整e盘设备相对于被训练者的距离，使e盘设备向远离或靠近被训练者的方向移动。可选地，该无线遥控器上有方向键以及前进和后退键，前进和后退键用于控制移动设备中的电机，使其正转或反转，进而调整e盘设备相对于被训练者的距离，使e盘设备向远离或靠近被训练者的方向移动。该无线遥控器上的方向键用于控制e盘设备中的驱动电机，使得e盘旋转。

一种实施方式下，该方向键可以是只有一个，此时，只要触发该方向键，e盘便会旋转。当然该方向键可以是包含多个键，例如，包括上、下、左、右4个键，此时每个键的作用可以是一样的，无论是上、下、左或右键被触发，e盘都会旋转。当然，这4个方向键的作用也可以不同，此时，只有当当前e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘才会旋转，例如，e字的开口方向朝左，此时，只有按左键才会旋转，按其余方向键均不旋转。这样使得被训练者在使用该视力训练装置进行视力训练时，无需旁人协助即可完成训练。目前在测视力或训练视力时，测试者依照视力对照表对距离该视力对照表一定距离(如5米)的被测试者的左右眼分别进行测试。被测试者在测试的过程中，需要遮住左眼或右眼指出测试者在视力对照表上指出的“e”字的开口朝向(上、下、左、右)。整个测试或训练过程需要2人配合完成，使得被测试者无法独自一人完成视力测试或训练。而采用只有当当前e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘才会旋转的方式，使得被测试者一人就可完成视力测试或训练。

在只有当当前e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘才会旋转的实施方式下，其e盘设备的原理示例图，如图3所示。此时，e盘设备还包括：感应器，设置于位于e字开口方向上的e盘表面上以及设置于e盘外围的壳体(该壳体可以是属于e盘设备，也可以是属于移动设备的)的上、下、左、右方位。无线遥控器的上、下、左、右方向键分别与设置于e盘外围的壳体的上、下、左、右方位的感应器对应。其中，只有当e盘表面上的感应器与外围壳体上的感应器正对时，触发无线遥控器与e盘上的感应器所在方位的方向键，e盘上的感应器才能接收到来自无线遥控器的控制信号，进而控制e盘旋转。例如，图3中，e字开口方向朝右，此时，按上、下或左方向键，虽然对应的设置于e盘外围的壳体的上、下或左方位的感应器能收到来自无线遥控器的控制信号，但是此时，设置于e盘表面的感应器不能收到与之正对的感应器(设置于e盘外围的壳体的右方位的感应器)的信号，因此电机不能旋转，反之，按右方向键，此时设置于e盘外围的壳体的右方位的感应器收到无线遥控器的控制信号而向正对侧的感应器发出信号，该信号被设置于该e盘表面的感应器接收，进而控制驱动电机旋转。作为一种实施方式，该感应器可以是对射型光电传感器、或者红外接收传感器。

被训练者(被测试者)在正确识别出e字开口方向后，按对应的方向键，如e字开口方向朝上，则按上方向键，此时e盘在驱动电机的带动下旋转，其停止旋转停止时e字的开口方向停留在上、下、左、右中的任一位置，这样就可以调整e字的开口方向，使得下一次的e字的开口方向与当前e字的开口方向可以不同。一种实施方式下，在e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，移动设备还会调整e盘设备相对于被训练者的距离，使得e盘设备向远离被训练者的方向移动。

除了e盘设备中的e盘能在无线遥控器的控制下而旋转外，该e盘设备整体还可以在移动设备的作用下，调整相对于被训练者的距离，使自身向远离或靠近被训练者的方向移动。其中，e盘设备设置在移动设备上，移动设备用于在无线遥控器的控制下，调整e盘设备相对于被训练者的距离，使所述e盘设备向远离或靠近被训练者的方向移动。

作为一种实施方式下，如图4所示，移动设备为移动机器人，移动机器人的表面开设有凹槽，e盘设备设置于该凹槽内，且e字所在的面朝外，其中，移动机器人在无线遥控器的控制下向远离或靠近被训练者的方向移动。在该种实施方式下，e盘设备的驱动电机固定在该凹槽底壁，e盘位于该凹槽中，使得e盘的e字朝外，可选地，在该凹槽内侧壁的上、下、左、右4个方位分别设置有感应器。在该种实施方式下，e盘设备是镶嵌于该移动机器人的表面。

作为又一种实施方式下，如图5所示，移动设备为移动机器人，此时，e盘设备还包括壳体，该壳体设置于移动机器人上，该壳体开设有凹槽，驱动电机设置于凹槽底部，且e盘的e字朝外，可选地，在该凹槽内侧壁的上、下、左、右4个方位分别设置有感应器。其中，移动机器人在无线遥控器的控制下向远离或靠近被训练者的方向移动。在该种实施方式下，e盘设备还包括壳体，此时，e盘设备是固定于该移动机器人，例如固定于该移动机器人的左侧，右侧或上方。

可选地，在e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，移动机器人还会向远离被训练者的方向移动。此时，当e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘设备会向移动机器人发送控制信号，进而控制移动机器人向远离被训练者的方向移动。其中，上述的移动机器人可以是目前市面上常使用的机器人，其内部设置有用于供移动机器人移动的电机和控制器，该电机在无线遥控器的控制下，正转或反转，进而向远离或靠近被训练者的方向移动。该部分已经为本领域技术人员所熟知，不再赘述。需要说明的是，当移动设备为移动机器人时，此时，e盘设备和移动机器人可以共用同一个控制器，以节约成本。

作为又一种实施方式，如图6所示，移动设备包括：固定架、滑轮机构以及驱动机构。滑轮机构的两端设置于固定架上，滑轮机构的一端(如右端)与驱动机构连接，此时，e盘设备还包括壳体，壳体设置于滑轮机构的传送带上，壳体开设有凹槽，驱动电机设置于凹槽底部，且e盘的e字朝外，可选地，在该凹槽内侧壁的上、下、左、右4个方位分别设置有感应器。传送带在驱动机构的驱动下传动，进而带动e盘设备移动。

其中，滑轮机构包括左、右滑轮和传送带，左、右滑轮固定在固定架上，且右滑轮与驱动机构传动连接，传送带套设在左、右滑轮上，e盘设备设置于该传送带，跟随传送带移动。

一种实施方式下，驱动机构包括：电机、齿轮组，齿轮组包括通过齿轮啮合的两个齿轮。电机的旋转轴与齿轮组中的一个齿轮连接，齿轮组中的另一个齿轮的旋转轴与滑轮机构中的另一个滑轮的孔径连接，电机用于在无线遥控器的控制下旋转从而带动齿轮组转动，进而使得传送带传动。可选地，在e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，移动设备还会调整e盘设备相对于被训练者的距离，使得e盘设备向远离被训练者的方向移动。此时，该当e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘设备还会向驱动机构发送控制信号，进而控制驱动机构中的电机工作，从而使e盘设备向远离被训练者的方向移动。

一种实施方式下，驱动机构包括：第一电机、第一齿轮组、第二电机、第二齿轮组。第一齿轮组和第二齿轮组均包括通过齿轮啮合的两个齿轮。第一电机的旋转轴与第一齿轮组中的一个齿轮连接，第一齿轮组中的另一个齿轮的旋转轴与滑轮机构中的另一个齿轮的孔径连接，第一电机用于在无线遥控器的控制下旋转从而带动第一齿轮组转动，进而使得传送带传动。第二电机的旋转轴与第二齿轮组中的一个齿轮连接，第二齿轮组中的另一个齿轮的旋转轴与滑轮机构中的另一个滑轮的孔径连接，第二电机与驱动电机联动，使得当驱动电机旋转时，第二电机也旋转，从而带动第二齿轮组转动，进而使得传送带传动。在该种实施方式下，无线遥控器上的前进和后退键用于控制第一电机，使其正转或反转。当e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，e盘设备会向驱动机构发送控制信号，进而控制驱动机构中的第二电机工作，从而使e盘设备向远离被训练者的方向移动。

其中，需要说明的是，图6中示出的是驱动机构包括：第一电机、第一齿轮组、第二电机、第二齿轮组的移动设备的示意图，当驱动电机只有一个电机和一个齿轮组时，去掉图中的任一组电机和齿轮组即可。

其中，上述的控制信号可以为一个电平信号，例如高电平或低电平。低电平表示电压值低于第一数值的电压，第一数值为行业内的一个常用数值。例如，一般对于ttl电路来说，第一数值为0.0v-0.4v，而对于cmos电路来说，第一数值为0.0-0.1v。本申请实施例中，第一数值为0v，即低电平为0v。高电平表示电压值高于第二数值的电压，第二数值为行业内的一个常用数值。例如，一般对于ttl电路来说，第二数值为2.4v-5.0v，而对于cmos电路来说，第二数值为4.99-5.0v。本申请实施例中，第二数值为3.3v，即高电平为3.3v。

一种实施方式下，为了便于被训练者实施了解自身到e盘设备的距离，该e盘设备还包括：测距传感器和显示屏，测距传感器和显示屏均与驱动电机的控制器连接。测距传感器用于测量自身所在位置到被训练者之间的距离，并将测量得到的距离信息发送给该控制器，以使控制器将接收到的距离信息经显示屏进行显示。可选地，该测距传感器可以是红外测距传感器。红外测距的原理已经为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

为了提高训练效果，增加用户感受，一种实施方式下，e盘设备还包括：语音提示模块，语音提示模块与控制器连接，被配置为用于对被训练者进行语音提示。例如，当被训练者正确识别出e盘的开口方向时，也即当e字的开口方向与所按的方向键的方向相同时，播放预设的赞扬声音，例如，“恭喜识别正确”。当被训练者未正确识别出e盘的开口方向时，也即当e字的开口方向与所按的方向键的方向不相同时，播放预设的鼓励声音，例如“别灰心、换个方向试试”等语音提示。该语音提示模块可以为目前常使用的语音识别模块，例如ld3320语音模块。

当然，上述的测距传感器和显示屏以及语音提示模块可以是设置在移动设备上，一样能达到同样的效果。

上述的所述控制器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该控制器也可以是任何常规的处理器等。于本实施例中，该控制器可以是stm32系列的处理器，例如stm32f103c8t6、stm32f103vet6、stm32f103zet6等型号。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

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、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、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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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