基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置

技术领域

本发明属于美术绘画领域，涉及数据分析技术，具体是基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置。

背景技术

随着教育水平的不断提高，学校教育越来越重视学生的德、智、体、美、劳的全面发展，绘画课程得到普及，但现有技术中的绘画装置体积较大，携带过程中所占空间体积较大，造成携带不便，因此学校绘画教育在固定的室内进行，限制了学生的视野，影响绘画教育的效果，且现有技术中的户外美术绘画装置通常会带有遮光机构，在阳光强烈时可以为用户进行遮光，但遮光机构一般需要人工手动操作，这就导致绘画装置使用不方便的情况；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置，用于解决现有技术中的户外美术绘画装置无法自动进行遮光操作的问题。

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以自动进行遮光操作的基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置，包括绘画支架，所述绘画支架包括第一斜架与第二斜架，所述第一斜架与第二斜架相靠近的侧面之间通过多组铰架相连接，所述第一斜架与第二斜架相远离的侧面均设置有光照强度测量仪；第一斜架与第二斜架的顶部之间设置有安装板，所述安装板的顶部设置有挡光机构；

所述安装板的顶面还设置有处理器，所述处理器通信连接有采集模块、挡光分析模块、模式分析模块、控制器以及存储模块；

所述采集模块包括设置在第一斜架与第二斜架侧面的光照强度测量仪，光照强度测量仪用于检测第一斜架与第二斜架侧面的光照强度值并将监测到的光照强度值发送至挡光分析模块；

所述挡光分析模块用于对绘画支架的光照状态进行监测分析并对绘画支架是否需要进行遮光操作进行判定；

所述模式分析模块用于在绘画支架需要进行遮光操作时对挡光模式进行分析。

作为本发明的一种优选实施方式，所述挡光机构包括竖板，所述竖板的底部与安装板顶面固定连接，所述竖板的靠近第一斜架的侧面固定安装有第一电动推杆，第一电动推杆的输出端固定安装有推块，所述竖板靠近第一斜架的侧面开设有卡槽，所述推块侧面与卡槽内壁活动连接，所述竖板在位于推块同一侧的上方铰接有转动块，所述转动块远离竖板的侧面固定安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的底部固定安装有滑轨，所述滑轨的底部固定安装有滑块，所述滑块的底面与推块的侧面之间铰接有撑杆。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第二电动推杆的输出端固定安装有连接块，所述连接块靠近第二电动推杆的侧面固定连接有遮光帘，所述竖板靠近第二斜架的侧面通过两个固定块固定安装有收料筒，所述收料筒的正面与背面内壁之间活动连接有转杆，所述转杆位于收料筒内部的外表面固定安装有转辊，所述收料筒的侧面开设有开口，遮光帘远离连接块的一端穿过开口并卷绕在转辊的外表面，转辊的前后两端均设置有扭簧。

作为本发明的一种优选实施方式，挡光分析模块对绘画支架的光照状态进行监测分析的具体过程包括：将第一斜架的光照强度值与第二斜架的光照强度值分别标记为第一光强值YG与第二光强值EG，通过对第一光强值YG与第二光强值EG进行数值计算得到光强系数GQ；通过存储模块获取到光强阈值GQmax，将光强系数GQ与光强阈值GQmax进行比较：若光强系数GQ小于光强阈值GQmax，则判定绘画支架不需要进行挡光操作；若光强系数GQ大于等于光强阈值GQmax，则判定绘画支架需要进行挡光操作，挡光分析模块向处理器发送挡光信号，处理器接收到挡光信号后将挡光信号发送至模式分析模块。

作为本发明的一种优选实施方式，模式分析模块对挡光模式进行分析的具体过程包括：将绘画支架的第一光强值YG与第二光强值EG进行比较：

若第一光强值YG大于第二光强值EG，则将绘画支架的挡光模式标记为背面挡光模式，模式分析模块向处理器发送背挡信号，处理器接收到背挡信号后将背挡信号发送至控制器；

若第一光强值YG小于等于第二光强值EG，则将绘画支架的挡光模式标记为正面挡光模式，模式分析模块向处理器发送正挡信号，处理器接收到正挡信号后将正挡信号发送至控制器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制器接收到背挡信号后控制第二电动推杆伸出，第二电动推杆推动连接块向远离安装板的方向横移，连接块横移时拉动遮光帘从收料筒中卷出，利用遮光帘对第一斜架进行背光遮挡操作；控制器接收到正挡信号后控制第一电动推杆与第二电动推杆同步伸出，第二电动推杆伸出时拉动遮光帘卷出，第一电动推杆伸出时通过撑杆将第二电动推杆顶起，使第二电动推杆进行顺时针旋转，为用户进行正面的阳光遮挡。

该基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：在绘画之前，将绘画支架的多组铰架撑开，并将第一斜架与第二斜架固定在地面上；

步骤二：光照强度测量仪用于检测第一斜架与第二斜架侧面的光照强度值并将监测到的光照强度值发送至挡光分析模块；

步骤三：对绘画支架的光照状态进行监测分析并得到光照系数GQ，通过光照系数GQ的数值大小对绘画支架是否需要进行挡光操作进行判定，并在绘画支架需要进行挡光操作时向模式分析模块发送挡光信号；

步骤四：模式分析模块接收到挡光信号后对挡光模式进行分析并对挡光模式进行标记，通过挡光模式的标记结果向控制器发送背挡信号或正挡信号，并通过控制器对第一电动推杆、第二电动推杆进行控制。

本发明具备下述有益效果：

1、通过挡光机构中的第一电动推杆与第二电动推杆可以自动进行遮光帘的卷出与旋转操作，不需要人工手动操作即可自动进行遮光，利用遮光帘为用户进行正面或背面的阳光遮挡，提高绘画装置的适用性；

2、通过挡光分析模块可以对绘画支架的光照状态进行监测分析，通过光照强度测量仪对第一斜架与第二斜架进行光照强度测量之后进行数据分析得到光强系数，从而通过光强系数对绘画支架遭受到的整体光照状态进行反馈，在光照强烈时可以自动进行遮光操作；

3、通过模式分析模块可以在绘画支架需要进行遮光操作时进行模式分析，在正面光照强烈时采用正面遮光模式进行遮光操作，通过遮光帘的卷出与旋转，对用户受到的正面阳光进行遮挡，在背面光照强烈时采用背面遮光模式进行遮光操作，遮光帘卷出对照射在第一斜架上的强光进行遮挡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例一的结构主视图；

图2为本发明实施例一的遮光机构结构主视图；

图3为本发明实施例一的遮光机构结构主视剖视图；

图4为本发明实施例一的收料筒结构主视剖视图；

图5为本发明实施例二的系统框图；

图6为本发明实施例三的方法流程图。

图中：1、绘画支架；2、第一斜架；3、第二斜架；4、铰架；5、安装板；6、挡光机构；601、竖板；602、第一电动推杆；603、推块；604、卡槽；605、转动块；606、第二电动推杆；607、滑轨；608、滑块；609、撑杆；610、连接块；611、遮光帘；612、收料筒；613、转杆；614、转辊；615、开口。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-4所示，基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置，包括绘画支架1，绘画支架1包括第一斜架2与第二斜架3，第一斜架2与第二斜架3相靠近的侧面之间通过多组铰架4相连接，第一斜架2与第二斜架3相远离的侧面均设置有光照强度测量仪；第一斜架2与第二斜架3的顶部之间设置有安装板5，安装板5的顶部设置有挡光机构6。

挡光机构6包括竖板601，竖板601的底部与安装板5顶面固定连接，竖板601的靠近第一斜架2的侧面固定安装有第一电动推杆602，第一电动推杆602的输出端固定安装有推块603，竖板601靠近第一斜架2的侧面开设有卡槽604，推块603侧面与卡槽604内壁活动连接，竖板601在位于推块603同一侧的上方铰接有转动块605，转动块605远离竖板601的侧面固定安装有第二电动推杆606，第二电动推杆606的底部固定安装有滑轨607，滑轨607的底部固定安装有滑块608，滑块608的底面与推块603的侧面之间铰接有撑杆609；第二电动推杆606的输出端固定安装有连接块610，连接块610靠近第二电动推杆606的侧面固定连接有遮光帘611，竖板601靠近第二斜架3的侧面通过两个固定块固定安装有收料筒612，收料筒612的正面与背面内壁之间活动连接有转杆613，转杆613位于收料筒612内部的外表面固定安装有转辊614，收料筒612的侧面开设有开口615，遮光帘611远离连接块610的一端穿过开口615并卷绕在转辊614的外表面，转辊614的前后两端均设置有扭簧；通过挡光机构6中的第一电动推杆602与第二电动推杆606可以自动进行遮光帘611的卷出与旋转操作，不需要人工手动操作即可自动进行遮光，利用遮光帘611为用户进行正面或背面的阳光遮挡，提高绘画装置的适用性。

实施例二

如图5所示，安装板5的顶面还设置有处理器，处理器通信连接有采集模块、挡光分析模块、模式分析模块、控制器以及存储模块。

采集模块包括设置在第一斜架2与第二斜架3侧面的光照强度测量仪，光照强度测量仪用于检测第一斜架2与第二斜架3侧面的光照强度值并将监测到的光照强度值发送至挡光分析模块。

挡光分析模块用于对绘画支架1的光照状态进行监测分析：将第一斜架2的光照强度值与第二斜架3的光照强度值分别标记为第一光强值YG与第二光强值EG，通过公式GQ＝α1*YG+α2*EG得到光强系数GQ，其中α1与α2均为比例系数，切α2＞α1＞1；通过存储模块获取到光强阈值GQmax，将光强系数GQ与光强阈值GQmax进行比较：若光强系数GQ小于光强阈值GQmax，则判定绘画支架1不需要进行挡光操作；若光强系数GQ大于等于光强阈值GQmax，则判定绘画支架1需要进行挡光操作，挡光分析模块向处理器发送挡光信号，处理器接收到挡光信号后将挡光信号发送至模式分析模块；对绘画支架1的光照状态进行监测分析，通过光照强度测量仪对第一斜架2与第二斜架3进行光照强度测量之后进行数据分析得到光强系数，从而通过光强系数对绘画支架1遭受到的整体光照状态进行反馈，在光照强烈时可以自动进行遮光操作。

模式分析模块用于在接收到挡光信号后对挡光模式进行分析：将绘画支架1的第一光强值YG与第二光强值EG进行比较：若第一光强值YG大于第二光强值EG，则将绘画支架1的挡光模式标记为背面挡光模式，模式分析模块向处理器发送背挡信号，处理器接收到背挡信号后将背挡信号发送至控制器；若第一光强值YG小于等于第二光强值EG，则将绘画支架1的挡光模式标记为正面挡光模式，模式分析模块向处理器发送正挡信号，处理器接收到正挡信号后将正挡信号发送至控制器；在绘画支架1需要进行遮光操作时进行模式分析，在正面光照强烈时采用正面遮光模式进行遮光操作，通过遮光帘611的卷出与旋转，对用户受到的正面阳光进行遮挡，在背面光照强烈时采用背面遮光模式进行遮光操作，遮光帘611卷出对照射在第一斜架2上的强光进行遮挡。

控制器接收到背挡信号后控制第二电动推杆606伸出，第二电动推杆606推动连接块610向远离安装板5的方向横移，连接块610横移时拉动遮光帘611从收料筒612中卷出，利用遮光帘611对第一斜架2进行背光遮挡操作；控制器接收到正挡信号后控制第一电动推杆602与第二电动推杆606同步伸出，第二电动推杆606伸出时拉动遮光帘611卷出，第一电动推杆602伸出时通过撑杆609将第二电动推杆606顶起，使第二电动推杆606进行顺时针旋转，为用户进行正面的阳光遮挡。

实施例三

如图6所示，基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：在绘画之前，将绘画支架1的多组铰架4撑开，并将第一斜架2与第二斜架3固定在地面上；

步骤二：光照强度测量仪用于检测第一斜架2与第二斜架3侧面的光照强度值并将监测到的光照强度值发送至挡光分析模块；

步骤三：对绘画支架1的光照状态进行监测分析并得到光照系数GQ，通过光照系数GQ的数值大小对绘画支架1是否需要进行挡光操作进行判定，并在绘画支架1需要进行挡光操作时向模式分析模块发送挡光信号；

步骤四：模式分析模块接收到挡光信号后对挡光模式进行分析并对挡光模式进行标记，通过挡光模式的标记结果向控制器发送背挡信号或正挡信号，并通过控制器对第一电动推杆602、第二电动推杆606进行控制。

基于智能遮挡调控的户外美术绘画装置，工作时，在绘画之前，将绘画支架1的多组铰架4撑开，并将第一斜架2与第二斜架3固定在地面上；光照强度测量仪用于检测第一斜架2与第二斜架3侧面的光照强度值并将监测到的光照强度值发送至挡光分析模块；对绘画支架1的光照状态进行监测分析并得到光照系数GQ，通过光照系数GQ的数值大小对绘画支架1是否需要进行挡光操作进行判定，并在绘画支架1需要进行挡光操作时向模式分析模块发送挡光信号；模式分析模块接收到挡光信号后对挡光模式进行分析并对挡光模式进行标记，通过挡光模式的标记结果向控制器发送背挡信号或正挡信号，并通过控制器对第一电动推杆602、第二电动推杆606进行控制。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式GQ＝α1*YG+α2*EG；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的光强系数；将设定的光强系数和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1以及α2的取值分别为5.45和3.26；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的光强系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如光强系数与第一光强值的数值成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。