基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统及应用

摘要

本发明公开基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统及应用，涉及儿童艺术培养技术领域；而本发明包括书法培养系统，书法培养系统包括有管理系统和培养操作系统，管理系统的终端分别连接有书法收集模块和书法评价模块；通过由管理系统和培养操作系统构建的书法培养系统，管理系统供家长在网上收集书法数据信息并加以存储，同时对书写的书法数据信息进行全面的评价，培养操作系统供儿童进行书写，并检测书写时握笔的姿势及书写用力情况，同时将儿童手部骨骼信息绑定到带有骨骼的模型上以驱动模型实时运动并扫描识别，同时，同步录制书写情况，生成动画视频，从而有效的提高儿童学习书法的效果，以及有效的提高学习书法的效率。

说明书

技术领域

本发明涉及儿童艺术培养技术领域，具体为基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统及应用。

背景技术

市面上还不存在一款从多维度进行书法指导的书法教学APP。市场上已存在的APP与用户之间的交互较弱，普遍采用为用户提供临摹字帖的方式让用户进行自主练习。同时，部分APP提供的单一重影比对功能，形式单一且不具有深度，用户无法准确地判断自己在练字过程中存在的错误，从而导致用户书法学习的效果较差，且书法学习的效率较低，针对上述问题，发明人提出基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统及应用用于解决上述问题。

发明内容

为了解决书法学习的效果较差以及且书法学习的效率较低的问题；本发明的目的在于提供基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统及应用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统，包括书法培养系统，所述书法培养系统包括有管理系统和培养操作系统，所述管理系统的终端分别连接有书法收集模块和书法评价模块，所述书法收集模块包括有书法检索模块、书法接收模块、书法存储模块和书法调阅模块，所述书法评价模块包括有书法批注模块和书法评分模块，所述培养操作系统的终端分别连接有书法书写模块、手掌检测模块、重力传感模块、AR扫描模块、动画录制模块、笔画纠正模块和语音互动模块。

优选地，所述书法书写模块的终端包括有书写台面，所述AR扫描模块的终端包括有扫描仪终端，所述书写台面的上表面固定安装有侧板，所述书写台面靠近侧板的一面开设有放置槽，所述书写台面远离侧板的一面固定安装有均匀分布的稳定座，所述侧板的一侧固定安装有两个空心杆，两个所述空心杆的内部均设有活动杆，两个所述活动杆的一端固定安装有机架板，所述机架板的下表面设有U型机架，所述机架板的表面设有移动机构，两个所述空心杆之间设有调节机构，所述U型机架的表面设有拆装机构。

优选地，所述移动机构包括有丝杠，所述丝杠的一端和机架板的一侧转动连接，所述机架板的下表面开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内壁滑动连接有第一滑块，所述丝杠贯穿第一滑槽并和第一滑块螺纹转动连接，所述第一滑块的下表面固定安装有两个固定杆，两个所述固定杆远离第一滑块的一端和U型机架的上表面固定连接，所述机架板的一侧固定设有伺服电机，所述伺服电机的驱动输出端和丝杠的一端固定连接，所述伺服电机的外壁固定安装有固定块，所述固定块的一侧和机架板的一侧固定连接。

优选地，所述调节机构包括有移动板，两个所述空心杆的外壁均开设有两个导向槽，所述导向槽的内壁滑动连接有导向块，所述活动杆远离机架板的一端和相邻的两个导向块固定连接，相邻两个所述导向块的外壁均固定安装有连接套筒，所述移动板和两个连接套筒的外壁固定连接，所述侧板靠近空心杆的一侧转动安装有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿移动板并和移动板螺纹转动连接，所述螺纹杆靠近侧板的一端固定安装有拨动盘。

优选地，所述拆装机构包括有两个U型夹套，两个所述U型夹套的内壁均固定安装有U型防护垫，所述扫描仪终端和两个U型防护垫的内壁活动接触，所述U型机架的下表面开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内壁滑动连接有两个第二滑块，两个所述第二滑块的下表面均固定安装有连接杆，所述连接杆远离第二滑块的一端和U型夹套的上表面固定连接，所述U型机架的一侧转动安装有双头螺杆，所述双头螺杆贯穿第二滑槽并和两个第二滑块螺纹转动连接，所述双头螺杆的一端固定安装有手柄。

优选地，该培养方法在儿童艺术素养中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过由管理系统和培养操作系统构建的书法培养系统，管理系统供家长在网上收集书法数据信息并加以存储，同时对书写的书法数据信息进行全面的评价，培养操作系统供儿童进行书写，并检测书写时握笔的姿势及书写用力情况，同时将儿童手部骨骼信息绑定到带有骨骼的模型上以驱动模型实时运动并扫描识别，同时，同步录制书写情况，生成动画视频，从而有效的提高儿童学习书法的效果，以及有效的提高学习书法的效率；

2、当书写书法发生笔画错误时，培养操作系统播报纠正信息，同时，儿童和设备之间的语音交互，便于儿童便捷的使用设备，同时便于儿童更快速的学习书法；

3、通过驱动移动板纵向位移，移动板通过连接套筒、导向块、活动杆、机架板和U型机架使扫描仪终端纵向位移，使扫描仪终端的扫描范围与后续书写的位置相匹配，从而方便的实现了扫描仪终端的纵向位置调节，进而有效的提高了扫描仪终端的灵活性；

4、通过驱动第一滑块横向滑动，第一滑块通过固定杆和U型机架使扫描仪终端横向位移，使扫描仪终端跟随儿童书写的速度进行位移，扫描仪终端的横向位移完成儿童手部及文字的跟踪扫描，从而方便的实现了书法书写过程中的跟踪扫描，进而有效的提高了书法书写过程中跟踪扫描的便捷性；

5、通过驱动两个第二滑块背向滑动，两个第二滑块通过两个连接杆使两个U型夹套和两个U型防护垫背向移动，使两个U型防护垫与扫描仪终端的两侧脱离，从而方便的实现了扫描仪终端的拆卸，进而有效的提高了维护扫描仪终端的便捷性。

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地介绍，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为本发明系统连接示意图。

图2为本发明扫描仪终端与书写台面的连接示意图。

图3为本发明扫描仪终端与移动机构、调节机构及拆装机构的连接示意图。

图4为本发明机架板及U型机架的剖切结构示意图。

图5为本发明图4中的A部放大示意图。

图6为本发明图4中的B部放大示意图。

图7为本发明调节机构的连接示意图。

图8为本发明图7中的C部放大示意图。

图中：100、书法培养系统；200、管理系统；300、培养操作系统；210、书法收集模块；220、书法评价模块；2110、书法检索模块；2120、书法接收模块；2130、书法存储模块；2140、书法调阅模块；2210、书法批注模块；2220、书法评分模块；310、书法书写模块；320、手掌检测模块；330、重力传感模块；340、AR扫描模块；350、动画录制模块；360、笔画纠正模块；370、语音互动模块；1、书写台面；11、放置槽；12、稳定座；13、侧板；14、空心杆；15、活动杆；16、机架板；17、U型机架；2、扫描仪终端；3、移动机构；31、丝杠；32、第一滑槽；33、第一滑块；34、固定杆；35、伺服电机；36、固定块；4、调节机构；41、移动板；42、导向槽；43、导向块；44、连接套筒；45、螺纹杆；46、拨动盘；5、拆装机构；51、U型夹套；52、U型防护垫；53、第二滑槽；54、第二滑块；55、连接杆；56、双头螺杆；57、手柄。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-8所示，本发明提供了基于多设备融合的儿童艺术素养培养系统，包括书法培养系统100，书法培养系统100包括有管理系统200和培养操作系统300，管理系统200的终端分别连接有书法收集模块210和书法评价模块220，培养操作系统300的终端分别连接有书法书写模块310、手掌检测模块320、重力传感模块330、AR扫描模块340、动画录制模块350、笔画纠正模块360和语音互动模块370。

通过采用上述技术方案，通过由书法收集模块210和书法评价模块220构建的管理系统200，书法收集模块210供儿童在网上收集书法数据信息，同时存储儿童书写的书法数据信息，书法评价模块220对儿童书写的书法数据信息进行全面的评价，通过由书法书写模块310、手掌检测模块320、重力传感模块330、AR扫描模块340、动画录制模块350、笔画纠正模块360和语音互动模块370构建的培养操作系统300，书法书写模块310供儿童进行书写，并显示收集的书法数据信息，手掌检测模块320检测儿童书写时握笔的姿势及书写用力情况，重力传感模块330感知儿童书写时用力情况，AR扫描模块340将儿童手部骨骼信息绑定到带有骨骼的模型上以驱动模型实时运动，并扫描儿童书写的书法，动画录制模块350录制儿童的书写情况，并形成动画视频，当儿童书写书法发生笔画错误时，笔画纠正模块360及时的播报纠正信息，语音互动模块370供儿童和设备之间的语音交互，以便于儿童便捷的使用设备，以及便于儿童更快速的学习书法。

书法收集模块210包括有书法检索模块2110、书法接收模块2120、书法存储模块2130和书法调阅模块2140。

通过采用上述技术方案，通过由书法检索模块2110、书法接收模块2120、书法存储模块2130和书法调阅模块2140构建的书法收集模块210，书法检索模块2110便于儿童在网上检索书法数据信息，书法接收模块2120接收儿童书写的书法数据信息，书法存储模块2130对检索的书法数据信息及书写的书法数据信息进行分类存储，书法调阅模块2140供儿童调阅存储后的书法数据信息。

书法评价模块220包括有书法批注模块2210和书法评分模块2220。

通过采用上述技术方案，通过由书法批注模块2210和书法评分模块2220构建的书法评价模块220，书法批注模块2210对儿童书写的书法进行错误批注，书法评分模块2220对儿童书写的书法进行评分。

书法书写模块310的终端包括有书写台面1，AR扫描模块340的终端包括有扫描仪终端2，书写台面1的上表面固定安装有侧板13，侧板13的一侧固定安装有两个空心杆14，两个空心杆14的内部均设有活动杆15，两个活动杆15的一端固定安装有机架板16，机架板16的下表面设有U型机架17，机架板16的表面设有移动机构3，两个空心杆14之间设有调节机构4，U型机架17的表面设有拆装机构5。

通过采用上述技术方案，通过设置移动机构3，移动机构3便于实现扫描仪终端2的横向水平移动，以便于在儿童书写书法时对字体及儿童的手部进行跟踪扫描，通过设置调节机构4，调节机构4便于对扫描仪终端2的纵向水平位置进行调节，从而提高扫描仪终端2的灵活性，通过设置拆装机构5，拆装机构5便于实现扫描仪终端2的安装和拆卸。

书写台面1靠近侧板13的一面开设有放置槽11，书写台面1远离侧板13的一面固定安装有均匀分布的稳定座12。

通过采用上述技术方案，通过设置放置槽11，便于儿童放置书写用纸，通过设置稳定座12，稳定座12提高书写台面1的稳定性。

移动机构3包括有丝杠31，丝杠31的一端和机架板16的一侧转动连接，机架板16的下表面开设有第一滑槽32，第一滑槽32的内壁滑动连接有第一滑块33，丝杠31贯穿第一滑槽32并和第一滑块33螺纹转动连接，第一滑块33的下表面固定安装有两个固定杆34，两个固定杆34远离第一滑块33的一端和U型机架17的上表面固定连接，机架板16的一侧固定设有伺服电机35，伺服电机35的驱动输出端和丝杠31的一端固定连接。

通过采用上述技术方案，通过开启伺服电机35，伺服电机35的驱动轴使丝杠31转动，丝杠31驱动第一滑块33沿着第一滑槽32的内壁水平方向移动，第一滑块33通过固定杆34和U型机架17使扫描仪终端2横向水平位移。

伺服电机35的外壁固定安装有固定块36，固定块36的一侧和机架板16的一侧固定连接。

通过采用上述技术方案，通过设置固定块36，固定块36对伺服电机35进行支撑固定，提高伺服电机35的稳定性。

调节机构4包括有移动板41，两个空心杆14的外壁均开设有两个导向槽42，导向槽42的内壁滑动连接有导向块43，活动杆15远离机架板16的一端和相邻的两个导向块43固定连接，相邻两个导向块43的外壁均固定安装有连接套筒44，移动板41和两个连接套筒44的外壁固定连接，侧板13靠近空心杆14的一侧转动安装有螺纹杆45，螺纹杆45贯穿移动板41并和移动板41螺纹转动连接，螺纹杆45靠近侧板13的一端固定安装有拨动盘46。

通过采用上述技术方案，通过手动拨动拨动盘46，拨动盘46使螺纹杆45转动，螺纹杆45驱动移动板41纵向位移，移动板41通过连接套筒44使导向块43沿着导向槽42的内壁纵向滑动，导向块43通过活动杆15、机架板16和U型机架17使扫描仪终端2纵向位移，从而实现扫描仪终端2的纵向位置调节。

拆装机构5包括有两个U型夹套51，两个U型夹套51的内壁均固定安装有U型防护垫52，扫描仪终端2和两个U型防护垫52的内壁活动接触，U型机架17的下表面开设有第二滑槽53，第二滑槽53的内壁滑动连接有两个第二滑块54，两个第二滑块54的下表面均固定安装有连接杆55，连接杆55远离第二滑块54的一端和U型夹套51的上表面固定连接，U型机架17的一侧转动安装有双头螺杆56，双头螺杆56贯穿第二滑槽53并和两个第二滑块54螺纹转动连接，双头螺杆56的一端固定安装有手柄57。

通过采用上述技术方案，通过手动旋钮手柄57，手柄57使双头螺杆56转动，双头螺杆56驱动两个第二滑块54沿着第二滑槽53的内壁相向滑动或背向滑动，当两个第二滑块54相向滑动时，两个第二滑块54通过两个连接杆55使两个U型夹套51和两个U型防护垫52相向移动，两个U型夹套51通过两个U型防护垫52对扫描仪终端2进行固定。

该培养方法在儿童艺术素养中的应用。

通过采用上述技术方案，通过该培养方法，提高儿童艺术素养培养的效果及效率。

工作原理：通过由管理系统200和培养操作系统300构建的书法培养系统100，管理系统200供家长在网上收集书法数据信息并加以存储，同时对书写的书法数据信息进行全面的评价，培养操作系统300供儿童进行书写，并检测书写时握笔的姿势及书写用力情况，同时将儿童手部骨骼信息绑定到带有骨骼的模型上以驱动模型实时运动并扫描识别，同时，同步录制书写情况，生成动画视频，从而有效的提高儿童学习书法的效果，以及有效的提高学习书法的效率；

当书写书法发生笔画错误时，培养操作系统300播报纠正信息，同时，儿童和设备之间的语音交互，便于儿童便捷的使用设备，同时便于儿童更快速的学习书法；

在使用时，家长首先手动拨动拨动盘46，拨动盘46使螺纹杆45转动，螺纹杆45驱动移动板41纵向位移，移动板41通过两个连接套筒44使四个导向块43沿着对应的导向槽42的内壁纵向滑动，四个导向块43通过两个活动杆15、机架板16和U型机架17使扫描仪终端2纵向位移，当扫描仪终端2的扫描范围与后续书写的位置相匹配后再停止拨动拨动盘46，从而方便的实现了扫描仪终端2的纵向位置调节，进而有效的提高了扫描仪终端2的灵活性；

当儿童开始书写时，通过开启伺服电机35，伺服电机35的驱动轴使丝杠31转动，丝杠31驱动第一滑块33沿着第一滑槽32的内壁水平方向移动，第一滑块33通过两个固定杆34和U型机架17使扫描仪终端2横向水平位移，使扫描仪终端2跟随儿童书写的速度进行位移，扫描仪终端2的横向位移完成儿童手部及文字的跟踪扫描，从而方便的实现了书法书写过程中的跟踪扫描，进而有效的提高了书法书写过程中跟踪扫描的便捷性；

当需要维护扫描仪终端2时，家长通过旋钮手柄57，手柄57使双头螺杆56转动，双头螺杆56转动的同时驱动两个第二滑块54沿着第二滑槽53的内壁背向滑动，两个第二滑块54通过两个连接杆55使两个U型夹套51和两个U型防护垫52背向移动，直至两个U型防护垫52与扫描仪终端2的两侧完全脱离后再停止旋钮手柄57，从而方便的实现了扫描仪终端2的拆卸，进而有效的提高了维护扫描仪终端2的便捷性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。