一种基于云平台的在线教育培训系统

摘要

本发明属于教育培训技术领域，具体的说是一种基于云平台的在线教育培训系统，包括学生输入模块、教师管理模块、反馈模块和云服务器；学生输入模块、教师管理模块和反馈模块均在云服务器上运行，其中：学生输入模块，安装在在线学习的学生端，包括输入单元、视频采集单元和接收单元；教师管理模块，安装在远程在线教学的教师端，包括实时监控单元、远程指导单元、图像接收单元和评分单元；本发明通过笔画跟随单元，使得学生在教师每画一笔之后，通过云服务器传输至绘画设备并实时显示，之后学生进行重复描绘，更加有利于绘画教学工作的开展。

权利要求

1.一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：包括学生输入模块、教师管理模块、反馈模块和云服务器；所述学生输入模块、教师管理模块和反馈模块均在云服务器上运行，其中：

学生输入模块，安装在在线学习的学生端，包括输入单元、视频采集单元和接收单元；

所述输入单元包括利用绘画设备采集学生的绘画信息，并将绘画信息记录在存储器上，同时实时将绘画信息上传至云服务器；所述视频采集单元用于通过视频采集设备获取学生的学习状态视频，并实时传输至云服务器；所述接收单元用于调用并接收云服务器上存储的学习资料，同时接收教师的指导视频；

教师管理模块，安装在远程在线教学的教师端，包括实时监控单元、远程指导单元、图像接收单元和评分单元；所述实时监控单元用于调用云服务器中学生学习状态视频信息，观察学生的学习状态和学习进度；所述远程指导单元用于根据实时监控单元反馈的信息进行实时的语音和手势的指导与纠正；所述图像接收单元用于接收云服务器中输入单元上传的信息；所述评分单元用于观察接收单元收到的图像信息并对学生的绘画质量进行打分，之后将打分结果上传至云服务器；

反馈模块，用于学生反馈学习中遇到的问题，接收云服务器中评分单元对绘画质量的评分，同时接收教师的点评和指导意见；

所述接收单元包括视频接收组件、笔画跟随组件和手势跟随组件；所述视频接收组件用于接收远程指导单元上传的教师绘画和讲解信息；所述笔画跟随组件用于学生初学绘画时跟随教师绘画教学的绘画过程，跟随描写每个笔画；所述手势跟随组件用于调用云服务器中教师绘画的手势，学生跟随并模仿教师的绘画手势；

所述评分单元包括实时打分组件与对比组件；实时打分组件用于调用云服务器中输入单元上传的学生实时绘画进度，分不同阶段对学生的绘画水平进行打分；所述对比组件用于根据云服务器中学生上传的绘画图像信息，对比教师的绘画图像信息，若相似度达到

70％及以上即可判定学生完成学习任务，若相似度低于70％，则判定学生学习不合格，通过云服务器向学生输入模块发送信息，责令学生重复进行学习；

所述绘画设备包括画板(1)与画笔(11)；所述画板(1)顶部一侧开设有凹槽(12)，凹槽(12)内对称设有一组一号杆(13)，一号杆(13)一端与通过转销与凹槽(12)靠近两端部位铰接，一号杆(13)转动后完全嵌入凹槽(12)中；所述一号杆(13)远离转销的一端设有摄像头(14)，摄像头(14)通过导线和处理器连接云服务器；所述摄像头(14)内置定位雷达；所述画笔(11)两端设有标记环(15)，标记环(15)配合摄像头(14)对手势进行定位和记录。

2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：所述转销远离凹槽(12)的一侧开设有通槽(16)；所述一号杆(13)远离摄像头(14)的一端设有延长部(17)，通过延长部(17)转动后撑起画板(1)，增加绘画的舒适度。

3.根据权利要求2所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：所述凹槽(12)一侧的画板(1)内开设有气缸(2)，气缸(2)中滑动连接有活塞(21)和连杆(22)；所述气缸(2)底部与活塞(21)之间固连有拉簧，活塞(21)远离拉簧一侧的气缸(2)内连通有喷气孔(23)；所述喷气孔(23)与凹槽(12)连通，喷气孔(23)喷出气体清理凹槽(12)减少灰尘污染摄像头(14)；所述连杆(22)远离活塞(21)的一端通过拉绳(24)与延长部(17)端部固连。

4.根据权利要求3所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，其特征在于：凹槽(12)中部开设有排屑口(25)，凹槽(12)内远离排屑口(25)的一侧设有人字形的导流块(26)，导流块(26)用于加快灰尘排出；所述画板(1)上与导流块(26)对应位置开设有滑槽(27)，导流块(26)与嵌入滑槽(27)并与滑槽(27)滑动连接；所述滑槽(27)底部与导流块(26)之间设有复位弹簧(28)，复位弹簧(28)靠近导流块(26)的一端嵌入导流块(26)上开设的固定孔(29)中；所述滑槽(27)底部设有磁铁(210)；所述一号杆(13)为铁杆，通过一号杆(13)转动后压紧导流块(26)，配合磁铁(210)对一号杆(13)的吸引，防止一号杆(13)移动过程中松动。

说明书

一种基于云平台的在线教育培训系统

技术领域

[0001] 本发明属于教育培训技术领域，具体的说是一种基于云平台的在线教育培训系统。

背景技术

[0002] 在线教育即e-Learning，或称远程教育、在线学习，现行概念中一般指的是一种基于网络的学习行为，与网络培训概念相似。在线教育平台即在线培训系统是实施在线培训，
在线教育的工具软件，一个运用网络技术与软件技术，可以定制和扩展的远程网上教育学
院。它通过简单易用的课件、试题导入和制作功能帮助政府、行业或企业快速组建自己专有
的知识库体系，并提供培训需求调查、培训目标设定、课程体系设计、培训计划管理、培训过
程监控及考核评估等功能帮助客户高效地实施员工培训和考核任务。

[0003] 具体来说在线培训学习系统可适合于：政府、学校、行业和企业等，其中随着网络的兴起，各大中学校可通过建立网上学校，加强学校、老师、学生之间的相互交流沟通，提高
教学质量，亦可建立公共教学资源库，建设精品课程，宣传学校的教育实力。

[0004] 云计算平台也称为云平台，是指基于硬件资源和软件资源的服务，提供计算、网络和存储能力。云计算平台可以划分为3类：以数据存储为主的存储型云平台，以数据处理为
主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台，在线教育配合云平台
可以时间更快的资讯推送，增加在线教育的针对性和学习效率。

[0005] 现有技术中也出现了一些关于在线教育的技术方案，如申请号为2018103811904的一项中国专利公开了一种基于云平台的在线教育培训系统，包括包括学生检测终端、教
师管理终端、网速监测模块和云服务器，学生检测终端、教师管理终端均与网速监测终端和
云服务器连接，网速监测终端和云服务器连接。本发明通过获取学生远程在线的图像信息
以及输入的课后习题答案，将图像中学生的动作与标准动作进行对比，可统计该学生是否
做小动作，并将课后习题答案内容与标准答案进行对比，以计算该学生上课过程中的学习
状态系数，便于教师对学生远程学习进行管理，提高学习效率；另外，通过获取学生检测终
端、教师管理终端的网速并进行整合处理，保证教师的语音与图像信息同步，提高了远程在
线学习的质量，进而大大提高了学生的学习效率，但现有技术对于学习绘画的在线教育而
言，不能直观的进行教学工作，存在学生理解和联系与在线学习脱节，影响学生绘画兴趣的
培养进而快速入门。

发明内容

[0006] 为了弥补现有技术的不足，解决现有在线教育技术对于学习绘画的在线教育而言，不能直观的进行教学工作，存在学生理解和联系与在线学习脱节，影响学生绘画兴趣的
培养进而快速入门的问题，本发明提出的一种基于云平台的在线教育培训系统。

[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，包括学生输入模块、教师管理模块、反馈模块和云服务器；所述学生输入
模块、教师管理模块和反馈模块均在云服务器上运行，其中：

[0008] 学生输入模块，安装在在线学习的学生端，包括输入单元、视频采集单元和接收单元；所述输入单元包括利用绘画设备采集学生的绘画信息，并将绘画信息记录在存储器上，
同时实时将绘画信息上传至云服务器；所述视频采集单元用于通过视频采集设备获取学生
的学习状态视频，并实时传输至云服务器；所述接收单元用于调用并接收云服务器上存储
的学习资料，同时接收教师的指导视频；

[0009] 教师管理模块，安装在远程在线教学的教师端，包括实时监控单元、远程指导单元、图像接收单元和评分单元；所述实时监控单元用于调用云服务器中学生学习状态视频
信息，观察学生的学习状态和学习进度；所述远程指导单元用于根据实时监控单元反馈的
信息进行实时的语音和手势的指导与纠正；所述图像接收单元用于接收云服务器中输入单
元上传的信息；所述评分单元用于观察接收单元收到的图像信息并对学生的绘画质量进行
打分，之后将打分结果上传至云服务器；

[0010] 反馈模块，用于学生反馈学习中遇到的问题，接收云服务器中评分单元对绘画质量的评分，同时接收教师的点评和指导意见。

[0011] 优选的，所述接收单元包括视频接收组件、笔画跟随组件和手势跟随组件；所述视频接收组件用于接收远程指导单元上传的教师绘画和讲解信息；所述笔画跟随组件用于学
生初学绘画时跟随教师绘画教学的绘画过程，跟随描写每个笔画；所述手势跟随组件用于
调用云服务器中教师绘画的手势，学生跟随并模仿教师的绘画手势；通过视频接收组件，方
便接收教师实时绘画的教学，模仿教师的绘画顺序和绘画关键点的指导，当学生问绘画的
初学者时，由于学生具有的基础绘画技巧较为薄弱，难以找到合适的绘画切入点，无从下
手，此时通过笔画跟随单元，使得教师在绘画教学时进行绘画操作时，学生输入模块通过绘
画设备实时显示教师从头至尾每一步的画法，同时在教师每画一笔之后，通过云服务器传
输至绘画设备并实时显示，之后学生进行重复描绘，进而快速使得学生直观感受绘画的整
个过程，增加亲身的体验感，降低绘画入门的主观难度，更加有利于绘画教学工作的开展；
当学生初步掌握绘画的步骤之后，通过手势跟随单元对比教师绘画时的手势和自己手势的
区别，进而不断模仿教师的绘画手法，通过重复的练习纠正自己的不足。

[0012] 优选的，所述评分单元包括实时打分组件与对比组件；实时打分组件用于调用云服务器中输入单元上传的学生实时绘画进度，分不同阶段对学生的绘画水平进行打分；所
述对比组件用于根据云服务器中学生上传的绘画图像信息，对比教师的绘画图像信息，若
相似度达到70％及以上即可判定学生完成学习任务，若相似度低于70％，则判定学生学习
不合格，通过云服务器向学生输入模块发送信息，责令学生重复进行学习；实时打分组件可
以对于学生绘画的不同阶段进行评价和打分，便于分析学生绘画技术的不足，相比于直接
查看学生完成后的作品，可以更直观的观察到学生的不足之处，准确找到绘画缺陷存在的
原因，更加有针对性的进行指导和纠正，进一步提高教学的效率，同时使得学生直观的认识
到缺陷产生的原因，进而在重复练习时，绘画到上次缺陷处时进行纠正，快速的纠正和对
比，明显感受到自己学习后的效果，增加学生对自己成长的肯定和自信，更加有利于绘画学
习的快速开展；对比组件可以快速对学生的绘画作品进行相似度比较，降低教师的劳动强
度，当学生学习不合格之后，需要进行重新学习绘画时，若学生存在不解的问题，通过反馈
单元进行快速的问题反馈，即可实时得到指导，增加学习效率。

[0013] 优选的，所述绘画设备包括画板与画笔；所述画板顶部一侧开设有凹槽，凹槽内对称设有一组一号杆，一号杆一端与通过转销与凹槽靠近两端部位铰接，一号杆转动后完全
嵌入凹槽中；所述一号杆远离转销的一端设有摄像头，摄像头通过导线和处理器连接云服
务器；所述摄像头内置定位雷达；所述画笔两端设有标记环，标记环配合摄像头对手势进行
定位和记录；使用时，通过转动一号杆，使得摄像头升起之后对准画板，通过一对摄像头对
学生手部的视频捕捉，生成三维运动轨迹，同时配合定位雷达对标记环的定位和追踪，快速
准确的计算出画笔运动的姿态和轨迹，降低了直接通过视频分析画笔轨迹的计算量，增加
画笔姿态的捕捉和计算，减少延迟，增加手势跟随学习实时反馈的效率。

[0014] 优选的，所述转销远离凹槽的一侧开设有通槽；所述一号杆远离摄像头的一端设有延长部，通过延长部转动后撑起画板，增加绘画的舒适度；通过一号杆转动带动摄像头升
起的过程中，带动延长部转动并撑起画板，进而使得画板倾斜一定角度，更加适合学生手持
画笔的手腕自然姿势，减少手部疲劳，增加画板使用的舒适。

[0015] 优选的，所述凹槽一侧的画板内开设有气缸，气缸中滑动连接有活塞和连杆；所述气缸底部与活塞之间固连有拉簧，活塞远离拉簧一侧的气缸内连通有喷气孔；所述喷气孔
与凹槽连通，喷气孔喷出气体清理凹槽减少灰尘污染摄像头；所述连杆远离活塞的一端通
过拉绳与延长部端部固连；当学生完成预定的学习任务之后，在画板上蒙上并固定一层绘
图纸，之后通过铅笔进行作品绘画时，由于需要进行局部的修改，需要使用橡皮进行擦除，
此时产生较多的橡皮渣，橡皮渣进入凹槽中容易阻碍一号杆的转动和归位，同时橡皮渣粘
附在摄像头上，影响摄像头的清晰度，此时通过转动一号杆，带动延长杆拉动拉绳，拉绳带
动连杆和活塞滑动，进而使得气缸中产生的压缩空气经喷气孔喷出，进而使得压缩空气快
速吹过凹槽，使得凹槽中的橡皮渣等灰尘吹出凹槽，减少对摄像头的污染。

[0016] 优选的，凹槽中部开设有排屑口，凹槽内远离排屑口的一侧设有人字形的导流块，导流块用于加快灰尘排出；所述画板上与导流块对应位置开设有滑槽，导流块与嵌入滑槽
并与滑槽滑动连接；所述滑槽底部与导流块之间设有复位弹簧，复位弹簧靠近导流块的一
端嵌入导流块上开设的固定孔中；所述滑槽底部设有磁铁；所述一号杆为铁杆，通过一号杆
转动后压紧导流块，配合磁铁对一号杆的吸引，防止一号杆移动过程中松动；通过凹槽两端
的喷气孔向凹槽中部方向吹出压缩空气，进而使得压缩空气携带凹槽中的橡皮渣向凹槽中
部汇聚，之后配合人字形的导流块的导向，使得橡皮渣快速从排屑口排出，保持凹槽的清
洁；当画板使用完毕之后，合上一号杆，使得一号杆带动摄像头隐藏在凹槽中，方便携带和
储藏，当一号杆转动并卡入凹槽中时，一号杆挤压导流块，使得导流块沿滑槽滑动后向滑槽
底部滑动，当一号杆接近滑槽底部的磁铁时，一号杆被磁铁吸引，增加了一号杆的闭合稳定
性，减少画板在移动过程中的松动和转动；同时通过导流块靠近复位弹簧一侧开设的固定
孔，使得复位弹簧压缩后缩进固定孔中，进一步减小一号杆与磁铁的距离，增加磁铁对一号
杆的吸引力，进一步增加一号杆的固定稳定性。

[0017] 本发明的有益效果如下：

[0018] 1.本发明所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，通过笔画跟随单元，使得教师在绘画教学时进行绘画操作时，学生输入模块通过绘画设备实时显示教师从头至尾每
一步的画法，同时在教师每画一笔之后，通过云服务器传输至绘画设备并实时显示，之后学
生进行重复描绘，进而快速使得学生直观感受绘画的整个过程，增加亲身的体验感，降低绘
画入门的主观难度，更加有利于绘画教学工作的开展。

[0019] 2.本发明所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，通过实时打分组件可以对于学生绘画的不同阶段进行评价和打分，便于分析学生绘画技术的不足，相比于直接查看
学生完成后的作品，可以更直观的观察到学生的不足之处，准确找到绘画缺陷存在的原因，
更加有针对性的进行指导和纠正，进一步提高教学的效率，同时使得学生直观的认识到缺
陷产生的原因，进而在重复练习时，绘画到上次缺陷处时进行纠正，快速的纠正和对比，明
显感受到自己学习后的效果，增加学生对自己成长的肯定和自信，更加有利于绘画学习的
快速开展。

[0020] 3.本发明所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，通过转动一号杆，带动延长杆拉动拉绳，拉绳带动连杆和活塞滑动，进而使得气缸中产生的压缩空气经喷气孔喷出，
进而使得压缩空气快速吹过凹槽，使得凹槽中的橡皮渣等灰尘吹出凹槽，减少对摄像头的
污染。

附图说明

[0021] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0022] 图1是本发明的网络连接框图；

[0023] 图2是本发明中接收单元的结构框图；

[0024] 图3是本发明中评分单元的结构框图；

[0025] 图4是本发明所采用的绘画设备的立体图；

[0026] 图5是本发明所采用的绘画设备的俯视图；

[0027] 图6是本发明所采用的绘画设备中气缸的剖视图；

[0028] 图7是图5中A-A处剖视图；

[0029] 图8是图7中B处局部放大图；

[0030] 图中：画板1、画笔11、凹槽12、一号杆13、摄像头14、标记环15、通槽16、延长部17、气缸2、活塞21、连杆22、喷气孔23、拉绳24、排屑口25、导流块26、滑槽27、复位弹簧28、固定
孔29、磁铁210。

具体实施方式

[0031] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0032] 如图1至图8所示，本发明所述的一种基于云平台的在线教育培训系统，包括学生输入模块、教师管理模块、反馈模块和云服务器；所述学生输入模块、教师管理模块和反馈
模块均在云服务器上运行，其中：

[0033] 学生输入模块，安装在在线学习的学生端，包括输入单元、视频采集单元和接收单元；所述输入单元包括利用绘画设备采集学生的绘画信息，并将绘画信息记录在存储器上，
同时实时将绘画信息上传至云服务器；所述视频采集单元用于通过视频采集设备获取学生
的学习状态视频，并实时传输至云服务器；所述接收单元用于调用并接收云服务器上存储
的学习资料，同时接收教师的指导视频；

[0034] 教师管理模块，安装在远程在线教学的教师端，包括实时监控单元、远程指导单元、图像接收单元和评分单元；所述实时监控单元用于调用云服务器中学生学习状态视频
信息，观察学生的学习状态和学习进度；所述远程指导单元用于根据实时监控单元反馈的
信息进行实时的语音和手势的指导与纠正；所述图像接收单元用于接收云服务器中输入单
元上传的信息；所述评分单元用于观察接收单元收到的图像信息并对学生的绘画质量进行
打分，之后将打分结果上传至云服务器；

[0035] 反馈模块，用于学生反馈学习中遇到的问题，接收云服务器中评分单元对绘画质量的评分，同时接收教师的点评和指导意见。

[0036] 作为本发明的一种实施方式，所述接收单元包括视频接收组件、笔画跟随组件和手势跟随组件；所述视频接收组件用于接收远程指导单元上传的教师绘画和讲解信息；所
述笔画跟随组件用于学生初学绘画时跟随教师绘画教学的绘画过程，跟随描写每个笔画；
所述手势跟随组件用于调用云服务器中教师绘画的手势，学生跟随并模仿教师的绘画手
势；通过视频接收组件，方便接收教师实时绘画的教学，模仿教师的绘画顺序和绘画关键点
的指导，当学生问绘画的初学者时，由于学生具有的基础绘画技巧较为薄弱，难以找到合适
的绘画切入点，无从下手，此时通过笔画跟随单元，使得教师在绘画教学时进行绘画操作
时，学生输入模块通过绘画设备实时显示教师从头至尾每一步的画法，同时在教师每画一
笔之后，通过云服务器传输至绘画设备并实时显示，之后学生进行重复描绘，进而快速使得
学生直观感受绘画的整个过程，增加亲身的体验感，降低绘画入门的主观难度，更加有利于
绘画教学工作的开展；当学生初步掌握绘画的步骤之后，通过手势跟随单元对比教师绘画
时的手势和自己手势的区别，进而不断模仿教师的绘画手法，通过重复的练习纠正自己的
不足。

[0037] 作为本发明的一种实施方式，所述评分单元包括实时打分组件与对比组件；实时打分组件用于调用云服务器中输入单元上传的学生实时绘画进度，分不同阶段对学生的绘
画水平进行打分；所述对比组件用于根据云服务器中学生上传的绘画图像信息，对比教师
的绘画图像信息，若相似度达到70％及以上即可判定学生完成学习任务，若相似度低于
70％，则判定学生学习不合格，通过云服务器向学生输入模块发送信息，责令学生重复进行
学习；实时打分组件可以对于学生绘画的不同阶段进行评价和打分，便于分析学生绘画技
术的不足，相比于直接查看学生完成后的作品，可以更直观的观察到学生的不足之处，准确
找到绘画缺陷存在的原因，更加有针对性的进行指导和纠正，进一步提高教学的效率，同时
使得学生直观的认识到缺陷产生的原因，进而在重复练习时，绘画到上次缺陷处时进行纠
正，快速的纠正和对比，明显感受到自己学习后的效果，增加学生对自己成长的肯定和自
信，更加有利于绘画学习的快速开展；对比组件可以快速对学生的绘画作品进行相似度比
较，降低教师的劳动强度，当学生学习不合格之后，需要进行重新学习绘画时，若学生存在
不解的问题，通过反馈单元进行快速的问题反馈，即可实时得到指导，增加学习效率。

[0038] 作为本发明的一种实施方式，所述绘画设备包括画板1与画笔11；所述画板1顶部一侧开设有凹槽12，凹槽12内对称设有一组一号杆13，一号杆13一端与通过转销与凹槽12
靠近两端部位铰接，一号杆13转动后完全嵌入凹槽12中；所述一号杆13远离转销的一端设
有摄像头14，摄像头14通过导线和处理器连接云服务器；所述摄像头14内置定位雷达；所述
画笔11两端设有标记环15，标记环15配合摄像头14对手势进行定位和记录；使用时，通过转
动一号杆13，使得摄像头14升起之后对准画板1，通过一对摄像头14对学生手部的视频捕
捉，生成三维运动轨迹，同时配合定位雷达对标记环15的定位和追踪，快速准确的计算出画
笔11运动的姿态和轨迹，降低了直接通过视频分析画笔11轨迹的计算量，增加画笔11姿态
的捕捉和计算，减少延迟，增加手势跟随学习实时反馈的效率。

[0039] 作为本发明的一种实施方式，所述转销远离凹槽12的一侧开设有通槽16；所述一号杆13远离摄像头14的一端设有延长部17，通过延长部17转动后撑起画板1，增加绘画的舒
适度；通过一号杆13转动带动摄像头14升起的过程中，带动延长部17转动并撑起画板1，进
而使得画板1倾斜一定角度，更加适合学生手持画笔11的手腕自然姿势，减少手部疲劳，增
加画板1使用的舒适。

[0040] 作为本发明的一种实施方式，所述凹槽12一侧的画板1内开设有气缸2，气缸2中滑动连接有活塞21和连杆22；所述气缸2底部与活塞21之间固连有拉簧，活塞21远离拉簧一侧
的气缸2内连通有喷气孔23；所述喷气孔23与凹槽12连通，喷气孔23喷出气体清理凹槽12减
少灰尘污染摄像头14；所述连杆22远离活塞21的一端通过拉绳24与延长部17端部固连；当
学生完成预定的学习任务之后，在画板1上蒙上并固定一层绘图纸，之后通过铅笔进行作品
绘画时，由于需要进行局部的修改，需要使用橡皮进行擦除，此时产生较多的橡皮渣，橡皮
渣进入凹槽12中容易阻碍一号杆13的转动和归位，同时橡皮渣粘附在摄像头14上，影响摄
像头14的清晰度，此时通过转动一号杆13，带动延长杆拉动拉绳24，拉绳24带动连杆22和活
塞21滑动，进而使得气缸2中产生的压缩空气经喷气孔23喷出，进而使得压缩空气快速吹过
凹槽12，使得凹槽12中的橡皮渣等灰尘吹出凹槽12，减少对摄像头14的污染。

[0041] 作为本发明的一种实施方式，凹槽12中部开设有排屑口25，凹槽12内远离排屑口25的一侧设有人字形的导流块26，导流块26用于加快灰尘排出；所述画板1上与导流块26对
应位置开设有滑槽27，导流块26与嵌入滑槽27并与滑槽27滑动连接；所述滑槽27底部与导
流块26之间设有复位弹簧28，复位弹簧28靠近导流块26的一端嵌入导流块26上开设的固定
孔29中；所述滑槽27底部设有磁铁210；所述一号杆13为铁杆，通过一号杆13转动后压紧导
流块26，配合磁铁210对一号杆13的吸引，防止一号杆13移动过程中松动；通过凹槽12两端
的喷气孔23向凹槽12中部方向吹出压缩空气，进而使得压缩空气携带凹槽12中的橡皮渣向
凹槽12中部汇聚，之后配合人字形的导流块26的导向，使得橡皮渣快速从排屑口25排出，保
持凹槽12的清洁；当画板1使用完毕之后，合上一号杆13，使得一号杆13带动摄像头14隐藏
在凹槽12中，方便携带和储藏，当一号杆13转动并卡入凹槽12中时，一号杆13挤压导流块
26，使得导流块26沿滑槽27滑动后向滑槽27底部滑动，当一号杆13接近滑槽27底部的磁铁
210时，一号杆13被磁铁210吸引，增加了一号杆13的闭合稳定性，减少画板1在移动过程中
的松动和转动；同时通过导流块26靠近复位弹簧28一侧开设的固定孔29，使得复位弹簧28
压缩后缩进固定孔29中，进一步减小一号杆13与磁铁210的距离，增加磁铁210对一号杆13
的吸引力，进一步增加一号杆13的固定稳定性。

[0042] 使用时，通过转动一号杆13，使得摄像头14升起之后对准画板1，通过一对摄像头14对学生手部的视频捕捉，生成三维运动轨迹，同时配合定位雷达对标记环15的定位和追
踪，快速准确的计算出画笔11运动的姿态和轨迹，降低了直接通过视频分析画笔11轨迹的
计算量，增加画笔11姿态的捕捉和计算，减少延迟，增加手势跟随学习实时反馈的效率；通
过一号杆13转动带动摄像头14升起的过程中，带动延长部17转动并撑起画板1，进而使得画
板1倾斜一定角度，更加适合学生手持画笔11的手腕自然姿势，减少手部疲劳，增加画板1使
用的舒适；当学生完成预定的学习任务之后，在画板1上蒙上并固定一层绘图纸，之后通过
铅笔进行作品绘画时，由于需要进行局部的修改，需要使用橡皮进行擦除，此时产生较多的
橡皮渣，橡皮渣进入凹槽12中容易阻碍一号杆13的转动和归位，同时橡皮渣粘附在摄像头
14上，影响摄像头14的清晰度，此时通过转动一号杆13，带动延长杆拉动拉绳24，拉绳24带
动连杆22和活塞21滑动，进而使得气缸2中产生的压缩空气经喷气孔23喷出，进而使得压缩
空气快速吹过凹槽12，使得凹槽12中的橡皮渣等灰尘吹出凹槽12，减少对摄像头14的污染；
通过凹槽12两端的喷气孔23向凹槽12中部方向吹出压缩空气，进而使得压缩空气携带凹槽
12中的橡皮渣向凹槽12中部汇聚，之后配合人字形的导流块26的导向，使得橡皮渣快速从
排屑口25排出，保持凹槽12的清洁；当画板1使用完毕之后，合上一号杆13，使得一号杆13带
动摄像头14隐藏在凹槽12中，方便携带和储藏，当一号杆13转动并卡入凹槽12中时，一号杆
13挤压导流块26，使得导流块26沿滑槽27滑动后向滑槽27底部滑动，当一号杆13接近滑槽
27底部的磁铁210时，一号杆13被磁铁210吸引，增加了一号杆13的闭合稳定性，减少画板1
在移动过程中的松动和转动；同时通过导流块26靠近复位弹簧28一侧开设的固定孔29，使
得复位弹簧28压缩后缩进固定孔29中，进一步减小一号杆13与磁铁210的距离，增加磁铁
210对一号杆13的吸引力，进一步增加一号杆13的固定稳定性。

[0043] 上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图4为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

[0044] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明保护
范围的限制。

[0045] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原
理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界
定。