CN105034662B - 基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，教学辅助设备领域，包括书写板，书写板的上下两侧设置有导轨，导轨连接有电机，导轨分为X轴导轨和Y轴导轨，Y轴导轨可在X轴上移动，X轴导轨和Y轴导轨分别连接X轴电机和Y轴电机，书写板一侧设置有超声波接收器和控制器，所述装置还包括教杆控制器，教杆控制器包括教杆，教杆内部设置有电源、无线电收发器、电路板和超声波发射器，电源与无线电收发器和电路板串联构成回路。本发明利用超声波和无线电定位，利用微处理器计算，能够准确而快速的确定教杆控制器所指定点的坐标，进而确定擦拭区域，结构简单，使用方便，节约人力和资源，并且具有环保功能。
Description
技术领域
本发明属于教学用辅助装置领域，具体涉及一种基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置。
背景技术
粉笔，是传播文化的工具，也是戕害身体的毒品。多少灵魂的教师因为反反复复的粉尘污染、吸进气管而罹患痼疾，过早离开了讲台。虽然国家一直用补贴金来弥补这种职业病对教师的危害，但生命是难以用金钱去补偿的。坐在前排的学生，同样受到粉尘的威胁。这是科学界长期无法攻克的难关。从所谓无尘粉笔、微尘粉笔到新型黑板的研制，无不渗透着一种深深的人文关怀和无奈。
现在的黑板擦有一种自动的黑板擦可以无需人工擦拭，可以控制开关，就把黑板上的粉笔字擦拭掉，但是现在的黑板擦只能够一次的擦拭整个黑板，对于定区域擦拭完成不了，这样既浪费时间，又浪费资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，能够利用教杆控制器为工作区域定位，进行自动擦拭工作的。
本发明涉及一种基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，包括书写板，书写板的上下两侧设置有导轨，导轨连接有电机，导轨分为X轴导轨和Y轴导轨，Y轴导轨可在X轴导轨上移动，X轴导轨和Y轴导轨分别连接X轴电机和Y轴电机，Y轴导轨上设置有滤尘擦拭器，滤尘擦拭器一侧连接吸尘杯，书写板一侧设置有超声波接收器和控制器，所述装置还包括教杆控制器，教杆控制器包括教杆，教杆内部设置有电源、无线电收发器、电路板和超声波发射器，电源与无线电收发器和电路板串联构成回路，超声波发射器连接电路板，控制器与X轴电机、Y轴电机和超声波接收器连接。
教杆内设置有声光指示器，声光指示器与电路板连接，方便判断本装置是否在工作。
教杆分为手柄和伸缩杆，伸缩杆固定在手柄上端，电源、无线电收发器和电路板固定在手柄内部，超声波发射器和声光指示器固定在伸缩杆顶部。
电路板上设置有功能键，方便对书写板上的内容进行控制擦拭。
控制器内设置有微处理器，无线电收发模块，超声波控制模块，声光控制模块和电机控制模块，无线电收发模块、超声波控制模块、声光控制模块和电机控制模块均与微处理器连接，超声波控制模块与电机控制模块分别通过电线连接超声波接收器和电机，使得控制更加准确。
超声波接收器设置有2个，分别设置在书写板的左右两侧，更加准确的计算出教杆控制器指出点的坐标。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
利用超声波和无线电定位，利用微处理器计算，能够准确而快速的确定教杆控制器所指定点的坐标，进而确定擦拭区域，结构简单，使用方便，节约人力和资源，并且具有环保功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为教杆控制器的结构示意图；
图3为控制器的结构示意图；
图中：1、X轴电机，2、X轴导轨，3、Y轴电机，4、Y轴导轨，5、超声波接收器，6、控制器，7、滤尘擦拭器，8、书写板，9、教杆，10、声光指示器，11、超声波发射器，12、伸缩杆，13、手柄，14、电路板，15、功能键，16、无线电收发器，17、电源，18、超声波控制模块，19、无线电收发模块，20、微处理器，21、电机控制模块，22、声光控制模块，23、吸尘杯。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1、图2和图3所示的基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，包括书写板8，书写板8的上下两侧设置有导轨，导轨连接有电机，导轨分为X轴导轨2和Y轴导轨4，Y轴导轨4可在X轴导轨2上移动，X轴导轨2和Y轴导轨4分别连接X轴电机1和Y轴电机3，Y轴导轨4上设置有滤尘擦拭器7，滤尘擦拭器7一侧连接吸尘杯23，书写板8一侧设置有超声波接收器5和控制器6，所述装置还包括教杆控制器，教杆控制器包括教杆9，教杆9内部设置有电源17、无线电收发器16、电路板14和超声波发射器11，电源17与无线电收发器16和电路板14串联构成回路，超声波发射器11连接电路板14，控制器6与X轴电机1、Y轴电机3和超声波接收器5连接。
教杆9内设置有声光指示器10，声光指示器10与电路板14连接,方便判断本装置是否在工作。
教杆9分为手柄13和伸缩杆12，伸缩杆12固定在手柄13上端，电源17、无线电收发器16和电路板14固定在手柄13内部，超声波发射器11和声光指示器10固定在伸缩杆12顶部。
电路板14上设置有功能键15,方便对书写板上的内容进行控制擦拭。
控制器6内设置有微处理器20，无线电收发模块19，超声波控制模块18，声光控制模块22和电机控制模块21，无线电收发模块19、超声波控制模块18、声光控制模块22和电机控制模块21均与微处理器20连接，超声波控制模块18与电机控制模块21分别通过电线连接超声波接收器5和电机,使得控制更加准确。
超声波接收器5设置有2个，分别设置在书写板8的左右两侧,更加准确的计算出教杆控制器指出点的坐标。
工作原理：
1、当需要擦拭整个书写板8上的字迹时，只需要按一下教杆控制器上的“全部擦除”功能键15并确认后，控制器6接到命令后，控制电机开始工作，带动滤尘擦拭器7在X轴导轨和Y轴导轨上移动，擦除书写板8上的字迹，擦除工作完成后返回初始位置。
2、当需要擦除或保留书写板8上指定区域的字迹时，如一块是矩形区域，或者是不规则的区域。在这种情况下，就需要教杆控制器发射超声波和无线电信号，控制器6接到信号后，微处理器20进行计算，并发出驱动命令，驱动各模块工作，具体定位方法见下图：
2.1、矩形区域：操作者手持教杆控制器，把超声波发射器11放置到矩形区域的一个顶点，按下教杆控制器上的发射功能键15，超声波发射器11和无线电收发器16同时发出信号，无线电信号传送给控制器6，命令控制器6开始测量从超声波发射器11发出的超声波分别到达两侧超声波接收器5的所用的时间，进而计算出位置到两个超声波接收器5的距离；由于两个超声波接收器5的位置是已知的，通过计算，控制器6就能计算出点位置在相对于两个超声波接收器5的坐标；按同样的方式可以确定另一个对角点的坐标。矩形区域的位置就确定了。
2.2不规则区域：按上述方法确定不规则区域四个顶点的坐标，需要擦拭或保留的区域也就确定了。
2.3当控制器6接收到异常信号或计算数据异常时，控制器6本身发出异常声光信号，提醒操作者重新进行操作。
超声测距实现原理：
按下教杆控制器上的指定功能键15，发出超声波和无线电信号给超声波接收器5和控制器6，控制器6开始计量超声波接收器5接到超声信号的时间，计算出距离。由于无线电的传播速度远远高于超声波，从无线电收发器16到控制器6所用时间可以忽略不计，因此这种测量精度可以满足需要。
综上所述，本发明利用超声波和无线电定位，利用微处理器计算，能够准确而快速的确定教杆控制器所指定点的坐标，进而确定擦拭区域，结构简单，使用方便，节约人力和资源，并且具有环保功能。
上面是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，不论是在其形状或者结构上做任何变化，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，包括书写板(8)，书写板(8)的上下两侧设置有导轨，导轨连接有电机，其特征在于导轨分为X轴导轨(2)和Y轴导轨(4)，Y轴导轨(4)可在X轴导轨(2)上移动，X轴导轨(2)和Y轴导轨(4)分别连接X轴电机(1)和Y轴电机(3)，Y轴导轨(4)上设置有滤尘擦拭器(7)，滤尘擦拭器(7)一侧连接吸尘杯(23)，书写板(8)一侧设置有超声波接收器(5)和控制器(6)，所述装置还包括教杆控制器，教杆控制器包括教杆(9)，教杆(9)内部设置有电源(17)、无线电收发器(16)、电路板(14)和超声波发射器(11)，电源(17)与无线电收发器(16)和电路板(14)串联构成回路，超声波发射器(11)连接电路板(14)，控制器(6)与X轴电机(1)、Y轴电机(3)和超声波接收器(11)连接，超声波发射器(11)和无线电收发器(16)同时发出信号，无线电信号传送给控制器(6)，命令控制器(6)开始测量从超声波发射器(11)发出的超声波分别到达两侧超声波接收器(5)的所用的时间，进而计算出位置到两个超声波接收器(5)的距离；由于两个超声波定位器(5)的位置是已知的，通过计算，控制器(6)就能计算出点位置在相对于两个超声波接收器(5)的坐标。
2.根据权利要求1所述的基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，其特征在于教杆(9)内设置有声光指示器(10)，声光指示器(10)与电路板(14)连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，其特征在于教杆(9)分为手柄(13)和伸缩杆(12)，伸缩杆(12)固定在手柄(13)上端，电源(17)、无线电收发器(16)和电路板(14)固定在手柄(13)内部，超声波发射器(11)和声光指示器(10)固定在伸缩杆(12)顶部。
4.根据权利要求1所述的基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，其特征在于电路板(14)上设置有功能键(15)。
5.根据权利要求1所述的基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，其特征在于控制器(6)内设置有微处理器(20)，无线电收发模块(19)，超声波控制模块(18)，声光控制模块(22)和电机控制模块(21)，无线电收发模块(19)、超声波控制模块(18)、声光控制模块(22)和电机控制模块(21)均与微处理器(20)连接，超声波控制模块(18)与电机控制模块(21)分别通过电线连接超声波接收器(5)和电机。
6.根据权利要求1所述的基于教杆控制器的自动定位工作区域的板书擦拭装置，其特征在于超声波接收器(5)设置有2个，分别设置在书写板(8)的左右两侧。
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