CN105469650A - 一种教学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于教学技术领域，公开了一种教学系统，用于解决现有教学系统存在的成本高的问题。本发明包括投影仪和幕布，所述幕布的底边和右侧边均匀布置有激光接收器，所述幕布的左侧边设有激光发射器，所述幕布的上边设置有能进行180度旋转的激光发射器组，所述激光发射器组包括固定架，所述固定架的下端安装有多个并排设置的激光发射器，所述固定架的上侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动伺服电机。

Description

一种教学系统
技术领域
本发明属于教学技术领域，具体公开了一种教学系统。
背景技术
多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点，多媒体技术融合计算机、声音、文本、图像、动画、视屏和通信等多种功能于一体，借助日益普及的高速信息网。目前多媒体教学仪主要包括固定式与活动式，固定式多媒体教学仪占用固定场地大、布线繁琐，工程量大，建设周期长。活动式其安装不需要固定场地，但需要各种设备的电源线以及各种设备的信号线。不管是固定式还是活动式，当有手指或教鞭靠近屏幕室就会有对应的激光信号被阻挡，从而导致相应的激光接收器接收不到光信号，接收到不到灌信号的激光接收器就会对外呈现低电平，降低了使用人员对投影仪的控制效果，不方便操作。例如申请号为201310666994.6的发明专利公开了一红基于激光扫描的教学仪，包裹多媒体投影仪，多媒体投影仪的幕布周边均匀布置有多个激光发射器，每个激光发射器对应布置有一个激光接收器，激光发射器发出极细的激光束，从幕布前方贴近幕布的地方照射在对应激光接收器上，多媒体投影仪处于待机状态，每一个激光接收器都能接受到激光信号，对外呈现高电平；还包括一检测装置，检测装置对激光接收器进行的高频率的扫描，就会的导多媒体投影仪教鞭或人员手指的具体位置及运动信息，检测装置将具体位置及其运动信息经过处理后发送给多媒体头投影仪的控制中心，多媒体投影仪的控制中心就会根据教鞭或手指所指位置显示内容并执行相应的命令。
然而，现有技术需要在幕布的两侧布满激光发射器，从而导致成本高。
发明内容
本发明为了解决现有教学系统存在的成本高的问题，而提供一种教学系统，能够减少激光发射器的布置数量，从而降低多媒体教学的成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种教学系统，包括投影仪和幕布，其特征在于，所述幕布的底边和右侧边均匀布置有激光接收器，所述幕布的左侧边设有激光发射器，所述幕布的上边设置有能进行180度旋转的激光发射器组，所述激光发射器组包括固定架，所述固定架的下端安装有多个并排设置的激光发射器，所述固定架的上侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机；所述伺服电机包括机壳、定子组件和转子组件，转子组件包括电机轴和套接固定在电机轴上的转子铁芯，转子铁芯由多片硅钢片叠压构成，转子组件无励磁绕组，所述转子铁芯上安装有采用钕铁硼材料制成的多块磁钢，转子铁芯上中间部位的硅钢片在外圆周上具有沿圆周方向分布的与磁钢个数相同的T型凸块，硅钢片上的凸块叠压在一起形成让磁钢嵌入的卡槽，磁钢的两个端面与转子铁芯的两个端面平齐。
所述定子组件包括定子铁芯、励磁绕组和与定子铁芯的形状相匹配的硬质的绕线支架，定子铁芯上设有线槽，绕线支架插入定子铁芯的线槽中包覆住线槽的表面，励磁绕组缠绕在绕线支架上。
所述幕布左侧边的激光发射器能够进行180度旋转，所述幕布左侧边的激光发射器安装在固定架的右侧，固定架的左侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机。
还包括用于对激光接收器进行扫描的检测装置，所述检测装置将对激光接收器扫描的信息传输给投影仪的控制中心，控制中心将信息传递给投影仪进行显示。
所述伺服电机的输出轴的端部连接有主动齿轮，所述主动齿轮的下方配设有齿条，所述齿条与连接在销轴端部的从动齿轮啮合。
所述齿条的上段开设有与主动齿轮和从动齿轮相互啮合的齿槽，所述齿条的下段套设有滑槽。
所述齿条呈“凸”字状。
所述教学系统还包括自动跟踪捕捉摄像机，所述自动跟踪捕捉摄像机与投影仪的控制中心电连接，所述控制中心与伺服电机电连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的教学系统，采用能进行180度旋转的激光发射器组进行扫描，能够减少激光发射器的数量，降低制造成本。
同时本发明在使用的过程中，通过两组倾斜的激光发射器组进行扫描，能够提高捕捉手指或者教鞭运动轨迹的精度。
本发明选用的伺服电机能够实现超微和低惯量，节约了制造成本。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图；
图2是本发明的伺服电机与激光发射器组连接的结构示意图；
图3是本发明的伺服电机的结构示意图；
图4是本发明的伺服电机的转子组件的结构示意图；
图5是本发明的伺服电机的定子组件的结构示意图；
图中标记：1、幕布，2、投影仪，3、激光接收器，4、激光发射器组，5、激光发射器，6、检测装置，7、控制中心，8、销轴，9、齿条，10、伺服电机，11、主动齿轮，12、滑槽，21、机壳，31、转子组件，32、电机轴，33、转子铁芯，34、凸块，35、磁钢，41、定子组件，42、定子铁芯，43、绕线支架，44、励磁绕组。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
结合附图，本发明的教学系统，包括投影仪2和幕布1，所述幕布1的底边和右侧边均匀布置有激光接收器3，所述幕布1的左侧边设有激光发射器5，所述幕布1的上边设置有能进行180度旋转的激光发射器组4，所述激光发射器组4包括固定架，所述固定架的下端安装有多个并排设置的激光发射器5，所述固定架的上侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴8，所述销轴8连接有带动销轴8转动的伺服电机10。
所述幕布1左侧边的激光发射器能够进行180度旋转，所述幕布1左侧边的激光发射器安装在固定架的右侧，固定架的左侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴8，所述销轴8连接有带动销轴转动的伺服电机10。
本发明的教学系统，采用能进行180度旋转的激光发射器组进行扫描，能够减少激光发射器的数量，降低制造成本。
同时本发明在使用的过程中，通过两组倾斜的激光发射器组进行扫描，能够提高捕捉手指或者教鞭运动轨迹的精度。由于现有的激光器发射器投射的光都是竖直和水平的，然而由于在书写的过程中手部一般都是水平的，手部有时会全部贴着幕布，使得不能够准确的捕捉手部运动的轨迹。而本发明的通过两组能够旋转的激光发射器组，在大部分情况下，两组激光发射器组都是倾斜的，通过两组倾斜的激光束，能够去除书写点其余位置，从而能够捕捉到书写点，提高捕捉的精度。
本发明的教学系统，还包括用于对激光接收器3进行扫描的检测装置6，所述检测装置6将对激光接收器3扫描的信息传输给投影仪2的控制中心7，控制中心7将信息传递给投影仪2进行显示。
作为本发明一种优选的方式，伺服电机10的输出轴的端部连接有主动齿轮11，所述主动齿轮11的下方配设有齿条9，所述齿条9与连接在销轴8端部的从动齿轮啮合。
本发明的齿条9的上段开设有与主动齿轮11和从动齿轮相互啮合的齿槽，所述齿条的下段套设有滑槽12，通过齿条既能够实现对齿条的固定，同时也便于齿条的滑动，提高本发明的实用性。
作为本发明一种优选的方式，所述齿条呈“凸”字状。
本发明的教学系统还包括自动跟踪捕捉摄像机，所述自动跟踪捕捉摄像机与投影仪的控制中心电连接，所述控制中心与伺服电机电连接。自动跟踪捕捉摄像机自动捕捉教师的运动轨迹，并将运动轨迹信息传递给控制中心，通过控制中心控制伺服电机，从而控制激光发射器组进行旋转，提高本发明的实用性。其中，自动跟踪捕捉摄像机属于现有技术产品，本领域的技术人员都明白和理解，在此不再赘述。
本发明使用的伺服电机包括机壳21、定子组件41和转子组件31，转子组件31包括电机轴32和套接固定在电机轴32上的转子铁芯33，转子铁芯33由多片硅钢片叠压构成，转子组件无励磁绕组，转子铁芯33上安装有采用钕铁硼材料制成的多块磁钢35，转子铁芯33上中间部位的硅钢片在外圆周上具有沿圆周方向分布的与磁钢35个数相同的T型凸块34，凸块沿硅钢片的径向向外深处；硅钢片上的凸块34叠压在一起形成让磁钢35嵌入的卡槽，卡槽的形状与磁钢35的形状相同，磁钢35嵌入卡槽中固定；在安装磁钢35的时候，磁钢35的两个端面确保要与转子铁芯33的两个端面平齐。
定子组件41包括定子铁芯42、励磁绕组44和与定子铁芯42的形状相匹配的硬质的绕线支架43，定子铁芯上设有线槽，绕线支架43插入定子铁芯42的线槽中包覆住线槽的表面，励磁绕组44缠绕在绕线支架43上。
本发明的伺服电机的转子在转子铁芯上安装有钕硼材料的磁钢，无励磁绕组，钕铁硼磁钢具有优越的磁性能（例如高磁能积和高矫顽力），材料的矫顽力高，气隙长度可以取较大值，使得本发明的驱动电机的节能效果提高了17%，节能效果好；另外由于钕铁硼永磁体的最大磁能积很高，特别是能制成超薄型的永磁体，从而电机可以实现超微和低惯量，节约了制造成本（节省了金属材料铜、钢铁和铝资源）。
实施例一
本实施例的教学系统，包括投影仪和幕布，所述幕布的底边和右侧边均匀布置有激光接收器，所述幕布的左侧边设有激光发射器，所述幕布的上边设置有能进行180度旋转的激光发射器组，所述激光发射器组包括固定架，所述固定架的下端安装有多个并排设置的激光发射器，所述固定架的上侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机；所述伺服电机包括机壳、定子组件和转子组件，转子组件包括电机轴和套接固定在电机轴上的转子铁芯，转子铁芯由多片硅钢片叠压构成，转子组件无励磁绕组，所述转子铁芯上安装有采用钕铁硼材料制成的多块磁钢，转子铁芯上中间部位的硅钢片在外圆周上具有沿圆周方向分布的与磁钢个数相同的T型凸块，硅钢片上的凸块叠压在一起形成让磁钢嵌入的卡槽，磁钢的两个端面与转子铁芯的两个端面平齐。
实施例二
本实施例的教学系统，包括投影仪和幕布，所述幕布的底边和右侧边均匀布置有激光接收器，所述幕布的左侧边设有激光发射器，所述幕布的上边设置有能进行180度旋转的激光发射器组，所述激光发射器组包括固定架，所述固定架的下端安装有多个并排设置的激光发射器，所述固定架的上侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机；所述伺服电机包括机壳、定子组件和转子组件，转子组件包括电机轴和套接固定在电机轴上的转子铁芯，转子铁芯由多片硅钢片叠压构成，转子组件无励磁绕组，所述转子铁芯上安装有采用钕铁硼材料制成的多块磁钢，转子铁芯上中间部位的硅钢片在外圆周上具有沿圆周方向分布的与磁钢个数相同的T型凸块，硅钢片上的凸块叠压在一起形成让磁钢嵌入的卡槽，磁钢的两个端面与转子铁芯的两个端面平齐；所述定子组件包括定子铁芯、励磁绕组和与定子铁芯的形状相匹配的硬质的绕线支架，定子铁芯上设有线槽，绕线支架插入定子铁芯的线槽中包覆住线槽的表面，励磁绕组缠绕在绕线支架上。
实施例三
在实施例二的基础之上，所述幕布左侧边的激光发射器能够进行180度旋转，所述幕布左侧边的激光发射器安装在固定架的右侧，固定架的左侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机。
实施例四
在上述任一实施例的基础之上，还包括用于对激光接收器进行扫描的检测装置，所述检测装置将对激光接收器扫描的信息传输给投影仪的控制中心，控制中心将信息传递给投影仪进行显示。
实施例五
在上述任一实施例的基础之上，所述伺服电机的输出轴的端部连接有主动齿轮，所述主动齿轮的下方配设有齿条，所述齿条与连接在销轴端部的从动齿轮啮合。
实施例六
在实施例五的基础之上，所述齿条的上段开设有与主动齿轮和从动齿轮相互啮合的齿槽，所述齿条的下段套设有滑槽。
实施例七
在实施六的基础之上，所述齿条呈“凸”字状。
实施例八
在上述任一实施例的基础之上，所述教学系统还包括自动跟踪捕捉摄像机，所述自动跟踪捕捉摄像机与投影仪的控制中心电连接，所述控制中心与伺服电机电连接。

Claims (8)

1.一种教学系统，包括投影仪和幕布，其特征在于，所述幕布的底边和右侧边均匀布置有激光接收器，所述幕布的左侧边设有激光发射器，所述幕布的上边设置有能进行180度旋转的激光发射器组，所述激光发射器组包括固定架，所述固定架的下端安装有多个并排设置的激光发射器，所述固定架的上侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机；所述伺服电机包括机壳、定子组件和转子组件，转子组件包括电机轴和套接固定在电机轴上的转子铁芯，转子铁芯由多片硅钢片叠压构成，转子组件无励磁绕组，所述转子铁芯上安装有采用钕铁硼材料制成的多块磁钢，转子铁芯上中间部位的硅钢片在外圆周上具有沿圆周方向分布的与磁钢个数相同的T型凸块，硅钢片上的凸块叠压在一起形成让磁钢嵌入的卡槽，磁钢的两个端面与转子铁芯的两个端面平齐。
2.根据权利要求1所述的教学系统，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯、励磁绕组和与定子铁芯的形状相匹配的硬质的绕线支架，定子铁芯上设有线槽，绕线支架插入定子铁芯的线槽中包覆住线槽的表面，励磁绕组缠绕在绕线支架上。
3.根据权利要求2所述的教学系统，其特征在于，所述幕布左侧边的激光发射器能够进行180度旋转，所述幕布左侧边的激光发射器安装在固定架的右侧，固定架的左侧开设有销轴孔，所述销轴孔配设有销轴，所述销轴连接有带动销轴转动的伺服电机。
4.根据权利要求1所述的教学系统，其特征在于，还包括用于对激光接收器进行扫描的检测装置，所述检测装置将对激光接收器扫描的信息传输给投影仪的控制中心，控制中心将信息传递给投影仪进行显示。
5.根据权利要求1-4任一所述的教学系统，其特征在于，所述伺服电机的输出轴的端部连接有主动齿轮，所述主动齿轮的下方配设有齿条，所述齿条与连接在销轴端部的从动齿轮啮合。
6.根据权利要求5所述的教学系统，其特征在于，所述齿条的上段开设有与主动齿轮和从动齿轮相互啮合的齿槽，所述齿条的下段套设有滑槽。
7.根据权利要求6所述的教学系统，其特征在于，所述齿条呈“凸”字状。
8.根据权利要求4所述的教学系统，其特征在于，所述教学系统还包括自动跟踪捕捉摄像机，所述自动跟踪捕捉摄像机与投影仪的控制中心电连接，所述控制中心与伺服电机电连接。
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