CN109109527A - 多功能擦黑板装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多功能擦黑板装置，涉及教学用具的技术领域，包括框架、黑板擦、文字检测仪、文字识别装置、第一驱动机构、吸尘组件、工作架；所述工作架沿上下方向可移动的设置在所述框架上；所述黑板擦沿所述工作架的长度方向可滑动设置在所述工作架上；所述吸尘组件设置在所述黑板擦靠近黑板的一侧；所述吸尘组件包括：电机、叶片和负压吸盘；所述电机带动所述叶片旋转以使得所述负压吸盘处形成负压；所述文字检测仪设置在所述黑板擦上端部，用于检测黑板上的文字，解决了现有技术中存在的学生对板书内容摘抄不及时和黑板擦拭过程主要要依靠人工擦拭等功能过于单一的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及教学用具的技术领域，尤其是涉及一种多功能擦黑板装置。
背景技术
现有黑板擦是由木板上面装上毛毡一类容易擦掉粉笔字的材料做成的。在擦黑板时，虽然粉笔字擦掉了，但粉笔灰却到处飞扬，弄脏手、衣服和脸。由于擦黑板时胳膊来回轮动，也很费力气，另外，来回轮动的同时也加大了空气流动，使得粉尘飘的扩散的更远，污染环境，长期吸入粉尘对学生和教师的身心健康非常不利，同时粉尘飞扬很不卫生，且现有的黑板擦寿命短，材料浪费严重，不符合国家节能环保的理念。
同时，在上课时如果板书过多，学生将会出现摘抄不及时问题，并且现在的黑板擦拭过程主要还是要依靠手动擦拭，这样不但影响书写效率，同时还对老师的身体不利。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供多功能擦黑板装置，以缓解了现有技术中存在的学生对板书内容摘抄不及时和黑板擦拭过程主要要依靠人工擦拭等功能过于单一的技术问题。
本发明提供的一种多功能擦黑板装置，包括：框架、黑板擦、文字检测仪、文字识别装置、第一驱动机构、吸尘组件、工作架；
所述工作架沿上下方向可移动的设置在所述框架上；
所述黑板擦沿所述工作架的长度方向可滑动设置在所述工作架上；
所述吸尘组件设置在所述黑板擦靠近黑板的一侧；
所述吸尘组件包括：电机、叶片和负压吸盘；
所述电机带动所述叶片旋转以使得所述负压吸盘处形成负压；
所述文字检测仪设置在所述黑板擦上端部，用于检测黑板上的文字，所述文字检测仪与所述第一驱动机构连接，所述文字检测仪检测到黑板上的文字后控制所述第一驱动机构驱动所述黑板擦运动；
在所述工作架靠近黑板的一侧设置有所述文字识别装置，所述文字识别装置包括：输入单元、运算单元和输出单元；
通过所述输入单元将黑板上的文字扫描成为图片输入所述运算单元内，所述运算单元读取所述输入单元输入的所述图片，并判定输入图片的文字，而后将所述图片输送至所述输出单元将所述图片显示；
在所述黑板擦的腔体内设置有提供与黑板之间吸附力的吸附机构，所述吸附机构用于使所述黑板擦靠近黑板以增加两者之间的压力；在所述工作架和黑板之间设置有具有复位作用的弹簧。
进一步地，所述输入单元包括：扫描仪或摄像头；
通过所述扫描仪或所述摄像头采取图像输入。
进一步地，所述运算单元包括：处理器、图像分割模块、文字识别模块、数据库和储存装置；
所述处理器分别与所述图像分隔模块、文字识别模块、数据库、储存装置电连接。
进一步地，所述工作架通过第二驱动机构驱动使其在所述框架上运动。
进一步地，所述第二驱动机构包括：第二电机、齿轮和齿条；
所述第二电机转动驱动所述齿轮运转，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条设置在所述框架的两侧。
进一步地，所述第一驱动机构包括：第一电机和摩擦轮；
所述第一电机驱动所述摩擦轮带动所述黑板擦左右移动；
所述第一电机设置在所述黑板擦上，所述工作架上设置有用于凹槽，所述摩擦轮设置在所述凹槽内，所述第一电机带动所述摩擦轮在所述凹槽内运动。
进一步地，所述在所述框架的底部设置有吸灰孔用于将擦拭掉的粉笔灰进行二次清洁。
进一步地，所述黑板擦与所述黑板接触处设置有用于擦拭字迹的擦拭布。
进一步地，所述吸附机构包括：设置在所述黑板擦感应线圈和设置在黑板内的导磁体，当所述感应线圈通电后产生磁场，带动所述黑板擦靠近所述黑板。
进一步地，所述多功能擦黑板装置与所述黑板之间可拆卸连接。
本发明提供的多功能擦黑板装置，至少具有以下有益效果：
本发明提供的多功能擦黑板装置，包括：框架、黑板擦、文字检测仪、文字识别装置、第一驱动机构、吸尘组件、工作架；工作架沿上下方向可移动的设置在框架上；黑板擦沿工作架的长度方向可滑动设置在工作架上；吸尘组件设置在黑板擦靠近黑板的一侧；吸尘组件包括：电机、叶片和负压吸盘；电机带动所述叶片旋转以使得负压吸盘处形成负压；文字检测仪设置在黑板擦上端部，用于检测黑板上的文字，文字检测仪与第一驱动机构连接，文字检测仪检测到黑板上的文字后控制第一驱动机构驱动黑板擦运动；在工作架靠近黑板的一侧设置有文字识别装置，文字识别装置包括：输入单元、运算单元和输出单元；通过输入单元将黑板上的文字扫描成为图片输入运算单元内，运算单元读取输入单元输入的图片，并判定输入图片的文字，而后将图片输送至输出单元将图片显示；在黑板擦的腔体内设置有提供与黑板之间吸附力的吸附机构，吸附机构用于使黑板擦靠近黑板以增加两者之间的压力；在工作架和黑板之间设置有具有复位作用的弹簧。
这里，当使用者在黑板上写有文字后，当需要对文字进行擦拭时，这时首先工作架沿框架的上下方向进行移动，为了擦拭过程实现全自动化，通过设置在黑板擦上的文字检测仪，检测到文字后控制黑板擦在工作架的横向方向上移动，直到运动至文字处，而后黑板擦通过吸附机构将使得黑板擦靠近黑板进行擦拭，当文字检测仪检测不到文字后，这时吸附机构不工作，这时通过弹簧提供一定的弹力，使得设置在工作架上的黑板擦与黑板之间弹开，从而减小黑板擦与黑板之间的摩擦力，从而方便黑板擦移动。当在擦拭黑板上字迹之前，通过文字识别装置中的输入单元将黑板上的文字进行拍照提取，以形成图片格式进行进一步处理，这时运算单元对图片进行读取，并判断输入的图片的文字，而后将图片输送至输出单元，这里的输出单元可以是电脑、手机等移动端均可。这样的图片格式的板书将方便学生没有记录完整课堂笔记而进行反复查看，从而提高了学习效率。同时，这里的洗尘组件设置在黑板擦上，使得吸附效果优秀，从而有效避免了因为粉笔灰造成授课者的身体伤害，并且也使得环境卫生得到了一定的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的多功能擦黑板装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的吸尘组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的图1中的黑板擦的局部放大示意图；
图4为本发明实施例提供的吸附机构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的文字识别装置的控制结构示意图。
图标：100-框架；110-吸灰孔；200-黑板擦；300-文字检测仪；400-文字识别装置；410-输入单元；420-运算单元；430-输出单元；500-第一驱动机构；510-摩擦轮；520-第一电机；600-吸尘组件；610-电机；620-叶片；630-负压吸盘；700-工作架；800-吸附机构；810-弹簧；820-感应线圈；900-第二驱动机构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
请参照图1、图2、图3和图4，下面将结合附图对本发明实施例提供的多功能擦黑板装置做详细说明。
本发明至少一个实施例提供的一种多功能擦黑板装置，包括：框架100、黑板擦200、文字检测仪300、文字识别装置400、第一驱动机构500、吸尘组件600、工作架700；
所述工作架700沿上下方向可移动的设置在所述框架100上；
所述黑板擦200沿所述工作架700的长度方向可滑动设置在所述工作架700上；
所述吸尘组件600设置在所述黑板擦200靠近黑板的一侧；
所述吸尘组件600包括：电机610、叶片620和负压吸盘630；
所述电机610带动所述叶片620旋转以使得所述负压吸盘630处形成负压；
所述文字检测仪300设置在所述黑板擦200上端部，用于检测黑板上的文字，所述文字检测仪300与所述第一驱动机构500连接，所述文字检测仪300检测到黑板上的文字后控制所述第一驱动机构500驱动所述黑板擦200运动；
在所述工作架700靠近黑板的一侧设置有所述文字识别装置400，所述文字识别装置400包括：输入单元410、运算单元420和输出单元430；
通过所述输入单元410将黑板上的文字扫描成为图片输入所述运算单元420内，所述运算单元420读取所述输入单元410输入的所述图片，并判定输入图片的文字，而后将所述图片输送至所述输出单元430将所述图片显示；
在所述黑板擦200的腔体内设置有提供与黑板之间吸附力的吸附机构800，所述吸附机构800用于使所述黑板擦200靠近黑板以增加两者之间的压力；在所述工作架700和黑板之间设置有具有复位作用的弹簧810。
需要说明的是，这里，当使用者在黑板上写有文字后，当需要对文字进行擦拭时，这时首先工作架700沿框架100的上下方向进行移动，为了擦拭过程实现全自动化，通过设置在黑板擦200上的文字检测仪300，检测到文字后控制黑板擦200在工作架700的横向方向上移动，直到运动至文字处，而后黑板擦200通过吸附机构800将使得黑板擦200靠近黑板进行擦拭，当文字检测仪300检测不到文字后，这时吸附机构800不工作，这时通过弹簧810提供一定的弹力，使得设置在工作架700上的黑板擦200与黑板之间弹开，从而减小黑板擦200与黑板之间的摩擦力，从而方便黑板擦200移动。当在擦拭黑板上字迹之前，通过文字识别装置400中的输入单元410将黑板上的文字进行拍照提取，以形成图片格式进行进一步处理，这时运算单元420对图片进行读取，并判断输入的图片的文字，而后将图片输送至输出单元430，这里的输出单元430可以是电脑、手机等移动端均可。这样的图片格式的板书将方便学生没有记录完整课堂笔记而进行反复查看，从而提高了学习效率。同时，这里的洗尘组件设置在黑板擦200上，使得吸附效果优秀，从而有效避免了因为粉笔灰造成授课者的身体伤害，并且也使得环境卫生得到了一定的提升。
具体地，所述输入单元410包括：扫描仪或摄像头；
通过所述扫描仪或所述摄像头采取图像输入。这里的扫描仪或摄像头用于图像采取，且输入单元410还包括：分析模块、灰度调整模块、图像去噪模块、二值化模块、倾斜矫正模块。经过这一系列模块的互相配合使用，将扫描仪或摄像头采取的图像进行一系列预处理，以增加图片的清晰度。
这里，运算单元420包括：处理器、图像分割模块、文字识别模块、数据库和储存装置；
所述处理器分别与所述图像分隔模块、文字识别模块、数据库、储存装置电连接。
首先处理器将经过上述输入单元410预处理后的图片进行归一化处理，即将图片变化为预先设定的固定大小的图片，变化后的图像成为归一化图像，归一化的主要目的之一在于，通过将各种不同尺寸的输入图像变换为固定尺寸的图像，以方便后续进行同意的处理。
另外，归一化的另外一个目的在于，为了使在同一文字之间文字形状的偏差变小，而将各种形状的输入图像变换为固定尺寸的图像。由此能够降低同一文字类型的文字图像之间的偏差。
这里的工作架700通过第二驱动机构900驱动使其在所述框架100上运动。
通过第二驱动机构900的运动实现工作架700在框架100上进行上下运动，
具体地，第二驱动机构900包括：第二电机、齿轮和齿条；
所述第二电机转动驱动所述齿轮运转，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条设置在所述框架100的两侧。
工作过程为：这里通过第二电机的运转带动齿轮转动，同时这里的齿轮可以是两个，第二电机为双头电机，通过一个电机运动同时带动两个齿轮进行运动，并且这里的齿轮与设置在框架100两侧的齿条之间相啮合，而这里的第二电机设置在工作架700上。跟随着工作架700一起上下运动。
这里的第二驱动机构900还可以选择为涡轮蜗杆等可以实现工作架700在框架100内上下移动的运动过程的均可以。
这里，用于驱动黑板擦200在工作架700上左右移动的所述第一驱动机构500包括：第一电机520和摩擦轮510；
所述第一电机520驱动所述摩擦轮510带动所述黑板擦200左右移动；
所述第一电机520设置在所述黑板擦200上，所述工作架700上设置有用于凹槽，所述摩擦轮510设置在所述凹槽内，所述第一电机520带动所述摩擦轮510在所述凹槽内运动。
同样这里的第一驱动机构500还可以选择为电机齿轮齿条的啮合传动等方式实现运动。
在所述框架100的底部设置有吸灰孔110用于将擦拭掉的粉笔灰进行二次清洁。即使在用黑板擦200擦拭的过程中，也不可避免的会出现吸尘不彻底的问题，为了达到二次清洁的目的，与底部吸灰孔110通过吸灰装置进行抽真空形成负压，实现这一功能的结构均属于本发明的保护范围，如：电机带动叶片620转动形成负压，或者是使用小型真空泵等。
这里为了方便擦拭，在黑板擦200与所述黑板接触处设置有用于擦拭字迹的擦拭布。同时擦拭布与黑板擦200之间为可拆卸的连接方式，方便使用时间过长后，对擦拭布进行更换。
吸附机构800包括：设置在所述黑板擦200感应线圈820和设置在黑板内的导磁体，当所述感应线圈820通电后产生磁场，带动所述黑板擦200靠近所述黑板。这里的黑板内有一层铁皮，作为导磁体，当黑板擦200内的感应线圈820通电后，通电螺线圈对黑板有吸引力，从而使得黑板擦200带动工作架700一起靠近黑板，并压紧黑板的外表面。
为了方便维修，这里的多功能擦黑板装置与所述黑板之间可拆卸连接。
以上对本发明的多功能黑板装置进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种多功能擦黑板装置，其特征在于，包括：框架、黑板擦、文字检测仪、文字识别装置、第一驱动机构、吸尘组件、工作架；
所述工作架沿上下方向可移动的设置在所述框架上；
所述黑板擦沿所述工作架的长度方向可滑动设置在所述工作架上；
所述吸尘组件设置在所述黑板擦靠近黑板的一侧；
所述吸尘组件包括：电机、叶片和负压吸盘；
所述电机带动所述叶片旋转以使得所述负压吸盘处形成负压；
所述文字检测仪设置在所述黑板擦上端部，用于检测黑板上的文字，所述文字检测仪与所述第一驱动机构连接，所述文字检测仪检测到黑板上的文字后控制所述第一驱动机构驱动所述黑板擦运动；
在所述工作架靠近黑板的一侧设置有所述文字识别装置，所述文字识别装置包括：输入单元、运算单元和输出单元；
通过所述输入单元将黑板上的文字扫描成为图片输入所述运算单元内，所述运算单元读取所述输入单元输入的所述图片，并判定输入图片的文字，而后将所述图片输送至所述输出单元将所述图片显示；
在所述黑板擦的腔体内设置有提供与黑板之间吸附力的吸附机构，所述吸附机构用于使所述黑板擦靠近黑板以增加两者之间的压力；在所述工作架和黑板之间设置有具有复位作用的弹簧。
2.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述输入单元包括：扫描仪或摄像头；
通过所述扫描仪或所述摄像头采取图像输入。
3.根据权利要求2所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述运算单元包括：处理器、图像分割模块、文字识别模块、数据库和储存装置；
所述处理器分别与所述图像分隔模块、文字识别模块、数据库、储存装置电连接。
4.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述工作架通过第二驱动机构驱动使其在所述框架上运动。
5.根据权利要求4所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括：第二电机、齿轮和齿条；
所述第二电机转动驱动所述齿轮运转，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条设置在所述框架的两侧。
6.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括：第一电机和摩擦轮；
所述第一电机驱动所述摩擦轮带动所述黑板擦左右移动；
所述第一电机设置在所述黑板擦上，所述工作架上设置有用于凹槽，所述摩擦轮设置在所述凹槽内，所述第一电机带动所述摩擦轮在所述凹槽内运动。
7.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述在所述框架的底部设置有吸灰孔用于将擦拭掉的粉笔灰进行二次清洁。
8.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述黑板擦与所述黑板接触处设置有用于擦拭字迹的擦拭布。
9.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述吸附机构包括：设置在所述黑板擦感应线圈和设置在黑板内的导磁体，当所述感应线圈通电后产生磁场，带动所述黑板擦靠近所述黑板。
10.根据权利要求1所述的多功能擦黑板装置，其特征在于，所述多功能擦黑板装置与所述黑板之间可拆卸连接。
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