CN110930830A

CN110930830A - 一种数学教学用概率学快速演示装置

Info

Publication number: CN110930830A
Application number: CN201911353834.XA
Authority: CN
Inventors: 戴德颐; 燕学博; 孙兆群
Original assignee: NANJING ZHONGSHILIAN EDUCATION SCIENCE AND TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
Current assignee: NANJING ZHONGSHILIAN EDUCATION SCIENCE AND TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-03-27

Abstract

本发明涉及教育设备领域，具体是一种数学教学用概率学快速演示装置，包括框架和底板座，所述框架安装固定于底板座上，所述框架的内侧设置有透明真空筒，透明真空筒内设有至少一个骰子，所述透明真空筒的两侧中部分别安装固定有一个支撑轴，且所述支撑轴与框架转动连接，所述框架上还安装有与其中一个支撑轴连接的驱动电机，所述框架的内顶部安装有一个摄像头，框架的顶部还安装有识别模块、控制器和显示屏。本发明可快速进行概率分布演示和统计，利于提升学生的学习效率和老师的教学效率，具有很好的应用前景。

Description

一种数学教学用概率学快速演示装置

技术领域

本发明涉及教育设备领域，具体是一种数学教学用概率学快速演示装置。

背景技术

概率又称机率、机会率和或然率，它是数学概率论的基本概念，是一个在0到1之间的实数，是对随机事件发生之可能性的度量。概率可以描述复杂系统中的内在机制及规律性，在数学、统计学、物理、人工智能、计算机科学及哲学等学科中都会用到，概率的概念也常常应用在生活中，例如风险评估及以金融市场的交易等。

在数学的教学中，常常会用到概率演示装置，用以加强学生对概率的理解，但是现有的概率演示装置，结构较为单一，操作不便，其演示的效果不够直观，且无法快速进行概率分布演示和统计，不利于提升学生的学习效率和老师的教学效率。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种数学教学用概率学快速演示装置，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种数学教学用概率学快速演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种数学教学用概率学快速演示装置，包括框架和底板座，所述框架安装固定于底板座上，所述框架的内侧设置有透明真空筒，透明真空筒内设有至少一个骰子，所述透明真空筒的两侧中部分别安装固定有一个支撑轴，且所述支撑轴与框架转动连接，所述框架上还安装有与其中一个支撑轴连接的驱动电机，所述框架的内顶部安装有一个用于对骰子上表面的点数图像进行拍摄的摄像头，所述框架的顶部还安装有用于对摄像头拍摄的图像进行骰子点数识别的识别模块，框架的顶部还安装有用于对识别模块识别的骰子点数获取和统计的控制器，框架的顶部还安装有用于对控制器获取和统计的骰子点数进行显示的显示屏，所述摄像头通过识别模块与控制器电性连接，控制器还分别与显示屏和驱动电机电性连接。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：

1）通过在特殊结构的透明真空筒内设置骰子，且通过驱动电机和手动组件可自由选择通过电动或手动带动透明真空筒旋转，使得骰子在真空腔内翻动，记录骰子顶部点数的出现概率；摇柄、连杆和连接头构成的整体方便与转轴连接和拆卸，即在通过驱动电机带动透明真空筒旋转时，方便将摇柄、连杆和连接头构成的整体拆下，提升装置的工作性能；

2）通过摄像头、控制器和显示屏的设置，方便快速的对骰子顶部的点数进行识别和统计，利于快速获取概率分布，提升教学的效率；

3）通过制动组件的结构设置，两个制动伸缩缸和制动板的配合设置，可对配重轮快速制动，通过配重轮的设置还可提升透明真空筒转动的稳定性。

综上所述，该数学教学用概率学快速演示装置，结构新颖简单，可快速进行概率分布演示和统计，利于提升学生的学习效率和老师的教学效率，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例中制动组件部分的结构示意图。

图3为本发明实施例中透明真空筒部分的结构示意图。

图4为本发明实施例中手动组件部分的局部剖视结构示意图。

图中：1-支撑轴，2-制动组件，3-固定板，4-配重轮，5-制动板，6-制动伸缩缸，7-框架，8-显示屏，9-摄像头，10-控制器，11-透明真空筒，12-主动齿轮，13-转轴，14-连杆，15-摇柄，16-驱动电机，17-电机支架，18-从动齿轮，19-底板座，20-脚垫，21-骰子，22-真空腔，23-手动组件，24-连接头，25-磁铁，26-连接槽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，一种数学教学用概率学快速演示装置，包括框架7和底板座19，所述框架7安装固定于底板座19上，底板座19的底部还设置有多个脚垫20，通过脚垫20可起到稳定支撑的作用，所述框架7的内侧设置有透明真空筒11，透明真空筒11内设有至少一个骰子21，所述透明真空筒11的两侧中部分别安装固定有一个支撑轴1，且所述支撑轴1与框架7转动连接，所述框架7上还安装有与其中一个支撑轴1连接的驱动电机16，驱动电机16还通过电机支架17与框架7连接固定，通过驱动电机16可驱动支撑轴1旋转，进而带动透明真空筒11旋转，所述框架7的内顶部安装有一个用于对骰子21上表面的点数图像进行拍摄的摄像头9，所述框架7的顶部还安装有用于对摄像头9拍摄的图像进行骰子21点数识别的识别模块，框架7的顶部还安装有用于对识别模块识别的骰子21点数获取和统计的控制器10，框架7的顶部还安装有用于对控制器10获取和统计的骰子21点数进行显示的显示屏8，所述摄像头9通过识别模块与控制器10电性连接，控制器10还分别与显示屏8和驱动电机16电性连接，通过摄像头9进行拍摄，识别模块进行点数识别，后通过显示屏8进行点数显示和统计，即完成快速的概率学演示。

实施例2

请参阅图1-4，本实施例与实施例1的不同之处在于：

本实施例中，如图2所示，远离所述驱动电机16一侧的支撑轴1上还安装有制动组件2，所述制动组件2包括固定板3、配重轮4、制动板5和制动伸缩缸6，所述配重轮4为圆盘状结构，配重轮4安装固定于框架7外侧的支撑轴1上，所述配重轮4的上下两侧分别设有能够对配重轮4制动的弧形制动板5，两个所述制动板5的外侧分别安装固定有一个制动伸缩缸6，制动伸缩缸6与控制器10电性连接，上侧的所述制动伸缩缸6安装固定于固定板3上，固定板3安装固定于框架7上，下侧的所述制动伸缩缸6安装固定于底板座19上，通过两个制动伸缩缸6和制动板5的配合设置，可对配重轮4快速制动，通过配重轮4的设置还可提升透明真空筒11转动的稳定性。

本实施例中，如图3所示，所述透明真空筒11为圆柱形筒体结构，透明真空筒11的内腔为真空腔22，骰子21设于真空腔22内，透明真空筒11采用透明钢化玻璃制成，通过透明真空筒11的特殊结构设置，可提升概率演示的科学严谨性。

本实施例中，如图4所示，靠近所述驱动电机16一侧的支撑轴1上还安装有手动组件23，所述手动组件23包括主动齿轮12、转轴13、连杆14、摇柄15、从动齿轮18和连接头24，所述从动齿轮18安装固定于支撑轴1上，所述转轴13转动安装于框架7上，转轴13上安装固定有主动齿轮12，且所述主动齿轮12和从动齿轮18啮合连接，所述转轴13上可拆卸安装有连接头24，连接头24的外端安装固定有连杆14，连杆14上远离连接头24的另一端转动安装有摇柄15，通过摇柄15可对连杆14、连接头24、转轴13和主动齿轮12构成的整体摇动，进而带动从动齿轮18和支撑轴1转动，以实现对透明真空筒11的手动旋转。

进一步的，所述连接头24为棱台状结构，连接头24的大头安装固定于连杆14上，所述转轴13上开设有能够与连接头24相配合的连接槽26，所述连接槽26的内端还安装固定有能够对连接头24磁吸的磁铁25，通过连接头24和连接槽26的结构设置，利于通过连接头24对转轴13联动，通过磁铁25的设置，提升连接头24连接于连接槽26上的可靠性。

该数学教学用概率学快速演示装置，在实际应用时，具有以下突出优点：

1）通过在特殊结构的透明真空筒11内设置骰子21，且通过驱动电机16和手动组件23可自由选择通过电动或手动带动透明真空筒11旋转，使得骰子21在真空腔22内翻动，记录骰子21顶部点数的出现概率；摇柄15、连杆14和连接头24构成的整体方便与转轴13连接和拆卸，即在通过驱动电机16带动透明真空筒11旋转时，方便将摇柄15、连杆14和连接头24构成的整体拆下，提升装置的工作性能；

2）通过摄像头9、控制器10和显示屏8的设置，方便快速的对骰子21顶部的点数进行识别和统计，利于快速获取概率分布，提升教学的效率；

3）通过制动组件2的结构设置，两个制动伸缩缸6和制动板5的配合设置，可对配重轮4快速制动，通过配重轮4的设置还可提升透明真空筒11转动的稳定性。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.一种数学教学用概率学快速演示装置，包括框架（7）和底板座（19），其特征在于：

所述框架（7）安装固定于底板座（19）上，所述框架（7）的内侧设置有透明真空筒（11），透明真空筒（11）内设有至少一个骰子（21），所述透明真空筒（11）的两侧中部分别安装固定有一个支撑轴（1），且所述支撑轴（1）与框架（7）转动连接，所述框架（7）上还安装有与其中一个支撑轴（1）连接的驱动电机（16）；

所述框架（7）的内顶部安装有一个用于对骰子（21）上表面的点数图像进行拍摄的摄像头（9），所述框架（7）的顶部还安装有用于对摄像头（9）拍摄的图像进行骰子（21）点数识别的识别模块，所述框架（7）的顶部还安装有用于对识别模块识别的骰子（21）点数获取和统计的控制器（10），所述框架（7）的顶部还安装有用于对控制器（10）获取和统计的骰子（21）点数进行显示的显示屏（8）；所述摄像头（9）通过识别模块与控制器（10）电性连接，控制器（10）还分别与显示屏（8）和驱动电机（16）电性连接。

2.根据权利要求1所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，远离所述驱动电机（16）一侧的支撑轴（1）上还安装有制动组件（2）。

3.根据权利要求2所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，所述制动组件（2）包括固定板（3）、配重轮（4）、制动板（5）和制动伸缩缸（6）；

所述配重轮（4）为圆盘状结构，配重轮（4）安装固定于框架（7）外侧的支撑轴（1）上，所述配重轮（4）的上下两侧分别设有能够对配重轮（4）制动的弧形制动板（5），两个所述制动板（5）的外侧分别安装固定有一个制动伸缩缸（6），制动伸缩缸（6）与控制器（10）电性连接；上侧的所述制动伸缩缸（6）安装固定于固定板（3）上，固定板（3）安装固定于框架（7）上；下侧的所述制动伸缩缸（6）安装固定于底板座（19）上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，所述透明真空筒（11）为圆柱形筒体结构，透明真空筒（11）的内腔为真空腔（22），骰子（21）设于真空腔（22）内，透明真空筒（11）采用透明钢化玻璃制成。

5.根据权利要求4所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，靠近所述驱动电机（16）一侧的支撑轴（1）上还安装有手动组件（23）。

6.根据权利要求5所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，所述手动组件（23）包括主动齿轮（12）、转轴（13）、连杆（14）、摇柄（15）、从动齿轮（18）和连接头（24）；

所述从动齿轮（18）安装固定于支撑轴（1）上，所述转轴（13）转动安装于框架（7）上，转轴（13）上安装固定有主动齿轮（12），且所述主动齿轮（12）和从动齿轮（18）啮合连接；所述转轴（13）上可拆卸安装有连接头（24），连接头（24）的外端安装固定有连杆（14），连杆（14）上远离连接头（24）的另一端转动安装有摇柄（15）。

7.根据权利要求6所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，所述连接头（24）为棱台状结构，连接头（24）的大头安装固定于连杆（14）上，所述转轴（13）上开设有能够与连接头（24）相配合的连接槽（26）。

8.根据权利要求7所述的数学教学用概率学快速演示装置，其特征在于，所述连接槽（26）的内端还安装固定有能够对连接头（24）磁吸的磁铁（25）。