CN111993817A - 一种适用智能教学系统的教学调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用智能教学系统的教学调节装置，包括黑板，所述装置还包括控制器、用于调节黑板升降运动的升降机构和用于将净化后的空气吹向授课人员的净化导风机构，所述升降机构及净化导风机构均与控制器电连接。通过升降机构的设置，便于调节黑板的高度，能够实现黑板的高度与不同身高的授课老师的匹配性需求。通过净化导风机构的设置，便于将净化后的空气导向授课老师，一方面能够将粉尘吹向远离老师的空间，另一方面也提高老师上课时的舒适性。

Description

一种适用智能教学系统的教学调节装置

技术领域

本发明涉及智能教学技术领域，尤其涉及一种适用智能教学系统的教学调节装置。

背景技术

目前，我国各类普通高校、职业技术院校及技工学校各个大学的工程技术教学中，随着教学手段的丰富多样，多媒体教学的效果远比一般讲学的效果好，获得大范围的推广。但是有些知识，结合黑板的使用，能够方便学生更好的理解授课老师所需要讲的知识。目前的黑板都是固定在教室前端的墙面上，无法移动。若将黑板挂在较高的位置，方便个子高的老师书写，但是个子相对矮小的老师则书写不方便。因此，设计一款能够调节高度的黑板以适应不同身高的老师，做的老师在省力的高度位置书写，是很有必要的。此外，授课老师在书写后，若擦掉书写在黑板上的字，会产生大量的粉尘，若不及时吹走，对老师的肺部不利。并且在天气有一些热，但是还未达到需要开空调的前提下，也需要对老师吹风降温，提高授课老师讲课的舒适性。

再者，授课老师课堂上授课的内容，时间一长学生容易忘记，因此，如何能够较好的重新温习授课内容，也是需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种适用智能教学系统的教学调节装置，目的是实现黑板的高度可调，同时便于将净化后的空气吹向授课老师。

基于上述目的，本发明提供了一种适用智能教学系统的教学调节装置，包括黑板，所述装置还包括控制器、用于调节黑板升降运动的升降机构和用于将净化后的空气吹向授课人员的净化导风机构，所述升降机构及净化导风机构均与控制器电连接。

所述升降机构包括第一驱动电机、齿轮、滚轮、设于墙体上的导轨和与导轨相平行设置的齿条，所示第一驱动电机的输出端与齿轮传动连接，所述齿轮与黑板的背面固定连接，所述齿轮与齿条啮合连接，所述滚轮设于黑板的背面，且滚轮可在导轨上滚动。

所述装置还包括设于黑板上的红外测距传感器，所述第一驱动电机、红外测距传感器均与控制器电连接。

所述净化导风机构包括第一底座、第一旋转臂、风机、设于风机进风口处的空气净化单元、设于风机出风口端的第一摄像头和设于第一底座内的第二驱动电机，所述风机通过旋转臂与第二驱动电机连接，所述第二驱动电机及第一摄像头均与控制器电通信连接。

所述空气净化单元包括喇叭状容纳腔体和设于喇叭状容纳腔体内的空气过滤结构，所述喇叭状容纳腔体从进气口到出气口方向的横截面积逐渐减小，所述喇叭状容纳腔体的出气口与风机的进气口连接。

所述空气过滤结构为吸音过滤棉。

所述装置还包括第二底座、第二旋转臂、录像机和设于第二底座内的第三驱动电机，所述录像机通过第二旋转臂与第三驱动电机连接，所述第三驱动电机与控制器电通信连接。

所述录像机与讲台上的电脑电连接。

所述升降机构包括设于墙面上的滑槽、电动推杆和与滑槽滑动连接的滑块，所述滑槽的导向方向与黑板的升降方向相同，所述黑板的背面与滑块固定连接，所述电动推杆的伸缩端与黑板的顶部连接。

本发明的有益效果：本发明通过升降机构的设置，便于调节黑板的高度，能够实现黑板的高度与不同身高的授课老师的匹配性需求。通过净化导风机构的设置，便于将净化后的空气导向授课老师，一方面能够将粉尘吹向远离老师的空间，另一方面也提高老师上课时的舒适性。本发明通过设置录像功能，便于通过视频记录老师的授课内容，方便以后学生温习。录像功能与多媒体教室中的电脑连接，便于授课老师启动录像功能和存储。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，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1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1的工作原理框图；

图3为本发明实施例2黑板处的结构示意图。

图中标记为：

1、黑板；2、齿轮；3、滚轮；4、导轨；5、齿条；6、红外测距传感器；7、第一底座；8、第一旋转臂；9、风机；10、第一摄像头；11、喇叭状容纳腔；12、温度传感器；13、第一伸缩臂；14、第二底座；15、第二旋转臂；16、录像机；17、第二伸缩臂；18、电脑；19、滑槽；20、电动推杆；21、滑块。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书的实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书的实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例1

如图1至图2所示，一种适用智能教学系统的教学调节装置，包括黑板1，该教学调节装置还包括控制器、用于调节黑板1升降运动的升降机构和用于将净化后的空气吹向授课人员的净化导风机9构，所述升降机构及净化导风机9构均与控制器电连接。其中，控制器用于控制升降机构通过升降机构的设置，便于调节黑板的高度，能够实现黑板的高度与不同身高的授课老师的匹配性需求。通过净化导风机构的设置，便于将净化后的空气导向授课老师，一方面能够将粉尘吹向远离老师的空间，另一方面也提高老师上课时的舒适性。

本实施例中，升降机构包括第一驱动电机、齿轮2、滚轮3、设于墙体上的导轨4和与导轨4相平行设置的齿条5，第一驱动电机的输出端与齿轮传动连接，齿轮2与黑板1的背面固定连接，齿轮2与齿条5啮合连接，滚轮3设于黑板1的背面，且滚轮3可在导轨4上滚动。具体而言，导轨和齿条均竖直固定在墙体上，且导轨与齿条相平行设置；第一驱动电机通过电机座安装于黑板的背面上，第一驱动电机启动后，通过第一驱动电机带动齿轮在齿条上运动，同时滚轮在导轨上作同步运动，从而使得黑板上下移动。为了提高黑板升降的稳定性，作为优选的设置方式是，齿条设置于黑板背面中心部位对应的墙体上，且为竖直向下设置；齿轮设置于黑板背面的中心处，使得黑板上下运行的更加稳定；导轨设置两个，两个导轨对称设置于齿条的两侧，两个导轨对应的黑板背面处设置有可沿相应导轨滚动的滚轮。

为了更方便的监测授课老师的身高，以便于控制器控制升降机构对应将黑板升降到合适的高度，上述教学调节装置还包括设于黑板1上的红外测距传感器6，第一驱动电机、红外测距传感器6均与控制器电连接。具体而言，可将红外测距传感器设于黑板侧边的上部，红外测距传感器可以通过无线信号的模式，将数据发送至控制器的信号传输模块，存储在存储模块中，由处理器模块进行处理判断。本实施例中，红外测距传感器与地面的距离为初始距离，当红外测距传感器监测到人头，测出与人头的相对距离，通过相对距离的确定，控制器对升降机构的启停、移动方向控制，使黑板移动，从而使黑板离地高度与不同身高的使用者相匹配。控制器可采用单片机或PLC控制器。

净化导风机9构包括第一底座7、第一旋转臂8、风机9、设于风机9进风口处的空气净化单元、设于风机9出风口端的第一摄像头10和设于第一底座7内的第二驱动电机，风机9通过旋转臂与第二驱动电机连接，第二驱动电机及第一摄像头10均与控制器电通信连接。通过摄像头采集人脸的图像信息，并将此图像信息储存到图像存储模块。具体而言，当红外摄像头的红外感应器感应到有风机前方有人时，通过第一驱动电机驱动第一旋转臂旋转，进而调整红外摄像头的转动角度，当红外摄像头采集到人脸图像信息时，与图像存储模块中存储的图像信息进行对比，若符合此图像信息，由控制器控制驱动电机停止驱动传动，并控制风机转动，进行吹风降温。使用此结构前，可以事先对需要吹风的多个人进行图像采集，便于之后对这些人进行吹风降温。为了便于适应不同身高老师的图像采集需求，风机可通过第一伸缩臂13与第一旋转臂相连接。为了便于自动化控制风机启动，在第一旋转臂上设有温度传感器，温度传感器与控制器电连接。温度较高时，温度传感器采集此时的温度信号传递给控制器，控制器对此信号进行处理，与预设定的温度值相对比，若高于设定值，则控制器控制风机启动。第一旋转臂为中空结构，内部设置电连接线。通过供电电压对上述各部件进行供电。

空气净化单元包括喇叭状容纳腔11体和设于喇叭状容纳腔11体内的空气过滤结构，所述喇叭状容纳腔11体从进气口到出气口方向的横截面积逐渐减小，所述喇叭状容纳腔11体的出气口与风机9的进气口连接。此种喇叭状结构的布置，便于风机带动外套外界的空气导入外套内侧，利于空气流通，使得更多的冷空气导入外套内侧对人体进行降温。优选的，空气过滤结构为吸音过滤棉。采用吸音过滤棉，能够起到进一步过滤效果的同时，具有吸音效果，减轻风机吹风带来的噪音。

作为进一步的改进，该教学调节装置还包括第二底座14、第二旋转臂15、录像机16和设于第二底座14内的第三驱动电机，录像机16通过第二旋转臂15与第三驱动电机连接，第三驱动电机与控制器电通信连接。具体而言，当授课老师进行授课时，通过控制器控制第三驱动电机启动，进而控制第二旋转臂转动，以调节录像机对准老师的讲课位置，之后控制录像机打开，进行录制视频。此种结构设置，将授课老师的授课内容记录下来，方便留给学生拷贝学习，进一步为学生提供学习保障。同上述风机的设置类似，为了便于适应不同高度的老师进行使用，录像机通过第二伸缩臂17与第二旋转臂连接，以增加不同授课老师录制视频的适应性。在第二旋转臂上可设置第二摄像头，第二摄像头与控制器电连接，第二摄像头采集图像信息，传递给控制器，便于控制器控制录像机对准授课老师。

为了便于授课老师记录及控制上课的视屏，录像机16与讲台上的电脑18电连接。具体而言，将多媒体教室的电脑通过电连接线与录像机电连接。在授课时，老师打开电脑，通过电脑控制录像机的开启，同时可以将录像机录制的视屏拷贝到电脑中存储，方便学生下课后复制拷贝。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于，如图3所示，升降机构包括设于墙面上的滑槽19、电动推杆20和与滑槽滑动连接的滑块21，滑槽19的导向方向与黑板1的升降方向相同，黑板1的背面与滑块固定连接，电动推杆20的伸缩端与黑板1的顶部连接。具体设置时，滑槽竖直固定于墙面上，电动推杆的伸缩方向为竖直方向，电动推杆的伸缩端与黑板的顶端可拆卸固定连接。需要调节黑板的高度时，通过电动推杆带动黑板升降运动。为了便于自动化控制此黑板的升降，同实施例1中类似，电动推杆与控制器电连接。在黑板的侧边上部设置相应的测距传感器，测距传感器与控制器电连接，控制器控制电动推杆的升降运动原理与实施例1中的类似，这里不再过多螯述。为了提高黑板升降的稳定性，作为优选的设置方式是，滑槽设置两个，两个滑槽设置在黑板的两竖向侧边，两个滑槽对应的黑板背面处固定连接有可沿相应滑槽滑动的滑块。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用智能教学系统的教学调节装置，包括黑板，其特征在于，所述装置还包括控制器、用于调节黑板升降运动的升降机构和用于将净化后的空气吹向授课人员的净化导风机构，所述升降机构及净化导风机构均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述升降机构包括第一驱动电机、齿轮、滚轮、设于墙体上的导轨和与导轨相平行设置的齿条，所示第一驱动电机的输出端与齿轮传动连接，所述齿轮与黑板的背面固定连接，所述齿轮与齿条啮合连接，所述滚轮设于黑板的背面，且滚轮可在导轨上滚动。

3.根据权利要求2所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述装置还包括设于黑板上的红外测距传感器，所述第一驱动电机、红外测距传感器均与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述净化导风机构包括第一底座、第一旋转臂、风机、设于风机进风口处的空气净化单元、设于风机出风口端的第一摄像头和设于第一底座内的第二驱动电机，所述风机通过旋转臂与第二驱动电机连接，所述第二驱动电机及第一摄像头均与控制器电通信连接。

5.根据权利要求4所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述空气净化单元包括喇叭状容纳腔体和设于喇叭状容纳腔体内的空气过滤结构，所述喇叭状容纳腔体从进气口到出气口方向的横截面积逐渐减小，所述喇叭状容纳腔体的出气口与风机的进气口连接。

6.根据权利要求5所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述空气过滤结构为吸音过滤棉。

7.根据权利要求1所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述装置还包括第二底座、第二旋转臂、录像机和设于第二底座内的第三驱动电机，所述录像机通过第二旋转臂与第三驱动电机连接，所述第三驱动电机与控制器电通信连接。

8.根据权利要求7所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述录像机与讲台上的电脑电连接。

9.根据权利要求1所述的适用智能教学系统的教学调节装置，其特征在于，所述升降机构包括设于墙面上的滑槽、电动推杆和与滑槽滑动连接的滑块，所述滑槽的导向方向与黑板的升降方向相同，所述黑板的背面与滑块固定连接，所述电动推杆的伸缩端与黑板的顶部连接。

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