CN112991887A - 一种数学用离散型随机变量演示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数学用离散型随机变量演示装置，包括底座，底座的上方设置有圆筒搅拌盒，底座向上设置有穿过圆筒搅拌盒底部且上端开口的输送通道，圆筒搅拌盒内与输送通道之间设置有多个多种颜色的小球；输送通道于圆筒搅拌盒的下方设置有支撑环，圆筒搅拌盒的下端与支撑环之间设置有转动展示环，向下贯穿转动展示环开设有多个落球通道，转动展示环相对于每一落球通道的前侧均开设有与之连通的展示口，圆筒搅拌盒的底部开设有落球孔，支撑环开设有远离落球孔的出球孔，转动展示环的边缘设置有转动齿轮，支撑环安装有第一驱动电机，第一驱动电机连接有与驱动齿轮；本发明设计合理，操作简单，可根据需求控制演示离散型随机变量演示的内容。
Description
技术领域
本发明涉及数学教学设备技术领域，特别涉及一种数学用离散型随机变量演示装置。
背景技术
数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科，从某种角度看属于形式科学的一种。而在人类历史发展和社会生活中，数学也发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
随机取值的变量就是随机变量，随机变量分为离散型随机变量与连续型随机变量两种，随机变量的函数仍为随机变量。有些随机变量，它全部可能取到的不相同的值是有限个或可列无限多个，也可以说概率以一定的规律分布在各个可能值上。这种随机变量称为"离散型随机变量"。
在教学过程中，为了方便学生理解，经常会向学生进行离散型随机变量的演示，但是现有的演示装置设计不合理，根据需求控制性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种数学用离散型随机变量演示装置，设计合理，操作简单，可根据需求控制演示离散型随机变量演示的内容。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种数学用离散型随机变量演示装置，包括底座，所述底座的上方设置有圆筒搅拌盒，所述底座向上设置有穿过所述圆筒搅拌盒底部且上端开口的输送通道，所述圆筒搅拌盒内与所述输送通道之间设置有多个多种颜色的小球；
所述输送通道于所述圆筒搅拌盒的下方设置有支撑环，所述圆筒搅拌盒的下端与所述支撑环之间设置有与所述输送通道转动连接的转动展示环，向下贯穿所述转动展示环开设有多个落球通道，所述转动展示环相对于每一落球通道的前侧均开设有与之连通的展示口，每一展示口均设置有透明挡片，所述圆筒搅拌盒的底部开设有与所述落球通道位置相对应的落球孔，所述支撑环开设有远离所述落球孔且与所述落球通道位置相对应的出球孔，所述转动展示环的边缘设置有转动齿轮，所述支撑环安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的动力输出轴连接有与所述传动齿轮相啮合的驱动齿轮；
所述输送通道的外壁向内开设有环形槽，所述环形槽内转动连接有转动环，所述疏通通道的侧壁内开设有安装槽，所述安装槽内安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的动力输出轴连接有驱动所述转动环转动的驱动盘，所述转动环连接有多个向下设置的搅拌条；
所述底座的上端设置有操作面板，所述操作面板的前端设置有显示屏及多个操作按钮，所述操作面板内设置有控制器，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述显示屏及每一操作按钮均与所述控制器电连。
通过采用上述技术方案，使用前首先根据需求在圆筒搅拌盒内放入多个多种颜色的小球，演示时选择需要取出小球的个数，随后第二驱动电机开始工作，带动转动环转动使搅拌条搅拌内部的小球，使内部的小球随时保持随机混合，并且第一驱动电机工作带动转动展示环向出球孔方向转动，每当转动到其中一个落球通道与落球孔相连通时，停止转动短暂时间，使运动中的一个小球通过落球孔落入到落球通道内，重复落球，直至达到指定的取出小球的数量，第一驱动电机及第二驱动电机停止工作，透过透明挡片观察落球通道内小球的颜色，完成用小球演示离散型随机变量的分布。
本发明的进一步设置为：所述输送通道的内壁设置有与所述控制器电连的直线电机，所述直线电机包括沿所述输送通道内壁从下向上设置的磁轨、沿所述磁轨滑动的动子，所述动子连接有与所述输送通道内部形状相匹配的托盘，所述出球孔向下连通有与所述输送通道内部相连通的回球通道。
通过采用上述技术方案，当演示完后，第一驱动电机继续工作，使转动展示环继续向前转动，使落球通道内的小球逐渐通过出球孔及回球通道落入到输送通道内托盘的上端，小球完全掉落后，第一驱动电机停止工作并且直线电机开始工作，使动子带动托盘向上运动，当托盘到达输送通道的开口端时，小球从托盘上滚落到圆筒搅拌盒的底部，完成小球的回收。
本发明的进一步设置为：所述托盘靠近所述回球通道下端开口的边缘向上设置有挡边。
通过采用上述技术方案，向上运动过程中挡边首先向上挡住回球通道下端的开口，防止小球卡在回球通道内。
本发明的进一步设置为：所述托盘的上表面为圆润的弧形凸起。
本发明的进一步设置为：所述圆筒搅拌盒的上端开口，所述圆筒搅拌盒的开口端可拆卸连接有盒盖。
本发明的进一步设置为：所述圆筒搅拌盒的侧壁采用透明材质。
本发明的进一步设置为：所述支撑环向上设置有用于安装所述第一驱动电机的安装壳。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
其一、本发明通过自动随机取出小球来演示离散型随机变量的分布，并且取出小球的数量可根据需求自由选择，操作简单，可根据需求控制取出小球的数量，有助于加强学生对离散型随机变量的理解；
其二、本发明在完成离散型随机变量的演示后，能够自动回收取出的小球，避免了人工回收小球的麻烦，同时有效避免了小球的丢失。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2主要用于展示圆筒搅拌盒内的小球；
图3是输送通道及转动展示环的局部剖视图。
图中：1、底座；2、圆筒搅拌盒；21、盒盖；22、落球孔；3、输送通道；31、支撑环；32、出球孔；33、环形槽；34、回球通道；35、安装壳；4、小球；5、转动展示环；51、落球通道；52、展示口；53、透明挡片；54、转动齿轮；6、第一驱动电机；61、驱动齿轮；7、转动环；71、第二驱动电机；72、驱动盘；73、搅拌条；8、直线电机；81、磁轨；82、动子；83、托盘；84、挡边；9、操作面板；91、显示屏；92、操作按钮；10、电源线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例，参照图1-3，一种数学用离散型随机变量演示装置，包括底座1，底座1的上方设置有一个圆筒搅拌盒2，圆筒搅拌盒2的侧壁采用透明材质，圆筒搅拌盒2的上端开口，圆筒搅拌盒2的开口端可拆卸连接有一个盒盖21，底座1向上设置有一个穿过圆筒搅拌盒2底部且上端开口的输送通道3，圆筒搅拌盒2内与输送通道3之间设置有多个多种颜色的小球4。
输送通道3于圆筒搅拌盒2的下方设置有一圈支撑环31，圆筒搅拌盒2的下端与支撑环31之间设置有一圈与输送通道3转动连接的转动展示环5，向下贯穿转动展示环5开设有多个落球通道51，转动展示环5相对于每一落球通道51的前侧均开设有一个与之连通的展示口52，每一展示口52均设置有一块透明挡片53，圆筒搅拌盒2的底部开设有一个与落球通道51位置相对应的落球孔22，支撑环31开设有一个远离落球孔22且与落球通道51位置相对应的出球孔32，转动展示环5的边缘设置有一圈转动齿轮54，支撑环31安装有一台第一驱动电机6，支撑环31向上设置有一个用于安装第一驱动电机6的安装壳35，第一驱动电机6的动力输出轴连接有一个与传动齿轮相啮合的驱动齿轮61。
输送通道3的外壁向内开设有一圈环形槽33，环形槽33内转动连接有一圈转动环7，疏通通道的侧壁内开设有一个安装槽，安装槽内安装有一台第二驱动电机71，第二驱动电机71的动力输出轴连接有一个驱动转动环7转动的驱动盘72，驱动盘72通过摩擦驱动转动环7转动，转动环7连接有六条向下设置的搅拌条73。
输送通道3的内壁设置有一条直线电机8，直线电机8包括沿输送通道3内壁从下向上设置的磁轨81、沿磁轨81滑动的动子82，动子82连接有一个与输送通道3内部形状相匹配的托盘83，出球孔32向下连通有一条与输送通道3内部相连通的回球通道34，托盘83靠近回球通道34下端开口的边缘向上设置有一条挡边84，托盘83的上表面为圆润的弧形凸起。
底座1的上端设置有一个操作面板9，操作面板9的前端设置有一块显示屏91及多个操作按钮92，操作面板9内设置有一个控制器(图略)，第一驱动电机6、第二驱动电机71、直线电机8、显示屏91及每一操作按钮92均与控制器电连，操作面板9连接有与控制器电连的电源线10。
使用方式：使用前首先根据需求在圆筒搅拌盒2内放入多个多种颜色的小球4，演示时选择需要取出小球4的个数，随后第二驱动电机71开始工作，带动转动环7转动使搅拌条73搅拌内部的小球4，使内部的小球4随时保持随机混合，并且第一驱动电机6工作带动转动展示环5向出球孔32方向转动，每当转动到其中一个落球通道51与落球孔22相连通时，停止转动短暂时间，使运动中的一个小球4通过落球孔22落入到落球通道51内，重复落球，直至达到指定的取出小球4的数量，第一驱动电机6及第二驱动电机71停止工作，透过透明挡片53观察落球通道51内小球4的颜色，完成用小球4演示离散型随机变量的分布；
当演示完后，第一驱动电机6继续工作，使转动展示环5继续向前转动，使落球通道51内的小球4逐渐通过出球孔32及回球通道34落入到输送通道3内托盘83的上端，小球4完全掉落后，第一驱动电机6停止工作并且直线电机8开始工作，使动子82带动托盘83向上运动，向上运动过程中挡边84首先向上挡住回球通道34下端的开口，防止小球4卡在回球通道34内，当托盘83到达输送通道3的开口端时，小球4从托盘83上滚落到圆筒搅拌盒2的底部，完成小球4的回收。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种数学用离散型随机变量演示装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上方设置有圆筒搅拌盒(2)，所述底座(1)向上设置有穿过所述圆筒搅拌盒(2)底部且上端开口的输送通道(3)，所述圆筒搅拌盒(2)内与所述输送通道(3)之间设置有多个多种颜色的小球(4)；
所述输送通道(3)于所述圆筒搅拌盒(2)的下方设置有支撑环(31)，所述圆筒搅拌盒(2)的下端与所述支撑环(31)之间设置有与所述输送通道(3)转动连接的转动展示环(5)，向下贯穿所述转动展示环(5)开设有多个落球通道(51)，所述转动展示环(5)相对于每一落球通道(51)的前侧均开设有与之连通的展示口(52)，每一展示口(52)均设置有透明挡片(53)，所述圆筒搅拌盒(2)的底部开设有与所述落球通道(51)位置相对应的落球孔(22)，所述支撑环(31)开设有远离所述落球孔(22)且与所述落球通道(51)位置相对应的出球孔(32)，所述转动展示环(5)的边缘设置有转动齿轮(54)，所述支撑环(31)安装有第一驱动电机(6)，所述第一驱动电机(6)的动力输出轴连接有与所述传动齿轮相啮合的驱动齿轮(61)；
所述输送通道(3)的外壁向内开设有环形槽(33)，所述环形槽(33)内转动连接有转动环(7)，所述疏通通道的侧壁内开设有安装槽，所述安装槽内安装有第二驱动电机(71)，所述第二驱动电机(71)的动力输出轴连接有驱动所述转动环(7)转动的驱动盘(72)，所述转动环(7)连接有多个向下设置的搅拌条(73)；
所述底座(1)的上端设置有操作面板(9)，所述操作面板(9)的前端设置有显示屏(91)及多个操作按钮(92)，所述操作面板(9)内设置有控制器，所述第一驱动电机(6)、所述第二驱动电机(71)、所述显示屏(91)及每一操作按钮(92)均与所述控制器电连。
2.根据权利要求1所述的一种数学用离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述输送通道(3)的内壁设置有与所述控制器电连的直线电机(8)，所述直线电机(8)包括沿所述输送通道(3)内壁从下向上设置的磁轨(81)、沿所述磁轨(81)滑动的动子(82)，所述动子(82)连接有与所述输送通道(3)内部形状相匹配的托盘(83)，所述出球孔(32)向下连通有与所述输送通道(3)内部相连通的回球通道(34)。
3.根据权利要求2所述的一种数学用离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述托盘(83)靠近所述回球通道(34)下端开口的边缘向上设置有挡边(84)。
4.根据权利要求2所述的一种数学用离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述托盘(83)的上表面为圆润的弧形凸起。
5.根据权利要求1所述的一种数学用离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述圆筒搅拌盒(2)的上端开口，所述圆筒搅拌盒(2)的开口端可拆卸连接有盒盖(21)。
6.根据权利要求1所述的一种数学用离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述圆筒搅拌盒(2)的侧壁采用透明材质。
7.根据权利要求1所述的一种数学用离散型随机变量演示装置，其特征在于：所述支撑环(31)向上设置有用于安装所述第一驱动电机(6)的安装壳(35)。
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