CN113071250A - 一种大学高等数学专用多功能绘图器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及教学技术领域，公开了一种大学高等数学专用多功能绘图器，包括底盘，转动机构和伸长机构；转动机构，用于带动伸长机构绕着底盘转动，包括设置于底盘上的固定柱，固定柱靠近底盘的一侧设有转动环，转动环外侧连接伸长机构；伸长机构，包括转动板，转动板的一端转动连接转动环，转动板的另一端转动连接多连杆组件的一端，多连杆组件的另一端转动连接标记组件。本发明适用于一种大学高等数学专用多功能绘图器，通过在装置中设置伸长机构和转动机构进行配合，使得本装置可以对于一些立体物品的空间位置进行测量，同时本装置在一些平面上进行绘图的操作时可以实时的计算出长度，从而使得整个装置的操作和使用更加的便捷。
Description
技术领域
本发明涉及教学技术领域，具体是一种大学高等数学专用多功能绘图器。
背景技术
通常认为，高等数学是由微积分学，较深入的代数学、几何学以及它们之间的交叉内容所形成的一门基础学科。因此在大学教育中对于高等数学进行教学时，通常会用到一些用于画图的工具，通常叫做绘图器。
现在常用的一些数学教学用画图工具都是三角尺和量角器等简单的画图工具，使用的技巧较为常规，并且只能在单一平面上进行简单的绘图工作。
但是当对于一些空间的物品进行数学教学时，此时普通的量角器和三角尺就无法满足使用需求，因此需要设计专有的绘图器进行绘制。
发明内容
本发明提供一种大学高等数学专用多功能绘图器，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大学高等数学专用多功能绘图器，包括底盘，转动机构和伸长机构；
转动机构，用于带动伸长机构绕着底盘转动，包括设置于底盘上的固定柱，固定柱靠近底盘的一侧设有转动环，转动环外侧连接伸长机构；
伸长机构，包括转动板，转动板的一端转动连接转动环，转动板的另一端转动连接多连杆组件的一端，多连杆组件的另一端转动连接标记组件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述多连杆组件包括多根端部相互转动连接的杆件，杆件的转动部位设有角度传感器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述杆件包括第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆，第一支撑杆的一端转动连接转动板，第一支撑杆的另一端转动连接第二支撑杆的一端，第二支撑杆的另一端转动连接标记组件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一支撑杆和第三支撑杆之间设有位移检测组件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述位移检测组件包括设置于第一支撑杆上的缠绕辊，缠绕辊的外部连接拉绳的一端，拉绳的另一端固定连接第三支撑杆。
作为本发明的一种优选技术方案，所述缠绕辊的一端与编码器连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二支撑杆上设有导向辊，导向辊外部连接拉绳。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动板上设有观察口。
作为本发明的一种优选技术方案，所述标记组件包括与多连杆组件转动连接的固定套，固定套的内部卡接标记笔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定柱的远离底盘的一端设有把手。
本发明具有以下有益之处：
通过在装置中设置伸长机构和转动机构进行配合，使得本装置可以对于一些立体物品的空间位置进行测量，同时本装置在一些平面上进行绘图的操作时可以实时的计算出长度，从而使得整个装置的操作和使用更加的便捷，满足大学高数的不同教学需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明的一些实施例，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为一种大学高等数学专用多功能绘图器的结构示意图。
图2为一种大学高等数学专用多功能绘图器的俯视图。
图3为一种大学高等数学专用多功能绘图器中伸长机构的结构示意图。
图4为图3的主视图。
图5为一种大学高等数学专用多功能绘图器中位移检测组件的结构示意图。
图中：1、底盘；2、转动环；3、固定柱；4、把手；5、观察口；6、转动板；7、第一支撑杆；8、第二支撑杆；9、第三支撑杆；10、固定套；11、标记笔；12、编码器；13、第一锥齿轮；14、第二锥齿轮；15、固定板；16、缠绕辊；17、拉绳；18、导向辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
在一个实施例中，请参阅图1和图2，一种大学高等数学专用多功能绘图器，包括底盘1，转动机构和伸长机构；转动机构，用于带动伸长机构绕着底盘1转动，包括设置于底盘1上的固定柱3，固定柱3靠近底盘1的一侧设有转动环2，转动环2外侧连接伸长机构；伸长机构，包括转动板6，转动板6的一端转动连接转动环2，转动板6的另一端转动连接多连杆组件的一端，多连杆组件的另一端转动连接标记组件。并且底盘1上可以设置一个或者多个伸长机构。
在本实施例的一种情况中，请参阅图3和图4，所述多连杆组件包括多根端部相互转动连接的杆件，杆件的转动部位设有角度传感器。杆件首尾相互转动连接，在杆件与转动板6的转动部位以及杆件与杆件之间的转动部位都设置了角度传感器，从而通过角度传感器可以检测出杆件的角度，从而便于后续的位置计算工作。
在本实施例的一种情况中，请参阅图3和图4，所述杆件包括第一支撑杆7、第二支撑杆8和第三支撑杆9，第一支撑杆7的一端转动连接转动板6，第一支撑杆7的另一端转动连接第二支撑杆8的一端，第二支撑杆8的另一端转动连接标记组件。通过设置三个杆件，分别是第一支撑杆7、第二支撑杆8和第三支撑杆9，使得标记组件的空间位置可以自由的改变，并且随着杆件数量的增加，空间位置的改变更加的灵活，因此本申请中并不仅仅只能采用三个杆件，可以多个杆件连续使用。
在本实施例的一种情况中，请参阅图3和图4，所述第一支撑杆7和第三支撑杆9之间设有位移检测组件。由于本装置在工作过程中需要对于多个杆件进行调整，此时为了防止调整完成之后出现位置变化，设置了位移检测组件，保证装置的稳定性，同时在杆件的转动部位都设置了阻尼装置，避免在不受力情况下，重力会影响整个装置的位置测量精度。
在本实施例的一种情况中，请参阅图3-5，所述位移检测组件包括设置于第一支撑杆7上的缠绕辊16，缠绕辊16的外部连接拉绳17的一端，拉绳17的另一端固定连接第三支撑杆9。通过拉绳17将第一支撑杆7和第三支撑杆9进行连接，并且当杆件的数量较多时，可以将拉绳17两端分别与首尾的两个杆件进行连接。第一支撑杆7上设有固定板15，固定板15转动连接缠绕辊16。
在本实施例的一种情况中，请参阅图3-5，所述缠绕辊16的一端与编码器12连接。为了提高检测的效果，可以设置编码器12，编码器12的输出端设有第一锥齿轮13，第一锥齿轮13啮合连接第二锥齿轮14，第二锥齿轮14固定连接缠绕辊16的端部，因此当拉绳17的长度改变后，缠绕辊16就会转动，此时编码器12就可以检测出缠绕辊16的角度变化，从而实现位移检测的效果。
在本实施例的一种情况中，请参阅图3和图4，所述第二支撑杆8上设有导向辊18，导向辊18外部连接拉绳17。在中部的杆件上都设置导向辊18，使得拉绳17与杆件可以保持贴合，从而使得任意一个杆件的位置和角度发生变化时，拉绳17的长度都会及时的改变。
在本实施例的一种情况中，请参阅图1，所述转动板6上设有观察口5。当本装置仅仅作为纯手动测量时，装置中并没有设置测量角度的角度传感器，可以在底盘1上设置刻度，从而通过观察口5可以观看转动板6转动的角度，从而进行最基本的测量或者绘图的工作。
在本实施例的一种情况中，请参阅图1，所述标记组件包括与多连杆组件转动连接的固定套10，固定套10的内部卡接标记笔11。标记笔11可以用于点出需要测量的点，并且由于固定套10和标记笔11的长度都是固定的，因此在计算的过程中，标记笔11笔尖的位置也是可以计算出来的。
在本实施例的一种情况中，请参阅图1，所述固定柱3的远离底盘1的一端设有把手4。为了便于整个装置的移动，可以在固定柱3上设置把手4，通过把手4可以将整个装置进行移动。
本实施例在实施过程中，首先将本装置中所有的角度传感器与信号接收装置进行连接，并且将检测到的数据送入电脑，通过电脑的计算，就可以实时的计算出相关的空间位置。
当本装置作为测量装置时，首先将需要进行教学的空间立体物品放置在平面上，并且固定好位置，同时将本装置放置在该物品的一侧，固定好底盘1的位置，直接量出底盘1到物品较为靠近的一个面的距离，此时整个装置就可以正常的使用。拉动标记笔11，使得标记笔11的笔尖与第一个需要测量的位置接触，在拉动标记笔11时，该标记笔11所包括的整个伸长机构中的各个杆件之间的角度发生变化，并且角度变化都通过角度传感器实现了测量，此时就可以得到第一个位置的空间位置坐标，同时可以拉动不同的标记笔11的笔尖与不同待测量位置进行接触，从而实现了对于多个点进行测量，得到了若干点的空间坐标，从而对于整个空间的位置关系进行计算，整个计算过程属于简单的数学计算，因此就不再进行过多的描述。
当本装置作为画图工具时，可以将本装置放置在需要进行画图的面上，首先调节好转动板6的角度，当角度调节完成之后，就可以将标记笔11落在线条的初始端，随着拉动标记笔11，使得第一支撑杆7、第二支撑杆8和第三支撑杆9都会相对的转动，从而使得标记笔11距离底盘1的距离在增加，增加的长度就是画出来的线段的长度，并且长度可以通过各个转动部件转动的角度以及各个部件的长度进行计算。
本发明适用于一种大学高等数学专用多功能绘图器，通过在装置中设置伸长机构和转动机构进行配合，使得本装置可以对于一些立体物品的空间位置进行测量，同时本装置在一些平面上进行绘图的操作时可以实时的计算出长度，从而使得整个装置的操作和使用更加的便捷，满足大学高数的不同教学需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，包括底盘，转动机构和伸长机构；
转动机构，用于带动伸长机构绕着底盘转动，包括设置于底盘上的固定柱，固定柱靠近底盘的一侧设有转动环，转动环外侧连接伸长机构；
伸长机构，包括转动板，转动板的一端转动连接转动环，转动板的另一端转动连接多连杆组件的一端，多连杆组件的另一端转动连接标记组件。
2.根据权利要求1所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述多连杆组件包括多根端部相互转动连接的杆件，杆件的转动部位设有角度传感器。
3.根据权利要求2所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述杆件包括第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆，第一支撑杆的一端转动连接转动板，第一支撑杆的另一端转动连接第二支撑杆的一端，第二支撑杆的另一端转动连接标记组件。
4.根据权利要求3所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述第一支撑杆和第三支撑杆之间设有位移检测组件。
5.根据权利要求4所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述位移检测组件包括设置于第一支撑杆上的缠绕辊，缠绕辊的外部连接拉绳的一端，拉绳的另一端固定连接第三支撑杆。
6.根据权利要求5所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述缠绕辊的一端与编码器连接。
7.根据权利要求5所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述第二支撑杆上设有导向辊，导向辊外部连接拉绳。
8.根据权利要求1所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述转动板上设有观察口。
9.根据权利要求1所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述标记组件包括与多连杆组件转动连接的固定套，固定套的内部卡接标记笔。
10.根据权利要求1所述的一种大学高等数学专用多功能绘图器，其特征在于，所述固定柱的远离底盘的一端设有把手。
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