CN114211899A - 一种自动清洁的智慧黑板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及教学用具技术领域，且公开了一种自动清洁的智慧黑板，包括黑板，所述黑板的顶部沿其长度方向固设有两组吊装架，两组所述吊装架之间设置有平行分布的丝杠和导向杆，且丝杠的一端与相邻的吊装架转动连接，所述丝杠的另一端穿过另一组吊装架并与螺装于吊装架上的位移电机输出端卡固，所述导向杆的两端分别与两组吊装架固定。该自动清洁的智慧黑板，通过清洁组件能够被吊环带动沿黑板长度方向移动，以及清洁组件中的擦拭结构能够在遮罩防尘结构中进行纵向移动，从而使得装置在使用时能够较为方便且自动的对黑板进行全区域的清洁，通过设置有遮罩防尘结构，从而能够对清洁时产生的粉尘进行遮罩处理。
Description
技术领域
本发明涉及教学用具技术领域，具体为一种自动清洁的智慧黑板。
背景技术
随着经济的发展和生活水平的提高，人们对教育的重视程度越来越高，教育教学器材方面也有了较大的进步，尤其是在多媒体教学方面发展迅速，在教学过程中需要使用黑板进行书写，让学习者更容易理解学习内容，但在传统的黑板在使用时仅能够展示书写内容，使用较为不便，为此智慧黑板应运而生，智慧黑板将传统的手写黑板和多媒体设备相结合，其能够在粉笔板书和多媒体应用之间轻松切换。
在智慧黑板上用粉笔进行书写时，往往需要通过黑板擦进行擦拭，便于后续的书写和教学，然而在进行擦黑板时往往会产生一定的粉尘，这些粉尘往往会对教师的身体健康造成影响，而且手动擦整个黑板比较慢，影响教学的时间，为此需要一种能够自动清洁的智慧黑板，以使得教师能够在书写讲解的同时使得智慧黑板进行自动且较为安全的清洁处理。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动清洁的智慧黑板，解决了现有的智慧黑板在清洁时擦拭耗时较长且易于产生粉尘影响教师的身体健康的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动清洁的智慧黑板，包括黑板，所述黑板的顶部沿其长度方向固设有两组吊装架，两组所述吊装架之间设置有平行分布的丝杠和导向杆，且丝杠的一端与相邻的吊装架转动连接，所述丝杠的另一端穿过另一组吊装架并与螺装于吊装架上的位移电机输出端卡固，所述导向杆的两端分别与两组吊装架固定，所述丝杠的外侧壁上螺纹套设有一组吊环，且吊环同时被导向杆穿过并与之滑动连接，所述吊环的底部固设于一组清洁组件的顶部，所述清洁组件的背面贴合设置于黑板的正前方。
优选的，所述清洁组件包括遮罩防尘结构以及擦拭结构，所述擦拭结构装设于遮罩防尘结构的内侧并与黑板相接触，且擦拭结构可纵向移动的设置于遮罩防尘结构内侧，所述遮罩防尘结构相对的两侧均螺装有光电传感器，且光电传感器的探测端朝向遮罩防尘结构外侧。
优选的，所述遮罩防尘结构包括与吊环底部连接固定的遮罩盖，所述遮罩盖的背面与黑板的正面贴合接触，且遮罩盖内壁的前侧固设有一组定位边框，所述定位边框的前侧设置有一组与定位边框相接触且将遮罩盖内腔遮罩的盖板，所述盖板的正面嵌设有一组透明的观察窗。
优选的，所述遮罩盖内壁的底部固设有两组以遮罩盖中心所在竖直平面对称分布的导尘板，两组导尘板均倾斜设置于遮罩盖内腔中，所述遮罩盖的底部固设有一组内腔与遮罩盖内腔连通的连通管，且连通管两组导尘板之间的下方。
优选的，所述连通管背向遮罩盖的一端通过波纹管连通设置有吸尘器，所述连通管与遮罩盖之间以及连通管与波纹管之间均为密封连接。
优选的，所述遮罩盖的背面贴合设置有一组将其与黑板相接触的平面覆盖的软质橡胶垫。
优选的，所述擦拭结构包括设置于两组导尘板之间并与两组导尘板连接固定的电机罩，所述电机罩的内腔中螺装有一组清洁电机，所述清洁电机的输出端贯穿电机罩并与旋转盘的中部卡固，所述旋转盘的外边缘处固设有一组轴向与清洁电机轴向平行的连接杆，所述连接杆背向旋转盘的一端套设有一组与之转动连接的推拉臂，且推拉臂的顶部与清洁块朝向推拉臂的一侧中部转动连接，所述清洁块的中部被导向轴贯穿，且清洁块与导向轴之间滑动连接，所述导向轴的两端分别与遮罩盖的顶部内壁和电机罩的顶部连接固定。
优选的，所述清洁块朝向黑板的一侧套设有一组擦拭套，且擦拭套朝向黑板的一侧与黑板之间相接触，所述擦拭套设置为软质织物套。
优选的，所述清洁块位于旋转盘的后侧并与旋转盘之间具有间隙，所述旋转盘的半径小于清洁电机输出端至导尘板之间的间距。
优选的，所述导向轴设置为光滑不锈钢杆，且导向轴的高度与黑板的高度相适配，所述旋转盘的半径预备推拉臂的长度之和与导向轴的长度相适配。
本发明还提供了另一技术方案：一种自动清洁的智慧黑板的控制方法，包括以下步骤：
1)智慧黑板上电运行，等待其进行状态自检，并检测智慧黑板是否处于与遥控开关连接状态，若处于连接状态，则通过显示屏显示欢迎界面，若未处于连接状态，则通过语音播放器播放错误代码。
2)启动遥控开关并按下教学操作按钮，控制器根据蓝牙信号相应的启动显示屏显示教学画面或视频，并利用语音播放器播放音频数据。
3)启动遥控开关并按下清洁操作按钮，控制器根据蓝牙信号相应的启动位移电机驱动擦拭结构移动，同时启动清洁电机对黑板进行擦拭。
4)光电传感器根探测障碍物并将反馈信号传输至控制器，控制器根据阻挡情况控制位移电机和清洁电机的运行或停止。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种自动清洁的智慧黑板，具备以下有益效果：
1、该自动清洁的智慧黑板，通过清洁组件能够被吊环带动沿黑板长度方向移动，以及清洁组件中的擦拭结构能够在遮罩防尘结构中进行纵向移动，从而使得装置在使用时能够较为方便且自动的对黑板进行全区域的清洁，通过设置有遮罩防尘结构，从而能够对清洁时产生的粉尘进行遮罩处理。
2、该自动清洁的智慧黑板，通过遮罩防尘结构中两组导尘板对粉尘的积聚导向，以及设置有连通管分别与遮罩盖和吸尘器连通，从而使得遮罩防尘结构中积聚较多的粉尘能够较易于被抽取清理，通过盖板表面观察窗的嵌设，使得使用者方便检查装置运行状况，并且方便查看对黑板的清洁处理效果，提高了装置使用的方便性。
3、该自动清洁的智慧黑板，通过遮罩盖相对的两侧光电传感器的装设，使得遮罩盖在进行移动时能够利用光电传感器对黑板前侧是否存在使用者进行检测，且方便利用遮罩盖的反馈信号限制清洁组件的移动，避免装置在使用时对使用者造成碰撞损伤或擦除黑板上正在书写使用的区域，提高了装置使用的智能性。
附图说明
图1为本发明清洁组件的分解结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为图1的组合结构示意图
图4为本发明控制系统结构示意图；
图5为本发明控制器的结构示意图。
图中：1、黑板；2、位移电机；3、丝杠；4、导向杆；5、吊环；6、遮罩盖；7、导向轴；8、清洁块；9、推拉臂；10、连接杆；11、旋转盘；12、电机罩；13、导尘板；14、连通管；15、擦拭套；16、盖板；17、观察窗；18、定位边框；19、光电传感器。
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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种自动清洁的智慧黑板，包括黑板1，黑板1的顶部沿其长度方向固设有两组吊装架，两组吊装架之间设置有平行分布的丝杠3和导向杆4，且丝杠3的一端与相邻的吊装架转动连接，丝杠3的另一端穿过另一组吊装架并与螺装于吊装架上的位移电机2输出端卡固，导向杆4的两端分别与两组吊装架固定，丝杠3的外侧壁上螺纹套设有一组吊环5，且吊环5同时被导向杆4穿过并与之滑动连接，吊环5的底部固设于一组清洁组件的顶部，清洁组件的背面贴合设置于黑板1的正前方，使用者在使用该自动清洁的智慧黑板时，可以启动位移电机2并使得位移电机2输出端带动丝杠3转动，通过丝杠3与吊环5之间的螺纹配合，以及导向杆4对吊环5的限位导向，从而使得吊环5能够带动清洁组件沿黑板1长度方向进行移动，清洁组件包括遮罩防尘结构以及擦拭结构，擦拭结构装设于遮罩防尘结构的内侧并与黑板1相接触，且擦拭结构可纵向移动的设置于遮罩防尘结构内侧，在上述过程中清洁组件中的擦拭结构能够对黑板1进行擦拭，并且遮罩防尘结构能够对粉尘进行遮挡避免其逸散，遮罩防尘结构相对的两侧均螺装有光电传感器19，且光电传感器19的探测端朝向遮罩防尘结构外侧，光电传感器用于在装置使用时对黑板1前侧是否存在使用者进行检测，当其探测光线被遮挡时即为存在使用者，然后主控器利用其反馈信号控制位移电机2和清洁电机停止，避免装置在使用时对使用者造成碰撞损伤或擦除黑板1上正在书写使用的区域，提高了装置使用的智能性。
具体的，为了能够对粉尘进行遮罩收集处理，遮罩防尘结构包括与吊环5底部连接固定的遮罩盖6，遮罩盖6的背面与黑板1的正面贴合接触，且遮罩盖6内壁的前侧固设有一组定位边框18，定位边框18的前侧设置有一组与定位边框18相接触且将遮罩盖6内腔遮罩的盖板16，盖板16的正面嵌设有一组透明的观察窗17，通过盖板16表面观察窗17的嵌设，使得使用者方便检查装置运行状况，并且方便查看对黑板1的清洁处理效果，提高了装置使用的方便性，遮罩盖6内壁的底部固设有两组以遮罩盖6中心所在竖直平面对称分布的导尘板13，两组导尘板13均倾斜设置于遮罩盖6内腔中，清洁组件中的遮罩防尘结构对清洁时产生的粉尘进行遮挡，并使得粉尘能够掉落在遮罩盖6内，同时随着粉尘的积聚以及其自身的重力作用，从而使得粉尘能够组件沿导尘板13下滑至遮罩盖6内底部暂存，遮罩盖6的底部固设有一组内腔与遮罩盖6内腔连通的连通管14，且连通管14两组导尘板13之间的下方，连通管14背向遮罩盖6的一端通过波纹管连通设置有吸尘器，每间隔一端时间可以利用吸尘器连通连通管14对遮罩盖6内的粉尘进行抽取清理，连通管14与遮罩盖6之间以及连通管14与波纹管之间均为密封连接，避免粉尘在被抽取时产生泄漏。
具体的，为了避免对黑板1造成损伤，遮罩盖6的背面贴合设置有一组将其与黑板1相接触的平面覆盖的软质橡胶垫，从而使得清洁组件在移动时能够避免遮罩盖6与黑板1之间产生摩擦，并利用软质橡胶垫进行分隔防护。
具体的，为了较为方便的对黑板1进行清洁，擦拭结构包括设置于两组导尘板13之间并与两组导尘板13连接固定的电机罩12，电机罩12的内腔中螺装有一组清洁电机，清洁电机的输出端贯穿电机罩12并与旋转盘11的中部卡固，旋转盘11的外边缘处固设有一组轴向与清洁电机轴向平行的连接杆10，电机罩12内的清洁电机输出端带动旋转盘11进行顺时针和逆时针交替的旋转，并使得黑板1在偏转时带动连接杆10随之移动，连接杆10背向旋转盘11的一端套设有一组与之转动连接的推拉臂9，且推拉臂9的顶部与清洁块8朝向推拉臂9的一侧中部转动连接，清洁块8的中部被导向轴7贯穿，且清洁块8与导向轴7之间滑动连接，导向轴7的两端分别与遮罩盖6的顶部内壁和电机罩12的顶部连接固定，清洁块8朝向黑板1的一侧套设有一组擦拭套15，且擦拭套15朝向黑板1的一侧与黑板1之间相接触，利用旋转盘11对推拉臂9的推动，以及推拉臂9对清洁块8的带动移动，从而使得清洁块8能够在导向轴7的限位导向下进行上下交替的移动，并使其外侧套设的擦拭套15对黑板1进行擦拭清洁，擦拭套15设置为软质织物套。
具体的，为了使得擦拭结构的驱动运行较为顺畅，清洁块8位于旋转盘11的后侧并与旋转盘11之间具有间隙，从而避免清洁块8的移动与旋转盘11产生干涉，旋转盘11的半径小于清洁电机输出端至导尘板13之间的间距从而避免旋转盘11的转动被导尘板13干涉，导向轴7设置为光滑不锈钢杆，且导向轴7的高度与黑板1的高度相适配，旋转盘11的半径预备推拉臂9的长度之和与导向轴7的长度相适配，从而使得清洁块8能够被带动对黑板1进行较大区域的清洁处理。
工作原理：使用者在使用该自动清洁的智慧黑板时，可以启动位移电机2并使得位移电机2输出端带动丝杠3转动，通过丝杠3与吊环5之间的螺纹配合，以及导向杆4对吊环5的限位导向，从而使得吊环5能够带动清洁组件沿黑板1长度方向进行移动，在此过程中清洁组件中的擦拭结构能够对黑板1进行擦拭，此时电机罩12内的清洁电机输出端带动旋转盘11进行顺时针和逆时针交替的旋转，并使得黑板1在偏转时带动连接杆10随之移动，此时利用旋转盘11对推拉臂9的推动，以及推拉臂9对清洁块8的带动移动，从而使得清洁块8能够在导向轴7的限位导向下进行上下交替的移动，并使其外侧套设的擦拭套15对黑板1进行擦拭清洁，同时清洁组件中的遮罩防尘结构对清洁时产生的粉尘进行遮挡，并使得粉尘能够掉落在遮罩盖6内，同时随着粉尘的积聚以及其自身的重力作用，从而使得粉尘能够组件沿导尘板13下滑至遮罩盖6内底部暂存，每间隔一端时间可以利用吸尘器连通连通管14对遮罩盖6内的粉尘进行抽取清理。
请参阅图4-5，本发明提供另一种技术方案：一种自动清洁的智慧黑板的控制方法，包括以下步骤：
1)智慧黑板上电运行，等待其进行状态自检，并检测智慧黑板是否处于与遥控开关连接状态，若处于连接状态，则通过显示屏显示欢迎界面，此处欢迎界面包括时间信息，存储文件信息和软件信息，若未处于连接状态，则通过语音播放器播放错误代码，并利用声光信号指示使用者进行检查处理。
2)启动遥控开关并按下教学操作按钮，控制器根据蓝牙信号相应的启动显示屏显示教学画面或视频，并利用语音播放器播放音频数据，此时使用者可以利用智慧黑板进行辅助教学，并减少使用者在黑板1上的书写。
3)启动遥控开关并按下清洁操作按钮，控制器根据蓝牙信号相应的启动位移电机2驱动擦拭结构移动，此时位移电机2能够驱动擦拭结构沿黑板1长度方向平移，同时启动清洁电机对黑板1进行擦拭，此时清洁电机能够驱动清洁块8纵向移动对黑板1进行擦拭。
4)光电传感器19根探测障碍物并将反馈信号传输至控制器，控制器根据阻挡情况控制位移电机2和清洁电机的运行或停止，避免装置在使用时对使用者造成碰撞损伤或擦除黑板1上正在书写使用的区域。
综上所述，该自动清洁的智慧黑板，通过清洁组件能够被吊环5带动沿黑板1长度方向移动，以及清洁组件中的擦拭结构能够在遮罩防尘结构中进行纵向移动，从而使得装置在使用时能够较为方便且自动的对黑板1进行全区域的清洁，通过设置有遮罩防尘结构，从而能够对清洁时产生的粉尘进行遮罩处理，通过遮罩防尘结构中两组导尘板13对粉尘的积聚导向，以及设置有连通管14分别与遮罩盖6和吸尘器连通，从而使得遮罩防尘结构中积聚较多的粉尘能够较易于被抽取清理，通过盖板16表面观察窗17的嵌设，使得使用者方便检查装置运行状况，并且方便查看对黑板1的清洁处理效果，提高了装置使用的方便性，通过遮罩盖6相对的两侧光电传感器19的装设，使得遮罩盖6在进行移动时能够利用光电传感器19对黑板1前侧是否存在使用者进行检测，且方便利用遮罩盖6的反馈信号限制清洁组件的移动，避免装置在使用时对使用者造成碰撞损伤或擦除黑板1上正在书写使用的区域，提高了装置使用的智能性。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种自动清洁的智慧黑板，包括黑板(1)，其特征在于：所述黑板(1)的顶部沿其长度方向固设有两组吊装架，两组所述吊装架之间设置有平行分布的丝杠(3)和导向杆(4)，且丝杠(3)的一端与相邻的吊装架转动连接，所述丝杠(3)的另一端穿过另一组吊装架并与螺装于吊装架上的位移电机(2)输出端卡固，所述导向杆(4)的两端分别与两组吊装架固定，所述丝杠(3)的外侧壁上螺纹套设有一组吊环(5)，且吊环(5)同时被导向杆(4)穿过并与之滑动连接，所述吊环(5)的底部固设于一组清洁组件的顶部，所述清洁组件的背面贴合设置于黑板(1)的正前方。
2.根据权利要求1所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述清洁组件包括遮罩防尘结构以及擦拭结构，所述擦拭结构装设于遮罩防尘结构的内侧并与黑板(1)相接触，且擦拭结构可纵向移动的设置于遮罩防尘结构内侧，所述遮罩防尘结构相对的两侧均螺装有光电传感器(19)，且光电传感器(19)的探测端朝向遮罩防尘结构外侧。
3.根据权利要求2所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述遮罩防尘结构包括与吊环(5)底部连接固定的遮罩盖(6)，所述遮罩盖(6)的背面与黑板(1)的正面贴合接触，且遮罩盖(6)内壁的前侧固设有一组定位边框(18)，所述定位边框(18)的前侧设置有一组与定位边框(18)相接触且将遮罩盖(6)内腔遮罩的盖板(16)，所述盖板(16)的正面嵌设有一组透明的观察窗(17)。
4.根据权利要求3所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述遮罩盖(6)内壁的底部固设有两组以遮罩盖(6)中心所在竖直平面对称分布的导尘板(13)，两组导尘板(13)均倾斜设置于遮罩盖(6)内腔中，所述遮罩盖(6)的底部固设有一组内腔与遮罩盖(6)内腔连通的连通管(14)，且连通管(14)两组导尘板(13)之间的下方。
5.根据权利要求4所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述连通管(14)背向遮罩盖(6)的一端通过波纹管连通设置有吸尘器，所述连通管(14)与遮罩盖(6)之间以及连通管(14)与波纹管之间均为密封连接。
6.根据权利要求3所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述遮罩盖(6)的背面贴合设置有一组将其与黑板(1)相接触的平面覆盖的软质橡胶垫。
7.根据权利要求5所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述擦拭结构包括设置于两组导尘板(13)之间并与两组导尘板(13)连接固定的电机罩(12)，所述电机罩(12)的内腔中螺装有一组清洁电机，所述清洁电机的输出端贯穿电机罩(12)并与旋转盘(11)的中部卡固，所述旋转盘(11)的外边缘处固设有一组轴向与清洁电机轴向平行的连接杆(10)，所述连接杆(10)背向旋转盘(11)的一端套设有一组与之转动连接的推拉臂(9)，且推拉臂(9)的顶部与清洁块(8)朝向推拉臂(9)的一侧中部转动连接，所述清洁块(8)的中部被导向轴(7)贯穿，且清洁块(8)与导向轴(7)之间滑动连接，所述导向轴(7)的两端分别与遮罩盖(6)的顶部内壁和电机罩(12)的顶部连接固定。
8.根据权利要求7所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述清洁块(8)朝向黑板(1)的一侧套设有一组擦拭套(15)，且擦拭套(15)朝向黑板(1)的一侧与黑板(1)之间相接触，所述擦拭套(15)设置为软质织物套。
9.根据权利要求7所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述清洁块(8)位于旋转盘(11)的后侧并与旋转盘(11)之间具有间隙，所述旋转盘(11)的半径小于清洁电机输出端至导尘板(13)之间的间距。
10.根据权利要求7所述的一种自动清洁的智慧黑板，其特征在于：所述导向轴(7)设置为光滑不锈钢杆，且导向轴(7)的高度与黑板(1)的高度相适配，所述旋转盘(11)的半径预备推拉臂(9)的长度之和与导向轴(7)的长度相适配。
11.一种自动清洁的智慧黑板的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)智慧黑板上电运行，等待其进行状态自检，并检测智慧黑板是否处于与遥控开关连接状态，若处于连接状态，则通过显示屏显示欢迎界面，若未处于连接状态，则通过语音播放器播放错误代码；
2)启动遥控开关并按下教学操作按钮，控制器根据蓝牙信号相应的启动显示屏显示教学画面或视频，并利用语音播放器播放音频数据；
3)启动遥控开关并按下清洁操作按钮，控制器根据蓝牙信号相应的启动位移电机驱动擦拭结构移动，同时启动清洁电机对黑板进行擦拭；
4)光电传感器根探测障碍物并将反馈信号传输至控制器，控制器根据阻挡情况控制位移电机和清洁电机的运行或停止。
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