CN115709613A - 一种人工智能教学用装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人工智能教学用装置，包括黑板框架组件、集尘组件、联动擦除组件和联动增效组件，表面均匀开设有数组基准透孔的黑板固定连接在底架中，一方面基准透孔可作为书写板书的标尺，另一方面，基准透孔与后端的负压风机与集尘箱连接，可吸附在板书擦除过程中的粉尘；同时，可自动往复移动的擦除壳及固定擦块通过传动机构与位于负压接盖内的风动扇轮传动连接，通过负压对风动扇轮形成的旋转动力可实现固定擦块的往复移动，既能利用负压自动的将书写完成的板书擦除，又可同步的，将粉尘吸附到集尘箱中；更为进一步地，通过与联动擦除组件传动连接的联动增效组件，还可增加对板书的擦除效率，具有智能化、自动化的优点。

Description

一种人工智能教学用装置

技术领域

本发明涉及人工智能教学装置技术领域，特别涉及一种人工智能教学用装置。

背景技术

随着时代的进步和科技的发展，越来越多的先进技术被应用在学生的课堂中，比如多媒体，智能黑板等。

现有的智能黑板多将智能技术应用如何实现智能化展示的领域，而对于擦除板书过程中易产生粉尘的环境却少有关注。

在板书书写完成教学后，需要用板擦将其擦除进行下一轮的教学，擦除过程中会产生大量的粉笔粉尘，不仅会影响教室内的环境，教师也会因长期暴露在粉尘环境中，而增加患呼吸道系统疾病的风险。更为重要的一点是，对于还在发育阶段的学生，粉尘的危害更甚。因此，如何在现有的基础上，实现黑板板书的自动化、无尘化的擦除是当下黑板教学亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种人工智能教学用装置，可以自动的对书写板书进行无尘的智能化的擦除。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种人工智能教学用装置，包括黑板框架组件、集尘组件、联动擦除组件和联动增效组件，集尘组件包括负压接盖，联动擦除组件包括擦除壳、顶联座、推动槽和风动扇轮，联动增效组件包括联动齿条和联动齿轮；

黑板框架组件的操作主体中自上而下均匀的横向开设有数组基准透孔，数组基准透孔可作为吸附粉尘的入口，也可作为书写板书的栅格，集尘组件中的负压接盖连接在黑板框架组件主体的后端，负压接盖的后端连接有负压风机，联动擦除组件中的擦除壳左右方向的滑接在黑板框架组件主体的前端，顶联座连接在擦除壳的顶端，黑板框架组件的顶端设有可传动的擦除皮带，擦除皮带的顶端面连固有推动柱，长槽形结构的推动槽开设在顶联座的顶端，推动柱滑动连接在推动槽中，风动扇轮旋设在负压接盖的内腔中，且风动扇轮与擦除皮带传动连接；

联动增效组件中的联动齿条连固在黑板框架组件的顶端，且联动齿条的安装方向与擦除壳的滑动方向平行，联动齿轮啮合在联动齿条的上端，且联动齿轮连接在顶联座的顶端，擦除壳内竖直的旋设有增效擦除柱，且增效擦除柱与联动齿轮传动连接。

本发明的技术方案的使用过程如下：

教学状态下，数组基准透孔可作为书写板书的标尺使用。

书写完成板书的擦除：

通过启动负压风机，可实现对书写完成板书的擦除与粉尘的吸附工作；

负压风机产生的吸力一方面可带动风动扇轮的旋转，风动扇轮通过传动机构带动擦除皮带的传动，从而可使得推动柱随擦除皮带的移动而移动，由于擦除皮带为一闭环，擦除壳通过顶端连接的推动柱中开设的推动槽滑动连接在推动柱中，推动柱与推动槽形成的配合，会带动顶联座与擦除壳以擦除皮带的闭环为路径进行往复的横向移动，通过擦除壳实现对板书的擦除；

同步的，顶联座自身的往复移动会带动联动齿轮与联动齿条形成配合，从而带动联动齿轮的正反转的旋转，通过联动齿轮带动位于擦除壳内部的增效擦除柱的旋转，通过擦除壳与增效擦除柱的双重作用，可快速且高效的将书写完成的板书擦除；

另一方面，负压风机的工作会产生负压，在负压的带动下，擦除板书过程中产生的粉尘会自基准透孔吸入，达到除尘的目的。

与先进技术相比，本发明提供的一种人工智能教学用装置具有如下优点：

(1)本发明通过在黑板的主面中自上而下的横向均匀开设有数组基准透孔，且在黑板的后端连接有负压罩与负压风机，通过负压风机产生的吸力，可将擦除板书过程中产生的粉末自基准透孔吸入到集尘箱内；同时，在书写板书的过程中，数组均匀分布的基准透孔还可作为标尺使用，可提高板书的书写质量；

(2)本发明中的负压风机除为吸尘提供动力外，还同步的为擦除壳擦除板书的往复动作提供动力，通过在黑板的顶端设有传动连接的擦除皮带，擦除壳通过顶端的推动槽与固定在擦除皮带顶面的推动柱传动连接，且在负压接盖内旋设有风动扇轮，风动扇轮与擦除皮带传动连接；即通过负压风机产生的吸力，一方面可带动擦除壳的擦除动作，另一方面可将擦除过程中产生的粉尘吸入到集尘箱内，具有自动化、智能化的优点；

(3)为了提高固定擦块的擦除效果，本发明还设有与联动擦除组件联动的联动增效组件，通过擦除壳自身的往复左右移动，可使得联动齿轮以联动齿条为基准进行旋转，联动齿轮通过传动机构带动擦除壳内的增效擦除柱的自动旋转，通过两组固定擦块与自动旋转的增效擦除柱的共同的擦除动作，可提高对板书的擦除的效率。

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。

图1为本发明提供的一种人工智能教学用装置的整体结构示意图；

图2为本发明黑板框架组件的结构示意图；

图3为本发明集尘组件的结构示意图；

图4为本发明联动擦除组件第一视角的结构示意图；

图5为本发明联动擦除组件第二视角的结构示意图；

图6为本发明擦除壳部分的结构示意图；

图7为本发明联动增效组件的结构示意图；

图8为本发明增效擦除柱部分的结构示意图。

附图标记：1、黑板框架组件；2、集尘组件；3、联动擦除组件；4、联动增效组件；5、控制箱；101、黑板；102、基准透孔；103、底架；104、负压罩；105、待机罩；106、负压口；201、负压接盖；202、集尘箱；203、负压风机；301、顶安装板；302、擦除壳；303、顶导杆座；304、顶导杆；305、顶联座；306、顶滑块；307、底导杆座；308、底导杆；309、底滑块；310、顶主旋座；311、顶联动旋座；312、主旋带轮；313、联动带轮；314、擦除皮带；315、推动柱；316、推动槽；317、下旋转带轮；318、风动内座；319、风动外座；320、风动轴；321、风动扇轮；322、减速器；323、减速轴；324、减速锥齿轮；325、连接锥齿轮；326、连接轴；327、连接轴座；328、连接带轮；329、连接皮带；330、固定擦块；401、联动齿条；402、联动齿轮；403、联动齿轮轴座；404、联动齿轮轴；405、联动锥齿轮；406、换向主齿轮；407、增效擦除轴；408、上旋孔；409、增效擦除柱；410、下旋孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种人工智能教学用装置，黑板框架组件1的操作主体中自上而下均匀的横向开设有数组基准透孔102，数组基准透孔102可作为吸附粉尘的入口，也可作为书写板书的栅格，集尘组件2中的负压接盖201连接在黑板框架组件1主体的后端，负压接盖201的后端连接有负压风机203，联动擦除组件3中的擦除壳302左右方向的滑接在黑板框架组件1主体的前端，顶联座305连接在擦除壳302的顶端，黑板框架组件1的顶端设有可传动的擦除皮带314，擦除皮带314的顶端面连固有推动柱315，长槽形结构的推动槽316开设在顶联座305的顶端，推动柱315滑动连接在推动槽316中以提供擦除皮带314转弯时推动柱315在垂直于擦除壳302的滑动方向的横向位移空间，风动扇轮321旋设在负压接盖201的内腔中，且风动扇轮321与擦除皮带314传动连接，联动增效组件4中的联动齿条401连固在黑板框架组件1的顶端，且联动齿条401的安装方向与擦除壳302的滑动方向平行，联动齿轮402啮合在联动齿条401的上端，且联动齿轮402连接在顶联座305的顶端，擦除壳302内竖直的旋设有增效擦除柱409，且增效擦除柱409与联动齿轮402传动连接；

教学状态下，数组基准透孔102可作为书写板书的标尺使用；

书写完成板书智能自动化的擦除：

通过启动负压风机203，可实现对书写完成板书的擦除与粉尘的吸附工作；

负压风机203产生的吸力一方面可带动风动扇轮321的旋转，风动扇轮321通过传动机构带动擦除皮带314的传动，从而可使得推动柱315随擦除皮带314的移动而移动，由于擦除皮带314为一闭环，擦除壳302通过顶端连接的推动柱315中开设的推动槽316滑动连接在推动柱315中，推动柱315与推动槽316形成的配合，会带动顶联座305与擦除壳302以擦除皮带314的闭环为路径进行往复的横向移动，通过擦除壳302实现对板书的擦除；

同步的，顶联座305自身的往复移动会带动联动齿轮402与联动齿条401形成配合，从而带动联动齿轮402的正反转的旋转，通过联动齿轮402带动位于擦除壳302内部的增效擦除柱409的旋转，通过擦除壳302与增效擦除柱409的双重作用，可快速且高效的将书写完成的板书擦除；

另一方面，负压风机203的工作会产生负压，在负压的带动下，擦除板书过程中产生的粉尘会自基准透孔102吸入，达到除尘的目的。

黑板框架组件1的具体结构如图2所示，数组基准透孔102自上而下均匀的横向开设在黑板101的主面，黑板101的后侧面固定连接有负压罩104，负压罩104的后端开设有负压口106，负压罩104的一外侧面固定连接有待机罩105，底架103的一端固定连接在待机罩105的外侧面，另一端固定连接在负压罩104的另一外侧面；

集尘组件2的具体结构如图3所示，负压接盖201密封的盖接在负压口106的后端，集尘箱202的底端固定连接在底架103顶面的后端，负压风机203连接安装在集尘箱202的顶端与负压接盖201的后端之间，与待机罩105固定连接的底架103的一端顶面安装固定有控制箱5，且负压风机203与控制箱5电联；

通过启动负压风机203形成的负压，可依次自负压接盖201、负压口106、负压罩104和基准透孔102与黑板101前方的环境连接，将黑板101前方形成的粉尘吸入到集尘箱202中；

具体的，联动擦除组件3的结构如图4、图5和图6所示，顶安装板301固定连接在负压罩104的顶面，顶安装板301的顶面左右对称的固定连接有顶导杆座303，两组顶导杆座303之间连接固定有顶导杆304，顶联座305的顶端后侧固定连接有顶滑块306，顶滑块306滑动连接在顶导杆304中，底架103上侧两端的内侧面左右对称的连接有底导杆座307，两组底导杆座307之间连接固定有底导杆308，底滑块309固定连接在擦除壳302的底端，且底滑块309滑动连接在底导杆308中，顶主旋座310与顶联动旋座311左右对称的开设在顶安装板301的主面，顶主旋座310内旋转连接有主旋带轮312，顶联动旋座311内旋转连接有联动带轮313，擦除皮带314套接安装在联动带轮313与主旋带轮312之间，主旋带轮312自顶主旋座310旋插至顶安装板301下方的底轴端插接固定有下旋转带轮317，风动内座318与风动外座319左右对称的开设在负压接盖201的腔壁中，风动轴320的一端自风动外座319旋插至风动内座318中，风动扇轮321插接固定在位于负压接盖201内的风动轴320的轴中位置上，风动轴320的另一端与减速器322的输入端固定连接，减速器322的输出端连接固定有减速轴323，减速锥齿轮324插接固定在减速轴323中，减速锥齿轮324的上侧啮合有连接锥齿轮325，待机罩105的后背面与连接锥齿轮325对应的位置上固定连接有连接轴座327，连接轴326旋转连接在连接轴座327中，连接锥齿轮325插接固定在连接轴326的下轴端，连接带轮328插接固定在连接轴326的上轴端，连接皮带329套接安装在连接带轮328与下旋转带轮317之间，擦除壳302的内壳中左右对称的固定连接有固定擦块330，且两组固定擦块330之间具有一定的空挡，用于为增效擦除柱409的旋转提供空间；

联动增效组件4的结构如图7和图8所示，联动齿条401固定连接在顶安装板301的顶面，顶滑块306的顶面与联动齿轮402对应的位置上固定连接有联动齿轮轴座403，联动齿轮轴404旋转连接在联动齿轮轴座403中，联动齿轮402插接固定在联动齿轮轴404的后轴端，联动锥齿轮405插接固定在联动齿轮轴404的前轴端，联动锥齿轮405的一侧啮合有换向主齿轮406，顶联座305及底滑块309与换向主齿轮406对应的位置上同轴的开设有上旋孔408与下旋孔410，上旋孔408与下旋孔410中共同旋转连接有增效擦除轴407，换向主齿轮406插接固定在增效擦除轴407的上轴端，增效擦除柱409固定安装在位于擦除壳302内壳内的增效擦除轴407的轴中位置；

通过启动负压风机203还可带动风动扇轮321的旋转，风动扇轮321带动风动轴320的旋转，擦除壳302的转速经过减速器322的减速输出到减速轴323中，可缓慢的带动减速锥齿轮324的转动，减速锥齿轮324与连接锥齿轮325形成配合，连接锥齿轮325通过连接轴326同轴的带动连接带轮328的转动，连接带轮328通过连接皮带329带动下旋转带轮317的转动，下旋转带轮317带动主旋带轮312的旋转，从而可带动擦除皮带314在主旋带轮312与联动带轮313之间的滚动；

从而可使得推动柱315随擦除皮带314的滚动而移动；

推动柱315通过与推动槽316的滑动配合带动顶联座305的往复横向移动，从而可带动擦除壳302及固定在擦除壳302内可中的固定擦块330的往复移动，通过固定擦块330在黑板101外表面的往复移动，可将书写完成的板书智能的自动擦除；

另一方面，顶联座305自身的往复移动，会带动旋转连接在顶滑块306上端的联动齿轮402的往复移动，随着联动齿轮402自身的往复移动以及联动齿轮402与联动齿条401形成的啮合，联动齿轮402自身在移动的同时，也会同步的转动，联动齿轮402自身的转动通过联动齿轮轴404同轴的带动联动锥齿轮405的转动，联动锥齿轮405与换向主齿轮406形成配合传动，换向主齿轮406通过增效擦除轴407带动增效擦除柱409的旋转，即可时增效擦除柱409随着擦除壳302的往复移动而移动，又可形成增效擦除柱409自身相对于擦除壳302的旋转，进一步提高对书写完成板书的擦除效果。

优选地，底导杆308与顶导杆304平行，且底导杆308与顶导杆304形成的平面与黑板101主面平行，可使得在擦除壳302往复移动的过程中，能时刻保持固定擦块330及增效擦除柱409与黑板101外表面一致性的贴合，还可保证擦除壳302移动的顺畅。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种人工智能教学用装置，包括黑板框架组件(1)，其特征在于：还包括集尘组件(2)、联动擦除组件(3)和联动增效组件(4)；

集尘组件(2)包括负压接盖(201)，联动擦除组件(3)包括擦除壳(302)、顶联座(305)、推动槽(316)和风动扇轮(321)，联动增效组件(4)包括联动齿条(401)和联动齿轮(402)；

黑板框架组件(1)的操作主体中自上而下均匀的横向开设有数组基准透孔(102)，集尘组件(2)中的负压接盖(201)连接在黑板框架组件(1)主体的后端，负压接盖(201)的后端连接有负压风机(203)，联动擦除组件(3)中的擦除壳(302)左右方向的滑接在黑板框架组件(1)主体的前端，顶联座(305)连接在擦除壳(302)的顶端，黑板框架组件(1)的顶端设有的擦除皮带(314)，擦除皮带(314)的顶端面连固有推动柱(315)，推动槽(316)开设在顶联座(305)的顶端，推动柱(315)滑动连接在推动槽(316)中，风动扇轮(321)旋设在负压接盖(201)的内腔中，且风动扇轮(321)与擦除皮带(314)传动连接；

联动增效组件(4)中的联动齿条(401)连固在黑板框架组件(1)的顶端，联动齿轮(402)啮合在联动齿条(401)的上端，且联动齿轮(402)连接在顶联座(305)的顶端，擦除壳(302)内竖直的旋设有增效擦除柱(409)，且增效擦除柱(409)与联动齿轮(402)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：黑板框架组件(1)还包括黑板(101)和底架(103)，数组基准透孔(102)自上而下均匀的横向开设在黑板(101)的主面，黑板(101)的后侧面固定连接有负压罩(104)，负压罩(104)的后端开设有负压口(106)，负压罩(104)的一外侧面固定连接有待机罩(105)，底架(103)的一端固定连接在待机罩(105)的外侧面，另一端固定连接在负压罩(104)的另一外侧面。

3.根据权利要求2所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：集尘组件(2)还包括集尘箱(202)，负压接盖(201)密封的盖接在负压口(106)的后端，集尘箱(202)的底端固定连接在底架(103)顶面的后端，负压风机(203)连接安装在集尘箱(202)的顶端与负压接盖(201)的后端之间。

4.根据权利要求2或3所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：联动擦除组件(3)还包括顶安装板(301)、底滑块(309)、顶主旋座(310)、顶联动旋座(311)、风动内座(318)、风动外座(319)、风动轴(320)、减速器(322)、减速锥齿轮(324)、连接轴(326)、连接带轮(328)和连接皮带(329)，顶安装板(301)固定连接在负压罩(104)的顶面，顶安装板(301)的顶面左右对称的固定连接有顶导杆座(303)，两组顶导杆座(303)之间连接固定有顶导杆(304)，顶联座(305)的顶端后侧固定连接有顶滑块(306)，顶滑块(306)滑动连接在顶导杆(304)中，底架(103)上侧两端的内侧面左右对称的连接有底导杆座(307)，两组底导杆座(307)之间连接固定有底导杆(308)，底滑块(309)固定连接在擦除壳(302)的底端，且底滑块(309)滑动连接在底导杆(308)中，顶主旋座(310)与顶联动旋座(311)左右对称的开设在顶安装板(301)的主面，顶主旋座(310)内旋转连接有主旋带轮(312)，顶联动旋座(311)内旋转连接有联动带轮(313)，擦除皮带(314)套接安装在联动带轮(313)与主旋带轮(312)之间，主旋带轮(312)自顶主旋座(310)旋插至顶安装板(301)下方的底轴端插接固定有下旋转带轮(317)，风动内座(318)与风动外座(319)左右对称的开设在负压接盖(201)的腔壁中，风动轴(320)的一端自风动外座(319)旋插至风动内座(318)中，风动扇轮(321)插接固定在位于负压接盖(201)内的风动轴(320)的轴中位置上，风动轴(320)的另一端与减速器(322)的输入端固定连接，减速器(322)的输出端连接固定有减速轴(323)，减速锥齿轮(324)插接固定在减速轴(323)中，减速器(322)的主体固定安装在待机罩(105)的后背面，减速锥齿轮(324)的上侧啮合有连接锥齿轮(325)，待机罩(105)的后背面与连接锥齿轮(325)对应的位置上固定连接有连接轴座(327)，连接轴(326)旋转连接在连接轴座(327)中，连接锥齿轮(325)插接固定在连接轴(326)的下轴端，连接带轮(328)插接固定在连接轴(326)的上轴端，连接皮带(329)套接安装在连接带轮(328)与下旋转带轮(317)之间。

5.根据权利要求4所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：底导杆(308)与顶导杆(304)平行，且底导杆(308)与顶导杆(304)形成的平面与黑板(101)主面平行。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：擦除壳(302)的内壳中左右对称的固定连接有固定擦块(330)，且两组固定擦块(330)之间具有一定的空挡。

7.根据权利要求4所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：联动增效组件(4)还包括联动齿轮轴(404)和联动锥齿轮(405)，联动齿条(401)固定连接在顶安装板(301)的顶面，顶滑块(306)的顶面与联动齿轮(402)对应的位置上固定连接有联动齿轮轴座(403)，联动齿轮轴(404)旋转连接在联动齿轮轴座(403)中，联动齿轮(402)插接固定在联动齿轮轴(404)的后轴端，联动锥齿轮(405)插接固定在联动齿轮轴(404)的前轴端，联动锥齿轮(405)的一侧啮合有换向主齿轮(406)，顶联座(305)及底滑块(309)与换向主齿轮(406)对应的位置上同轴的开设有上旋孔(408)与下旋孔(410)，上旋孔(408)与下旋孔(410)中共同旋转连接有增效擦除轴(407)，换向主齿轮(406)插接固定在增效擦除轴(407)的上轴端，增效擦除柱(409)固定安装在位于擦除壳(302)内壳内的增效擦除轴(407)的轴中位置。

8.根据权利要求2或3所述的一种人工智能教学用装置，其特征在于：与待机罩(105)固定连接的底架(103)的一端顶面安装固定有控制箱(5)，且负压风机(203)与控制箱(5)电联。

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