CN204071187U - “小书僮”多功能助教系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高课堂效率，适应多种教学模式的多功能助教系统，由变轨循环背投黑板和多功能讲桌组成。变轨循环背投黑板由黑板循环系统、背投系统和清洁系统组成。多功能讲桌分为8个功能模块，包括翻转式桌面托架、折叠式教具展台、可移动式实物投影系统、推送式模型柜、联动式储物盒、弹出式抽屉、升降凳、升降凳收纳箱。多功能助教系统可实现课堂授课、作业讲解、课堂演讲、互动讨论、教具展示等多种教学场景需要，达到辅助课堂教学的目的。

Description

“小书僮”多功能助教系统

技术领域

本发明涉及一种助教系统，特别是用于提高教学效率，适应多种教学模式的多功能助教系统，属于提高课堂效率，辅助课堂教学的教室用设备。 

背景技术

随着教学理念的创新，教学模式日渐多样，现有的黑板和讲桌在一定程度上不能适应教学多样化的需求，主要问题有： 

1)传统黑板写满后需要人工擦除，不仅会影响课堂授课，还增加老师、学生的负担，擦黑板产生粉尘也会污染教室环境，危害师生的身体健康。 

因此，在授课过程中，如果将现有书写空间分为使用位和清洁位，以两块可运动的黑板代替现有的传统黑板，让两块黑板在使用位和清洁位之间变轨转换。当黑板位于使用位时，老师可在黑板上板书授课；当黑板位于清洁位时，清洁系统自动对其进行清洁除尘。这样，便可将手工擦黑板的时间缩短为黑板变轨转换的时间，同时减少粉尘飞散的现象。 

2)使用传统黑板授课时，老师常常需要在课前或课程进行中花费时间布画板图，不断进行重复性劳动，一定程度上影响了教学效率。 

为此，运用背投技术，将事先在软件上画好的板图背投到磨砂玻璃黑板上，省去了手工布画板图的时间和擦除、清洁的时间，实现板书与投影的叠加，有效提高教学效率。 

3)传统讲桌功能较单一，普遍仅有存放电脑、鼠标、键盘、粉笔等功能，尤其没有充分考虑教学信息来源多样化，教学模式多元化的需求。 

所以，运用对称曲柄滑块机构、平面连杆组机构、滑动摆杆机构、曲摇-曲滑复合机构等机械结构，将讲桌划分为包括翻转式桌面托架、折叠式教具展台、可移动式实物投影系统、推送式模型柜、联动式储物盒、弹出式抽屉、升降凳、升降凳收纳箱在内的8个功能模块。实现多种功能，可适应包括互动式教学、研讨式教学在内的多种教学模式，同时实现对不同来源教学信息的收集、整理和共享。 

发明内容

本发明的目的是提供一种助教系统，实现以下三个目标： 

1)有效解决教学信息多源化的问题，全方位收集板书、投影、作业、讨论、演讲等信息来源，综合展现在课堂上。 

2)满足教学模式多元化需求，适应研讨式、探究式等教学要求。 

3)以人为本，方便课堂教学，提高课堂效率。 

本发明的目的是这样实现的：一种多功能助教系统，包括变轨循环背投黑板和多功能讲桌两个部分。 

所述的变轨循环背投黑板由黑板循环系统、背投系统和清洁系统组成。黑板循环系统包括垂直变轨系统和横向位移系统。由链传动、齿轮传动和回转托架构成垂直变轨系统，完成黑板的纵向变轨，利用直线导轨完成黑板模块的横向位移，实现2块黑板沿矩形轨迹，在使用位和清洁位间的变换，达到黑板零间隔循环使用的效果。背投系统运用投影仪背向投影式黑板，实现投影与板书的叠加。清洁系统运用螺旋传动机构与曲摇机构，实现黑板的自动擦拭。 

所述的多功能讲桌分为8个功能模块，包括翻转式桌面托架、折叠式教具展台、可移动式实物投影系统、推送式模型柜、联动式储物盒、弹出式抽屉、升降凳、升降凳收纳箱。翻转式桌面托架通过双摇杆机构将部分桌面翻转为显示器托架。折叠式教具展台运用平面连杆机构组将部分桌面升起为模型展台。可移动式实物投影系统运用摆杆随动机构和三角支架， 配合具有WIFI功能的摄像机，实现教室内无死角的实物投影。推送式模型柜运用滑动摆杆系统，实现柜门与托板的联动，便于模型取放。联动式储物盒通过联动互锁机构，实现柜门与储物盒间的顺次互动。弹出式抽屉利用反弹滑轨，实现抽屉自动弹出。升降凳利用对称曲柄滑块机构，完成凳面升降，实现小凳和演讲台的功能转换。升降凳收纳箱运用曲摇-曲滑复合机构，实现收纳箱箱体转动与箱底平动的互换。 

所述的多功能助教系统可以实现课堂授课场景、作业讲解场景、课堂演讲场景、互动讨论场景、教具展示场景等多个教学场景，满足当前日益多样化的教学需求，并能够为老师提供课间休息、物品收纳等人性化功能。 

本发明的多功能助教系统采用了以上的技术方案，具有以下优点和特点： 

1、多功能讲桌集合了曲摇-曲滑复合机构、对称曲柄滑块机构、平面连杆机构组、滑动摆杆机构等，拓展了讲桌功能，方便教学； 

2、变轨循环背投黑板运用链传动、齿轮传动和回转托架机构，完成黑板沿矩形轨道的垂直变轨和自动清洁，实现黑板零间隔循环使用； 

3、可移动式实物投影系统，可实现教室中任意位置的实时作业讲评、课堂交流互动、零件实物展示等功能，扩大了教学信息的拾取范围； 

4、黑板背投模块实现了投影与板书的叠加，提高了黑板利用效率，增加了课堂授课的有效信息量。 

附图说明

图1是本发明变轨循环背投黑板的整体框架结构图。 

图2是本发明变轨循环背投黑板的前后变轨模块外观结构图。 

图3是本发明前后变轨模块齿轮传动结构图。 

图4是本发明前后变轨模块链条传动结构图。 

图5是回转托盘的结构图。 

图6是本发明变轨循环背投黑板的左右转换模块外观结构图。 

图7是本发明变轨循环背投黑板的背投系统外观结构图。 

图8是本发明变轨循环背投黑板的自动清洁系统结构图。 

图9是自动清洁系统的详细结构图1。 

图10是自动清洁系统的详细结构图2。 

图11是本发明变轨循环背投黑板效果模拟图。 

图12是多功能讲桌的整体展开图。 

图13是多功能讲桌的整体外框架图。 

图14是多功能讲桌的局部功能结构框架图。 

图15是翻转式桌面托架结构图。 

图16是折叠式教具展台结构图。 

图17是推送式模型柜外观结构图。 

图18是推送式模型柜内部结构图。 

图19是可移动式实物投影系统整体架构图。 

图20是视频拍摄仪和固定装置结构图。 

图21是串联四边形杆结构图。 

图22是三脚架及连接柱形筒结构图。 

图23是联动式储物盒运动结构图。 

图24是联动式储物盒双向弹簧互锁结构图。 

图25是弹出式抽屉结构图。 

图26是升降凳外观结构图。 

图27是升降凳内部结构图。 

图28是升降凳收纳箱外部结构图。 

图29是升降凳收纳箱内部功能实现原理图。 

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。 

本发明是一种用于提高教学效率，适应多种教学模式的多功能助教系统，由变轨循环背投黑板和多功能讲桌组成。 

一、变轨循环背投黑板，由整体框架、黑板变轨系统、背投系统、和自动清洁系统组成。 

1、请参见图1，变轨循环背投黑板的整体框架由左框架A101、右框架A102、上框架A103、中框架A104、下框架A105、背投框架A106、自动清洁框架A107和磨砂玻璃黑板A1081、A1082组成。上框架A103、中框架A104、下框架A105通过螺钉分别与左框架A101、右框架A102连接；背投框架A106的三根斜支撑角铁A1061、A1062、A1063通过螺钉固定于左框架A101、上框架A103、中框架A104；自动清洁框架A107的右边框A1071通过合页安装于右框架A102，实现其翻转的功能；磨砂玻璃黑板A1081、A1082运用牛眼轮和限位导轨可在中框架上沿矩形轨道运动。 

2、变轨循环背投黑板的黑板变轨系统由前后变轨模块和左右转换模块构成。 

1)请参见图2、图3和图4，如图5，前后变轨模块由单向联轴器B101、主动轴B104、传动轴B108、从动轴B110、左从动轴B114、右从动轴B117、上回转托盘B112、下回转托盘B111、左回转托盘B115、右回转托盘B118、滚珠转台C01、托盘C02、U型导槽C03、齿轮B103，B105，B109、链轮B106，B107，B113，B116、链条、单向轴承B102、深沟球轴承、轴承座组成。 

单向轴承B102外圈通过紧定螺钉连接于单向联轴器B101，内圈用键固定于主动轴B104上，使单向联轴器仅能单向转动主动轴；齿轮B103通过键连接于主动轴B104。齿轮B103与齿轮B105啮合，齿轮B105、链轮B106、B107运用键同步连接于传动轴B108。齿轮B105与齿轮B109啮合，齿轮B109通过键连接于从动轴B110，下回转托盘B111和上回转托盘B112亦用键连接于从动轴B110；链轮B106、B113与链条配合，链轮B113用键连接于左从动轴B114上，左回转托盘B115亦用键连接于左从动轴B114；链轮B107、B116与链条配合，链轮B116用键连接于右从动轴B117上，右回转托盘B118亦用键连接于右从动轴B117；如图5，所述回转托盘由滚珠转台C01、托盘C02、U型导槽C03和深沟球轴承组成。U型导槽C01与螺钉配合，连接于深沟球轴承上；深沟球轴承过盈配合于托盘C02；托盘C02和滚珠转台C01通过螺钉同轴连接。 

2)请参见图6，左右转换模块由运动扳手D101、旋转台D102、旋转台底座D103、直线轴承D104，D105，D106、连接板D107，D108、弹簧拉钩D109、弹簧压板D110、限位板D111，D112和推力球轴承组成。 

运动扳手D101通过螺纹与旋转台D102连接，旋转台D102底部的矩形凹槽可与单向联轴器B101的方形凸台配合；旋转台D102与推力球轴承配合，通过螺钉连接于旋转台底座D103上，旋转台底座D103与直线轴承D104连接；三个直线轴承D104、D105、D106的相对位置如图，其间由连接板D107、D108连接；弹簧拉钩D109和弹簧压板D110用合页连接于连接板D108上，限位板D111、D112分别连接于连接板D108。 

3)黑板模块运动详解：黑板前后变轨模块利用了齿轮的传动作用和链条的联动作用，顺时针转动运动扳手90°，运动扳手带动单向联轴器转动，实现中框架三个和上框架一个的回转托盘协调转动，拨动两块磨砂玻璃黑板沿着中框架上的限位导轨在前后方向上的变轨运动。黑板左右运动主要通过左右转换模块，当两块磨砂玻璃黑板完成前后变轨，拉动扳手，运动机构的限位板推动磨砂玻璃黑板，即可使磨砂玻璃黑板从右侧运动到左侧。而后，位于滑块左侧的弹簧拉钩会钩住写满了的磨砂玻璃黑板，这样，推动动扳手向右运动时就可以带动满后的磨砂玻璃黑板运动到右侧。两个过程之间时间间隔短，达到黑板零间隔循环使用的效果， 提高课堂效率。 

3、请参见图7，变轨循环背投黑板的背投系统由背投框架A106、中照度短焦投影仪、投影仪底座和遮光布组成。 

中照度短焦投影仪用专用螺钉连接于投影仪底座，投影仪底座与背投框架A106的平台配合；遮光布用尼龙扣粘合使投影空间密闭不透光。 

变轨循环背投黑板的背投系统将投影和黑板功能连为一体，拓展了黑板的使用功能。投影仪不工作时，遮光布使背投框架密不透光，磨砂玻璃背景是黑色的，可用作普通黑板。打开投影仪时，投影内容直接显示在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加。 

4、请参见图8、图9和图10，变轨循环背投黑板的自动清洁系统由自动清洁框架A107、滑动底板E101、振动底板E102、板擦底座E108、电机底座E103、偏心凸轮E104、滚动轴承E105、滑动轴承E106、三折合页组E107、钢丝E109、收线盒E110、板擦E111和卡槽E112组成。 

直线导轨和滚珠丝杠固定于自动清洁框架A107上，直线轴承和滚珠滑块分别与直线导轨和滚珠丝杠配合，滑动底板E101与直线轴承和滚珠丝母连接固定；滑动底板E101上装有4组直线导轨，另有4组直线轴承装于振动底板E102上，直线导轨与直线轴承相配合；电机与电机底座E103配合，用螺钉连接于滑动底板E101上，偏心凸轮E104通过紧定螺钉固定在电机轴；偏心凸轮与滚动轴承E105配合，滚动轴承E105与滑动轴承E106连接固定，滑动轴承E106配合直线导轨，导轨装于振动底座E102上；如图10，两套三折合页组E107通过螺钉连接振动底板E102和板擦底座E108，另有压力弹簧连接振动底座E102和板擦底座E108；钢丝E109一端穿过滑动底板E101、振动底板E102和压力弹簧，与板擦底板E108连接，钢丝另一端固定于收线盒E110上，收线盒E110与自动清洁框架A107连接固定；板擦E111夹紧于卡槽E112，卡槽E112通过铆钉铆接于板擦底座E108。 

变轨循环背投黑板的自动清洁系统应用丝杠传动机构实现板擦模块的水平方向运动，偏心凸轮机构实现板擦的小幅度震动，模仿人擦黑板时的动作，并与滚动轴承和滑动轴承结合，减小震动冲击，可以提高黑板清洁效率。另外，利用板擦底座上的卡槽，可将普通板擦夹紧于板擦模块上，也可以改变卡槽位置，安装不同尺寸的板擦，能大大提高该装置的通用性。 

本发明所述的变轨循环背投黑板，老师可利用处于使用位的磨砂玻璃黑板进行板书，写满后，顺时针转动运动扳手90°，实现两块黑板在垂直方向上的变轨。而后，手拉扳手，将处于清洁位的黑板拉到使用位。到位后，再反向拉动扳手，将写满后的黑板拉到清洁位，在清洁位，黑板清洁装置将对写满的进行清洁，等待下一次使用。打开投影仪，投影内容直接背投在磨砂玻璃黑板面上，此时，可直接在背投内容的基础上板书或板图，实现板书与背投的有效叠加，提高教学效率。例如，在制图课上，利用变轨循环背投黑板将部分三视图投影到黑板上，在此基础上，直接利用黑板进行补图教学和练习。 

在本发明中，变轨循环背投黑板主要由黑板系统、背投系统和自动清洁系统组成，其整体效果如图11所示。黑板系统包含两块磨砂玻璃黑板面和板面运动系统，两块黑板可在运动轨道内实现左右运动和垂直变轨。背投系统位于左侧黑板面后，其主要设备是中照度短焦投影仪，可将幻灯片内容直接背投到磨砂玻璃黑板上，老师可在幻灯片内容的基础上直接进行板书书写。自动清洁系统位于投影幕布和右侧黑板面之间，主要由自动清洁板擦运动框架和板擦振动装置组成。这三个模块协调工作，拓展了黑板功能，能够有效提高课堂效率。 

本发明运用链传动、齿轮传动和回转托架机构，完成黑板沿矩形轨道的垂直变轨和自动清洁，实现黑板零间隔循环使用；黑板背投模块实现了投影与板书的叠加，提高了黑板利用效率，增加了课堂授课的有效信息量。变轨循环背投黑板功能多样，造价适中，适用范围广，将传统教学手段与现代教学方式紧密联系，方法灵活多样，可以在小学、中学、大学等多个教学环境推广应用。它可以实现教学过程的自动化，提高课堂授课效率，方便教学；有效降低室内粉尘污染，保护师生健康；提供多样的教学形式，满足不同科目的教学需求，同时将 多媒体技术完美地运用于课堂，有效提升教学效果。 

多功能讲桌由整体框架、翻转式桌面托架、折叠式教具展台、推送式模型柜、可移动式实物投影系统、联动式储物盒、弹出式抽屉、升降凳、升降凳收纳箱九部分组成。 

请参考图12、图13和图14，讲桌的各个功能单元分布情况，F101是讲桌的整体框架，F102是讲桌的局部功能结构框架，F101和F102配合构成讲桌的全部框架，G101是翻转式桌面托架，H101是折叠式教具展台，I101是推送式模型柜，J101是可移动式实物投影系统，K101是联动式储物盒，L101是弹出式抽屉，M101是升降凳，P101是升降凳收纳箱。 

请参考图15，讲桌局部功能结构框架F102，双连杆G102和G103，支撑面板G104，显示器B105，讲桌局部框架A102连接双连杆B102和B103的一端，另一端通过圆轴连接支撑面板G104，显示器G105固定在支撑面板G104上，支撑面板G104和显示器G105可以通过双连杆G102和G103转动。 

请参考图16，展示台H102，固定杆H103，双支架摆杆H104和H105，摆杆连接杆H106，展示台连接座H107，主动轴H108，从动杆H109，从动连杆H1010，连接摆杆H1011，连接摆杆座H1012，支脚座H1013，支脚轴H1014，支脚H1015， 

本结构左右对称。 

固定杆H103用螺钉连接在讲桌局部框架F102上，展示台H102和展示台连接座H107用螺钉固定连接，双支架摆杆H104、H105和摆杆连接杆H106用圆轴连接在展示台连接座H107和固定杆H103之间，主动轴H108安装在对称的支架摆杆H104之间，从动杆H109配合连接在主动轴H108上，从动杆H109、从动连杆H1010和连接摆杆H1011用轴连接在一点上，连接摆杆座H1012固定连接在展示台H102上，连接摆杆H1011连接上连接摆杆座H1012形成摆杆，从动连杆H1010和支脚H1015用轴连接，支脚座H1013固定连接在展示台H102上，支脚轴H1014配合安装在支脚H1015之间。 

请参考图17、图18，模型柜门I102，支架板I103，上滑槽金属板I104，连杆I105，中支轴I106，下滑槽金属板I107，教具托板I108，连杆滑块I109，滑动板I1010。 

模型柜门I102与滑动板I1010用合页相连，支架板I103固定在讲桌整体外框架构F101上，上滑槽金属板I104用螺钉固定在滑动板I1010上，连杆滑块I109配合在上滑槽金属板I104和下滑槽金属板I107的滑槽内滑动，连杆滑块I109另一端固定配合在连杆I105上，连杆I105中心孔与中支轴I106配合形成转动副，连杆I105另一端配合安装连杆滑块I109和下滑槽金属板I107，下滑槽金属板I107在用螺钉安装在教具托板I108上，教具托板I108用滑轨安装在讲桌整体外框架构F101上。 

请参考图19、图20、图21、图22，视频拍摄仪和固定装置J102，串联四边形杆J202，三脚架及连接柱形筒J302。视频拍摄仪J103，球铰链球柱J104，球铰链夹板J105，夹板螺钉J106，蝶形夹片J107，蝶形夹片螺钉J108，配合轴J109。底端圆柱J203，下夹片J204，夹片螺钉J205，下双连杆J206，中夹片J207，上双连杆J208，上夹片J209，配合孔J2010。筒形柱J303，短柱轴J304，圆轴J305，三脚架支脚J306，中空轴J307。 

(1)、视频拍摄仪J103底端孔和球铰链球柱J104配合连接，球铰链球柱J104球形端配合在球铰链夹板J105内，夹板螺钉J106可以调节球铰链夹板J105的松紧度，下端球铰链球柱配合连接蝶形夹，蝶形夹片螺钉J108连接两个蝶形夹片J107，配合轴J109和配合孔J2010配合连接。 

(2)、配合孔J2010和配合轴J109配合连接，上夹片EJ09在夹片螺钉J205的作用下夹紧上双连杆J208，上双连杆J208下端配合中夹片J207，中夹片J207和下夹片J204之间用夹片螺钉J205连接上上双连杆J208，底端圆柱J203配合连接筒形柱J303。 

(3)、底端圆柱J203配合连接筒形柱J303，筒形柱J303和圆轴J305之间用短柱轴J304配合连接，圆轴J305插入中空轴J307配合连接，在三脚架支脚J306的支撑下可以调节中空轴J307的高度。 

6、请参考图23、图24，储物盒门K102，滑动托板K103，上箱体K104，双连杆K105， 下箱体K106，滑轨K107，横向弹簧K108，斜向弹簧K109，弹簧挂钩K1010。 

储物盒门K102和讲桌局部框架F102用合页相连，滑轨K107螺钉固定在讲桌局部框架F102上，滑轨K107上面螺钉连接上滑动托板K103，使滑动托板J103可以滑动，下箱体K106固定在滑动托板K103上，下箱体K106和上箱体K104之间用四组双连杆K105连接，滑动托板K103和讲桌局部框架F102之间用横向弹簧K108形成弹性连接，储物盒门K102和讲桌局部框架F102上有斜向弹簧K109，横向弹簧K108和斜向弹簧K109都与弹簧挂钩K1010连接，弹簧挂钩K1010固定在储物盒门K102、滑动托板K103和讲桌局部框架F102上。 

请参考图25，上抽屉L102，上弹性滑轨L103，下抽屉L104，下弹性滑轨L105。 

上弹性滑轨G103和下弹性滑轨G105用螺钉固定在讲桌整体框架A101上，上弹性滑轨L103配合连接上弹性滑轨L103，下弹性滑轨L105配合连接下抽屉L104。 

请参考图26、图27，上壳体M102，下壳体M104，滑轨导杆M103，上L型钢架M105，下L型钢架M106，连杆M107，气弹簧M108。 

上L型钢架M105用螺钉固定在上壳体M102上，上L型钢架M105的右角端用螺钉与滑轨导杆M103连接，左下角端连接连杆M107，下L型钢架M106用螺钉固定在下壳体M104上，下L型钢架M106的右上角端连接连杆M107，左下角端连接滑轨导杆M103，下L型钢架M106和连杆M107之间连接上气弹簧M108。 

请参考图28、图29，收纳箱P102，挡板P103，连接孔P104，转盘P105，气弹簧P106，摆杆P107，连杆P108，滑槽P109，滑块P1010，连接轴P1011，挂钩卡槽P1012，小弹簧P1013，挂钩卡槽固定装置P1014，小挡块P1015。 

收纳箱P102和转盘P105连接使收纳箱P102能旋转运动，挡板P103通过滑轨连接在收纳箱P102上，连接孔P104和连接轴P1011配合连接，气弹簧P106和摆杆P107的一端通过轴固定在讲桌整体框架F101上，气弹簧P106的另一端连接在摆杆P107上，摆杆P107与连杆P108用轴连接，连杆P108的另一端连接在滑块P1010上，滑块P1010配合在滑槽P109上可以实现前后滑动，挂钩卡槽P1012与挂钩卡槽固定装置P1014用轴配合连接形成转动副，一端在小弹簧P1013的作用下向左卡紧，另一端与小挡块P1015作用配合。 

本发明中，支撑面板6104带动显示器G105以双连杆G102和G103为支点旋转运动，实现显示器倾斜使用和翻转闭合。 

本发明中，展示台H102翻起展开时，双支架摆杆H104和H105转动，带动主动轴H108运动，主动轴H108传力到从动杆H109，从动连杆H1010和连接摆杆H1011，使支脚H1015围绕支脚轴H1014旋转，当展示台H102翻转到最高位时，支脚H1015正好立起搭在桌面上，给展示台H102支撑力。 

本发明中，模型柜门I102打开后推进支架板I103和柜顶之间的夹层时，滑动板I1010向后运动，带动上滑槽金属板I104向后，滑槽内连杆滑块I109带动连杆I105绕中支轴I106转动，使下滑槽金属板I107向外运动，教具托板I108也被带动滑出。 

本发明中，将三脚架安装在插入由木板制作的三角筒中时，上端结构能稳定放置，上端的视频拍摄仪J103可以通过串联四边形杆底端圆柱J203和筒形柱J303的配合实现360°的旋转，串联四边形杆可以通过四边形杆的变形调节视频拍摄仪J103的高度，球铰链的球铰链球柱J104有两个自由度可以使视频拍摄仪多角度翻转拍摄，保证了视频拍摄仪的任意角度拍摄。需要拍摄学生作业时，将三脚架取出，打开三脚架的伸缩支架脚，稳定放置在地面上拍摄。 

本发明中，打开储物盒门K102，滑动托板K103在横向弹簧K108的作用下向外弹出，带动上面的亚克力箱体滑出，上箱体K104可以通过双连杆K105平行转动，对下箱体K106的上口形成开闭。手推箱体进入储物盒时，储物盒门K102在斜向弹簧K109的作用下自动关上。 

本发明中，用手往里按住弹性抽屉，在弹性滑轨的作用下弹性抽屉自动弹出，且抽屉内重量越重，往外弹得距离越远。 

本发明中，升降凳内部结构收缩折叠时，上壳体M102和下壳体M104闭合，升降凳处于 压缩状态，可供老师坐着休息，当用手提动上壳体M102时，气弹簧M108脱离死点位置，在气弹簧M108的作用下，连杆M107向上摆动，此时上壳体M102向上升起，达到理想高度。 

本发明中，将升降凳推入收纳箱P102中时，同时推动挡板P103向后运动，连接孔P104拉动连接轴P1011，连接轴连接在滑块P1010上，使滑块P1010沿着滑槽P109向后运动，使摆杆P107和连杆P108摆动，压缩气弹簧P106，气弹簧P106受力后反作用于连杆和滑块P1010，而滑块P1010此时被挂钩卡槽P1012卡住，气弹簧P106的力使收纳箱P102在转盘P105转动约90°，当需要使用升降凳时，用手转动收纳箱P102，快要到位时，小挡块P1015拨动挂钩卡槽P1012，使滑块P1010脱离约束向外弹出，带动挡板P103向外弹出，方便老师取凳子。 

多功能讲桌集合了曲摇-曲滑复合机构、对称曲柄滑块机构、平面连杆机构组、滑动摆杆机构等，增加了多个教学所需功能，既方便了教学使用，又拓宽了讲桌的功能，提高课堂授课效率，有效提升教学效果。 

本发明的多功能助教系统可进行批量化生产，并可根据实际情况，对助教系统各功能进行适应性改造。例如，条件较差的农村学校，可将实物投影系统中的摄像机改为实物投影仪，可降低成本。对于面积有限的教室，可将反弹式抽屉去掉，使助教系统的体积变小。 

Claims (5)

1.一种多功能助教系统，目的在于：提高课堂效率，适应多种教学模式，其特征在于：由变轨循环背投黑板和多功能讲桌组成，

所述的变轨循环背投黑板由黑板循环系统、背投系统和清洁系统组成，黑板循环系统包括垂直变轨系统和横向位移系统，由链传动、齿轮传动和回转托架构成的垂直变轨系统，完成黑板的纵向变轨，利用直线导轨完成黑板模块的横向位移，实现两块黑板沿矩形轨迹，在使用位和清洁位间的变换，达到黑板零间隔循环使用的效果，背投系统运用投影仪背向投影式黑板，实现投影与板书的叠加，清洁系统运用螺旋传动机构与曲摇机构，实现黑板的自动擦拭， 

所述的多功能讲桌分为8个功能模块，包括翻转式桌面托架、折叠式教具展台、可移动式实物投影系统、推送式模型柜、联动式储物盒、弹出式抽屉、升降凳、升降凳收纳箱，翻转式桌面托架通过双摇杆机构将部分桌面翻转为显示器托架，折叠式教具展台运用平面连杆机构组将部分桌面升起为模型展台，可移动式实物投影系统：运用摆杆随动机构和三角支架，配合具有WIFI功能的摄像机，实现教室内无死角的实物投影，推送式模型柜运用滑动摆杆机构，实现柜门与托板的联动，便于模型取放，联动式储物盒通过联动互锁机构，实现柜门与储物盒间的顺次互动，弹出式抽屉利用反弹滑轨，实现抽屉自动弹出，升降凳利用对称曲柄滑块机构，完成凳面升降，实现小凳和演讲台的功能转换，升降凳收纳箱：运用曲摇-曲滑复合机构，实现收纳箱箱体转动与箱底平动的互换。 

2.根据权利要求1所述的多功能助教系统，其特征在于：讲桌集合了曲摇-曲滑复合机构、对称曲柄滑块机构、平面连杆机构组、滑动摆杆机构等，拓展了讲桌功能，方便教学。 

3.根据权利要求1所述的多功能助教系统，其特征在于：变轨循环背投黑板运用链传动、齿轮传动和回转托架机构，完成黑板沿矩形轨道的垂直变轨和自动清洁，实现黑板零间隔循环使用。 

4.根据权利要求1所述的多功能助教系统，其特征在于：可移动式实物投影系统，可实现教室中任意位置的实时作业讲评、课堂交流互动、零件实物展示等功能，扩大了教学信息的拾取范围。 

5.根据权利要求1所述的多功能助教系统，其特征在于：黑板背投模块实现了投影与板书的叠加，提高了黑板利用效率，增加了课堂授课的有效信息量。