CN214027312U - 一种研究性学习能力开发辅助平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种研究性学习能力开发辅助平台，涉及学习能力开发辅助平台技术领域；为了便于孩子可以更好地进行学习能力的开发；该开发辅助学习平台具体包括包括桌板，所述桌板顶部外壁通过螺栓固定有两个连接架，两个所述连接架内壁均通过转轴转动连接有伸缩柱，两个所述伸缩柱一侧内壁转动连接有同一个投影幕布，所述投影幕布一侧外壁通过螺栓固定有卡块，所述桌板顶部外壁通过螺栓固定有卡扣，且卡扣卡接于卡块内壁；该机器人的制作方法，包括以下步骤：孩子对需要制作的机器人的外观形状进行想象。本发明通过将伸缩柱转动连接于连接架内壁，可以对伸缩柱进行折叠收纳，从而可以降低伸缩柱的占用空间。

Description

一种研究性学习能力开发辅助平台

技术领域

本实用新型涉及学习能力开发辅助平台技术领域，尤其涉及一种研究性学习能力开发辅助平台。

背景技术

目前中国青少年创造力存在着不足的现象，创造力不足的主要的原因是缺乏相应的设备开发大脑，没有各种创新的设备和平台，这是现实中缺少的，目前市场上比较常见的创新玩具如乐高机器人可以提高青少年的创新能力，但缺点是成本太高、普通小孩玩不了，积木式的，很多孩子做出来都一样，配件比较死板，因此需要设计一种机器人，使其具有成本低，且组合变化较多，具有3D打印笔和3D打印机，使普通的孩子可以通过自己绘制模板、自己绘画和制作，从而提高孩子的创造能力的想象能力。

经检索，中国专利申请号为CN201910441898.9的专利，公开了一种人工智能能力开发平台，包括硬件层、系统层、数据层、资源管理调度模块、框架层和模型管理模块；所述硬件层包括CPU、GPU和存储器，所述CPU与存储器电性连接，所述GPU用于进行高性能并行运算；所述系统层支持Linux操作系统，所述数据层中的数据文件采用并行文件系统和云对象存储系统来进行存储管理；所述资源管理调度模块用于对计算节点进行管理和调度；所述框架层内置集成有多种深度学习开源框架；所述模型管理模块用于对模型训练、生成和结果进行监控管理。

上述专利中的存在以下不足：其能力开发平台，只能在理论上对智能能力进行开发，无法通过实际的人工操作提高对智能能力的开发水平。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的其能力开发平台，只能在理论上对智能能力进行开发，无法通过实际的人工操作提高对智能能力的开发水平的缺点，而提出的一种研究性学习能力开发辅助平台及其机器人制作方法。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种研究性学习能力开发辅助平台，包括桌板，所述桌板顶部外壁通过螺栓固定有两个连接架，两个所述连接架内壁均通过转轴转动连接有伸缩柱，两个所述伸缩柱一侧内壁转动连接有同一个投影幕布，所述投影幕布一侧外壁通过螺栓固定有卡块，所述桌板顶部外壁通过螺栓固定有卡扣，且卡扣卡接于卡块内壁，所述投影幕布两侧外壁均吸附有两个以上磁铁，两个以上所述磁铁一侧内壁均设置有操作流程纸张。

作为本实用新型进一步的方案：所述桌板底部外壁通过螺栓固定有四个伸缩底座。

作为本实用新型进一步的方案：所述桌板顶部外壁开设有容置槽，所述容置槽底部内壁开设有两个以上卡槽，所述容置槽顶板外壁通过螺栓固定有限位板，两个以上所述卡槽顶部外壁均卡接有卡位板，且卡位板一侧外壁卡接于限位板一侧内壁。

作为本实用新型进一步的方案：所述卡位板顶部外壁焊接有支撑板，所述支撑板一侧外壁通过螺栓固定有转动柱，所述转动柱圆周外壁分别转动连接有导套、绕物架和限位套，所述绕物架圆周外壁转动连接有耗材。

作为本实用新型进一步的方案：所述容置槽两侧内壁均通过螺栓固定有支架，两个所述支架一侧内壁转动连接有两个导向海绵辊，所述桌板顶部外壁开设有打印笔放置槽，所述桌板顶部外壁设置有两个以上3D打印笔。

作为本实用新型进一步的方案：所述桌板顶部外壁开设有杂物收集槽，所述打印笔放置槽一侧内壁、容置槽一侧内壁和杂物收集槽一侧内壁均滑动连接有滑动盖。

作为本实用新型进一步的方案：所述桌板一侧外壁开设有滑动槽，所述滑动槽内壁滑动连接有抽屉。

作为本实用新型进一步的方案：所述桌板顶部外壁设置有两个操作板。

作为本实用新型进一步的方案：所述桌板顶部外壁设置有3D打印机。

一种研究性学习能力开发辅助平台的机器人制作方法，包括以下步骤：

S1：对需要制作的机器人的外观形状进行想象；

S2：将写有机器人制作步骤的文件贴于投影幕布表面，将机器人制作成品放置于桌板表面；

S3：用铅笔在纸张上进行机器人形状模板的绘制；

S4：将耗材穿过两个导向海绵辊之间的间隙后固定于3D打印笔上，通过3D打印笔利用已经做好的模板或绘制的模板对机器人进行绘制；

S5：将干燥后的耗材从纸张表面剥离，根据制作图纸的步骤利用剪刀、热熔胶枪和电烙铁等工具对各个耗材之间进行拼接组装；

S6：对成型的机器人进行启动，完成整个机器人的制作过程。

本实用新型的有益效果为：

1.通过将伸缩柱转动连接于连接架内壁，可以对伸缩柱进行折叠收纳，从而可以降低伸缩柱的占用空间，同时由于伸缩柱具有伸缩功能可以对投影幕布的设置高度进行调节，投影幕布可以用做投影仪的幕布，可以利用投影仪对向孩子进行本开发辅助平台的使用教学，同时利用伸缩柱便于使不同身高的孩子可以以最佳的位置进行教学，同时通过在投影幕布正反面均设置磁铁，可以利用两个磁铁之间的互相吸附对操作流程纸张的位置进行固定，可以在教学完毕后对机器人各个步骤的制作方法进行教学，使孩子可以更加直观地进行学习。

2.通过设置有伸缩底座可以对桌板相对于水平面的高度进行调节，从而使不同身高的孩子可以以最合适的高度进行机器人的制作，通过设置有容置槽可以用于对卡位板和耗材进行放置，从而在不对耗材进行使用时利用滑动盖对耗材进行封闭，可以有效地减少耗材表面灰尘的附着。

3.通过设置有两个以上卡槽可以对两个以上的卡位板进行卡接固定，通过设置有转动柱可以对绕卷有不同颜色耗材的绕物架进行放置，通过设置有导套和限位套可以对绕物架的位置进行限定，使绕物架可以在导套与限位套之间进行转动，同时导套、限位套与转动柱之间设置有阻尼，可以保证耗材在转动的过程中，导套和限位套的位置不会发生运动，从而利用绕物架的转动将耗材不断地从绕物架上脱离。

4.通过设置有3D打印笔可以在使孩子平面上进行3D打印，同时通过将耗材穿过两个导向海绵辊之间的间隙内，可以对耗材的运动路径进行限定，可以有效地减少孩子在尽心绘画时发生耗材之间缠绕的现象，提高了使用的安全性，利用打印笔放置槽可以对3D打印笔进行放置，避免3D打印笔出现丢失的现象，利用杂物收集槽可以在耗材的使用过程中对耗材裁切的边角料进行收集，保证了桌板表面的洁净整洁。

5.通过自主3D模型的创新设计教育使孩子的空间思维想象力和逻辑思维能力更早的被锻炼和开发，其效果远远要超过仅仅通过拼接积木开发智力的效果，从小接触真实的工程小实验让孩子们更真切的理解一些书本上纷繁抽象的物理名词，使孩子在今后的学科学习，在制作的过程中不仅向自己的动手能力极限发起一次次挑战，又充分调动了孩子想象力和创造力，自己设计图案让孩子对美的认知提早被发掘。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种研究性学习能力开发辅助平台的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种研究性学习能力开发辅助平台的背面结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种研究性学习能力开发辅助平台的俯视结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种研究性学习能力开发辅助平台的3D打印笔耗材组件结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种研究性学习能力开发辅助平台的机器人制作方法流程示意图。

图中：1-桌板、2-3D打印机、3-伸缩柱、4-打印笔放置槽、5-操作流程纸张、6-卡块、7-容置槽、8-磁铁、9-连接架、10-3D打印笔、11-滑动槽、12-抽屉、13-投影幕布、14-收卷杆、15-伸缩底座、16-卡扣、17-限位板、18-导向海绵辊、19-操作板、20-支架、21-滑动盖、22-杂物收集槽、23-卡槽、24-支撑板、25-导套、26-绕卷架、27-耗材、28-转动柱、29-限位套、30-卡位板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种研究性学习能力开发辅助平台，如图1-3所示，包括桌板1，所述桌板1顶部外壁通过螺栓固定有两个连接架9，两个所述连接架9内壁均通过转轴转动连接有伸缩柱3，两个所述伸缩柱3一侧内壁转动连接有同一个投影幕布13，所述投影幕布13一侧外壁通过螺栓固定有卡块6，所述桌板1顶部外壁通过螺栓固定有卡扣16，且卡扣16卡接于卡块6内壁，所述投影幕布13两侧外壁均吸附有两个以上磁铁8，两个以上所述磁铁8一侧内壁均设置有操作流程纸张5；通过将伸缩柱3转动连接于连接架9内壁，可以对伸缩柱3进行折叠收纳，从而可以降低伸缩柱3的占用空间，同时由于伸缩柱3具有伸缩功能可以对投影幕布13的设置高度进行调节，投影幕布13可以用做投影仪的幕布，可以利用投影仪对向孩子进行本开发辅助平台的使用教学，同时利用伸缩柱3便于使不同身高的孩子可以以最佳的位置进行教学，同时通过在投影幕布13正反面均设置磁铁8，可以利用两个磁铁8之间的互相吸附对操作流程纸张5的位置进行固定，可以在教学完毕后对机器人各个步骤的制作方法进行教学，使孩子可以更加直观地进行学习，同时可以实现多个孩子一起进行创作，利用卡块6和卡扣16可以快速地对投影幕布13进行固定和收纳，提高了整个装置使用时的灵活度。

为了对桌板1的高度进行调节；如图1所示，所述桌板1底部外壁通过螺栓固定有四个伸缩底座15；通过设置有伸缩底座15可以对桌板1相对于水平面的高度进行调节，从而使不同身高的孩子可以以最合适的高度进行机器人的制作。

为了便于耗材27的使用；如图1所示，所述桌板1顶部外壁开设有容置槽7，所述容置槽7底部内壁开设有两个以上卡槽23，所述容置槽7顶板外壁通过螺栓固定有限位板17，两个以上所述卡槽23顶部外壁均卡接有卡位板30，且卡位板30一侧外壁卡接于限位板17一侧内壁，所述卡位板30顶部外壁焊接有支撑板24，所述支撑板24一侧外壁通过螺栓固定有转动柱28，所述转动柱28圆周外壁分别转动连接有导套25、绕物架26和限位套29，所述绕物架26圆周外壁转动连接有耗材27，所述容置槽7两侧内壁均通过螺栓固定有支架20，两个所述支架20一侧内壁转动连接有两个导向海绵辊18，所述桌板1顶部外壁开设有打印笔放置槽4，所述桌板1顶部外壁设置有两个以上3D打印笔10，所述桌板1顶部外壁开设有杂物收集槽22，所述打印笔放置槽4一侧内壁、容置槽7一侧内壁和杂物收集槽22一侧内壁均滑动连接有滑动盖21；通过设置有容置槽7可以用于对卡位板30和耗材27进行放置，从而在不对耗材27进行使用时利用滑动盖21对耗材27进行封闭，减少耗材27表面灰尘的附着，通过设置有两个以上卡槽23可以对两个以上的卡位板30进行卡接固定，通过设置有转动柱28可以对绕卷有不同颜色耗材27的绕物架26进行放置，通过设置有导套25和限位套29可以对绕物架26的位置进行限定，使绕物架26可以在导套25与限位套29之间进行转动，同时导套25、限位套29与转动柱28之间设置有阻尼，可以保证耗材27在转动的过程中，导套25和限位套29的位置不会发生运动，从而利用绕物架26的转动将耗材27不断地从绕物架26上脱离，耗材27的作用是与3D打印笔10之间进行连接，耗材27在一定温度下可以由固体状融化成熔融状态，可以利用3D打印笔10在纸张上进行绘画，使其在干燥后可以从纸张上剥离，从而对剥离的耗材27之间进行粘接，从而再通过拼接等方式实现对机器人的制作，同时耗材27采用谷物等物质制作而成，具有绝对的安全性，通过设置有3D打印笔10可以在使孩子平面上进行3D打印，同时通过将耗材27穿过两个导向海绵辊18之间的间隙内，可以对耗材27的运动路径进行限定，可以有效地减少孩子在尽心绘画时发生耗材27之间缠绕的现象，提高了使用的安全性，利用打印笔放置槽4可以对3D打印笔10进行放置，避免3D打印笔10出现丢失的现象，利用杂物收集槽22可以在耗材27的使用过程中对耗材27裁切的边角料进行收集，保证了桌板1表面的洁净整洁。

为了对纸张进行放置；如图1所示，所述桌板1一侧外壁开设有滑动槽11，所述滑动槽11内壁滑动连接有抽屉12，所述桌板1顶部外壁设置有两个操作板19；通过设置有滑动槽11和抽屉12可以用于对备用的耗材27进行放置，可以在耗材27使用完毕后快速地对耗材27进行更换，通过设置有操作板19可以用于对纸张等绘画材料进行放置和支撑，避免在使用3D打印笔10进行绘画的过程中导柱纸张发生破损的现象，同时可以使多个孩子进行同时绘画，同时由于绘画内容和耗材27颜色可以使孩子进行自由选择，因此机器人的制作可以千变万化，什么样的都可以，均为孩子自己制作，从而提高了孩子的创新能力，同时由于耗材27等耗材的用料采用谷物材质，因此成本较低，同时3D打印笔10可以反复多次进行使用，使整个操作平台的成本较低，可以进行大范围的推广。

为了对模板进行3D打印；如图1所示，所述桌板1顶部外壁设置有3D打印机2；通过设置有3D打印机2可以进行3D打印，对于不便于进行3D打印的部件可以利用3D打印笔10进行制作，从而充分提高了整个学习能力开发辅助平台的使用灵活性。

本实施例在使用时：首先根据孩子的身高对伸缩底座15的长度进行调节，使桌板1的高度适用于孩子进行操作，接着将伸缩柱3沿着连接架9进行转动，使伸缩柱3与桌板1表面垂直，接着对伸缩柱3的高度进行调节，将投影幕布13沿着收卷杆14圆周外壁进行展开，并且利用卡块6和卡扣16对投影幕布13的位置进行固定，接着利用投影仪将教学的课件投影到投影幕布13表面，对整个学习能力开发辅助平台的使用方法进行教学，教学完毕后将写有机器人制作步骤说明的操作流程纸张5利用磁铁8固定于投影幕布13表面，接着将容置槽7一侧的滑动盖21抽出，将不同颜色的耗材27展开，并且从两个导向海绵辊18之间的间隙内穿过，将耗材27的一端安装于3D打印笔10一侧，接着将纸张放置于操作板19表面，孩子利用3D打印笔10在操作板19表面进行绘画，3D打印笔10可以将耗材27融化成熔融状态，使耗材27可以以液体的状态在纸张上运动，同时在耗材27干燥后可以将其从纸张上进行剥离，通过将干燥后的不同的耗材27之间进行安装拼接，从而完成对机器人的制作。

实施例2：

一种实施例1所述的研究性学习能力开发辅助平台的机器人制作方法，包括以下步骤：

S1：对需要制作的机器人的外观形状进行想象；

S2：将写有机器人制作步骤的文件贴于投影幕布13表面，将机器人制作成品放置于桌板1表面；

S3：用铅笔在纸张上进行机器人形状模板的绘制；

S4：将耗材27穿过两个导向海绵辊18之间的间隙后固定于3D打印笔10上，通过3D打印笔10利用已经做好的模板或绘制的模板对机器人进行绘制；

S5：将干燥后的耗材27从纸张表面剥离，根据制作图纸的步骤利用剪刀、热熔胶枪和电烙铁等工具对各个耗材27之间进行拼接组装；

S6：对成型的机器人进行启动，完成整个机器人的制作过程。

实施例3：

对于实施例二所述的研究性学习能力开发辅助平台的机器人制作方法，具体地，以振动蝴蝶为例对实施例二进行扩充：

一种振动蝴蝶，包括以下制作器材：3D打印笔1支、纸膜1张、剪刀1把、热熔胶枪1支、电烙铁1支、耗材若干、电池1节、马达1个、松香1盒、电池盒1个、开关1个、尺子1把。

一种振动蝴蝶的制作方法，包括以下步骤；

S1：根据小蝴蝶的图纸，用3D打印笔填充，准备组建蝴蝶骨架；

S2：根据电路图制作小蝴蝶电路；

S3：将电路实物和电机固定在蝴蝶躯干上，可以将干电池位置设计在蝴蝶躯干背部，也可以将干电池的位置设计在蝴蝶躯干腹部；

S4：根据图纸中蝴蝶翅膀粘合处的提示，将蝴蝶翅膀与躯干连在一起；

S5：将触须和蝴蝶头部连接在一起。在图纸中未给出触须的具体形状，要求小朋友们开动脑筋画出适合自己蝴蝶图案的，有自己创意的触须来和自己的蝴蝶头部相粘合；

S6：将蝴蝶的脚与躯干连接在一起。在图纸中未给出蝴蝶脚的具体存在形式和具体形状，小朋友们开动脑筋画出自己满意的，有自己创意的蝴蝶脚的设计；

S7：完成蝴蝶，开动开关。

实施例4：

在机器人制作过程中，通过绘制模板和不绘制模板得出：

表1：是否对模板进行绘制对耗材27用量的影响

	绘制模板	不绘制模板
			耗材使用总长度(m)	15	20

由上表可得，在对振动蝴蝶进行制作的过程中，预先对振动蝴蝶的模板进行绘制，耗材的使用总长度相对于不对振动蝴蝶的模板进行绘制，在耗材的使用总长度上有着5m的差值，因此在制作过程中对模板进行绘制可以有效地减少耗材的总使用长度。

实施例5：

通过在小学里某一年纪随机抽取90名学生，随机分成3批次，每批次卡位板30人，一批次学生使用本研究性学习能力开发辅助平台、一批次学生使用乐高训练、一批次不进行任何教学培训，30日后进行一种蜜蜂机器人的制作，通过对两批次学生作出的成品进行比较得出：

表二：分别使用开发辅助平台和乐高对学生创造能力的影响

由上表可得，对一种蜜蜂机器人进行创造，使用本开发辅助平台的学生创造的成品在美观度和创新性性上均明显优于利用乐高进行创造的学生，因此通过自主3D模型的创新设计教育使孩子的空间思维想象力和逻辑思维能力更早的被锻炼和开发，其效果远远要超过仅仅通过拼接积木开发智力的效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种研究性学习能力开发辅助平台，包括桌板(1)，其特征在于，所述桌板(1)顶部外壁通过螺栓固定有两个连接架(9)，两个所述连接架(9)内壁均通过转轴转动连接有伸缩柱(3)，两个所述伸缩柱(3)一侧内壁转动连接有同一个投影幕布(13)，所述投影幕布(13)一侧外壁通过螺栓固定有卡块(6)，所述桌板(1)顶部外壁通过螺栓固定有卡扣(16)，且卡扣(16)卡接于卡块(6)内壁，所述投影幕布(13)两侧外壁均吸附有两个以上磁铁(8)，两个以上所述磁铁(8)一侧内壁均设置有操作流程纸张(5)。

2.根据权利要求1所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述桌板(1)底部外壁通过螺栓固定有四个伸缩底座(15)。

3.根据权利要求1所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述桌板(1)顶部外壁开设有容置槽(7)，所述容置槽(7)底部内壁开设有两个以上卡槽(23)，所述容置槽(7)顶板外壁通过螺栓固定有限位板(17)，两个以上所述卡槽(23)顶部外壁均卡接有卡位板(30)，且卡位板(30)一侧外壁卡接于限位板(17)一侧内壁。

4.根据权利要求3所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述卡位板(30)顶部外壁焊接有支撑板(24)，所述支撑板(24)一侧外壁通过螺栓固定有转动柱(28)，所述转动柱(28)圆周外壁分别转动连接有导套(25)、绕物架(26)和限位套(29)，所述绕物架(26)圆周外壁转动连接有耗材(27)。

5.根据权利要求4所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述容置槽(7)两侧内壁均通过螺栓固定有支架(20)，两个所述支架(20)一侧内壁转动连接有两个导向海绵辊(18)，所述桌板(1)顶部外壁开设有打印笔放置槽(4)，所述桌板(1)顶部外壁设置有两个以上3D打印笔(10)。

6.根据权利要求5所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述桌板(1)顶部外壁开设有杂物收集槽(22)，所述打印笔放置槽(4)一侧内壁、容置槽(7)一侧内壁和杂物收集槽(22)一侧内壁均滑动连接有滑动盖(21)。

7.根据权利要求1所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述桌板(1)一侧外壁开设有滑动槽(11)，所述滑动槽(11)内壁滑动连接有抽屉(12)。

8.根据权利要求7所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述桌板(1)顶部外壁设置有两个操作板(19)。

9.根据权利要求1所述的一种研究性学习能力开发辅助平台，其特征在于，所述桌板(1)顶部外壁设置有3D打印机(2)。

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