“小書僮”多功能助教系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高課堂效率，適應(yīng)多種教學(xué)模式的多功能助教系統(tǒng)，由變軌循環(huán)背投黑板和多功能講桌組成。變軌循環(huán)背投黑板由黑板循環(huán)系統(tǒng)、背投系統(tǒng)和清潔系統(tǒng)組成。多功能講桌分為8個功能模塊，包括翻轉(zhuǎn)式桌面托架、折疊式教具展臺、可移動式實物投影系統(tǒng)、推送式模型柜、聯(lián)動式儲物盒、彈出式抽屜、升降凳、升降凳收納箱。多功能助教系統(tǒng)可實現(xiàn)課堂授課、作業(yè)講解、課堂演講、互動討論、教具展示等多種教學(xué)場景需要，達(dá)到輔助課堂教學(xué)的目的。
【專利說明】
“小書僮”多功能助教系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種助教系統(tǒng)，特別是用于提高教學(xué)效率，適應(yīng)多種教學(xué)模式的多功能助教系統(tǒng)，屬于提高課堂效率，輔助課堂教學(xué)的教室用設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著教學(xué)理念的創(chuàng)新，教學(xué)模式日漸多樣，現(xiàn)有的黑板和講桌在一定程度上不能適應(yīng)教學(xué)多樣化的需求，主要問題有:
[0003]I)傳統(tǒng)黑板寫滿后需要人工擦除，不僅會影響課堂授課，還增加老師、學(xué)生的負(fù)擔(dān)，擦黑板產(chǎn)生粉塵也會污染教室環(huán)境，危害師生的身體健康。
[0004]因此，在授課過程中，如果將現(xiàn)有書寫空間分為使用位和清潔位，以兩塊可運(yùn)動的黑板代替現(xiàn)有的傳統(tǒng)黑板，讓兩塊黑板在使用位和清潔位之間變軌轉(zhuǎn)換。當(dāng)黑板位于使用位時，老師可在黑板上板書授課；當(dāng)黑板位于清潔位時，清潔系統(tǒng)自動對其進(jìn)行清潔除塵。這樣，便可將手工擦黑板的時間縮短為黑板變軌轉(zhuǎn)換的時間，同時減少粉塵飛散的現(xiàn)象。
[0005]2)使用傳統(tǒng)黑板授課時，老師常常需要在課前或課程進(jìn)行中花費時間布畫板圖，不斷進(jìn)行重復(fù)性勞動，一定程度上影響了教學(xué)效率。
[0006]為此，運(yùn)用背投技術(shù)，將事先在軟件上畫好的板圖背投到磨砂玻璃黑板上，省去了手工布畫板圖的時間和擦除、清潔的時間，實現(xiàn)板書與投影的疊加，有效提高教學(xué)效率。
[0007]3)傳統(tǒng)講桌功能較單一，普遍僅有存放電腦、鼠標(biāo)、鍵盤、粉筆等功能，尤其沒有充分考慮教學(xué)信息來源多樣化，教學(xué)模式多元化的需求。
[0008]所以，運(yùn)用對稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、平面連桿組機(jī)構(gòu)、滑動擺桿機(jī)構(gòu)、曲搖-曲滑復(fù)合機(jī)構(gòu)等機(jī)械結(jié)構(gòu)，將講桌劃分為包括翻轉(zhuǎn)式桌面托架、折疊式教具展臺、可移動式實物投影系統(tǒng)、推送式模型柜、聯(lián)動式儲物盒、彈出式抽屜、升降凳、升降凳收納箱在內(nèi)的8個功能模塊。實現(xiàn)多種功能，可適應(yīng)包括互動式教學(xué)、研討式教學(xué)在內(nèi)的多種教學(xué)模式，同時實現(xiàn)對不同來源教學(xué)信息的收集、整理和共享。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種助教系統(tǒng)，實現(xiàn)以下三個目標(biāo):
[0010]I)有效解決教學(xué)信息多源化的問題，全方位收集板書、投影、作業(yè)、討論、演講等信息來源，綜合展現(xiàn)在課堂上。
[0011]2)滿足教學(xué)模式多元化需求，適應(yīng)研討式、探究式等教學(xué)要求。
[0012]3)以人為本，方便課堂教學(xué)，提高課堂效率。
[0013]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種多功能助教系統(tǒng)，包括變軌循環(huán)背投黑板和多功能講桌兩個部分。
[0014]所述的變軌循環(huán)背投黑板由黑板循環(huán)系統(tǒng)、背投系統(tǒng)和清潔系統(tǒng)組成。黑板循環(huán)系統(tǒng)包括垂直變軌系統(tǒng)和橫向位移系統(tǒng)。由鏈傳動、齒輪傳動和回轉(zhuǎn)托架構(gòu)成垂直變軌系統(tǒng)，完成黑板的縱向變軌，利用直線導(dǎo)軌完成黑板模塊的橫向位移，實現(xiàn)2塊黑板沿矩形軌跡，在使用位和清潔位間的變換，達(dá)到黑板零間隔循環(huán)使用的效果。背投系統(tǒng)運(yùn)用投影儀背向投影式黑板，實現(xiàn)投影與板書的疊加。清潔系統(tǒng)運(yùn)用螺旋傳動機(jī)構(gòu)與曲搖機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)黑板的自動擦拭。
[0015]所述的多功能講桌分為8個功能模塊，包括翻轉(zhuǎn)式桌面托架、折疊式教具展臺、可移動式實物投影系統(tǒng)、推送式模型柜、聯(lián)動式儲物盒、彈出式抽屜、升降凳、升降凳收納箱。翻轉(zhuǎn)式桌面托架通過雙搖桿機(jī)構(gòu)將部分桌面翻轉(zhuǎn)為顯示器托架。折疊式教具展臺運(yùn)用平面連桿機(jī)構(gòu)組將部分桌面升起為模型展臺?？梢苿邮綄嵨锿队跋到y(tǒng)運(yùn)用擺桿隨動機(jī)構(gòu)和三角支架，配合具有WIFI功能的攝像機(jī)，實現(xiàn)教室內(nèi)無死角的實物投影。推送式模型柜運(yùn)用滑動擺桿系統(tǒng)，實現(xiàn)柜門與托板的聯(lián)動，便于模型取放。聯(lián)動式儲物盒通過聯(lián)動互鎖機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)柜門與儲物盒間的順次互動。彈出式抽屜利用反彈滑軌，實現(xiàn)抽屜自動彈出。升降凳利用對稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，完成凳面升降，實現(xiàn)小凳和演講臺的功能轉(zhuǎn)換。升降凳收納箱運(yùn)用曲搖-曲滑復(fù)合機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)收納箱箱體轉(zhuǎn)動與箱底平動的互換。
[0016]所述的多功能助教系統(tǒng)可以實現(xiàn)課堂授課場景、作業(yè)講解場景、課堂演講場景、互動討論場景、教具展示場景等多個教學(xué)場景，滿足當(dāng)前日益多樣化的教學(xué)需求，并能夠為老師提供課間休息、物品收納等人性化功能。
[0017]本發(fā)明的多功能助教系統(tǒng)采用了以上的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點和特點:
[0018]1、多功能講桌集合了曲搖-曲滑復(fù)合機(jī)構(gòu)、對稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)組、滑動擺桿機(jī)構(gòu)等，拓展了講桌功能，方便教學(xué)；
[0019]2、變軌循環(huán)背投黑板運(yùn)用鏈傳動、齒輪傳動和回轉(zhuǎn)托架機(jī)構(gòu)，完成黑板沿矩形軌道的垂直變軌和自動清潔，實現(xiàn)黑板零間隔循環(huán)使用；
[0020]3、可移動式實物投影系統(tǒng)，可實現(xiàn)教室中任意位置的實時作業(yè)講評、課堂交流互動、零件實物展示等功能，擴(kuò)大了教學(xué)信息的拾取范圍；
[0021]4、黑板背投模塊實現(xiàn)了投影與板書的疊加，提高了黑板利用效率，增加了課堂授課的有效信息量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明變軌循環(huán)背投黑板的整體框架結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2是本發(fā)明變軌循環(huán)背投黑板的前后變軌模塊外觀結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3是本發(fā)明前后變軌模塊齒輪傳動結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖4是本發(fā)明前后變軌模塊鏈條傳動結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖5是回轉(zhuǎn)托盤的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖6是本發(fā)明變軌循環(huán)背投黑板的左右轉(zhuǎn)換模塊外觀結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖7是本發(fā)明變軌循環(huán)背投黑板的背投系統(tǒng)外觀結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖8是本發(fā)明變軌循環(huán)背投黑板的自動清潔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖9是自動清潔系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖1。
[0031]圖10是自動清潔系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖2。
[0032]圖11是本發(fā)明變軌循環(huán)背投黑板效果模擬圖。
[0033]圖12是多功能講桌的整體展開圖。
[0034]圖13是多功能講桌的整體外框架圖。
[0035]圖14是多功能講桌的局部功能結(jié)構(gòu)框架圖。
[0036]圖15是翻轉(zhuǎn)式桌面托架結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖16是折疊式教具展臺結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖17是推送式模型柜外觀結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖18是推送式模型柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖19是可移動式實物投影系統(tǒng)整體架構(gòu)圖。
[0041]圖20是視頻拍攝儀和固定裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0042]圖21是串聯(lián)四邊形桿結(jié)構(gòu)圖。
[0043]圖22是三腳架及連接柱形筒結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖23是聯(lián)動式儲物盒運(yùn)動結(jié)構(gòu)圖。
[0045]圖24是聯(lián)動式儲物盒雙向彈簧互鎖結(jié)構(gòu)圖。
[0046]圖25是彈出式抽屜結(jié)構(gòu)圖。
[0047]圖26是升降凳外觀結(jié)構(gòu)圖。
[0048]圖27是升降凳內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0049]圖28是升降凳收納箱外部結(jié)構(gòu)圖。
[0050]圖29是升降凳收納箱內(nèi)部功能實現(xiàn)原理圖。

【具體實施方式】
[0051]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0052]本發(fā)明是一種用于提高教學(xué)效率，適應(yīng)多種教學(xué)模式的多功能助教系統(tǒng)，由變軌循環(huán)背投黑板和多功能講桌組成。
[0053]一、變軌循環(huán)背投黑板，由整體框架、黑板變軌系統(tǒng)、背投系統(tǒng)、和自動清潔系統(tǒng)組成。
[0054]1、請參見圖1，變軌循環(huán)背投黑板的整體框架由左框架A101、右框架A102、上框架A103、中框架A104、下框架A105、背投框架A106、自動清潔框架A107和磨砂玻璃黑板A1081、A1082組成。上框架A103、中框架A104、下框架A105通過螺釘分別與左框架A101、右框架A102連接；背投框架A106的三根斜支撐角鐵A1061、A1062、A1063通過螺釘固定于左框架A101、上框架A103、中框架A104 ；自動清潔框架A107的右邊框A1071通過合頁安裝于右框架A102，實現(xiàn)其翻轉(zhuǎn)的功能；磨砂玻璃黑板A1081、A1082運(yùn)用牛眼輪和限位導(dǎo)軌可在中框架上沿矩形軌道運(yùn)動。
[0055]2、變軌循環(huán)背投黑板的黑板變軌系統(tǒng)由前后變軌模塊和左右轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成。
[0056]I)請參見圖2、圖3和圖4，如圖5，前后變軌模塊由單向聯(lián)軸器B101、主動軸B104、傳動軸B108、從動軸B110、左從動軸B114、右從動軸B117、上回轉(zhuǎn)托盤B112、下回轉(zhuǎn)托盤Bill、左回轉(zhuǎn)托盤B115、右回轉(zhuǎn)托盤B118、滾珠轉(zhuǎn)臺C01、托盤C02、U型導(dǎo)槽C03、齒輪B103，B105，B109、鏈輪B106，B107, B113, B116、鏈條、單向軸承B102、深溝球軸承、軸承座組成。
[0057]單向軸承B102外圈通過緊定螺釘連接于單向聯(lián)軸器B101，內(nèi)圈用鍵固定于主動軸B104上，使單向聯(lián)軸器僅能單向轉(zhuǎn)動主動軸；齒輪B103通過鍵連接于主動軸B104。齒輪B103與齒輪B105嚙合，齒輪B105、鏈輪B106、B107運(yùn)用鍵同步連接于傳動軸B108。齒輪B105與齒輪B109嚙合，齒輪B109通過鍵連接于從動軸B110，下回轉(zhuǎn)托盤Blll和上回轉(zhuǎn)托盤B112亦用鍵連接于從動軸BllO ;鏈輪B106、B113與鏈條配合，鏈輪B113用鍵連接于左從動軸BI 14上，左回轉(zhuǎn)托盤BI 15亦用鍵連接于左從動軸BI 14 ;鏈輪B107、BI 16與鏈條配合，鏈輪BI 16用鍵連接于右從動軸BI 17上，右回轉(zhuǎn)托盤BI 18亦用鍵連接于右從動軸B117 ;如圖5，所述回轉(zhuǎn)托盤由滾珠轉(zhuǎn)臺C01、托盤C02、U型導(dǎo)槽C03和深溝球軸承組成。U型導(dǎo)槽COl與螺釘配合，連接于深溝球軸承上；深溝球軸承過盈配合于托盤C02 ;托盤C02和滾珠轉(zhuǎn)臺COl通過螺釘同軸連接。
[0058]2)請參見圖6，左右轉(zhuǎn)換模塊由運(yùn)動扳手D101、旋轉(zhuǎn)臺D102、旋轉(zhuǎn)臺底座D103、直線軸承D104，D105, D106、連接板D107，D108、彈簧拉鉤D109、彈簧壓板D110、限位板D111，Dl 12和推力球軸承組成。
[0059]運(yùn)動扳手DlOl通過螺紋與旋轉(zhuǎn)臺D102連接，旋轉(zhuǎn)臺D102底部的矩形凹槽可與單向聯(lián)軸器BlOl的方形凸臺配合；旋轉(zhuǎn)臺D102與推力球軸承配合，通過螺釘連接于旋轉(zhuǎn)臺底座D103上，旋轉(zhuǎn)臺底座D103與直線軸承D104連接；三個直線軸承D104、D105、D106的相對位置如圖，其間由連接板D107、D108連接；彈簧拉鉤D109和彈簧壓板DllO用合頁連接于連接板D108上，限位板Dill、D112分別連接于連接板D108。
[0060]3)黑板模塊運(yùn)動詳解:黑板前后變軌模塊利用了齒輪的傳動作用和鏈條的聯(lián)動作用，順時針轉(zhuǎn)動運(yùn)動扳手90°，運(yùn)動扳手帶動單向聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)中框架三個和上框架一個的回轉(zhuǎn)托盤協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動，撥動兩塊磨砂玻璃黑板沿著中框架上的限位導(dǎo)軌在前后方向上的變軌運(yùn)動。黑板左右運(yùn)動主要通過左右轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)兩塊磨砂玻璃黑板完成前后變軌，拉動扳手，運(yùn)動機(jī)構(gòu)的限位板推動磨砂玻璃黑板，即可使磨砂玻璃黑板從右側(cè)運(yùn)動到左側(cè)。而后，位于滑塊左側(cè)的彈簧拉鉤會鉤住寫滿了的磨砂玻璃黑板，這樣，推動動扳手向右運(yùn)動時就可以帶動滿后的磨砂玻璃黑板運(yùn)動到右側(cè)。兩個過程之間時間間隔短，達(dá)到黑板零間隔循環(huán)使用的效果，提高課堂效率。
[0061]3、請參見圖7，變軌循環(huán)背投黑板的背投系統(tǒng)由背投框架A106、中照度短焦投影儀、投影儀底座和遮光布組成。
[0062]中照度短焦投影儀用專用螺釘連接于投影儀底座，投影儀底座與背投框架A106的平臺配合；遮光布用尼龍扣粘合使投影空間密閉不透光。
[0063]變軌循環(huán)背投黑板的背投系統(tǒng)將投影和黑板功能連為一體，拓展了黑板的使用功能。投影儀不工作時，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。打開投影儀時，投影內(nèi)容直接顯示在磨砂玻璃黑板面上，此時，可直接在背投內(nèi)容的基礎(chǔ)上板書或板圖，實現(xiàn)板書與背投的有效疊加。
[0064]4、請參見圖8、圖9和圖10，變軌循環(huán)背投黑板的自動清潔系統(tǒng)由自動清潔框架A107、滑動底板E101、振動底板E102、板擦底座E108、電機(jī)底座E103、偏心凸輪E104、滾動軸承E105、滑動軸承E106、三折合頁組E107、鋼絲E109、收線盒E110、板擦Elll和卡槽E112組成。
[0065]直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠固定于自動清潔框架A107上，直線軸承和滾珠滑塊分別與直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠配合，滑動底板ElOl與直線軸承和滾珠絲母連接固定；滑動底板ElOl上裝有4組直線導(dǎo)軌，另有4組直線軸承裝于振動底板E102上，直線導(dǎo)軌與直線軸承相配合；電機(jī)與電機(jī)底座E103配合，用螺釘連接于滑動底板ElOl上，偏心凸輪E104通過緊定螺釘固定在電機(jī)軸；偏心凸輪與滾動軸承E105配合，滾動軸承E105與滑動軸承E106連接固定，滑動軸承E106配合直線導(dǎo)軌，導(dǎo)軌裝于振動底座E102上；如圖10，兩套三折合頁組E107通過螺釘連接振動底板E102和板擦底座E108，另有壓力彈簧連接振動底座E102和板擦底座E108 ;鋼絲E109 —端穿過滑動底板E101、振動底板E102和壓力彈簧，與板擦底板E108連接，鋼絲另一端固定于收線盒EllO上，收線盒EllO與自動清潔框架A107連接固定；板擦Elll夾緊于卡槽El 12，卡槽El 12通過鉚釘鉚接于板擦底座E108。
[0066]變軌循環(huán)背投黑板的自動清潔系統(tǒng)應(yīng)用絲杠傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)板擦模塊的水平方向運(yùn)動，偏心凸輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)板擦的小幅度震動，模仿人擦黑板時的動作，并與滾動軸承和滑動軸承結(jié)合，減小震動沖擊，可以提高黑板清潔效率。另外，利用板擦底座上的卡槽，可將普通板擦夾緊于板擦模塊上，也可以改變卡槽位置，安裝不同尺寸的板擦，能大大提高該裝置的通用性。
[0067]本發(fā)明所述的變軌循環(huán)背投黑板，老師可利用處于使用位的磨砂玻璃黑板進(jìn)行板書，寫滿后，順時針轉(zhuǎn)動運(yùn)動扳手90°，實現(xiàn)兩塊黑板在垂直方向上的變軌。而后，手拉扳手，將處于清潔位的黑板拉到使用位。到位后，再反向拉動扳手，將寫滿后的黑板拉到清潔位，在清潔位，黑板清潔裝置將對寫滿的進(jìn)行清潔，等待下一次使用。打開投影儀，投影內(nèi)容直接背投在磨砂玻璃黑板面上，此時，可直接在背投內(nèi)容的基礎(chǔ)上板書或板圖，實現(xiàn)板書與背投的有效疊加，提高教學(xué)效率。例如，在制圖課上，利用變軌循環(huán)背投黑板將部分三視圖投影到黑板上，在此基礎(chǔ)上，直接利用黑板進(jìn)行補(bǔ)圖教學(xué)和練習(xí)。
[0068]在本發(fā)明中，變軌循環(huán)背投黑板主要由黑板系統(tǒng)、背投系統(tǒng)和自動清潔系統(tǒng)組成，其整體效果如圖11所示。黑板系統(tǒng)包含兩塊磨砂玻璃黑板面和板面運(yùn)動系統(tǒng)，兩塊黑板可在運(yùn)動軌道內(nèi)實現(xiàn)左右運(yùn)動和垂直變軌。背投系統(tǒng)位于左側(cè)黑板面后，其主要設(shè)備是中照度短焦投影儀，可將幻燈片內(nèi)容直接背投到磨砂玻璃黑板上，老師可在幻燈片內(nèi)容的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行板書書寫。自動清潔系統(tǒng)位于投影幕布和右側(cè)黑板面之間，主要由自動清潔板擦運(yùn)動框架和板擦振動裝置組成。這三個模塊協(xié)調(diào)工作，拓展了黑板功能，能夠有效提高課堂效率。
[0069]本發(fā)明運(yùn)用鏈傳動、齒輪傳動和回轉(zhuǎn)托架機(jī)構(gòu)，完成黑板沿矩形軌道的垂直變軌和自動清潔，實現(xiàn)黑板零間隔循環(huán)使用；黑板背投模塊實現(xiàn)了投影與板書的疊加，提高了黑板利用效率，增加了課堂授課的有效信息量。變軌循環(huán)背投黑板功能多樣，造價適中，適用范圍廣，將傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)方式緊密聯(lián)系，方法靈活多樣，可以在小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)等多個教學(xué)環(huán)境推廣應(yīng)用。它可以實現(xiàn)教學(xué)過程的自動化，提高課堂授課效率，方便教學(xué)；有效降低室內(nèi)粉塵污染，保護(hù)師生健康；提供多樣的教學(xué)形式，滿足不同科目的教學(xué)需求，同時將多媒體技術(shù)完美地運(yùn)用于課堂，有效提升教學(xué)效果。
[0070]多功能講桌由整體框架、翻轉(zhuǎn)式桌面托架、折疊式教具展臺、推送式模型柜、可移動式實物投影系統(tǒng)、聯(lián)動式儲物盒、彈出式抽屜、升降凳、升降凳收納箱九部分組成。
[0071]請參考圖12、圖13和圖14，講桌的各個功能單元分布情況，F(xiàn)lOl是講桌的整體框架，F(xiàn)102是講桌的局部功能結(jié)構(gòu)框架，F(xiàn)lOl和F102配合構(gòu)成講桌的全部框架，GlOl是翻轉(zhuǎn)式桌面托架，HlOl是折疊式教具展臺，IlOl是推送式模型柜，JlOl是可移動式實物投影系統(tǒng)，KlOl是聯(lián)動式儲物盒，LlOl是彈出式抽屜，MlOl是升降凳，PlOl是升降凳收納箱。
[0072]請參考圖15，講桌局部功能結(jié)構(gòu)框架F102，雙連桿G102和G103，支撐面板G104，顯示器B105，講桌局部框架A102連接雙連桿B102和B103的一端，另一端通過圓軸連接支撐面板G104，顯示器G105固定在支撐面板G104上，支撐面板G104和顯示器G105可以通過雙連桿G102和G103轉(zhuǎn)動。
[0073]請參考圖16，展示臺H102，固定桿H103，雙支架擺桿H104和H105，擺桿連接桿H106，展示臺連接座H107，主動軸H108，從動桿H109，從動連桿H1010，連接擺桿H1011，連接擺桿座H1012，支腳座H1013，支腳軸H1014,支腳H1015,
[0074]本結(jié)構(gòu)左右對稱。
[0075]固定桿H103用螺釘連接在講桌局部框架F102上，展示臺H102和展示臺連接座H107用螺釘固定連接，雙支架擺桿H104、H105和擺桿連接桿H106用圓軸連接在展示臺連接座H107和固定桿H103之間，主動軸H108安裝在對稱的支架擺桿H104之間，從動桿H109配合連接在主動軸H108上，從動桿H109、從動連桿H1010和連接擺桿HlOll用軸連接在一點上，連接擺桿座HlO 12固定連接在展示臺H102上，連接擺桿HlOll連接上連接擺桿座HlO 12形成擺桿，從動連桿H1010和支腳H1015用軸連接，支腳座H1013固定連接在展示臺H102上，支腳軸HlO 14配合安裝在支腳HlO 15之間。
[0076]請參考圖17、圖18，模型柜門1102，支架板1103，上滑槽金屬板1104，連桿1105，中支軸1106，下滑槽金屬板1107，教具托板1108，連桿滑塊1109，滑動板11010。
[0077]模型柜門1102與滑動板11010用合頁相連，支架板1103固定在講桌整體外框架構(gòu)FlOl上，上滑槽金屬板1104用螺釘固定在滑動板11010上，連桿滑塊1109配合在上滑槽金屬板1104和下滑槽金屬板1107的滑槽內(nèi)滑動，連桿滑塊1109另一端固定配合在連桿1105上，連桿1105中心孔與中支軸1106配合形成轉(zhuǎn)動副，連桿1105另一端配合安裝連桿滑塊1109和下滑槽金屬板1107，下滑槽金屬板1107在用螺釘安裝在教具托板1108上，教具托板1108用滑軌安裝在講桌整體外框架構(gòu)FlOl上。
[0078]請參考圖19、圖20、圖21、圖22，視頻拍攝儀和固定裝置J102，串聯(lián)四邊形桿J202，三腳架及連接柱形筒J302。視頻拍攝儀J103，球鉸鏈球柱J104，球鉸鏈夾板J105，夾板螺釘J106，蝶形夾片J107，蝶形夾片螺釘J108，配合軸J109。底端圓柱J203，下夾片J204，夾片螺釘J205，下雙連桿J206，中夾片J207，上雙連桿J208，上夾片J209，配合孔J2010。筒形柱J303，短柱軸J304，圓軸J305，三腳架支腳J306，中空軸J307。
[0079](I)、視頻拍攝儀J103底端孔和球鉸鏈球柱J104配合連接，球鉸鏈球柱J104球形端配合在球鉸鏈夾板J105內(nèi)，夾板螺釘J106可以調(diào)節(jié)球鉸鏈夾板J105的松緊度，下端球鉸鏈球柱配合連接蝶形夾，蝶形夾片螺釘J108連接兩個蝶形夾片J107，配合軸J109和配合孔J2010配合連接。
[0080](2)、配合孔J2010和配合軸J109配合連接，上夾片EJ09在夾片螺釘J205的作用下夾緊上雙連桿J208，上雙連桿J208下端配合中夾片J207，中夾片J207和下夾片J204之間用夾片螺釘J205連接上上雙連桿J208，底端圓柱J203配合連接筒形柱J303。
[0081](3)、底端圓柱J203配合連接筒形柱J303，筒形柱J303和圓軸J305之間用短柱軸J304配合連接，圓軸J305插入中空軸J307配合連接，在三腳架支腳J306的支撐下可以調(diào)節(jié)中空軸J307的高度。
[0082]6、請參考圖23、圖24，儲物盒門K102，滑動托板K103，上箱體K104，雙連桿K105，下箱體K106，滑軌K107，橫向彈簧K108，斜向彈簧K109，彈簧掛鉤K1010。
[0083]儲物盒門K102和講桌局部框架F102用合頁相連，滑軌K107螺釘固定在講桌局部框架F102上，滑軌K107上面螺釘連接上滑動托板K103，使滑動托板J103可以滑動，下箱體K106固定在滑動托板K103上，下箱體K106和上箱體K104之間用四組雙連桿K105連接，滑動托板K103和講桌局部框架F102之間用橫向彈簧K108形成彈性連接，儲物盒門K102和講桌局部框架F102上有斜向彈簧K109，橫向彈簧K108和斜向彈簧K109都與彈簧掛鉤KlOlO連接，彈簧掛鉤K1010固定在儲物盒門K102、滑動托板K103和講桌局部框架F102上。
[0084]請參考圖25，上抽屜L102，上彈性滑軌L103，下抽屜L104，下彈性滑軌L105。
[0085]上彈性滑軌G103和下彈性滑軌G105用螺釘固定在講桌整體框架AlOl上，上彈性滑軌L103配合連接上彈性滑軌L103，下彈性滑軌L105配合連接下抽屜L104。
[0086]請參考圖26、圖27，上殼體M102，下殼體M104，滑軌導(dǎo)桿M103，上L型鋼架M105，下L型鋼架M106，連桿M107，氣彈簧M108。
[0087]上L型鋼架M105用螺釘固定在上殼體M102上，上L型鋼架M105的右角端用螺釘與滑軌導(dǎo)桿M103連接，左下角端連接連桿M107，下L型鋼架M106用螺釘固定在下殼體M104上，下L型鋼架M106的右上角端連接連桿M107，左下角端連接滑軌導(dǎo)桿M103，下L型鋼架M106和連桿M107之間連接上氣彈簧M108。
[0088]請參考圖28、圖29，收納箱P102，擋板P103，連接孔P104，轉(zhuǎn)盤P105，氣彈簧P106，擺桿P107，連桿P108，滑槽P109，滑塊P1010，連接軸P1011，掛鉤卡槽P1012，小彈簧P1013，掛鉤卡槽固定裝置P1014，小擋塊P1015。
[0089]收納箱P102和轉(zhuǎn)盤P105連接使收納箱P102能旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，擋板P103通過滑軌連接在收納箱P102上，連接孔P104和連接軸PlOll配合連接，氣彈簧P106和擺桿P107的一端通過軸固定在講桌整體框架FlOl上，氣彈簧P106的另一端連接在擺桿P107上，擺桿P107與連桿P108用軸連接，連桿P108的另一端連接在滑塊P1010上，滑塊P1010配合在滑槽P109上可以實現(xiàn)前后滑動，掛鉤卡槽P1012與掛鉤卡槽固定裝置P1014用軸配合連接形成轉(zhuǎn)動副，一端在小彈簧P1013的作用下向左卡緊，另一端與小擋塊P1015作用配合。
[0090]本發(fā)明中，支撐面板6104帶動顯示器G105以雙連桿G102和G103為支點旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，實現(xiàn)顯示器傾斜使用和翻轉(zhuǎn)閉合。
[0091]本發(fā)明中，展示臺H102翻起展開時，雙支架擺桿H104和H105轉(zhuǎn)動，帶動主動軸H108運(yùn)動，主動軸H108傳力到從動桿H109，從動連桿H1010和連接擺桿H1011，使支腳H1015圍繞支腳軸H1014旋轉(zhuǎn)，當(dāng)展示臺H102翻轉(zhuǎn)到最高位時，支腳H1015正好立起搭在桌面上，給展示臺H102支撐力。
[0092]本發(fā)明中，模型柜門1102打開后推進(jìn)支架板1103和柜頂之間的夾層時，滑動板11010向后運(yùn)動，帶動上滑槽金屬板1104向后，滑槽內(nèi)連桿滑塊1109帶動連桿1105繞中支軸1106轉(zhuǎn)動，使下滑槽金屬板1107向外運(yùn)動，教具托板1108也被帶動滑出。
[0093]本發(fā)明中，將三腳架安裝在插入由木板制作的三角筒中時，上端結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定放置，上端的視頻拍攝儀J103可以通過串聯(lián)四邊形桿底端圓柱J203和筒形柱J303的配合實現(xiàn)360°的旋轉(zhuǎn)，串聯(lián)四邊形桿可以通過四邊形桿的變形調(diào)節(jié)視頻拍攝儀J103的高度，球鉸鏈的球鉸鏈球柱J104有兩個自由度可以使視頻拍攝儀多角度翻轉(zhuǎn)拍攝，保證了視頻拍攝儀的任意角度拍攝。需要拍攝學(xué)生作業(yè)時，將三腳架取出，打開三腳架的伸縮支架腳，穩(wěn)定放置在地面上拍攝。
[0094]本發(fā)明中，打開儲物盒門K102，滑動托板K103在橫向彈簧K108的作用下向外彈出，帶動上面的亞克力箱體滑出，上箱體K104可以通過雙連桿K105平行轉(zhuǎn)動，對下箱體K106的上口形成開閉。手推箱體進(jìn)入儲物盒時，儲物盒門K102在斜向彈簧K109的作用下自動關(guān)上。
[0095]本發(fā)明中，用手往里按住彈性抽屜，在彈性滑軌的作用下彈性抽屜自動彈出，且抽屜內(nèi)重量越重，往外彈得距離越遠(yuǎn)。
[0096]本發(fā)明中，升降凳內(nèi)部結(jié)構(gòu)收縮折疊時，上殼體M102和下殼體M104閉合，升降凳處于壓縮狀態(tài)，可供老師坐著休息，當(dāng)用手提動上殼體M102時，氣彈簧M108脫離死點位置，在氣彈簧M108的作用下，連桿M107向上擺動，此時上殼體M102向上升起，達(dá)到理想高度。
[0097]本發(fā)明中，將升降凳推入收納箱P102中時，同時推動擋板P103向后運(yùn)動，連接孔P104拉動連接軸PlOlI，連接軸連接在滑塊P1010上，使滑塊P1010沿著滑槽P109向后運(yùn)動，使擺桿P107和連桿P108擺動，壓縮氣彈簧P106，氣彈簧P106受力后反作用于連桿和滑塊P1010，而滑塊P1010此時被掛鉤卡槽P1012卡住，氣彈簧P106的力使收納箱P102在轉(zhuǎn)盤P105轉(zhuǎn)動約90°，當(dāng)需要使用升降凳時，用手轉(zhuǎn)動收納箱P102，快要到位時，小擋塊P1015撥動掛鉤卡槽P1012，使滑塊P1010脫離約束向外彈出，帶動擋板P103向外彈出，方便老師取凳子。
[0098]多功能講桌集合了曲搖-曲滑復(fù)合機(jī)構(gòu)、對稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)組、滑動擺桿機(jī)構(gòu)等，增加了多個教學(xué)所需功能，既方便了教學(xué)使用，又拓寬了講桌的功能，提高課堂授課效率，有效提升教學(xué)效果。
[0099]本發(fā)明的多功能助教系統(tǒng)可進(jìn)行批量化生產(chǎn)，并可根據(jù)實際情況，對助教系統(tǒng)各功能進(jìn)行適應(yīng)性改造。例如，條件較差的農(nóng)村學(xué)校，可將實物投影系統(tǒng)中的攝像機(jī)改為實物投影儀，可降低成本。對于面積有限的教室，可將反彈式抽屜去掉，使助教系統(tǒng)的體積變小。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能助教系統(tǒng)，目的在于:提高課堂效率，適應(yīng)多種教學(xué)模式，其特征在于:由變軌循環(huán)背投黑板和多功能講桌組成， 所述的變軌循環(huán)背投黑板由黑板循環(huán)系統(tǒng)、背投系統(tǒng)和清潔系統(tǒng)組成，黑板循環(huán)系統(tǒng)包括垂直變軌系統(tǒng)和橫向位移系統(tǒng)，由鏈傳動、齒輪傳動和回轉(zhuǎn)托架構(gòu)成的垂直變軌系統(tǒng)，完成黑板的縱向變軌，利用直線導(dǎo)軌完成黑板模塊的橫向位移，實現(xiàn)兩塊黑板沿矩形軌跡，在使用位和清潔位間的變換，達(dá)到黑板零間隔循環(huán)使用的效果，背投系統(tǒng)運(yùn)用投影儀背向投影式黑板，實現(xiàn)投影與板書的疊加，清潔系統(tǒng)運(yùn)用螺旋傳動機(jī)構(gòu)與曲搖機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)黑板的自動擦拭， 所述的多功能講桌分為8個功能模塊，包括翻轉(zhuǎn)式桌面托架、折疊式教具展臺、可移動式實物投影系統(tǒng)、推送式模型柜、聯(lián)動式儲物盒、彈出式抽屜、升降凳、升降凳收納箱，翻轉(zhuǎn)式桌面托架通過雙搖桿機(jī)構(gòu)將部分桌面翻轉(zhuǎn)為顯示器托架，折疊式教具展臺運(yùn)用平面連桿機(jī)構(gòu)組將部分桌面升起為模型展臺，可移動式實物投影系統(tǒng):運(yùn)用擺桿隨動機(jī)構(gòu)和三角支架，配合具有WIFI功能的攝像機(jī)，實現(xiàn)教室內(nèi)無死角的實物投影，推送式模型柜運(yùn)用滑動擺桿機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)柜門與托板的聯(lián)動，便于模型取放，聯(lián)動式儲物盒通過聯(lián)動互鎖機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)柜門與儲物盒間的順次互動，彈出式抽屜利用反彈滑軌，實現(xiàn)抽屜自動彈出，升降凳利用對稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，完成凳面升降，實現(xiàn)小凳和演講臺的功能轉(zhuǎn)換，升降凳收納箱:運(yùn)用曲搖-曲滑復(fù)合機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)收納箱箱體轉(zhuǎn)動與箱底平動的互換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能助教系統(tǒng)，其特征在于:講桌集合了曲搖-曲滑復(fù)合機(jī)構(gòu)、對稱曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)組、滑動擺桿機(jī)構(gòu)等，拓展了講桌功能，方便教學(xué)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能助教系統(tǒng)，其特征在于:變軌循環(huán)背投黑板運(yùn)用鏈傳動、齒輪傳動和回轉(zhuǎn)托架機(jī)構(gòu)，完成黑板沿矩形軌道的垂直變軌和自動清潔，實現(xiàn)黑板零間隔循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能助教系統(tǒng)，其特征在于:可移動式實物投影系統(tǒng)，可實現(xiàn)教室中任意位置的實時作業(yè)講評、課堂交流互動、零件實物展示等功能，擴(kuò)大了教學(xué)信息的拾取范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能助教系統(tǒng)，其特征在于:黑板背投模塊實現(xiàn)了投影與板書的疊加，提高了黑板利用效率，增加了課堂授課的有效信息量。
【文檔編號】A47B97/04GK204071187SQ201420372112
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】王克印, 黃海英, 韓鳳起, 韓校粉, 張璜煒, 榮策, 程飛, 周政委, 付喻文 申請人:中國人民解放軍軍械工程學(xué)院