智能黑板擦设计报告
自动清灰黑板擦的设计
自动清灰黑板擦的设计粉笔是目前教学的必备工具，用它来取决传授知识，是最原始最传统的教学用具。
可是粉笔产生的粉尘给教师和学生带来了极大的危害。
虽然近几年投影仪在教学当中的应用一定程度上减少了粉笔的使用，但根据研究资料显示，教师职业病仍然处于上升的态势，粉笔给老师带来的危害已经不可小视。
随着时代的进步和社会的发展，人们的环保意识在不断地提高。
节能减排已经成为当今社会的主题。
为了适应当今社会的主题我们小组从生活小处人手，设计了一款低碳环保的自动清灰黑板擦。
我们的自动清灰黑板擦纯机械，不带电源和电机，通过底部的四个轮子的转动驱动同步轮带动布的循环，布在内部除完尘后循环出来，继续擦黑板。
对现有自动清灰黑板擦的分析及方案的提出目前市面上也有几种自动吸灰黑板擦。
一类是在黑板擦里面按了一个小电扇，将灰吸入到粉盒内部，另一类是采用吸尘器式，黑板擦尾部与吸尘器相联通。
对于第一类，擦黑板的布料与黑板贴住，气体流通不起来，小电扇只能将少部分灰吸入到粉盒，吸灰效果很差，而且需要按时充电，另外由于电机的存在，这类黑板擦很容易损坏。
对于第二类，价格很贵，结构很庞大，在教室的墙上需要挂一个吸尘器，连接着长长的管子很不美观，使用也不方便。
综合分析现有的几款自动吸灰黑板擦，我们设计了一款纯机械结构的、不费电、无电机、成本低、使用方便、吸灰效果好的自动清灰黑板擦。
自动清灰黑板擦的设计1 自动清灰黑板擦的结构与原理我们都知道在擦黑板过程中，灰大多是留在布上的，普通黑板擦在布上的灰已经饱和的时候，如果继续擦黑板，灰就不在能吸附在布上，而是不断地掉下来，我们设计的黑板擦的布会在擦的过程中不断的循环，灰在粉笔擦内部由一个巧妙的机械装置来清除，并且灰会被存储在一个只进不出的小盒内，当积累到一定程度是拿出来集灰盒，打开侧面的小口将灰倒出来即可。
因此与黑板发生擦动的布永远都是干净的，灰能够很好地吸附在布上，黑板的字能有效擦除而灰却都留在布上，由转动的毛刷来除去布上的灰，最后搜集入集灰盒。
基于STM32单片机智能伺服型黑板擦
基于STM32单片机智能伺服型黑板擦随着科技的不断进步，智能化设备在我们的生活中已经变得越来越常见。
而在教育领域中，智能化设备也在不断地发挥着作用，提高了教学效率和质量。
今天我们要介绍的就是基于STM32单片机的智能伺服型黑板擦，它能够帮助老师更加轻松便捷地擦拭黑板，提高课堂效率。
下面让我们来详细了解一下这款智能黑板擦的设计和功能。
一、硬件设计1. 单片机选择在本设计中，选择了STM32单片机作为控制核心。
STM32是意法半导体公司推出的32位MCU产品系列，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源。
它采用ARM Cortex-M内核，运行速度快，具有较高的性能，能够满足黑板擦控制系统对性能的要求。
2. 伺服电机黑板擦的移动是由伺服电机来控制的，在本设计中选择了一款小巧轻便但功率较大的伺服电机。
这款伺服电机具有稳定的控制性能和精准的位置控制能力，能够满足黑板擦的移动需求。
3. 传感器为了提高智能化程度，本设计中还加入了一些传感器，如光电传感器和超声波传感器。
光电传感器用于检测黑板擦的位置，超声波传感器用于检测黑板的位置，从而实现对黑板擦位置的自动调整。
4. 无线通信模块为了方便控制和监测黑板擦，设计中还加入了无线通信模块，可以通过手机或电脑对黑板擦进行远程控制和监测。
1. 控制算法在软件设计中，需要设计出一个稳定可靠的控制算法，来实现对黑板擦的精准控制。
这个算法需要考虑到伺服电机的特性和黑板擦的移动特点，尽量减小误差，提高精度。
2. 界面设计为了方便用户操作和监测黑板擦，设计了一个用户友好的界面，可以在手机或电脑上实时监测黑板擦的位置和状态，并且可以通过界面来控制黑板擦的移动。
三、功能特点1. 自动擦拭智能伺服型黑板擦可以根据预设的路径和时间自动擦拭整个黑板，老师只需要简单设置一下就可以让黑板擦自己完成擦拭工作，省去了反复擦拭的麻烦。
2. 自动调整位置通过传感器检测黑板和黑板擦的位置，智能伺服型黑板擦可以自动调整擦拭路径，确保每一块区域都能被擦拭到，提高了擦拭效率。
自动黑板擦的设计
摘要教室黑板凌乱给教师和学生带来了诸多不便，灰尘漫天给学生健康和教室干净的形象带来影响。
个人的身体健康在一定程度上取决于你所呼吸的空气的洁净程度。
粉笔教具是目前教学的必备工具，用它来传授知识，是最原始和最传统的主要教学方法之一，粉笔其应用到现在已有几千年的历史，对人类的教育事业做出了不可磨灭的贡献，随着历史的进步和社会的发展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和做出巨大贡献的同时，也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。
根据全国部分城市调研资料显示，随着社会进步和社会节奏的加快，教师职业病率呈逐年上升的趋势，职业病呈现多样化方向发展，其中粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是中国目前职业病中最主要，危害最严重和最广泛的一种。
学生近视患病率亦逐年上升，到了异常严重的程度。
本文的设计思路电机通过采用自动送料螺杆的原则驱动，同时对设计方案进行了包括其机构组成和某些重要结构在内的具体设计。
该机构介绍派生关系橡皮擦运动形式和结构参数的工作原理。
该分析机构对研究黑板擦的运动规律具有重要意义。
该黑板擦由外壳、减速器、齿轮、轴、轴承、毛毡等组成，黑板擦边缘采用密封装置，外接吸尘管。
本文所设计的黑板擦具有收尘效率高，结构简单，清灰方便，成本低，可靠性高等特点。
关键词：黑板擦、粉尘、电动机ABSTRACTMessy classroom blackboard for teachers and students a lot of inconvenience , dust filled the health impact to students and classrooms clean image. Personal health depends to some extent on the cleanliness of the air you breathe . Chalk is an essential tool currently teaching aids , and use it to impart knowledge , is one of the most original and most traditional main teaching method applied to chalk it now has thousands of years of history, mankind has made education indelible contribution , along with the historical development and social progress , human understanding of the continuous improvement of teaching aids chalk , chalk that brings education to human progress and at the same time make a significant contribution , but also to engage in education of teachers and students bring great harm.According to the National Survey data show that part of the city , along with social progress and social rhythm accelerated rate of occupational teachers showed an increasing trend in the direction of occupational diversified development, including pneumoconiosis and a variety of acute and chronic respiratory diseases caused by dust is China's occupational most important , the most serious and widespread harm one . Students prevalence of myopia has increased year by year , to the unusually severe degree.In this paper, the design ideas of the motor by using the principle of automatic feeding screw driver , while the design of programs , including the composition and structure of their bodies , including some important specific design . The agency describes the relationship between the eraser works derived form of exercise and structural parameters .This analysis has important implications for research institutions eraser law of motion . The eraser from the shell, reducers , gears, shafts , bearings, blankets , etc., using the eraser edge seals , external vacuum tubes . This article is designed eraser has a high collection efficiency , simple structure, easy cleaning , low cost and high reliability.Keywords: Eraser, dust, motor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 黑板发展的五个重要时代 (5)1.4 课题研究的目的及意义 (6)1.5 本设计的内容 (7)第2章自动黑板擦方案的确定及工作原理 (8)2.1 设计方案的确定 (8)2.2 工作原理 (8)第3章自动黑板擦的设计及计算 (10)3.1 电动机选择 (10)3.2 减速器的设计 (10)3.2.1 主要部件的选择 (10)3.2.2 分配传动比 (10)3.2.3 参数的设定 (10)3.2.4 齿轮的设计 (10)3.2.5 轴的结构设计 (11)3.3 齿轮的设计 (11)3.3.1 确定类型、材料及参数 (11)3.3.2 按齿面接触强度设计 (12)3.3.3 按齿根弯曲强度设计 (13)3.3.4 几何尺寸计算 (15)3.4 轴的设计 (15)3.4.1 材料的选取 (15)3.4.2 轴的校核 (16)3.4.3 轴承寿命校核 (17)3.4.4 键的设计与校核 (19)第4章结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1 课题研究的背景“一根粉笔，三尺讲台”，这是对教师的由衷赞美。
智能黑板擦策划书3篇
智能黑板擦策划书3篇篇一智能黑板擦策划书一、项目背景随着科技的不断发展，智能化产品已经逐渐走进了人们的生活。
为了提高教学效率，减少教师的工作强度，我们计划开发一款智能黑板擦。
二、项目目标1. 设计并开发一款具有智能化功能的黑板擦。
2. 实现黑板擦的自动清洁功能。
3. 提高教学效率，减少教师的工作强度。
三、项目计划1. 需求分析：对市场上现有的黑板擦进行调研，了解用户需求和使用习惯。
同时，对教师的教学需求进行分析，确定智能黑板擦的功能和性能要求。
2. 设计方案：根据需求分析的结果，设计智能黑板擦的外观和结构。
同时，开发相应的软件系统，实现黑板擦的智能化功能。
3. 原型制作：根据设计方案，制作智能黑板擦的原型。
进行功能测试和性能测试，对原型进行优化和改进。
4. 产品推广：将智能黑板擦推向市场，进行产品推广和宣传。
同时，收集用户反馈，对产品进行改进和完善。
四、项目预算1. 人力成本：包括研发人员、测试人员、管理人员等的工资和福利，预计需要[X]万元。
2. 设备和材料成本：购买研发设备、测试设备、原材料等，预计需要[X]万元。
3. 市场推广成本：包括广告宣传、参加展会、销售人员的提成等，预计需要[X]万元。
4. 其他费用：包括办公场地租赁、水电费、差旅费等，预计需要[X]万元。
五、风险评估1. 技术风险：智能黑板擦的研发需要涉及到电子、机械、软件等多个领域的技术，如果研发过程中出现技术难题，可能会导致项目延迟或失败。
2. 市场风险：智能黑板擦是一个新兴市场，如果市场接受度不高，可能会影响产品的销售和推广。
3. 竞争风险：智能黑板擦市场竞争激烈，如果竞争对手推出类似的产品，可能会对我们的产品造成冲击。
六、应对措施1. 加强技术研发：在研发过程中，我们将加强与高校和科研机构的合作，引进优秀的技术人才，提高研发团队的技术水平。
2. 市场调研：在产品推广之前，我们将进行充分的市场调研，了解用户需求和市场竞争情况，制定合理的营销策略。
机械创新大赛——自动黑板擦设计说明书
自动黑板擦设计说明书指导老师：潘军设计者：石方棋、周宇、李明峰、张赟、黄远山1、研究背景及意义在传统教学模式中，黑板、粉笔以及黑板擦是教学中不可或缺的三大工具，但传统的擦黑板方式费时费力，漫天飞舞的粉尘严重的影响着师生的健康。
此自动黑板擦运用机械原理并加入防尘装置，在减少师生体力消耗，提高课堂教学效率的同时也大大降低了粉尘对师生健康的损害。
2、设计方案2.1总体设计构想为了使圆筒式黑板擦沿黑板左右移动及其自转来提高擦黑板效果，并满足黑板擦滚筒受力一致以保证黑板擦的平稳运行的要求，在滚筒上下两端装有相同规格的螺杆来进行相同的动力传导，以上部为例，设计两根螺杆，分别用来控制黑板擦的左右移动和自转。
在圆筒式黑板擦周围安装防尘壳，防止粉尘飞散。
2.2动力传导方案比较⑴要求滚筒有一定的移动速度以节省擦黑板所用时间，并要求滚筒受力均衡以保证运行平稳。
方案一：只在黑板上部或下部安装动力传导螺杆来带动滚筒的自转和左右移动，此设计虽在制作过程中较简单，成本也较低，但因动力来源只有一端，在擦黑板这种摩擦力很大的情况下，由受力不一致导致的两端运动不协调不但降低了擦黑板的效果，也减少了机器的使用寿命。
方案二：在黑板两端对称安装规格相同的动力传导螺杆，此设计虽然增加了制作成本和制作难度，但能很好的保证滚筒上下两端受力一致，提高擦黑板的效果，延长机器的使用寿命。
⑵要求滚筒有一定自转速度，以保证擦黑板的效果。
方案一：使用带动滚筒左右运动的螺杆带动滚筒自转。
这种方法降低了设计难度，减少材料的使用，降低成本；其缺点是，滚筒的左右移动与自转共用螺杆，无法保证擦黑板的力足够大。
方案二：单独使用螺杆来带动滚筒自转。
虽然使用单独螺杆增加设计难度，制造成本也相应增加，但可以保证提供滚筒足够的自转力，以此提高擦黑板的效果。
3、工作原理及性能3.1工作原理⑴电动机W输出动力，如图3-1、3-2通过皮带1将动力传至齿轮a，再由皮带2和齿轮b、c将动力传至螺杆A、B3-1 3-2⑵如图3-3、3-4，通过A杆和x的动力转换来控制滚筒黑板擦Q较为缓慢的左右移动，通过B杆和齿轮y的动力转换来控制滚筒较为快速的转动，进而达到擦好黑板的目的3-3 3-4⑶如图3-5，在滚筒黑板擦下部加装防尘板R，防止粉尘落入螺杆影响正常运行3-5⑷如图3-6，通过加装防尘壳P来有效的防止滚筒黑板擦Q快速转动时引起的粉尘乱飞现象，有效的保护上课环境和师生健康3-64、创新点及应用一、创新点1、采用了分立的螺杆传导动力，较好的解决了黑板擦的左右移动较缓慢而滚筒自转需要较高速度之间的矛盾。
智能黑板擦
1、功能 传统的黑板擦需要手动实现其运动，并且需要人力擦除黑板笔
迹，针对这些费时、费力和粉末污染等弊端，我们设计了以上方案， 该方案是建立在自动控制与机械运动原理的基础之上， 综合了机械运 动与电器的自动化控制， 实现了黑板擦的多功能、 模块化和自动化设 计。全自动无尘黑板擦主要具有以下几部分功能：
一、设计目的
众所周知， 黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具， 无论是 从小学还是到大学， 都会使用到黑板， 而一般我们平时使用的人工黑 板擦不但费时、费力，还有粉尘污染空气的缺点。因此，我们就有了
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“全自动黑板擦” 的这个设想。 从而达到使广大师生减少劳动强度及
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不受粉尘危害、 身心健康得到保护的目的。 另外，通过我们调查， 目前市场中虽已有自动黑板擦， 但大多数都是针对一块黑板， 而且使 用起来不方便， 没有真正达到自动和无尘的目的， 因此我们设计了此 “全自动无尘黑板擦” 。
（ 1）利用电动机可实现正反转的原理，通过减速器、齿轮和链 条来实现黑板擦的自动上下运动。
（ 2）利用电磁吸合原理，使擦除装置与黑板可以自动接触与脱 离，从而实现随时、随意擦除黑板的功能。
（ 3）利用静电原理，避免了粉尘随意漂浮的缺点，实现了粉尘
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的集中清理功能。 （4）通过电路、 开关和操作面板， 实现所有运动的自动化控制。
图3 2．擦除装置设计方案
在导轨中装有黑板擦， 在黑板擦的两端分别设置一衔铁。 在贴近
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黑板擦的边框两边分别固定一个线圈 (已缠有相应匝数的导线 )，两线 圈通过开关分别与相应的电源连接。 开关闭合时， 线圈通电产生电磁 力，在电磁力的作用下， 黑板擦两端的衔铁克服弹簧的作用力与线圈 吸合，从而实现了黑板擦与黑板面的紧密接触，通过黑板擦的移动， 来实现擦除功能。 开关断开时， 电磁力消失， 黑板擦两端的衔铁在弹 簧的作用下与线圈分离， 从而黑板擦与黑板分离， 黑板擦上下移动时， 不会擦除黑板上的字迹。 在黑板擦上面加一等长的塑料罩盒收集散落 的粉笔灰尘，从而实现黑板上字迹的擦除功能和无尘功能。
机械原理课程设计全自动黑板擦方案一xin
目录一、摘要 (2)二、设计题目及任务 (2)2.1设计题目 (2)2.2设计任务 (3)2.3任务分配 (4)三、运动方案的设计 (4)3.1整体运动方案设计 (4)3.2毛刷伸长机构设计 (5)3.3齿轮齿条传动机构设计 (7)四、机构尺寸参数确定 (8)4.1毛刷伸长机构确定 (8)4.1.1曲柄滑块机构基本尺寸确定： (8)4.2齿轮齿条及传动机构参数及尺寸确定 (10)五、运动分析 (11)5.1整体运动方案结构简图 (11)5.2曲柄滑块机构运动分析 (12)5.2.1位移分析 (12)5.2.2 速度分析 (13)5.2.3 加速度分析 (13)5.2.4曲柄滑块机构的速度仿真 (13)5.3变位齿轮设计 (17)六、除尘方案的设计与分析及方案确定 (23)6.1除尘机构方案设计 (23)6.2除尘方案确定及基本参数确定 (25)七、设计小结 (27)八、附录 (27)九、参考文献 (38)一、摘要众一直所周知，黑板是我们在学习过程中必不可少的日常教具之一，从小学到大学，我们的学习一直与黑板相伴，这样就离不开另外两样工具，黑板擦和粉笔。
而一般我们平时所使用的黑板擦不但费时费力还会造成粉尘污染，危害我们的健康。
于是根据时代的要求，全自动无尘黑板擦诞生了。
市面上现在也有自动无尘黑板擦，但是都存在一定的局限性和缺点，因此，我们针对这一现象，用我们的想法和创意设计了一款全自动无尘黑板擦，从而改善教学质量。
二、设计题目及任务2.1设计题目全自动无尘黑板擦是利用毛刷的高速旋转从而与黑板产生摩擦，擦除黑板上的板书；同时，利用齿轮与齿条机构实现毛刷的前行，从而使整个黑板擦除干净；为了达到无尘的效果，利用高压静电产生的电场力和小型风扇产生的吸力，将粉尘吸附在清灰网格栅上，完成黑板的擦除之后，撤去电力，使粉尘因重力作用自由下落，落入粉尘收集盒。
工作流程图：见图2-1（a）、2-1（b）打开电源毛刷开始工作粉尘收集关闭电源图2-1（a ）○1毛刷初始状态杆1处于最短状态 ○2杆1开始伸长，杆4开始收缩○3杆1继续伸长。
半自动除尘黑板擦的设计
在相同条件下，使用半自动除尘黑板擦与传统黑板擦进行对比实验。结果表明，半自动除 尘黑板擦的除尘效果显著优于传统黑板擦，粉尘残留量降低了80%以上。
耐用性实验
经过连续使用1个月，对黑板擦的除尘部件进行检查。结果显示，除尘部件磨损轻微，无 需更换，证明了黑板擦具有良好的耐用性。
便捷性评估
在实际使用过程中，半自动除尘黑板擦的拆卸、清洗和更换除尘部件等操作简便快捷，用 户体验良好。
指标。
市场调研与需求分析
目标市场定位
明确产品的目标用户群体，如学校、培训机 构、办公室等。
竞争对手分析
了解市场上同类产品的优缺点、价格策略、 市场份额等信息。
用户需求调查
通过问卷、访谈等方式收集用户对黑板擦功 能、性能、价格等方面的期望和需求。
市场趋势预测
关注行业动态和技术发展趋势，预测未来市 场变化和潜在机会。
应用前景展望
企业办公
在会议、培训等场景中，高效、便捷的黑 板擦有助于提高办公效率和用户体验。
教育领域
随着教育信息化的推进，智能教室 和智慧课堂的建设将为半自动除尘
黑板擦提供更广阔的应用空间。
A
B
C
D
创新应用
结合物联网、人工智能等技术，探索黑板 擦在智能家居、在线教育等领域的创新应 用模式。
公共场所
环保理念推广
减少粉尘对教室环境的污染，保护 师生健康，推广环保理念。
技术创新与应用
将先进技术应用于教育领域，提高 教学效率，推动教育现代化进程。
国内外研究现状
国内研究现状
国内黑板擦市场以传统手动黑板擦为主，除尘效果差，且易 产生二次污染。近年来，一些企业开始尝试研发自动黑板擦 ，但受限于技术水平和成本等因素，尚未得到广泛应用。
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海军工程大学2014年度机械创新设计
作品方案报告
智能黑板擦
作品名
称：
参赛选
11-422李明昊
手：
11-422赵恒
11-422刘晨博
11-422贾战鹏
指导教师:
海军工程大学训练部
二0—四年三月十日
一根粉笔，三尺讲台” ，这是对教师的由衷赞美。
殊不知，赞
美背后，隐忧多多。
板书带来的“粉笔综合症”已成为广大师生的头号健康隐患。
教师常年使用粉笔，不自主地“吸”入大量粉尘，容易患上呼吸系统疾病。
而学生与粉笔尘接触时间长，易受教室二次扬尘的危害，他们受到的危害甚至比教师更为严重。
一名学生从小学到读完大学至少需要16 年时间，这正是生长发育的黄金时期，却要不断受到粉笔灰尘的侵袭；一名教师从站到讲台上到退休大多在40 年左右，生命的大半时间都要“吃粉笔灰” 。
因为每天上课要写板书、擦黑板，粉笔灰经常把老师弄得蓬头垢面。
而且老师总是一边写板书，一边讲解，甚至有时一边擦黑板，粉笔灰也就自然而然地被吸进去。
要是遇到上老师感冒、咳嗽，粉笔灰更是雪上加霜，严重的还会引发哮喘。
据估算，一般而言，一名中学语文老师在一节45分钟的课上，需要写一黑板的板书，而一黑板的板书需要用掉半支粉笔；而一名中学英语老师或数学老师在一节45 分钟的课上，往往需要写5黑板的板书，大约就要用掉两支半的粉笔。
而毕业班的老师一天最多需要
6 节课，就相当于要“吸”掉12 支粉笔。
一、设计目的
众所周知，黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，都会使用到黑板，而一般我们平时使用的人工黑板擦不但费时、费力，还有粉尘污染空气的缺点。
因此，我们就有了
的这个设想。
从而达到使广大师生减少劳动强度及“全自动黑板
擦”
不受粉尘危害、身心健康得到保护的目的。
另外，通过我们调查，目前市场中虽已有自动黑板擦，但大多数都是针对一块黑板，而且使用起来不方便，没有真正达到自动和无尘的目的，因此我们设计了此“全自动无尘黑板擦” 。
全自动无尘黑板擦包括固定黑板擦的横梁，驱动电机，联轴器，电机支架，齿轮，齿条，齿条架，导轨，燕尾，燕尾槽，防尘罩，电机罩，螺杆，滑块，连杆，黑板擦架，螺钉，螺栓，螺母等一系列零件。
二、工作原理
1. 控制方式
用两个电动机作动力，控制电机驱动黑板擦的上下运动和导轨的左右运动。
控制方式可采用单片机进行控制，采用类似于数控机床的编程控制方式，可以擦除特定区域的字迹。
在到达工作指定点之前抬起黑板擦进行快进，工作时放下黑板擦，压紧黑板慢进，整体提高工作效率。
2. 定点原理
利用单片机接无线通信模块发送指令，黑板接收端接收到对应的指令，执行动作。
利用黑板上宫格的分区，分出3*6 的格子，利用相似的原理，按动遥控器的对应按键，擦除对应分区！3. 吸合与无尘
黑板擦除装置采用电磁吸合装置，使既可贴紧黑板，亦可不贴紧黑板。
即当在“擦除”状态时，通过电路（见图1）接通，衔铁与线
圈吸合，使黑板擦与黑板紧密接触，从而当黑板擦上下移动时，黑板擦擦除
笔迹。
而在“不擦除”状态时，吸合电路并不接通，毛刷与黑板不接触，从而不具有擦除作用。
黑板擦后安装塑料盒，盒内加装小型风扇（见图2），从而罩住、收集擦除字迹时产生的粉尘，使本装置具有“无尘”功能。
所以，当我们需要擦黑板时，就无需直接动手去操作，而是通过控制开关，来实现黑板擦的上下移动与擦除，这样就给使用者带来不少便捷之处。
图1
三、设计方案
1黑板擦移动设计方案
电动机通过减速器与链轮连接，通过链传动控制黑板擦的移动，而电动
机的正反转则可实现黑板擦的上下移动，实现电动机正反转的
电路图如图3,SBF相当于“上升”按钮，即按下SBF时电动机正转，带动黑板擦向上移动；SBR相当于“下降”按钮，即按下SBR时电动机反转，带动黑板擦向下移动。
同理，可以控制横梁从而实现板擦左右移动。
图3
2.擦除装置设计方案
在导轨中装有黑板擦，在黑板擦的两端分别设置一衔铁。
在贴近黑板擦的边框两边分别固定一个线圈（已缠有相应匝数的导线），两线圈通过开关分别与相应的电源连接。
开关闭合时，线圈通电产生电磁力，在电磁力的作用下，黑板擦两端的衔铁克服弹簧的作用力与线圈吸合，从而实现了黑板擦与黑板面的紧密接触，通过黑板擦的移动，来实现擦除功能。
开关断开时，电磁力消失，黑板擦两端的衔铁在弹簧的作用下与线圈分离，
从而黑板擦与黑板分离，黑板擦上下移动时，不会擦除黑板上的字迹。
在黑板擦上面加一等长的塑料罩盒收集散落的粉笔灰尘，从而实现黑板上字迹的擦除功能和无尘功能。
四、功能、特点及应用前景
1、功能
传统的黑板擦需要手动实现其运动，并且需要人力擦除黑板笔迹，针对这些费时、费力和粉末污染等弊端，我们设计了以上方案，该方案是建立在自动控制与机械运动原理的基础之上，综合了机械运动与电器的自动化控制，实现了黑板擦的多功能、模块化和自动化设计。
全自动无尘黑板擦主要具有以下几部分功能：
（1）利用电动机可实现正反转的原理，通过减速器、齿轮和链条来实现黑板擦的自动上下运动。
（2）利用电磁吸合原理，使擦除装置与黑板可以自动接触与脱离，从而实现随时、随意擦除黑板的功能。
3）利用静电原理，避免了粉尘随意漂浮的缺点，实现了粉尘
的集中清理功能
（4）通过电路、开关和操作面板，实现所有运动的自动化控制。
2、特点
在设计过程中，采用了机械运动和自动控制相结合的创新设计方法，使全自动无尘黑板擦与传统的黑板擦除方法相比，具有如下优点：（1）黑板擦的上下运动通过按钮自动控制，方便可靠、省时省力，节省了上课时间，提高了上课效率。
（2）由于采取了粉尘集中清除措施，在黑板擦上面加一塑料罩盒收集散落的粉笔灰，从而避免了擦黑板过程中产生的灰尘给老师、同学带来的身体危害，具有环保型的特点。
（3）本方案采用了主电路与控制电路相分离的方法，从而操作安全。
（4）本方案所实现的功能，是根据现已有黑板的尺寸及特点设计的，所以安装时只需对原黑板经过改造，既能达到全自动无尘的效果，而无需将原黑板全部换掉。
（5）结构简单，成本低，便于安装。
（6）系统原理简单，操作方便。
3、应用前景
随着多媒体技术的发展，课堂教学对黑板已不是像以前那样依赖，但黑板的方便书写的特点仍是不可替代的，所以黑板仍是课堂教学所不可缺少的。
但是，由于传统的黑板擦除方法存在着很多弊端，在当今以人文本、
全面建设和谐社会的趋势下，这种弊端越来越显现出来，所以，全自动无尘的黑板擦除装置，势必在今后教学设备中占有一席之地。
经过我们的调查，市场中也已存在不少类似产品，但这些产品中绝大多数并没有完全实现“全自动”与“无尘”的结合，甚至有些产品反而使操作更复杂，针对这些问题，我们所设计的本套全自动无尘黑板擦不仅实现了“全自动”与“无尘”的完美结合，真正做到了操作简便、安全，而且整套装置是根据现已有的黑板设计的，在原有黑板上只需经过改造，即可成为本产品，所以，该产品较同类产品更具有竞争力，更具有广阔的市场前景。
五、主要创新点
1、功能创新
全自动无尘黑板实现了黑板擦的自动上下运动、擦除装置的自动接触和分离与粉尘的集中清除等功能。
2、模块化设计
根据以上功能的分解和组合，将自动无尘黑板按模块分别设计，最后按
功能需要组合而成。
3、概念设计
传统黑板需要老师或学生亲自动手擦除粉笔字迹，费时费力，影响上课效率，危害老师学生的身体健康。
而全自动无尘黑板则解决了此种问题，实现了其运动与擦除功能的自动化，并通过利用粉尘收集装置解决了环保问题。
在概念设计上做到了创新。
4、最简化原则
虽然该设计功能较多看似复杂，并在控制上实现了一定程度的智能自动化控制，但是其在结构上却相当简单明了，做到了以简单的结构实现复杂功能的目的。
为产品的生产和应用提供了方便。