自动擦拭无尘黑板演示
基于Arduino的智能黑板擦设计
基于Arduino的智能黑板擦设计1. 引言1.1 背景介绍数字统计、段落分割等信息。
【背景介绍】智能科技在现代社会中得到了广泛的应用和发展，智能黑板擦作为智能化教育设备的一种，也逐渐受到人们的关注和重视。
传统的教学过程中，教师需要反复用手动黑板擦擦拭黑板，不仅费时费力，而且容易造成粉尘飞扬，对健康不利。
而智能黑板擦则能够通过自动化的方式完成擦拭工作，大大提高教学效率和舒适度。
1.2 研究意义智能黑板擦是一种结合了传统黑板擦和现代智能技术的新型产品，其具有极高的实用性和创新性。
在传统教学中，教师需要频繁地擦拭黑板，这不仅浪费时间和精力，还会对身体造成一定的负担。
而智能黑板擦的出现，可以有效地解决这一问题，为教师提供更为便捷和高效的教学工具。
智能黑板擦不仅可以自动擦拭黑板，还可以根据教师的指令完成特定的擦拭动作，大大提高了教学效率。
智能黑板擦还可以实现黑板内容的保存和分享，方便学生随时翻阅复习。
这些功能的实现，将为教学和学习带来极大的便利和创新。
研究智能黑板擦的设计与制作具有重要的意义。
通过深入研究智能黑板擦的原理和应用，可以不仅提高教学效率，还可以促进教育信息化的发展。
智能黑板擦的研究还有助于推动智能教育技术的发展，为教育行业注入新的活力和动力。
研究智能黑板擦的意义重大，具有广阔的发展前景。
1.3 研究目的研究目的是为了探索基于Arduino的智能黑板擦设计，通过引入智能化技术，提高黑板擦的效率和便利性。
在传统的教室中，老师需要手动操作黑板擦来擦拭黑板上的内容，这样的方式效率低下且易造成灰尘飞扬。
而利用Arduino技术，可以实现自动识别黑板上的内容并自动擦除，减少教师的工作量，提高课堂的效率。
智能黑板擦还可以结合其他智能化技术，如语音识别、人脸识别等，为教室带来更多便利和智能化体验。
通过本研究，我们旨在设计出一款简单实用、高效智能的黑板擦，为教学工作者提供更好的辅助工具，提升教学效果和体验。
本研究也将探索Arduino在智能设备设计中的应用和优势，为智能化教室的发展做出贡献。
《全自动无尘黑板擦》课件
长时间不使用时，将黑板擦存 放在干燥处，以防内部电路受
潮。
06
常见问题及解决方案
常见问题一及解决方案
常见问题：黑板擦无法启动
解决方案：检查电源是否已接通，确保电池已正确安装或插头已插入电 源插座
常见问题：擦除不干净
常见问题一及解决方案
解决方案：检查黑板擦的清洁程度，如有需要，请清洗或更换擦布 常见问题：噪音过大
黑板擦内部设有感应器，能够自动检测黑板擦边缘，实现自动擦除，提高擦除效率 。
无尘原理
擦除头材质透气性好，能够吸附并锁住粉尘，避 免粉尘飞扬。
黑板擦内部设有集尘装置，能够收集擦除过程中 产生的粉尘，避免粉尘散播。
集尘装置定期清理，将收集的粉尘倒出，保持黑 板擦内部清洁。
环保原理
01
黑板擦采用可充电电池供电，无须使用传统能源，减少碳排放 。
品牌竞争
市场上全自动无尘黑板擦品牌众多，品牌之间的竞争主要表现在产品质量、售后 服务等方面。
未来趋势
技术创新
未来全自动无尘黑板擦的技术将 不断升级，如提高擦除效率、降 低噪音和能耗等方面的技术创新
。
定制化服务
针对不同学校和机构的需求，提供 定制化的全自动无尘黑板擦，满足 个性化需求。
环保意识增强
随着环保意识的提高，全自动无尘 黑板擦的市场需求将进一步扩大。
05
使用说明
使用方法
打开黑板擦
按下开关按钮，启动黑 板擦。
调整速度
根据需要，通过调节旋 钮控制黑板擦的擦拭速
度。
清洁黑板
将黑板擦放置在黑板上 ，轻轻按压，使其与黑 板紧密贴合，自动擦拭
黑板。
关闭黑板擦
完成擦拭后，关闭开关 按钮，停止擦拭。
无尘电动教学黑板[实用新型专利]
![无尘电动教学黑板[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/19cba70d551810a6f42486a8.png)
专利名称：无尘电动教学黑板专利类型：实用新型专利
发明人：周新华
申请号：CN00220204.2
申请日：20000501
公开号：CN2422146Y
公开日：
20010307
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：无尘电动教学黑板,属于黑板。
该黑板龙骨的二端有轴承,其中一个轴承与电动机连接,在轴承上环绕有柔性写字板,在柔性写字板的外表面有黑板擦,在柔性写字板质的前面连接有装饰框,在装饰框中展示的面积即为老师书写课堂记录的黑板。
该黑板结构简单,转动电动机时能自动擦除掉写字板上的课堂记录,节省了大量的课堂时间,还能保证学生记录完整的课堂记录,擦拭时没有粉尘飞扬,保证了教师和学生的身体健康。
申请人：周新华
地址：221002 江苏省徐州市风化街互助小区4号楼2单元502室
国籍：CN
代理机构：徐州市专利事务所
代理人：华德明
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基于Arduino的智能黑板擦设计
基于Arduino的智能黑板擦设计智能黑板擦是一种结合Arduino技术和智能控制的设备，可用于擦拭黑板上的文字和图案。
它可以实现自动控制，减少人工操作，提高效率，是教学和办公场所的理想选择。
本文将介绍基于Arduino的智能黑板擦的设计方案。
设计步骤：1. 材料准备所需材料包括Arduino控制板、直流电机、电池、传感器、橡胶擦头等。
电机用于驱动橡胶擦头的运动，传感器用于检测黑板上的文字和图案，以便进行自动擦拭。
2. 电路设计根据所需控制功能，设计电路连接图，并将其连接到Arduino控制板上。
电机和传感器需要接入控制板的GPIO口，以实现控制和信号采集。
电池则为整个系统提供电源。
3. 程序编写利用Arduino开发环境编写程序，实现对电机和传感器的控制。
程序应能够实时监测黑板上的情况，当检测到需要擦拭时，启动电机驱动橡胶擦头进行擦拭操作。
4. 调试测试将搭建好的智能黑板擦进行调试测试，验证程序的准确性和稳定性。
通过模拟黑板上的文字和图案，检测系统是否能够准确地进行擦拭操作。
5. 完善优化根据测试结果，对系统进行优化和改进。
例如调整传感器灵敏度，优化擦拭路径规划等，以提高系统的性能和稳定性。
6. 应用推广将搭建好的智能黑板擦应用到教学和办公场所，观察其实际效果和用户反馈。
根据实际需求，进一步改进和改良设备，使其更符合用户的需求。
总结基于Arduino的智能黑板擦设计，可以提高黑板清洁效率，减少人工操作，提高工作效率。
通过合理的电路设计和程序编写，结合优质的材料，可以打造出高性能的智能黑板擦设备。
这种智能黑板擦不仅适用于学校的教学环境，也可以应用于一些工作场所，提高工作效率，减轻人力负担。
希望本文对您有所帮助，谢谢您的阅读。
无尘自动黑板擦设计
图 圆 压紧装置
态时袁排水管直立悬挂于水箱挂钩上袁当需要排出废水时袁依
靠自然压力排出袁如图 源 所示遥
猿援 缘 擦带的选择 擦带选择的是那种横竖相垂直的大条纹相间棉或者胶棉
组成的纤维材质袁对此特进行了市场的相关调查袁综合了解测 试之后袁这样的选择会对擦除效果产生更为明显的效果咱源暂 遥
功率吸尘器吸附粉尘袁依旧没有解决粉尘飞扬的问题袁没有达到预期的效果袁而且这类黑板擦价格方面也
比较昂贵袁结构复杂笨重咱员鄄圆暂 遥 本文设计的这款无尘自动黑板擦是一种黑板自动清洁器袁结构简单合理袁
擦拭黑板干净袁操作方便袁减少粉笔灰的飘落袁无需用手直接接触粉笔灰袁实现无尘擦除袁在极大程度上减
少了对人身体的伤害遥 这款无尘自动黑板擦造价低袁安装方便袁无需对地面打孔袁还可对其进行移动搬运
装置四部分组成遥 电动机为整个擦拭系统的运行提供动力曰压紧装置使擦带和黑板间的接触更加紧密曰清洁装
置实现无尘擦除曰挤水装置使吸附在擦带上的多余水分排尽遥 做到了以机械电气化来代替人力擦除袁轻松擦除
黑板上的粉笔字迹袁擦除效果更加显著袁并且在使用过程中极大程度的减少了粉笔灰的产生袁使擦除过程更加
野 绿色环保冶 袁能够为师生营造一个干净舒适的课堂环境遥
置遥 考虑到夹紧装置施加给擦带的正压力不宜过大渊 正压力过大袁会使擦带被卡住袁无法转动袁因而不能
擦除黑板上的字迹冤 袁同时也不能过小渊 正压力过小袁会使擦带与黑板间接触不良袁无法达到预期的擦除效 果冤 袁因此袁设计了野滚筒滚动式冶 压紧装置袁即在靠近水箱顶端位置固定两组四个滚动滚筒袁由于滚筒本身
具有一定的尺寸袁因此当装置工作时袁绕在滚筒上的擦带能够和黑板更紧密的接触袁从而提高擦除效率遥 如图 圆 所示遥
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。
浅析黑板凹槽粉尘自动清理装置的研制
民营科技2018年第10期科技创新近年来人们一直对教室中的传统教师用教具:黑板———黑板擦———粉笔进行着不断的改进,如无尘粉笔、无尘黑板、自动黑板擦等。
除了无尘粉笔被广泛应用以外,其它改进设计并没有真正普及开来,主要原因在于实用性差、应用效果不佳[1]。
从国内的研究现状来看,烟台大学在2009年首先研制了一款创新的擦黑板结构,这款自动黑板擦系统采用纯机械带动,结构设置简单,但是因为机械的局限性,使用寿命不长[2]。
随后,沈阳工学院研制了一款自动可擦拭的黑板,该设计把黑板设计成可以滚动式的黑板,有效的增加了黑板的使用面积,设计结构精巧,但是造价昂贵,成本不菲[3],沈阳工程学院设计了一种电动除尘黑板,运用电机拖动板擦,在运动机构上做了改进[4],沈阳理工大学汽车与交通学院采用电动气泵推杆作为黑板运动的牵引,通过压缩气泵,以喷洒清洗液,实时清洗黑板[5]。
这些设计大多设计巧妙,针对黑板的自动清洗功能做出了很大的改进,但是针对黑板的凹槽粉尘处理,大多没有涉及[6]。
目前,教室中仍大量使用着传统的黑板,在擦拭黑板的时候,粉尘会自动落入黑板的凹槽,凹槽中的粉尘被风吹起,教师一旦大量吸入,就有可能引起呼吸道,肺部等疾病。
这些黑板的凹槽往往是清理卫生的死角,随着时间的累积,会愈积愈多,严重影响了教室的美观,破坏了师生的教学环境。
之前的研究者对黑板的自动清洗功能做了相当多的改进和尝试,但是对黑板凹槽的粉尘自动处理却鲜有涉及,这块内容仍是技术空白。
设计方案:总体设计方案本设计拟采用步进电机拖动清洗装置,滑轨上运动,根据不同黑板的尺寸大小,通过液晶屏的距离显示,手动设置电机的运动距离,当粉尘传感器感应到黑板凹槽的粉尘到达一定区间值的时候,释放一个开关信号,通过主处理器驱动步进电机带动清洗装置清扫粉尘,分为手动和自动两种模式,手动模式适应于粉尘较少的情景,可进行局部清扫,自动模式对应于粉尘过多的时候全面清扫。
本设计的优点是:能够自动清扫黑板的粉笔槽,防止粉笔灰的长期积累,从而保护教学的环境及教师的健康。
全自动无尘黑板擦的设计
目录一、明确设计任务................................ - 2 -二、确定系统的总功能............................ - 4 -三、总功能分解.................................. - 5 -四、设计方案.................................... - 6 -五、方案评价................................... - 10 -六、最终方案................................... - 12 -七、功能的优化及改进方向 ....................... - 13 -八、结束语 .................................... - 14 -全自动无尘黑板擦的设计一、明确设计任务1、社会需求“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。
常用的黑板擦就有很多不足：（1）需要人工擦拭，在课程进度比较紧张的时候老师往往没有很多的时间来擦拭黑板；（2）普通黑板擦不仅效率低下，而且往往不能很好的把黑板擦干净；（3）而且普通黑板擦的使用往往会造成大量的粉尘，对老师、前排同学的健康造成不良影响。
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，却要不断受到粉笔尘灰的危害；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”。
2、市场调查分析（1）市场描述众所周知，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，无法将黑板擦拭干净，不能清除死角，还粉尘污染空气的缺点。
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功能介绍
• 4、可伸缩支架
支架上下伸缩，适合不同教师的高度要求。
华东交通大学机电工程学院
功能介绍
• 5、趣味教学
采用磁性白板，可以适用 于幼儿园等场合作为课内外 趣味教学，劳逸结合。
• 6、水笔书写
杜绝粉尘危害，消灭健 康杀手。
• 7、六秒旋转一面
• 8、整体黑板移动
通过继电器控制电机运
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
作品简介
自动擦拭无尘黑板，具有双擦拭棍自动擦拭、实物
放大展示、无尘水笔书写及投影的功能。实现了 教室与师生、教与学的机统一。 实物图片两张
华东交通大学机电工程学院
作品简介
• 自动擦拭无尘黑板，设计新颖、实用、方 便，为教学课堂提供了一个干净、整洁的 环境，符合现代生活对绿色环保、方便实 用、功能多样的需求理念，具有很高的推 广应用价值。
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
自动擦拭无尘黑板
设计团队：铁锤队 指导教师： 所属院校：华东交通大学
华东交通大学机电工程学院
• 设计总师： • 设计参谋：
• 技术干将：
• 力量先锋：
• 强力后卫：
铁锤队榜
团队照片
华东交通大学机电工程学院
我们的口号
铁锤精神 千锤百炼 炼就自己 炼就未来
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
设计背景
目前教室中所用的普通黑板需要老师和学生去 反复擦拭，并且粉笔灰严重危着老师和学生们的 身体健康，早已不适合如今的环保低碳观念。
老师上课的时候需要展示笔记或者其它 微小实物时，无法让所有同学清楚观察到； 此外，普通黑板不能实现户外教学。
黑板脚部安装可自锁移
行6秒就停止，达到每按下开 动轮，实现多种场合的教学。
关一次，书写板面就换一次。
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
创新点
2、双擦拭辊自动 擦拭，高擦拭效果
1、带式白板布， 增大书写面积
• 1、双擦拭辊结构，实现自动擦拭。 • 2、摄像系统，实现微小物件和纸质稿件放
大展示。 • 3、磁性白板布，实现无尘水笔书写和投影。 • 4、带式传动机构，实现书写面积的扩大。 • 5、滑槽机构，实现书写板面高度的调节。 • 6、自锁机构，实现擦拭模式的切换。
华东交通大学机电工程学院
作品简介
• 支架与书写板面可拆分，且装有自锁移动 轮，便于移动和运输，适用于传统固定教 学、移动培训教学和户外教学等多种教学 模式。
华东交通大学机电工程学院
设计背景
传统的黑板，危害老师的健康，功能单一，已 不能满足学要求。
我们心中理想的黑板应该具备什么功能呢？
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
设计思路
• 将户外翻转广告牌的左右转动的模式运 用到黑板。 • 擦拭物与书写板面要相对移动，书写板 面已经运动，需要固定擦拭物。 • 老师身高不同，需要不同高度的黑板。
3、脚支架上下伸缩， 适合不同身高教师
4、摄像系统， 放大视野
自动擦 拭 无尘黑 板
6、磁性白板布， 趣味教学
5、水笔书写， 杜绝粉尘
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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ห้องสมุดไป่ตู้
：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
应用前景
• 室内外教学，让我们拥有梦幻般的课堂。 • 趣味教学，带动课堂的静与动。 • 符合现代生活对绿色环保、方便实用、功能多样
• 我们的口号：铁锤精神，千锤百炼，炼就自己， 炼就未来。
华东交通大学机电工程学院
华东交通大学机电工程学院
功能介绍
• 1、书写板面采用带式传动机构
节约黑板所占空间，增大书写面积。
华东交通大学机电工程学院
功能介绍
• 3、实物展示系统
安装实物展示系统，微小展示品和纸质稿件的扩大展示。
华东交通大学机电工程学院
功能介绍
• 2、双擦拭辊自动擦拭
在黑板的左右各安装一擦拭机构，通过调节该擦拭机 构，来达到对擦拭效果的切换。
的需求理念。 • 制造成本低，制作工艺简便。 • 黑板长度和高度都有很大的改变的余地。
华东交通大学机电工程学院
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：设计背景
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：设计思路
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：作品简介
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：功能介绍
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：创新点
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：应用前景
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：制作总结
华东交通大学机电工程学院
制作总结
• 通过本作品的设计与生产，队员们都深有感触。 无论是生活还是学习中，我们都要学会发现问题， 然后尝试解决问题。这样我们才能体现我们“铁 锤队”的“千锤百炼”的团队精神。