教育行业“智慧教室”智能互动纳米电子黑板系统整体解决方案资料

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“智慧教室”智能互动纳米电子黑板系统整体解决方案

南京泰克诺维信息科技有限公司

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“智能互动纳米电子黑板”产品简介

当前,随着计算机网络及显示设备的快速发展,液晶互动显示已其图文并茂、简单易用等优点在教育教学中也得到了广泛的应用,我们只需用手指轻轻地触碰大屏幕显示器的图像或文字、或直接进行手写就能使教学内容轻松进行。

“纳米互动黑板”是一款高科技互动教学产品,采用全球领先的纳米触控技术,可以通过触控实现传统教学黑板和智能电子黑板之间的无缝切换,粉笔书写时也可以进行教学内容的同步叠加互动。将传统教学黑板变为可感知的互动黑板,实现了互动教学的创新突破。

“创意让你孩子的学习生活变得更加精彩!”

§1 传统教学方式的介绍

传统的教学方式

传统的黑板教学,老师可以在教室自由走动,在黑板上随意书写、画图,

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用语言及肢体语言来调动学生的学习积极性,学生也能够上讲台答题或演示,参与教学活动中来。黑板成本低,从19世纪中叶以来一直被推广和沿用。

传统方式一

然而21世纪已经全面进入信息化时代,黑板教学越来越显得单调枯燥,没有吸引力,黑板已经不能承载信息化教学的要求。

基于交互式电子白板的互动式教学方式:

基于交互式电子白板的教学平台(主要包括电脑、投影机、交互式电子白板),对比黑板及电教平台两种教学方式,取其精华(黑板的互动性及电教的丰富性),去其糟粕(黑板的单调性及电教的单向性),从根本上解决了以往教学模式中存在的问题和不足,真正实现了“教与学的互动”,实现了高品质、高效率的教学模式。

传统方式二

交互式电子白板具备和超越黑板的所有功能,包括随意书写、画图、批注

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重点,并且可以使用或编辑丰富多彩的电子课件。

投影教学

液晶触摸一体机互动方式的介绍

液晶触摸一体机集电脑、电视、网络和展示台四大功能于一体,可以辅助完成各项教学任务,大大提高了课堂效率。老师只要打开教学软件,显示屏马上跳出了不同课程教学的模拟黑板,如语文课对应有电子字典,英语课对应有四线格,数学课对应有各类几何图形等。有了它教学更方便,老师再也不用吃粉笔灰了。

教室触摸一体机

液晶触摸一体机为多媒体教学提供更为方便的教学模式,让老师上课更轻

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松,扩大课堂知识容量,提供教学质量;生动、形象的教学模式,让学生融入其中,乐在其中;同时也使学生,对学习更兴趣,激发学生的好学性。

液晶触摸一体机不仅仅是一台大屏幕电视或一体机,还将交互式电子白板、多媒体处理、环绕声电视娱乐系统、图文展示、手写标注、远程视频会议等功能完全集于一身,相信不久的将来它就会以简洁的操作方式和强大的功能完全替代传统投影机的繁锁操作以及高昂的维护费用。

传统模式三

§2 新型教学方式--智能互动纳米电子黑板

“电子黑板”产品介绍

现在的多媒体已经逐渐普及走入到每一个普通教室,形式一般是投影白板和触控电视。师生们在享受多元化教学的同时,也在不断的累积着困扰。光污染对学生视力的影响,上下推拉黑板对老师体力的耗费。

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纳米互动黑板在这样的背景下应运而生。它采用全球领先的纳米触控技术将传统的手写黑板和多媒体设备相结合,在粉笔板书和多媒体应用之间轻松切换,同一块面积既可以像普通黑板一样,用粉笔正常书写,也可以像大Pad 的一样,用手触控观看ppt、视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用,真正做到传统和现代的结合。

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系统功能A

智能电子黑板黑板= 触摸互动+ 水笔书写+ 粉笔书写

正面显示为一个由三块拼接而成的平面普通黑板,可以在上面用各种水笔书写,又可以根据需要采用粉笔书写。当打开电源时,中间一块显示出液晶的显示画面,可以进行触摸互动,而关掉时,显示画面隐形,又显示为一个普通黑板的表象,在上面进行书写。

多合一合成模块=电子白板+投影+普通黑板书写+PC电脑+触摸互动

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“电子黑板”技术融合拓扑图

系统功能C

图像显示能力=色彩艳丽+对比度高+亮度高(透光率高)+高清分辨率

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采用LED背光液晶屏,A规面板,选择65英寸以上,高清1080P显示,满足学校多种需求选择。

“纳米互动智能黑板”具备抗暴、防水、防尘、耐用等特性,满足教学环境高粉尘、高使用频率、高安全防护的使用需求,纯平面、工业级的严谨设计,确保了整个产品的质感和品质,外观时尚、科技,与现代化教学场景融为一体。系统功能D

黑板表面采用纳米复合镀层工艺,领先自主研发的纳米互动黑板。

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表面纳米复合镀层工艺

1、将有害光源进行过滤。

2、纳米状态颗粒将光源处物体进行漫反射处理。

3、纳米状态颗粒既可以透光又可以书写。

4、纳米触摸模组工艺。

表面采用纳米技术将玻璃光滑的表面做成表面为300 纳米至400 纳米的微颗粒,达到以下几种状态:

1、白板水笔书写功能,粉笔书写功能

2、高光过滤技术,将对眼睛有害的光源过滤掉15%,使得画面变得更加柔和。

3、形成表面防眩光技术,无法在表面形成反射影像,不影响可视画面。

4、表面采用耐书写技术,采用水笔书及粉笔写对黑板表面永久性无损伤。

系统功能E

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产品符合国家标准黑板尺寸,标准尺寸,满足所有学校对产品的需求。

“纳米互动黑板”可一键从黑板切换到触摸屏,并自动运行软件平台能以互动的方式呈现教学内容(如:PPT、视频、图片、动画等),丰富的互动模板能

把枯燥的教学素材变为交互性好、视觉冲击强的互动教学课程,通过触控黑板的表面进行交互,简单、人性化的交互操作,将人与互动教学内容有机地连接起来,让师生之间产生更多课堂互动。丰富的人机互动方式结合视听上的感官,让教学和学习过程不再枯燥。师生之间更多互动,帮助学生加深对知识的记忆和学习。

系统功能F

内置工控级电脑PC系统,采用领先的四代处理器系统,无线网络集成。便于日常教学网络化,数字化。

实用性

方便、实用高效是核心的设计理念。只有操作简单、功能实用、效果良好

才能提升教与学的效率。该方案施工量少,施工周期短。采用一体化智能互动

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纳米电子黑板系统,不需要重新布线,不破坏原有教室格局。

先进性

传统多媒体教室方案相比,一体化智能互动纳米电子黑板系统无论在接入方式还是在系统控制等方面都充分体现了整个系统的先进性。

扩展性

无线应用是现代网络技术应用的必然趋势,多媒体教室能否和校园网兼容,能否调用室外教学资源是考察多媒体教室可扩展性的首要标准。智能互动纳米电子黑板系统解决方案包含网络控制功能,通过教师的手写电脑控制,也可通过校园网实现远程控制,为未来的发展提供服务。兼具教学、学术报告、会议、综合性研讨、演示交流及远程教学、远程改卷、远程上课,远程出题,远程会议等功能。

安全、用户体验度良好

产品安装简便,科学安全,施工周期控制在1h之内,避免耽误学校的日常教学。

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§3 智能互动纳米黑板

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82英寸纳米电子黑板产品硬件介绍/技术参数

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§4 液晶电子白板Odinboard教学软件

触摸定制软件(选配)

软件提供了形式多样的电子板书笔、板擦、图形等工具,可以自动识别图形,插入图片、flash动画等资源。特别是不限长、宽的书写页面和支持插入不限宽高的图片页的独特功能,满足了教育、科研、军事、企事业单位用户进行教学、讨论、会议等活动时的特殊需求。放大镜、聚光灯、幕布、局部快照等功能可用来突出重点内容。通过白板状态和屏幕状态的切换,可以实现利用电子板书笔在白板上进行书写、标注,也可以在显示板书笔迹的情况下,继续对计算机进行操作。录制功能可以将操作的过程全速记录下。

软件的主要功能有:

通过白板状态与屏幕状态的切换,可以在电子白板上进行书写与标注,也可以继续对计算机进行操作。

自动识别图形,能自动将板书笔所绘制的直线、角、矩形、菱形、三角形、圆形、椭圆等识别为相应的图形对象。智能手势识别功能,能通过自动识别手势,调出相应功能。支持双笔书写,铅笔、荧光笔等笔型支持双笔书写,满足两人同时书写的需求。不限长、宽的书写页面和支持插入不限宽高图像页的独特功能,满足了教育、科研、军事、企事业单位的用户进行教学、讨论、培训、会议等活动时特殊需求。

软件方便实用,及形式多样,的电子板书笔和电子板擦,根据各行业

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智能黑板擦设计报告

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

自动擦黑板机器人的设计与制作

】 自动擦黑板机器人的设计与制作 摘要:本文介绍了一种结构简单但性能优良的自动擦黑板机器人。在黑板横方向的两侧铺设轨道,上侧配置一台可左右移动的电机,中间由一条滑轨相连。在滑轨上装设一台可上下移动的电机,并带有黑板擦,黑板擦可通过蜗轮蜗杆结构调节与黑板之间的高度,通过遥控器控制机器人使其达到指定位置并进行擦拭,或者通过矩阵遍历的方式擦拭整个黑板。 关键词:黑板;远程自动控制;机器人 前言 教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在40~50分钟的一节课里,就要擦写数次,往往手上、袖子上,甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此,年复一年,工作20~30年后,消磨数以万计的粉笔。本文设计并制作出能通过远程操控清洁黑板的机器设备,通过单片机远距离操控擦拭黑板,减少粉笔灰对教师健康的危害;其次此设备可以通过调节长度从而适用所有黑板。 > 1 主要结构与工作原理 主要结构 自动擦黑板机器人,就是在一般黑板擦的基础之上,利用当前科技知识及理论而研究的一种现代自动设备,其结构如图所示: 其横向传动采用了蜗轮蜗杆形式,纵向传动采用了齿轮齿条形式,擦字结构采用了下压板擦蜗轮蜗杆形式电机机构。整体用8031单片机控制步进电动机驱动。 \ 主要特点有: (1)远程控制定位、擦字;按钮操作,方便快捷;擦字、定位等智能化;运动平稳,定位准确,有良好的运动特性; (2)机构易懂,加工工艺简单,安装方便,有很高的经济性。 系统的工作过程: 《

首先,控制单片机通电,之后操作按钮按下,单片机发出信号,驱动步进电动机按程序控制的方向(所需求方向)旋转,按步数到达所要擦区域的左上角,即定位完成。单片机控制下压电机驱动蜗杆带动黑板擦体压在黑板面上,步进电动机旋转,蜗杆带动黑板擦体纵向运动,同时,蜗杆驱动蜗轮,定位及擦字机构工作。按步数到达下边界后,电机反转,复位于定位点,即往复擦字一次。横向传动工作,右移一个位移,再实现以上过程。依次实现上述过程,到所要求工作的右边界,黑板擦复位到最开始位置。各个所选区域都有一个子程序,分别实现。区域的选择可通过远程控制定位后,从控制面板上选出,进行小范围人工定位擦拭。 工作原理 控制单片机通电后,按下操作按键,单片机发出信号,步进电机按程序控制的速度与方向旋转。此时黑板可视为一平面直角坐标系,控制竖直方向的y轴电机和横向的x轴电机位置即可使黑板擦达到要擦除的区域。定位后,控制单片机连接的第三个z轴电机(此电机连接黑板擦)向黑板内的方向移动从而使板擦产生一定的对黑板的压力。按下矩阵上的“擦除键”,装置以小正方形的轨迹带动板擦,擦除指定区域。擦拭完成后,通过按键使z轴电机解除对黑板的压力。重复上述过程,直到擦除所有指定区域。功能模块划分及功能如表1所示: 步进电机驱动设计 — (1)脉冲分配 本装置共三个步进电机,并使用8031系列单片机控制电机,可用软件实现脉冲分配。软件法是按照给定的通电换相顺序,通过单片机的I/O口驱动电路发出脉冲。程序中将几个控制字依次送到P1口步进电机就会转过一个齿距角。单片机通过多个串口以及矩阵按键同时控制三个步进电机。 (2)步进电机的步进控制 步进控制通过控制单片机发出的步进脉冲频率来实现,这里采用定时器中断的方法。在中断服务子程序中进行脉冲输出操作,调整定时器高低位(TH0和TL0)的满溢上限(定时常数)可实现步进调整。根据给定的脉冲频率和单片机的机器周期来计算定时常数,此常数决定了定时时间。当定时器溢出时发生中断,在中断子程序中改变相应的端口的电平,这样就可以得到一个给定频率的方波输出。改变此满溢上限,就可以改变电平变换的频率,从而实现步进的调整。 ? (3)电机方向确定 黑板擦执行功能时需要正向、反向均能正常工作,故在单片机上采用矩阵中不同的两个按键,并在程序中赋予其不同键值,使按键被按下时程序通过高低电

全自动黑板擦

全自动黑板擦 摘要 第一章研究背景 第二章设计目的 第三章设计原理 第四章设计方案及过程 4.1 方案选择4.1.1 最初方案4.1.2最终方案4.2 尺寸计算4.3 材料准备.4.4 组装4.5调试 第五章结论 摘要;为解决现在普通黑板擦费时费力,易产生粉尘危害的不足,本小组设计了一种全自动其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件,导轨最为支撑,电动机作为动力本次课程中基本实现了其基本功能,但同时也有改进和不足之处。本次实践收获颇丰,对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高,粉尘粉尘粉尘粉尘、菱形架菱形架菱形架菱形架;全自动黑板擦本小组设计了一种全自动电动机作为动力。在本次实践收获颇丰,取得对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高为解决现在普通黑板擦黑板擦,其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件本次课程中基本实现了其基本功能了良好的锻炼学习的效果,关键词;全自动黑板擦 第一章绪论现今学校教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦,需要老师或者同学人工费时费力,同时也会产生许 多粉尘,恶化教室的空气环境全自动黑板擦需要老师或

者同学人工恶化教室的空气环境。1.1 研究背景现今学校 教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦擦拭,效率 低下,费时费力 第二章现在教室常用黑板擦存在很多不足时候老师往往没有很多的时间来擦拭黑板能很好的把黑板擦干净排同学的健康造 成不良影响来弥补这些不足之处。 设计目的现在教室常用黑板擦存在很多不足,比如需要人 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;同时,普通黑板擦的效率低下能很好的 把黑板擦干净;而且普通黑板擦的使用往往会造成大量的 粉尘排同学的健康造成不良影响。基于以上问题,我们小 组决定设计一种全自动黑板擦来弥补这些不足之处。我们 设计的这种全自动黑板擦不需要人工擦拭,为老师节约了 不少时间黑板擦的工作效率较高,能在短时间内很好的对 整块黑板进行擦拭;最重要的一点是全自动黑板擦可以进 行远程控制,可以在周围没有人的时候工作,进而很好的 避免了粉尘对人体健康的影响。全自动黑板擦在课程进 度比较紧张的黑板擦的效率低下,且往往不而且普通黑板 擦的使用往往会造成大量的粉尘,对老师、前我们小组决 定设计一种全自动黑板擦,为老师节约了不少时间;全自 动最重要的一点是,我们设计的这种全自动黑板擦不需要 人工擦拭黑板擦的工作效率较高全自动黑板擦可以进行远

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。

全自动黑板擦

上海交通大学 全自动黑板擦创新思维与现代设计课程报告组长姓名:宋乐然 组员姓名:杨晟 吕杲丰 指导老师:王皓 日期:2011.12.09

目录 摘要 (2) 第一章研究背景 (3) 第二章设计目的 (4) 第三章设计原理 (4) 第四章设计方案及过程 (5) 4.1 方案选择 (6) 4.1.1 最初方案 (6) 4.1.2 最终方案 (7) 4.2 尺寸计算 (8) 4.3 材料准备...... (8) 4.4 组装 (8) 4.5 调试 (10) 第五章结论 (11) 谢辞 (12)

摘要 为解决现在普通黑板擦费时费力,易产生粉尘危害的不足,本小组设计了一种全自动黑板擦,其主要原理是菱形架结构作为往复运动构件,导轨最为支撑,电动机作为动力。在本次课程中基本实现了其基本功能,但同时也有改进和不足之处。本次实践收获颇丰,取得了良好的锻炼学习的效果,对于我们创新思维的培养以及工程实践能力有了一定的提高。 关键词:全自动黑板擦,粉尘、菱形架

第一章绪论 1.1研究背景 现今学校教室中所使用的黑板擦大多数还是人工黑板擦,需要老师或者同学人工擦拭,效率低下,费时费力,同时也会产生许多粉尘,恶化教室的空气环境。

2.1 现在教室常用黑板擦存在很多不足,比如需要人工擦拭,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;同时,普通黑板擦的效率低下,且往往不能很好的把黑板擦干净;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。基于以上问题,我们小组决定设计一种全自动黑板擦,来弥补这些不足之处。 我们设计的这种全自动黑板擦不需要人工擦拭,为老师节约了不少时间;全自动黑板擦的工作效率较高,能在短时间内很好的对整块黑板进行擦拭;最重要的一点是,全自动黑板擦可以进行远程控制,可以在周围没有人的时候工作,进而很好的避免了粉尘对人体健康的影响。

智能黑板擦剖析

书利申请专 智能黑板擦申请专利名称: /外观设计实用新型类别:发明/报申 (全称)专利完成单位: 时间:申请 第一发明人: 第一发明人身份证号: 联系电话: 手机: 其他主要完成人员: 说明书摘要

专利名称:智能黑板擦 申报类别(发明、实用新型、外观设计):要:摘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,都还有粉尘污染空气的缺费力,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、点,从而影响到了广大师生的身体健康。因此,我们就有了“智能黑板擦”的这个设想。从而达到使广大师生减少劳动强度及不受粉尘危害、身心健康得到保护的目的。 说明书

、背景技术1经分析,现下普遍使用的黑板擦具有以下缺点: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;)需要人工擦拭,(1 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;()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(3使用粉笔,不自主地“吸”入大量粉尘,容易患上呼吸系统疾病。而学良影响。教师常年 他们受到的危害甚至比教师更为严易受教室二次扬尘的危害,尘接触时间长,生与粉笔年时间,这正是生长发育的黄金时期,却要不16重。一名学生从小学到读完大学至少需要年左右,生命的大半时间40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。都要“吃粉 笔灰”由此看来设计一款自动黑板擦是很有必要的!、发明内容2控分别控制左右黑板的上下运动,本装置是用电动机作动力,控制面板中有四个按钮,黑板擦除装置采用电磁吸制着电机的正反转,从而控制擦除时和不擦除时黑板的上下移动。、“上升”即当在“擦除”状态按下亦可不贴紧黑板。合装置,使横梁上的毛刷既可贴紧黑板,“下降”按钮时,通过电路接通,衔铁与线圈吸合,使有擦除作用的横梁上的毛刷与黑板紧、“上升”状态按下从而当黑板上下移动时,密接触,横梁上的毛刷擦除笔迹。而在“不擦除”“下降”按钮时,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。横梁上安装一塑料长盒槽,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,来实现黑板的往复。运动与擦除,这样就给使用者带来不少便捷之处功能分解 2.1. 该方案采用电机作为动力源,电机通过联轴器带动丝杠旋转,使与丝杠相配合的丝杠螺母沿着丝杠做水平移动,带动固定在螺母上的刷体与之一起做水平运动,刷体的往复运动可通过电机的正

吸尘黑板擦的设计

吸尘黑板擦的设计 摘要粉笔和黑板是最原始和传统的主要教学方法之一,粉笔从被发明到其应用到现在已有上千年的历史,对人类的教育事业与社会的发展做出了不可磨灭的贡献。但随着社会工作和生活节奏地加快,教师职业病率逐年呈上升的趋势,教师职业病呈现多样化方向发展,其中由粉笔粉尘引起的肺痨所带来的危害几乎可以和吸烟带来的害处相提并论,教师繁重的备课带来的疲惫以及粉尘带来的健康问题正在影响着当代教师的身心健康。鉴于这种教室里的顽疾,从擦黑板的根源找到了突破口,通过简单的改变黑板擦的内部结构,不加任何驱动装置,让擦黑板的粉末吸入黑板擦的内部。 关键词黑板擦;单向齿轮;吸尘器 1 方案的终确定 1.1 装置各结构的简要介绍 外壳采用了可以伸缩的装置,这不但保证了其能够很好的挡住粉尘的外泄,同时也可以保证其与黑板的摩擦适中,从而达到了即能达到设计要求,也不影响具体工作的目的。板擦装在离外壳有一定距离的地方,而且板擦位置固定,材料也和普通黑板擦完全一样,只是在板擦四周,装有四个小轮子(轮子的具体作用,后面会具体说明)。吸尘装置是此次设计的重点,绝大多数的工作量都在这上面,下面分四个方面来对此点进行说明: 1)动力源:在黑板擦四周有四个轮子,在擦黑板时,轮子会和黑板接触,转动而为风扇的转动提供动力; 2)传动装置:齿轮和传动杆。轮子的转动,通过斜齿轮将动力传给传动杆(此时斜齿轮起到的作用是改变力的方向),传到板擦后面的齿轮中,然后再通过齿轮带动风扇的转动,达到动力的传输; 3)吸尘动力来源:风扇转动,而风扇设计成为离心式的装置,从而通过吸尘管将外壳里面的粉尘吸进粉尘袋中; 4)粉尘袋:粉尘袋是透气的,但是中间有一层格挡粉尘的物质,这样既保证了空气的流通,从而可以实现吸尘过程,又保证了粉尘的流失。 2 吸尘装置动力结构与工作过程的具体分析 1)齿轮传动结构不但紧凑、效率高,而且寿命长。在工作过程中,双面齿轮副存在沿齿高方向的侧向滑动,而且还有沿齿长方向的纵向滑动。纵向滑动从改善齿轮的磨合过程出发,使其具有更高的运转平稳性。经过以上对比和考虑到具体工作环境选用了闭齿轮传动。传动利用齿轮与黑板接触转动的动力来吸尘。 通过齿轮和传动杆来实现轮子的转动转换为风扇的转动。在固定轮子的轴上,同时固定一个斜齿轮,将两端均带有斜齿轮的传动杆的一端与下面的斜齿轮啮合。传动杆通过固定在轴承上的杆的内部将动力往上传输(固定的杆内部是空心的),再通过一个斜齿轮将其转换为风扇的动力; 2)吸尘:离心式风扇两端通过管子将其联通,一端作为进风口,安放在黑板擦与黑板接触面,另一端作为出风口安放在粉尘收集装置里面。当擦黑板时,轮子带动风扇转动,空气开始流动,被挡在外壳里面的粉尘由于空气流动,沿着空气流进吸尘管,沿着管子带到粉尘收集装置中从而达到吸尘的效果。 粉尘收集装置:采用一个透气的盒子,一端接吸尘管的出风口,中间用透气的材料将其封闭(密封材料可以透气但是不能使粉尘通过),从而保证空气流通

自动吸尘黑板擦装置的设计与实现

自动吸尘黑板擦装置的设计与实现 发表时间:2019-07-08T09:30:18.587Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:毛佳艺王颜明 [导读] 摘要:针对教育设施--黑板擦使用过程中费时费力及粉尘产生等问题,设计了一种自动吸尘擦黑板装置,通过Solidwork对此装置进行了三维结构的设计,并阐述其结构组成及基本工作原理。 (塔里木大学信息工程学院) 摘要:针对教育设施--黑板擦使用过程中费时费力及粉尘产生等问题,设计了一种自动吸尘擦黑板装置,通过Solidwork对此装置进行了三维结构的设计,并阐述其结构组成及基本工作原理。该款无尘自动黑板擦由吸尘装置、积尘装置两部分组成。电机带动整个吸尘装置完成清洁作业;在毛刷的带动下利用吸尘功能将黑板擦过程中的粉尘自动吸入到吸尘装置中,水箱喷水雾减少少量飞尘,防止二次污染造成,本产品具有耐用、结构简单、快速、无尘等特点,其中无尘的实现有利于师生的身体健康和教室环境的清洁。 关键词:自动;无尘黑板擦;二次清洁;设计与分析 一、新型自动吸尘黑板擦的设计思路 自动吸尘黑板的设计初衷,是为了极大限度的减少由黑板擦带来的粉尘二次扩散。这其中,关键要解决问题是关于粉尘的吸收与防止粉尘的二次扩散。因此,本论文由传统的黑板擦的改革与创新入手。通过采用带有电机驱动和负压吸尘原理功能的自动吸尘黑板擦,解决擦拭黑板中不可避免的粉笔扬尘和未被电机吸收的粉尘问题[1]。由开关控制整个吸尘、清洁系统,在吸尘电机的带动下,粉尘由负压原理被吸入集尘箱,其中增加水箱装置,少量还未被吸入的灰尘飞起时,手动按压活塞出水孔喷水雾,起到降尘的作用,在由负压的作用再次被吸入储物箱,达到二次清洁效果,本技术是由电机驱动技术的自动的黑板擦构成,由电机动力系统、储存系统、吸尘系统、水箱、以及毛刷、曲面风扇等机构构成。使用时可通过按压开关按钮实现板擦的自动运转,清除黑板擦在擦拭黑板过程中产生的粉笔粉尘[2]。避免的大量的粉尘吸入同时节省时间和精力,为教学提供一个绿色的教学环境。 二、新型自动吸尘黑板擦的工作原理 新型自动吸尘黑板擦的工作原理见图 1、吸尘原理 电机将整体式黑板擦擦拭黑板上的字体并及时清除在此过程产生的粉笔粉尘[3]。在清除的过程中,由微声吸尘电机通过吸附作用,将粉笔粉尘吸收至集尘框内,其工作原理是风机旋转形成负压,使粉尘经透气孔进入黑板擦体内。同时,过滤灰尘,将其留在盒内,隔音棉的采用使噪声大大减小了不少。该黑板擦的优势体现在,一是黑板擦的擦拭过程有极少数粉尘的产生,二是吸入黑板擦内部的粉尘可以被暂时固定在盒里[4],放置粉尘飞出造成空气再次被污染,三是已经清理完毕的粉尘集中在盒内,易于打扫。这样一来,该款黑板擦的使用给教师教学和学生课业都带来了很大的便利条件,带给了教室里一个干净明亮,空气清新的学习环境。甚至,有实验表明,使用这种新型自动除尘黑板擦,除尘率达到了94%以上。 图1 自动吸尘黑板擦工作原理图 三、新型自动吸尘黑板擦的技术方案 1.小型直流吸尘电机作为该黑板擦的主要内部吸尘装置,具有吸引力强,噪声小的特点,通电后,直流电机就可以开始工作,将空气中的粉尘吸入黑板擦内部。 2.该黑板擦利用的是吸尘电机提供的强大吸引力,而不是直接使用吸尘管道,所以不会因为吸尘管道的长期使用而影响吸尘效果。 3.该黑板擦结构简单,占用空间小,利于携带。 4.减少了常用吸尘器复杂的结构,本产品黑板擦体积小,便于携带。 5.其具有双层过滤能力,在吸尘电机抽风口和出风口分别具有过滤结构,两层过滤结构的巧妙结合,可提高黑板擦排气孔排出空气的洁净度[5]。 6.增加水箱装置,在未被吸入的灰尘飞起时,手动按压活塞出水孔喷水雾,达到二次清洁效果。

智能黑板擦设计报告范文

智能黑板擦设计报 告

海军工程大学机械创新设计 作品方案报告 作品名称:智能黑板擦 参赛选手: 11-422 李明昊 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二〇一四年三月十日

前言 “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,她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“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

自动擦黑板机器人的设计与制作

自动擦黑板机器人的设计与制作 摘要:本文介绍了一种结构简单但性能优良的自动擦黑板机器人。在黑板横方向的两侧铺设轨道,上侧配置一台可左右移动的电机,中间由一条滑轨相连。在滑轨上装设一台可上下移动的电机,并带有黑板擦,黑板擦可通过蜗轮蜗杆结构调节与黑板之间的高度,通过遥控器控制机器人使其达到指定位置并进行擦拭,或者通过矩阵遍历的方式擦拭整个黑板。 关键词:黑板;远程自动控制;机器人 前言 教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在40~50分钟的一节课里,就要擦写数次,往往手上、袖子上,甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此,年复一年,工作20~30年后,消磨数以万计的粉笔。本文设计并制作出能通过远程操控清洁黑板的机器设备,通过单片机远距离操控擦拭黑板,减少粉笔灰对教师健康的危害;其次此设备可以通过调节长度从而适用所有黑板。 1 主要结构与工作原理 1.1主要结构 自动擦黑板机器人,就是在一般黑板擦的基础之上,利用当前科技知识及理论而研究的一种现代自动设备,其结构如图所示: 其横向传动采用了蜗轮蜗杆形式,纵向传动采用了齿轮齿条形式,擦字结构采用了下压板擦蜗轮蜗杆形式电机机构。整体用8031单片机控制步进电动机驱动。 主要特点有: (1)远程控制定位、擦字;按钮操作,方便快捷;擦字、定位等智能化;运动平稳,定位准确,有良好的运动特性; (2)机构易懂,加工工艺简单,安装方便,有很高的经济性。 系统的工作过程: 首先,控制单片机通电,之后操作按钮按下,单片机发出信号,驱动步进电动机按程序控制的方向(所需求方向)旋转,按步数到达所要擦区域的左上角,即定位完成。单片机控制下压电机驱动蜗杆带动黑板擦体压在黑板面上,步进电动机旋转,蜗杆带动黑板擦体纵向运动,同时,蜗杆驱动蜗轮,定位及擦字机构工作。按步数到达下边界后,电机反转,复位于定位点,即往复擦字一次。横向

自动吸尘清洁黑板擦设计_毕业设计

技术学院 毕业设计 题目:自动吸尘清洁黑板擦设计 系部现代制造工程系 专业名称模具设计与制造

自动吸尘清洁黑板擦设计 摘要 该设计主要介绍自动吸尘清洁黑板擦的发展趋势与总体设计;研究背景和方案的确定;整体运动部分的分析;伸缩架的设计;曲柄滑块的设计;凸轮尺寸大小的设计;活动黑板擦的设计;电路部分的设计。根据设计计算相关数据,采用AutoCAD绘制零件图和装配图,对主要零件采用UG4.0进行三维造型,并完成毕业设计说明书的编写。 关键词:自动吸尘;清洁;黑板擦;设计

目录 1绪论 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2研究的目的意义 (1) 1.2.1 研究的目的 (1) 1.2.2 研究的意义 (1) 1.3国内外研究现状 (2) 1.3.1 电动黑板擦 (2) 1.3.2 吸尘黑板擦 (3) 1.3.3 集尘式黑板刷 (3) 1.3.4 自动吸尘黑板刷 (3) 1.3.5 卫生黑板 (4) 1.4 本设计的内容 (4) 2方案的确定 (5) 2.1可行的几种方案 (5) 2.1.1 无尘黑板擦 (5) 2.1.2 防尘黑板 (6) 2.1.3 自清洁黑板 (7) 2.2自动清洁黑板擦方案的选择 (7) 2.2.1 所属技术领域 (7) 2.2.2 背景技术 (7) 2.2.3 发明内容 (7) 2.3小黑板擦的方案确定 (8) 2.3.1 简图 (8) 2.3.2 小黑板擦的结构及工作情况简介 (8) 3自动吸尘清洁黑板擦的设计计算 (10) 3.1电机的选择 (10) 3.2 机构的设计 (10) 3.2.1 材料的选择 (10)

3.2.2 菱形架几何尺寸及自由度设计计算 (10) 3.2.3曲柄滑块几何尺寸及自由度设计计算 (11) 3.2.4 曲柄滑块的运动分析与力学计算 (11) 3.2.5 凸轮机构的设计 (15) 3.2.6 磨削圆周进给量计算 (20) 3.3 滚筒的设计 (21) 3.4吸尘装置的选择 (23) 3.5电路控制的设计 (23) 3.5.1 硬件系统的设计 (23) 3.5.2 最小系统设计 (24) 3.5.3 无线收发模块 (24) 3.6 作品三维图及实物图 (26) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29) 附录 (30) 附录A (30) 附录B (33)

自动黑板擦机构设计

罩去软毯与粉尘,使用者只要按动按钮即可使它动与停止。每个软毯既可紧贴黑板,亦可不紧贴黑板。在一排横梁外有一条长的盒槽。所以,当我们需要擦黑板时,就无需人工的用黑板擦,而是可以控制开关,使它移动到我们需要的地方开始自动的擦去粉笔字迹,这样就给使用者带来不少便捷之处。全自动黑板擦是一种最新专利的新型黑板擦,但价格较贵,体积较大,耗电大。 2.3 电动黑板擦 它的外部设有外壳后部设有出风口外壳内后部设有电动机,其转子上设有涡轮式风扇,转子前端设有毛刷,毛刷后部设有粉尘隔离罩下方设有过滤器。接通电源,电动机转动,带动毛刷和风扇一起转动,将毛刷接触黑板将字迹擦掉,所产生的粉尘在隔离罩和风扇所产生向后吹的风的共同作用下,向后移动,在过滤器内被过滤掉,在出风口排出清静空气。据初步市场统计潜在销量1000万台左右,加上家庭和办公,市场潜力巨大。但是现在国内还没有普及应用。 2.4 集尘式黑板擦 擦黑板的同时将粉笔灰收集起来,擦,吸,滤,排按顺序完成,适用于不同的粗糙程度的黑板和不同的毛刷擦板,镀膜粉笔。这种粉笔擦不脱粉,耐潮湿。该黑板擦有专利权,还未大面积上市,不普及。 3 可行性分析 3.1 具备的条件 (1)近几年来,国内外未解决粉笔灰的问题而做了很多的设计,在各类自动无尘黑板擦方面取得了和大的进步,基本已经解决了这困扰师生健康的问题。 (2)国内这个行业算是一个新兴的行业,很有发展前景,并且各类自动黑板擦在国内都有使用,为本课题提供了实际的参考。 (3)在校期间,本人对于自动黑板擦的机构与设计也有一定的学习和理解,并对一些数学建模软件,绘图软件较为熟悉,为完成课题理论研究打下基础。 3.2 存在的问题 (1)成本虽较无尘黑板低,但一般成本也较高,在国内还没有大量的普及。 (2)外形结构较为复杂,体积也比较大,虽不需要人工擦拭黑板,但却大量的耗费电能。 我么需要对以上存在的问题加以解决,对现有的各类自动黑板擦进行

智能黑板擦剖析

专利申请书 申请专利名称:智能黑板擦 申报类别:发明/实用新型/外观设计专利完成单位:(全称) 申请时间: 第一发明人: 第一发明人身份证号: 联系电话: 手机: 其他主要完成人员:

说明书摘要 专利名称:智能黑板擦 申报类别(发明、实用新型、外观设计): 摘要: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,从而影响到了广大师生的身体健康。因此,我们就有了“智能黑板擦”的这个设想。从而达到使广大师生减少劳动强度及不受粉尘危害、身心健康得到保护的目的。

说明书 1、背景技术 经分析,现下普遍使用的黑板擦具有以下缺点: (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”。 由此看来设计一款自动黑板擦是很有必要的! 2、发明内容 本装置是用电动机作动力,分别控制左右黑板的上下运动,控制面板中有四个按钮,控制着电机的正反转,从而控制擦除时和不擦除时黑板的上下移动。黑板擦除装置采用电磁吸合装置,使横梁上的毛刷既可贴紧黑板,亦可不贴紧黑板。即当在“擦除”状态按下“上升”、“下降”按钮时,通过电路接通,衔铁与线圈吸合,使有擦除作用的横梁上的毛刷与黑板紧密接触,从而当黑板上下移动时,横梁上的毛刷擦除笔迹。而在“不擦除”状态按下“上升”、“下降”按钮时,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。横梁上安装一塑料长盒槽,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,来实现黑板的往复运动与擦除,这样就给使用者带来不少便捷之处。 2.1功能分解

研究性学习-关于黑板擦的研究

我要变身 ——《关于黑板擦的研究》结题报告 [内容摘要]作为学生,我们天天面对擦黑板,弄得满教室都是粉笔灰的困惑,怎么才能改变这种环境呢?我们本着环保节能的理念,通过利用打扫卫生用过的一次性毛巾的再利用,家里用过的准备丢弃洗碗布等“废物”做成黑板擦套,实现了既环保,又节能,废物利用,又培养了同学的环保意识和动手能力,收获真多。 [关键词]擦黑板环保节能 一、课题的提出 每年教师节,我们学生首先想到的是向老师道声节日快乐,送一束鲜花。千千万万的老师们将自己的青春,将自己的这一生都去献给了教育事业,然而,老师们为教育事业做奉献的同时,每年都吸入了很多粉笔灰,损伤了自己的健康。教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在45——50分钟的一节课里,就要擦写数次,下课时,往往在手上、袖子上,甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此,年复一年,工作20——30年后,消磨了数以万计的粉笔。不可避免地从鼻孔吸入一些粉笔灰。 我们现在使用的黑板擦总是很难将黑板擦干净,清洁也非常困难。黑板擦不干净,同学们上课很难看清黑板上的字,上课效率自然也下降了许多。于是,我们小组想到了对黑板擦进行改良,减少粉笔灰飘逸到空气中,使黑板能被擦得更干净。使老师们能少吸入粉笔灰,使同学们能看清黑板上的字,提高学习效率。我们运用了资料查阅法、实践比较法研究了“黑板擦构造、黑板擦改进材料、黑板擦吸尘效果、黑板擦环保”等内容,总结如下: 二、研究成果 (一)他山之石 1、粉笔灰的影响(以下是我们从网上查来的一些资料) 对肺的危害:粉尘对教师身体的危害,以肺最为常见,在教学过程中,粉笔尘很容易被吸入肺以后,多数被阻留在肺泡内,经过一系列的刺激,化学和免疫的作用便可造成肺部损失,包括呼吸系统炎症和肺通气功能下降,常见的肺部疾病有:慢性、急性肺炎、肺癌、尘肺病等。 对上呼吸道的危害:粉笔粉尘进入肺的途径是通过上呼吸道包括鼻、咽、支气管,

无尘黑板擦的设计

2012年电子设计创新与制作设计报告题目:无尘黑板擦的设计 学校:景德镇陶瓷学院 系院:机械电子工程学院 专业班级:09电子(1)班 学生:王佳平 学号:200910330133 指导老师:张效华 设计时间:2012年04月15日

目录 1、设计目的 (3) 2、部件机构 (3) 3、工作原理 (3) 4、主要结构设计 (4) 5、设计创新点 (5) 6、主要设计优点 (5)

无尘黑板擦的设计 1.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有粉尘污染空气的缺点。因此,我们就有了“无尘黑板擦”的这个设想。从而达到使广大师生减少劳动强度及不受粉尘危害、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“无尘黑板擦”。 2.部件机构 我构想的无尘黑板不是那么复杂,具体有黑板,导轨,毛刷及无尘装置 图1 3.工作原理 在黑板之间设置一个手动毛刷及无尘装置,手动毛刷及无尘装置(图2)来回的移动,将使粉尘擦除掉。但是带毛刷的横梁上固定

较大的盒子使粉尘不会掉落出来,并设置一可以抽动的装尘盒使粉尘掉落在里面,并在擦除后抽出倒掉粉尘! 图2(毛刷及无尘装置)4.主要结构设计 毛刷及无尘装置(图2) 带毛刷的横梁与大盒经螺栓连接,从而达到步调一致的情况。无尘装置的经导轨的移动达到擦粗粉尘的效果,并封闭的塑料罩盒使粉尘不在脱落在外面,在下面设置一个装尘盒起到接受粉尘并抽动粉尘盒达到清理粉尘的效果 带毛刷的横梁(图3)

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