数学教学用绘图器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010711665.9 (22)申请日 2020.07.22 (71)申请人 宿州学院 地址 234000 安徽省宿州市埇桥区朱仙庄 镇二铺村 (72)发明人 刘兆鹏林永张静 (74)专利代理机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 代理人 吴林 (51)Int.Cl. G09B 5/02(2006.01) G09B 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种数学教学用绘图器 (57)摘要 本发明提供一种数学教学用绘图器， 属于教 学装置技术领域，。

2、 包括控制器、 投影仪、 支架、 摄 像平台和两个升降平台； 支架包括底板和设置在 底板两侧上方的两个顶板； 每个顶板与底板之间 通过一个侧板固定； 底板上方架设有绘图板； 每 个升降台均通过第一驱动装置驱动上下移动； 升 降台中间开设有方形通槽， 传送带装置设置在方 形通槽内， 并通过第二驱动装置驱动转动； 摄像 平台包括横梁、 移动块和设置在移动块底部的摄 像头； 横梁开设有长条通槽， 移动块通过第二支 撑杆架设在长条通槽内， 并通过第三驱动装置驱 动移动； 控制器分别与摄像头和投影仪电连接。 该装置能够将整个绘图面放大至投影幕布， 更容 易看清整个绘图过程， 便于教师教学。 权利要求书2。

3、页 说明书4页 附图3页 CN 111833663 A 2020.10.27 CN 111833663 A 1.一种数学教学用绘图器， 其特征在于， 包括控制器、 投影仪、 支架、 摄像平台和两个升 降平台； 所述支架包括底板(1)和设置在所述底板(1)两侧上方的两个顶板(6)； 每个所述顶板 (6)通过一个侧板(16)与底板(1)固定； 所述底板(1)上方架设有绘图板(2)； 每个所述升降平台均包括升降台(4)和传送带装置； 每个所述升降台(4)均通过两个第 一支撑杆架设在所述顶板(6)和底板(1)之间， 并通过第一驱动装置驱动上下移动； 所述升 降台(4)中间开设有方形通槽， 所述传送带装。

4、置包括两个带轮和与两个所述带轮配合的传 送带(5)， 并均设置在所述方形通槽内， 所述带轮通过轮轴转动设置在所述方形通槽内， 并 通过第二驱动装置驱动转动； 所述摄像平台包括横梁(12)、 移动块(10)和设置在移动块(10)底部的摄像头(11)； 所 述横梁(12)固定设置在两个所述传送带(5)之间； 所述横梁(12)上开设有长条通槽， 所述移 动块(10)通过第二支撑杆架设在所述长条通槽内， 并通过第三驱动装置驱动移动； 所述控制器分别与所述摄像头(11)和投影仪电连接。 2.根据权利要求1所述的数学教学用绘图器， 其特征在于， 所述第一驱动装置包括第一 电机(8)； 两个所述第一支撑杆分。

5、别为光杆(3)和第一丝杠(7)； 所述第一电机(8)固定设置 在所述顶板(6)的顶部， 所述第一电机(8)的输出轴穿过所述顶板(6)， 并与所述第一丝杠 (7)的一端传动连接， 所述第一丝杠(7)的另一端穿过所述升降台(4)的一端， 并与所述底板 (1)转动连接， 所述第一丝杠(7)与所述升降台(4)螺纹配合； 所述光杆(3)的一端与所述顶 板(6)转动连接， 所述光杆(3)的另一端穿过所述升降台(4)， 并与所述底板(1)转动连接， 所 述光杆(3)与所述升降台(4)滑动配合； 所述控制器与所述第一电机(8)电连接。 3.根据权利要求1所述的数学教学用绘图器， 其特征在于， 所述第二驱动装置。

6、包括第二 电机(9)； 所述第二电机(9)固定设置在所述升降台(4)的顶部， 所述第二电机(9)的输出轴 穿过所述升降台(4)， 并与一个所述带轮的轮轴传动连接； 所述控制器与所述第二电机(9) 电连接。 4.根据权利要求1所述的数学教学用绘图器， 其特征在于， 所述第三驱动装置包括第三 电机(22)和两个第一电机安装板(24)； 所述第二支撑杆为第二丝杠(23)， 两个所述第一电 机安装板(24)分别固定设置在所述长条通槽的两头； 所述第三电机(22)固定设置在一个所 述第一电机安装板(24)的外侧， 所述第三电机(22)的输出轴穿过所述第一电机安装板 (24)， 并与所述第二丝杠(23)的。

7、一端传动连接， 所述第二丝杠(23)的另一端穿过所述移动 块(10)， 并与另一个所述第一电机安装板(24)转动连接； 所述第二丝杠(23)与所述移动块 (10)螺纹配合； 所述控制器与所述第三电机(22)电连接。 5.根据权利要求1所述的数学教学用绘图器， 其特征在于， 还包括设置在所述绘图板 (2)和底板(1)之间的若干个并排的角度调节装置； 每个所述角度调节装置均包括液压缸 (20)和第四电机(17)； 所述液压缸(20)底部设置有两个第二电机安装板(18)， 所述底板(1) 顶部固定设置有安装块(19)， 所述安装块(19)通过转动轴转动设置在两个所述第二电机安 装板(18)之间； 所。

8、述第四电机(17)固定设置在一个所述第二电机安装板(18)的外侧， 所述 第四电机(17)的输出轴穿过所述第二电机安装板(18)， 并与所述转动轴传动连接； 所述液 压缸(20)的推杆端部固定设置有推板(21)， 所述推板(21)与所述绘图板(2)的底部固定连 接； 所述控制器与所述第四电机(17)电连接。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111833663 A 2 6.根据权利要求1所述的数学教学用绘图器， 其特征在于， 还包括固定设置在所述底板 (1)一侧的夹持机构； 所述夹持机构包括伸缩杆(15)和金属软管(14)； 所述伸缩杆(15)的端 部固定设置有金属软管(14)， 所述金属软管。

9、(14)的端部固定设置有夹具(13)。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111833663 A 3 一种数学教学用绘图器 技术领域 0001 本发明涉及教学装置技术领域， 具体涉及数学教学用绘图器。 背景技术 0002 随着我国的教育水平不断的提高， 人们逐渐对教育的模式进行了改进， 不再以传 输知识点的方式进行教学， 而是开始注重学生的理解， 让学生了解各类知识点的演算过程 以及推理过程， 帮助学生更好的掌握知识点。 在数学教学中， 需要对公式、 定理进行归纳演 绎， 即论证， 需要教师大量进行绘图， 进行教学。 0003 现有的数学教学用绘图器不能够满足其越来越多的要求， 传统的黑板绘图。

10、中， 绘 图工具固定较为困难， 教师无法边绘图边讲解； 此外， 由于绘图工具较小， 导致后排学生看 不清整个绘图过程。 0004 因此， 本申请提出新的数学教学用绘图器。 发明内容 0005 为解决上述问题， 本发明的目的在于提供一种数学教学用绘图器。 该装置能够将 整个绘图面放大至投影幕布， 更容易看清整个绘图过程， 便于教师教学。 0006 为实现上述目的， 本发明提供了如下的技术方案。 0007 一种数学教学用绘图器， 包括控制器、 投影仪、 支架、 摄像平台和两个升降平台； 0008 所述支架包括底板和设置在所述底板两侧上方的两个顶板； 每个所述顶板通过一 个侧板与底板固定； 所述底板。

11、上方架设有绘图板； 0009 每个所述升降平台均包括升降台和传送带装置； 每个所述升降台均通过两个第一 支撑杆架设在所述顶板和底板之间， 并通过第一驱动装置驱动上下移动； 所述升降台中间 开设有方形通槽， 所述传送带装置包括两个带轮和与两个所述带轮配合的传送带， 并均设 置在所述方形通槽内， 所述带轮通过轮轴转动设置在所述方形通槽内， 并通过第二驱动装 置驱动转动； 0010 所述摄像平台包括横梁、 移动块和设置在移动块底部的摄像头； 所述横梁固定设 置在两个所述传送带之间； 所述横梁上开设有长条通槽， 所述移动块通过第二支撑杆架设 在所述长条通槽内， 并通过第三驱动装置驱动移动； 0011 。

12、所述控制器分别与所述摄像头和投影仪电连接。 0012 优选地， 所述第一驱动装置包括第一电机； 两个所述第一支撑杆分别为光杆和第 一丝杠； 所述第一电机固定设置在所述顶板的顶部， 所述第一电机的输出轴穿过所述顶板， 并与所述第一丝杠的一端传动连接， 所述第一丝杠的另一端穿过所述升降台的一端， 并与 所述底板转动连接， 所述第一丝杠与所述升降台螺纹配合； 所述光杆的一端与所述顶板转 动连接， 所述光杆的另一端穿过所述升降台， 并与所述底板转动连接， 所述光杆与所述升降 台滑动配合； 所述控制器与所述第一电机电连接。 0013 优选地， 所述第二驱动装置包括第二电机； 所述第二电机固定设置在所述升。

13、降台 说明书 1/4 页 4 CN 111833663 A 4 的顶部， 所述第二电机的输出轴穿过所述升降台， 并与一个所述带轮的轮轴传动连接； 所述 控制器与所述第二电机电连接。 0014 优选地， 所述第三驱动装置包括第三电机和两个第一电机安装板； 所述第二支撑 杆为第二丝杠， 两个所述第一电机安装板分别固定设置在所述长条通槽的两头； 所述第三 电机固定设置在一个所述第一电机安装板的外侧， 所述第三电机的输出轴穿过所述第一电 机安装板， 并与所述第二丝杠的一端传动连接， 所述第二丝杠的另一端穿过所述移动块， 并 与另一个所述第一电机安装板转动连接； 所述第二丝杠与所述移动块螺纹配合； 所述。

14、控制 器与所述第三电机电连接。 0015 优选地， 还包括设置在所述绘图板和底板之间的若干个并排的角度调节装置； 每 个所述角度调节装置均包括液压缸和第四电机； 所述液压缸底部设置有两个第二电机安装 板， 所述底板顶部固定设置有安装块， 所述安装块通过转动轴转动设置在两个所述第二电 机安装板之间； 所述第四电机固定设置在一个所述第二电机安装板的外侧， 所述第四电机 的输出轴穿过所述第二电机安装板， 并与所述转动轴传动连接； 所述液压缸的推杆端部固 定设置有推板， 所述推板与所述绘图板的底部固定连接； 所述控制器与所述第四电机电连 接。 0016 优选地， 还包括固定设置在所述底板一侧的夹持机构。

15、； 所述夹持机构包括伸缩杆 和金属软管； 所述伸缩杆的端部固定设置有金属软管， 所述金属软管的端部固定设置有夹 具。 0017 本发明有益效果： 0018 本发明提出一种数学教学用绘图器， 该装置通过可升降移动的支架以及可移动的 摄像头实现了对整个绘图过程的采集； 该装置能够通过摄像的方式， 实时将绘图动作展示 到投影幕布上， 同时通过移动摄像机实现了绘图动作的放大和缩小， 便于学生清楚理解整 个绘图过程； 该装置通过绘图板背面设置的角度调节装置， 能够调节绘图板的倾角， 或者保 持水平状态， 便于教师绘图。 0019 以下结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。 附图说明 0020 图1是本。

16、发明实施例的数学教学用绘图器的整体结构图； 0021 图2是本发明实施例的数学教学用绘图器的背部结构图； 0022 图3是本发明实施例的数学教学用绘图器的俯视图； 0023 图4是本发明实施例的数学教学用绘图器的角度调节装置结构图。 0024 图中： 1、 底板； 2、 绘图板； 3、 光杆； 4、 升降台； 5、 传送带； 6、 顶板； 7、 第一丝杠； 8、 第 一电机； 9、 第二电机； 10、 移动块； 11、 摄像头； 12、 横梁； 13、 夹具； 14、 金属软管； 15、 伸缩杆； 16、 侧板； 17、 第四电机； 18、 第二电机安装板； 19、 安装块； 20、 液压缸；。

17、 21、 推板； 22、 第三电 机； 23、 第二丝杠； 24、 第一电机安装板。 具体实施方式 0025 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 说明书 2/4 页 5 CN 111833663 A 5 不用于限定本发明。 0026 实施例 0027 一种数学教学用绘图器， 如图1-4所示， 包括控制器、 投影仪、 支架、 摄像平台和两 个升降平台； 0028 支架包括底板1和设置在底板1两侧上方的两个顶板6； 每个顶板6通过一个侧板16 与底板1固定， 形成一个。

18、绘图桌面， 使用时在桌面上绘图； 底板1上方架设有绘图板2； 0029 每个升降平台均包括升降台4和传送带装置如图2所示； 每个升降台4均通过两个 第一支撑杆架设在顶板6和底板1之间， 并通过第一驱动装置驱动上下移动； 升降台4中间开 设有方形通槽， 传送带装置包括两个带轮和与两个带轮配合的传送带5， 并均设置在方形通 槽内， 带轮通过轮轴转动设置在方形通槽内， 并通过第二驱动装置驱动转动； 0030 摄像平台包括横梁12、 移动块10和设置在移动块10底部的摄像头11， 如图3所示； 横梁12固定设置在两个传送带5之间； 横梁12上开设有长条通槽， 移动块10通过第二支撑杆 架设在长条通槽内。

19、， 并通过第三驱动装置驱动移动； 多组移动和升降装置， 实现了移动块10 下的摄像头11在空间上自由移动， 便于采集绘图时的绘图实况， 同时也便于合理放大和缩 小绘图内容； 0031 控制器分别与摄像头11和投影仪电连接； 通过控制器控制摄像头11的调焦， 保证 采集的绘图信息较为清晰； 通过控制器将摄像头11采集的实况内容发送至投影仪， 并通过 投影仪进行展示。 0032 较佳的， 第一驱动装置包括第一电机8； 两个第一支撑杆分别为光杆3和第一丝杠 7； 第一电机8固定设置在顶板6的顶部， 第一电机8的输出轴穿过顶板6， 并与第一丝杠7的一 端传动连接， 第一丝杠7的另一端穿过升降台4的一端。

20、， 并与底板1转动连接， 第一丝杠7与升 降台4螺纹配合； 光杆3的一端与顶板6转动连接， 光杆3的另一端穿过升降台4， 并与底板1转 动连接， 光杆3与升降台4滑动配合； 控制器与第一电机8电连接； 通过丝杠滑块的传动方式， 实现整个升降台4移动。 0033 进一步的， 第二驱动装置包括第二电机9； 第二电机9固定设置在升降台4的顶部， 第二电机9的输出轴穿过升降台4， 并与一个带轮的轮轴传动连接； 控制器与第二电机9电连 接； 通过传送带的结构实现整个横梁12的前后移动。 0034 优选的， 第三驱动装置包括第三电机22和两个第一电机安装板24； 第二支撑杆为 第二丝杠23， 两个第一电机。

21、安装板24分别固定设置在长条通槽的两头； 第三电机22固定设 置在一个第一电机安装板24的外侧， 第三电机22的输出轴穿过第一电机安装板24， 并与第 二丝杠23的一端传动连接， 第二丝杠23的另一端穿过移动块10， 并与另一个第一电机安装 板24转动连接； 第二丝杠23与移动块10螺纹配合； 控制器与第三电机22电连接； 通过丝杠滑 块的结构， 实现横梁12内的移动块10， 带动摄像头11水平移动。 0035 此外， 还包括设置在绘图板2和底板1之间的若干个并排的角度调节装置， 如图4所 示； 每个角度调节装置均包括液压缸20和第四电机17； 液压缸20底部设置有两个第二电机 安装板18， 。

22、底板1顶部固定设置有安装块19， 安装块19通过转动轴转动设置在两个第二电机 安装板18之间； 第四电机17固定设置在一个第二电机安装板18的外侧， 第四电机17的输出 轴穿过第二电机安装板18， 并与转动轴传动连接， 第四电机17实现液压缸20的转动， 调节整 个绘图板2的倾斜角度， 同时通过液压缸20的伸缩调整绘图板的高度， 便于教师进行绘图； 说明书 3/4 页 6 CN 111833663 A 6 液压缸20的推杆端部固定设置有推板21， 推板21与绘图板2的底部固定连接； 控制器与第四 电机17电连接。 0036 另外， 还包括固定设置在底板1一侧的夹持机构； 所述夹持机构包括伸缩杆。

23、15和金 属软管14； 伸缩杆15的端部固定设置有金属软管14， 金属软管14的端部固定设置有夹具13。 0037 本实施例中， 0038 控制器将装置上的摄像机11与投影仪进行数据连接； 通过背部的角度调节装置对 绘图板2进行角度调节， 控制液压缸20伸展， 同时控制第四电机17转动， 使绘图板2调整至合 适的绘图角度； 0039 控制器控制第一电机8转动， 带动第一丝杠7转动， 进而带动升降台4上下移动， 以 实现摄像机11高度的调整； 控制器控制第二电机9转动， 进而带动传送带5转动， 以实现摄像 机11的前后距离的调整； 控制器控制第三电机22转动， 进而带动第二丝杠23转动， 继而使与 第二丝杠23螺纹配合的移动块10左右方向进行移动； 0040 绘图板2的左边设置有高度可调节的绘图工具夹持装置或其他物件夹具。 0041 以上仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和 原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 111833663 A 7 图1 说明书附图 1/3 页 8 CN 111833663 A 8 图2 图3 说明书附图 2/3 页 9 CN 111833663 A 9 图4 说明书附图 3/3 页 10 CN 111833663 A 10 。