[實用新型]具有機器視覺的多功能黑板擦寫裝置

有效

• 申請號: 201320360593.3
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN203371959U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 張宏釗;袁慶丹
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: B43L13/00
• 分類號: B43L13/00;B43L21/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

技術領域

本實用新型涉及一種具有機器視覺的多功能黑板擦寫裝置

背景技術

黑板是教學中必不可少的一樣教具，無論是從小學還是到大學，還是從企業技術部到工廠車間，經常都要使用到黑板，進行知識的傳授或者技術經驗的交流。目前一般通過人工用黑板擦來擦除黑板的粉筆漬，這種做法不但費時、費力，而且直接導致使用者勞動強度增加，更嚴重的是近距離接觸粉筆灰使得使用者不自主地吸入大量粉塵，容易患上呼吸系統疾病。在

并且，在部分課程，如數學，物理等的教學中，很多老師仍然需要借助三角板，圓規等畫圖工具，在黑板上手工繪制基本幾何圖形，此類做法不但需要種類繁多的畫圖工具，而且又受到畫圖工具本身尺寸的限制，繪制出的圖形種類少，更重要的是繪制出的圖形尺寸精度也難以保證，這對一些精密計算和精密分析工作來說，無疑是致命的。并且這種做法，對個子不高的老師使用畫圖工具也頗具挑戰性。傳統的作圖方法對任課老師教學工作造成巨大的影響，不但影響上課效率，更嚴重影響使用者的身心健康。傳統畫圖工具，已經不適用于當今數字化信息化高速發展的趨勢。

綜合上述，現有的技術存在以下問題：1、不能進行全自動擦除和自動繪圖；2、擦除時帶來的粉筆灰嚴重影響黑板使用者的身體健康；3、傳統的繪圖方法存在諸多弊端，繪圖工具種類缺乏，可變性差，繪圖精度低，增加了使用者工作強度。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有機器視覺的多功能黑板擦寫裝置，它實現了自動擦除和繪圖，防止粉筆灰對老師和學生的身體帶來危害。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術手段是：

本實用新型所述的具有機器視覺的多功能黑板擦寫裝置包括黑板、兩軸驅動機構、傳動機構和執行端，兩軸驅動機構，包括X向步進電機、Y向步進電機和控制電路，所述控制電路控制X向步進電機和Y向步進電機的運轉；傳動機構，與兩軸驅動機構連接，包括進行水平移動的X向傳動機構和進行豎直移動的Y向傳動機構，所述Y向傳動機構設置在X向傳動機構之上，并整體隨X向傳動機構作水平移動；執行端，與所述傳動機構連接，進行擦除或畫圖。

通過控制電路，可以控制X向步進電機和Y向步進電機的運轉，從而驅動傳動機構帶動執行端進行自動擦除或自動畫圖，并能實現定點擦除。

所述控制電路包括光電編碼器、微控制器、電腦端和圖像攝取裝置。

所述執行端包括擦除裝置或畫圖裝置。所述擦除裝置包括擦除套筒、設置在擦除套筒內的第一電磁鐵和第一永磁鐵，所述第一電磁鐵和第一永磁鐵之間設置有第一彈簧，所述第一電磁鐵與擦除套筒相連，所述第一永磁鐵末端設置有擦除用的橡膠；所述畫圖裝置包括書寫套筒、第二電磁鐵、第二永磁鐵、設置在第二電磁鐵和第二永磁鐵之間的第二彈簧，所述第二電磁鐵與書寫套筒相連，所述第二永磁鐵末端設置有書寫用的筆。通過控制第一電磁鐵和第二電磁鐵的電路通斷可以控制橡膠和筆與黑板表面的接觸或離開。

所述黑板上下側設置有橫向導軌，所述滑塊在橫向導軌內滑動；所述橫梁上設置有縱向導軌，所述執行端在縱向導軌內滑動。橫向導軌和縱向導軌可限制執行端在垂直于黑板的方向上移動，并使執行端的運動更容易控制。

所述X向傳動機構包括成對設置在X向步進電機的軸上的第一主皮帶輪，所述第一主皮帶輪分布在黑板上下兩側，所述第一主皮帶輪與第一皮帶連接，所述第一皮帶上固定有滑塊，所述滑塊上固定有橫梁；所述Y向步進電機固定連接在橫梁的一端，所述Y向傳動機構包括設置在Y向步進電機的軸上的第二主皮帶輪，所述第二主皮帶輪上設置有第二皮帶，所述第二皮帶上固定連接執行端。通過此結構可實現定點擦除和自動畫圖。

采用以上技術方案，本實用新型所取得的有益效果是：

1．具備全自動繪圖功能以及基于機械視覺的全自動識別擦除功能。

2．具有結構簡單，操作簡便，可移植性好和通用性強的特點，適用于大多數黑板結構。

3．計算機識別系統識別黑板上的粉筆字，可自動清除，也可由操作者在電腦端選定具體區域進行定點清除。

附圖說明

圖1為本實用新型多功能黑板擦寫裝置的總體結構示意圖；

圖2為本實用新型多功能黑板擦寫裝置的Y向傳動機構的側視圖；

圖3為本實用新型多功能黑板擦寫裝置的執行端的結構圖。

具體實施方式