[实用新型]具有机器视觉的多功能黑板擦写装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有机器视觉的多功能黑板擦写装置

背景技术

黑板是教学中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，还是从企业技术部到工厂车间，经常都要使用到黑板，进行知识的传授或者技术经验的交流。目前一般通过人工用黑板擦来擦除黑板的粉笔渍，这种做法不但费时、费力，而且直接导致使用者劳动强度增加，更严重的是近距离接触粉笔灰使得使用者不自主地吸入大量粉尘，容易患上呼吸系统疾病。在

并且，在部分课程，如数学，物理等的教学中，很多老师仍然需要借助三角板，圆规等画图工具，在黑板上手工绘制基本几何图形，此类做法不但需要种类繁多的画图工具，而且又受到画图工具本身尺寸的限制，绘制出的图形种类少，更重要的是绘制出的图形尺寸精度也难以保证，这对一些精密计算和精密分析工作来说，无疑是致命的。并且这种做法，对个子不高的老师使用画图工具也颇具挑战性。传统的作图方法对任课老师教学工作造成巨大的影响，不但影响上课效率，更严重影响使用者的身心健康。传统画图工具，已经不适用于当今数字化信息化高速发展的趋势。

综合上述，现有的技术存在以下问题：1、不能进行全自动擦除和自动绘图；2、擦除时带来的粉笔灰严重影响黑板使用者的身体健康；3、传统的绘图方法存在诸多弊端，绘图工具种类缺乏，可变性差，绘图精度低，增加了使用者工作强度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有机器视觉的多功能黑板擦写装置，它实现了自动擦除和绘图，防止粉笔灰对老师和学生的身体带来危害。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术手段是：

本实用新型所述的具有机器视觉的多功能黑板擦写装置包括黑板、两轴驱动机构、传动机构和执行端，两轴驱动机构，包括X向步进电机、Y向步进电机和控制电路，所述控制电路控制X向步进电机和Y向步进电机的运转；传动机构，与两轴驱动机构连接，包括进行水平移动的X向传动机构和进行竖直移动的Y向传动机构，所述Y向传动机构设置在X向传动机构之上，并整体随X向传动机构作水平移动；执行端，与所述传动机构连接，进行擦除或画图。

通过控制电路，可以控制X向步进电机和Y向步进电机的运转，从而驱动传动机构带动执行端进行自动擦除或自动画图，并能实现定点擦除。

所述控制电路包括光电编码器、微控制器、电脑端和图像摄取装置。

所述执行端包括擦除装置或画图装置。所述擦除装置包括擦除套筒、设置在擦除套筒内的第一电磁铁和第一永磁铁，所述第一电磁铁和第一永磁铁之间设置有第一弹簧，所述第一电磁铁与擦除套筒相连，所述第一永磁铁末端设置有擦除用的橡胶；所述画图装置包括书写套筒、第二电磁铁、第二永磁铁、设置在第二电磁铁和第二永磁铁之间的第二弹簧，所述第二电磁铁与书写套筒相连，所述第二永磁铁末端设置有书写用的笔。通过控制第一电磁铁和第二电磁铁的电路通断可以控制橡胶和笔与黑板表面的接触或离开。

所述黑板上下侧设置有横向导轨，所述滑块在横向导轨内滑动；所述横梁上设置有纵向导轨，所述执行端在纵向导轨内滑动。横向导轨和纵向导轨可限制执行端在垂直于黑板的方向上移动，并使执行端的运动更容易控制。

所述X向传动机构包括成对设置在X向步进电机的轴上的第一主皮带轮，所述第一主皮带轮分布在黑板上下两侧，所述第一主皮带轮与第一皮带连接，所述第一皮带上固定有滑块，所述滑块上固定有横梁；所述Y向步进电机固定连接在横梁的一端，所述Y向传动机构包括设置在Y向步进电机的轴上的第二主皮带轮，所述第二主皮带轮上设置有第二皮带，所述第二皮带上固定连接执行端。通过此结构可实现定点擦除和自动画图。

采用以上技术方案，本实用新型所取得的有益效果是：

1．具备全自动绘图功能以及基于机械视觉的全自动识别擦除功能。

2．具有结构简单，操作简便，可移植性好和通用性强的特点，适用于大多数黑板结构。

3．计算机识别系统识别黑板上的粉笔字，可自动清除，也可由操作者在电脑端选定具体区域进行定点清除。

附图说明

图1为本实用新型多功能黑板擦写装置的总体结构示意图；

图2为本实用新型多功能黑板擦写装置的Y向传动机构的侧视图；

图3为本实用新型多功能黑板擦写装置的执行端的结构图。

具体实施方式