[发明专利]真空负压式智能黑板擦及其控制方法

说明书

本发明提供一种负压式智能黑板擦，其包括黑板擦主体、吸附装置、控制模块、通信模块、识别模块、驱动模块以及清除模块，识别模块、驱动模块以及清除模块借助于通信模块与控制模块进行通讯，吸附装置包括设置在黑板擦主体底部的底座、风机、电机以及真空腔，电机带动风机快速旋转，短时间内排空真空腔内部空气形成压强差，从而产生吸附力对黑板擦本体进行吸附，清除模块包括擦除装置，擦除装置包括毛刷以及驱动电机，驱动电机设置有变频器，变频器内部设置有第一频率以及第二频率，变频器根据控制模块的控制信号选择以第一频率或者第二频率驱动毛刷工作，吸附装置利用静电原理吸附灰尘或是利用电动机吸气将已擦除灰尘吸到灰尘收集器中。

技术领域

本发明涉及智能黑板擦领域，具体地涉及一种真空负压式智能黑板擦及其控制方法。

背景技术

国内外现存在的智能黑板擦大部分是利用两个电动机作动力，控制电机驱动黑板擦的上下运动和轨道的左右运动，采用类似于数控机床的编程控制系统方式，此类的智能黑板擦中吸附黑板功能方面采用的是电磁吸合装置，在擦除状态时，通过电路接通，衔铁与线圈吸合，使黑板擦与黑板紧密接触，从而当黑板擦上下移动时进行擦黑板的任务。一方面，对于此类通过沿轨道驱动的智能黑板擦，且必须与黑板配套使用或者在黑板上安装与其黑板擦相配套的轨道装置，产品成本大大提高，并且对于黑板有较高的要求，在功能上也只能将黑板的所有区域都统一擦一遍，不能指定地擦有笔迹的区域，浪费时间且效率很低，另一方面，由电磁吸合原理使其吸附在黑板上，在工作过程中对于黑板会造成一定程度损坏，应用价值大大降低。

而采取两个电极的发动装置也会产生较大的噪声源，针对安静的学习环境，黑板擦另一个重要的处理点就在于噪声的消除。而现有的黑板擦在噪声源处理上不是十分理想，我们团队在设计上重点考虑噪声源的处理，多层消音装置很好的保障了安静的学习环境，针对现在只有极少部分能真正的做到无尘与无声，尚且在人机交换方面可以达到一定的效率，但是费时费工，使用价值相比之下就有所降低的这类黑板擦产品，可以说，现在的智能黑板擦的发展状况处于停滞状态，没有较大的创新突破。

另一种的智能黑板擦的设计结构在控制系统上改进成为一个电机，它在机构设计上又分为两类，一类为螺栓直接压紧，此类设计灵活性差，压的太紧会使刷体磨损严重，太松又会擦不干净，另一类为弹簧压紧设计，通过调整弹簧的压紧程度，可以改变刷体作用在黑板上的力，虽然减轻了保证了刷体不至于受力太大而导致磨损严重，延长了使用寿命，但是每块黑板经过长时间的使用后都有不同程度的磨损，在产品使用前需要根据黑板的磨损程度确定弹簧所需设定的弹力，操作使用复杂，不易操作。

还有一种智能黑板擦的驱动设计采用步进电动机，利用单片机控制步进电动机可用软件实现脉冲分配，按照给定的通电换相顺序，软件法是通过单片机I/O口驱动电路发出的控制脉冲，单片机只对步进电动机进行控制，没有其他的工作要求，而在速度控制方面(调速) 是通过单片机发出的步进脉冲频率来实现，对于软件控制脉冲分配方式，可通过软件延时的方法来实现，改变延时的时间长度来改变输出脉冲的频率，但是这种方式占用CPU时间长，占用大量机时，没有使用价值。

如今随着时代发展，出现了白板等一些新型教学黑板，但是对于在教室后排离黑板较远的同学来说，白色的背景板会使得同学很难看清黑板上的字迹，因此传统黑板实用性大于白板，也由此看出虽然在部分教学中白板代替了黑板，但是以往传统的黑板仍旧是无法全部代替，现如今也仍旧是传统黑板的使用较为广泛。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明为解决上述提到的现有的黑板擦中存在的缺陷与不足，提供一种基于图像识别与真空负压技术的智能无尘黑板擦，能够通过图像识别精准确定粉笔印处，再利用真空负压技术吸附在黑板上并对粉笔灰进行处理。

具体的，本发明提供一种负压式智能黑板擦，其包括黑板擦主体、吸附装置、控制模块、通信模块、识别模块、驱动模块以及清除模块，所述识别模块、驱动模块以及清除模块借助于所述通信模块与所述控制模块进行通讯，