自动擦黑板装置
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3.对眼睛的危害
眼睛是人体器官中最精密、最易受损的器官之一，粉笔粉尘的主要成份碳酸钙、氧化钙等 是一种水溶性物质，容易溶解于水，并产生碱性物质，如粉笔粉尘落入眼中，刺激泪腺分 泌，眼泪水解碳酸钙而产生碱性物质，就会严重刺激眼部粘膜，造成粘膜损伤，形成慢性 炎症，还可能诱发近视的产生。
问题的确定
改进的方向
01 智能黑板组成系统
控制
简单、快捷、综合控制系统
GO
输入
电磁屏手写输入系统
GO
显示
灵活的互动教学系统
GO
管理
可实现在线学习的多媒体互动系统
GO
跟踪
多元化自动跟踪录播系统
GO
01 综合控制系统
GO
01 电磁屏手写Fra Baidu bibliotek入系统
电磁屏手写输入系统原理：靠电磁笔在手写过程中与电磁板产生的磁场变化来进行位置判 别 。电 磁 笔 担 当 的 是 磁 力 发 射 端 ，而 电 磁 板 则 是 磁 力 接 收 端 。 只 有 当 电 磁 笔 与 电 磁 板 接 近 时 ，电 磁 板 才 会 发生磁场变化并侦测电磁笔尖触点位置，再由电路 控 制 板 运 算 ，最 后 精 准 定 义 出 位 置 点 ，也 就 是 X 轴 、 Y 轴。除 了 具 备 透 光 率 高 、 解 析 度 高 以 及 反 应 灵 敏 外 ， 通过 电磁笔内置的感压装置与磁场变化结合， 还可以定义出电磁屏独有的Z轴，能很好的感应到 教师在写字、绘画时的施力大小。
2.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，在这一过程中，部分粉尘会 停留于上呼吸道，对粘膜上皮细胞产生机械刺激和损坏，长期在这种环境下工作，会引起 一系列的病变，其中对鼻的影响最常见的是诱发干燥性鼻炎，其次是肥厚性鼻炎，症状为 鼻腔干燥、鼻塞、鼻腔粘膜充血、分泌物增多等；
利用机电控 制系统对机 械结构进行 控制
粉笔灰收集 再利用装置
问题的确定
总体功 能
初步方案 构想
后续计划
擦黑板 吸尘
黑板擦驱动及传动系统 控制系统 擦字系统 离心机分离式吸尘装@储尘盒
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
驱动及传动系统对比及选择 ——电机+滚珠丝杠传动
直线电机 电机+滚珠丝杠 电机+齿轮齿条 电机+蜗轮蜗杆 电机+链传动
比，可自锁
大
承载能力高，适于恶劣的工 工作时有噪声，存在冲击、振动，
作环境，效率高
对安装精度要求高
问题的确定
初步方案 构想
控制系统
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
黑板擦结构
黑板擦
后续计划
黑板擦移动简图
传动机构的力学模型
在黑板擦直线运动传动机构力学模型图中，1为主动件；2 为将进给传动机构简化为刚度为K的等效弹簧和阻尼系数为 c1的等效阻尼；3为被动件；4为支承导轨。
GO
01
互动教学系统
具有较好的兼 容性，能够与 现有显示设备 配套使用
投影 仪
与其他教 学设备灵 活搭配
可根据教学需 要进行有针对 性的搭配
电子 白板
GO
01 多元化自动跟踪录播系统
整合了一套自动跟踪录播系统。通过屏幕扫描技术， 可将讲师在电脑桌面上的各项操作进行实时记录保 存。包括图档、PPT、流媒体播放、网页浏览、以 及"原笔迹"输入等操作，自动跟踪摄像系统会将记 录内容自动生成MP4视频文件，以便日后进行复习 使用。同时，还可自动跟踪讲师的授课画面，记录 下来的画面内容还可用作多媒体教学使用。另外， 整个系统操作简单无需任何软件支持，随时开始录
上节奏
问题的确定
民意调查
初步方案 构想
后续计划
结论：教学工作离不开黑板，我们研究的对象依旧在这个时代 具有不可替代性！
问题的确定
黑板的缺点
初步方案 构想
后续计划
粉笔灰
费时费 力
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
粉笔灰的危害
1.对肺有危害
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。
结论：造成较大粉笔灰 以及擦黑板费时费力是 现阶段黑板最大的缺点， 根据市场调研，我们发 现，设计具有自动擦除 板书的黑板迫在眉睫！
初步方案 构想
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
传统机械式自动黑板擦
将机械结构 与黑板擦相 结合，通过 电机驱动黑 板擦进行擦 除
驱动模 块
触摸屏 模块
嵌入式 智能黑
板
传感成 像模块
嵌入式 开发板
机械传 动装置
问题的确定
初步方案 构想
系统框图
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
机械传动装置
后续计划
智能黑板擦优点
处理能 力强， 速度快
环保， 危害小
结构简 单经济 适用
操作方 便，易 于上手
01 02 03 04
数字化智能黑板系统
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
粉笔再生成装置
。
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
嵌入式智能黑板擦
将机械结构 与黑板擦相 结合，通过 步进电机驱 动黑板擦进 行擦除
利用嵌入式 开发板对机 械传动装置 进行控制
触摸屏与开 发板结合， 利用成像组 件远程操控 黑板擦
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
粉尘回 装置
优点
缺点
传动平稳，精度高，运动噪 成本高，耗电大，发热量高 声低，工作安全可靠。
三高：传动精度高，传动效 运行噪声高，加工成本高，环
率高，使用寿命高
境使用要求高
寿命长，工作平稳，可靠性 制造、安装精度要求较高，因
高，保证恒定的传动比
而成本也较高，不宜作远距离
传动
工作平稳，无噪声，大减速 传递功率低，涡轮制造困难，发热
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
自动黑板擦总体结构
。
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
黑板擦内部结构原理
。
问题的确定
初步方案 构想
吸尘装置结构
。
后续计划
1、吸尘器外壳 2、清灰网格外圆框架 3、清灰网格栅 4、法兰盘 5、滤袋口套环 6、过滤袋 7、多孔体内壁、 8、实体外壁 9、筋条 10、连接风管 11、排气管 12、引风机 13、平键 14、风机电机 15、电源开关 16、电源电线入口
现代机械设计
——自动擦除黑板装置
问题的确定 初步方案构想 后续计划
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
产品设计背景
黑板是正常教学中必不可少的工具。即使 是在这个ppt横行的时代，黑板依旧有 着不可代替的作用。
其优点如下： • 教学灵活性大，随时都能表达教师或者
学生的想法 • 较电子文档、幻灯片可靠性高 • 对于公式推导较多的课程，学生更能跟
眼睛是人体器官中最精密、最易受损的器官之一，粉笔粉尘的主要成份碳酸钙、氧化钙等 是一种水溶性物质，容易溶解于水，并产生碱性物质，如粉笔粉尘落入眼中，刺激泪腺分 泌，眼泪水解碳酸钙而产生碱性物质，就会严重刺激眼部粘膜，造成粘膜损伤，形成慢性 炎症，还可能诱发近视的产生。
问题的确定
改进的方向
01 智能黑板组成系统
控制
简单、快捷、综合控制系统
GO
输入
电磁屏手写输入系统
GO
显示
灵活的互动教学系统
GO
管理
可实现在线学习的多媒体互动系统
GO
跟踪
多元化自动跟踪录播系统
GO
01 综合控制系统
GO
01 电磁屏手写Fra Baidu bibliotek入系统
电磁屏手写输入系统原理：靠电磁笔在手写过程中与电磁板产生的磁场变化来进行位置判 别 。电 磁 笔 担 当 的 是 磁 力 发 射 端 ，而 电 磁 板 则 是 磁 力 接 收 端 。 只 有 当 电 磁 笔 与 电 磁 板 接 近 时 ，电 磁 板 才 会 发生磁场变化并侦测电磁笔尖触点位置，再由电路 控 制 板 运 算 ，最 后 精 准 定 义 出 位 置 点 ，也 就 是 X 轴 、 Y 轴。除 了 具 备 透 光 率 高 、 解 析 度 高 以 及 反 应 灵 敏 外 ， 通过 电磁笔内置的感压装置与磁场变化结合， 还可以定义出电磁屏独有的Z轴，能很好的感应到 教师在写字、绘画时的施力大小。
2.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，在这一过程中，部分粉尘会 停留于上呼吸道，对粘膜上皮细胞产生机械刺激和损坏，长期在这种环境下工作，会引起 一系列的病变，其中对鼻的影响最常见的是诱发干燥性鼻炎，其次是肥厚性鼻炎，症状为 鼻腔干燥、鼻塞、鼻腔粘膜充血、分泌物增多等；
利用机电控 制系统对机 械结构进行 控制
粉笔灰收集 再利用装置
问题的确定
总体功 能
初步方案 构想
后续计划
擦黑板 吸尘
黑板擦驱动及传动系统 控制系统 擦字系统 离心机分离式吸尘装@储尘盒
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
驱动及传动系统对比及选择 ——电机+滚珠丝杠传动
直线电机 电机+滚珠丝杠 电机+齿轮齿条 电机+蜗轮蜗杆 电机+链传动
比，可自锁
大
承载能力高，适于恶劣的工 工作时有噪声，存在冲击、振动，
作环境，效率高
对安装精度要求高
问题的确定
初步方案 构想
控制系统
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
黑板擦结构
黑板擦
后续计划
黑板擦移动简图
传动机构的力学模型
在黑板擦直线运动传动机构力学模型图中，1为主动件；2 为将进给传动机构简化为刚度为K的等效弹簧和阻尼系数为 c1的等效阻尼；3为被动件；4为支承导轨。
GO
01
互动教学系统
具有较好的兼 容性，能够与 现有显示设备 配套使用
投影 仪
与其他教 学设备灵 活搭配
可根据教学需 要进行有针对 性的搭配
电子 白板
GO
01 多元化自动跟踪录播系统
整合了一套自动跟踪录播系统。通过屏幕扫描技术， 可将讲师在电脑桌面上的各项操作进行实时记录保 存。包括图档、PPT、流媒体播放、网页浏览、以 及"原笔迹"输入等操作，自动跟踪摄像系统会将记 录内容自动生成MP4视频文件，以便日后进行复习 使用。同时，还可自动跟踪讲师的授课画面，记录 下来的画面内容还可用作多媒体教学使用。另外， 整个系统操作简单无需任何软件支持，随时开始录
上节奏
问题的确定
民意调查
初步方案 构想
后续计划
结论：教学工作离不开黑板，我们研究的对象依旧在这个时代 具有不可替代性！
问题的确定
黑板的缺点
初步方案 构想
后续计划
粉笔灰
费时费 力
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
粉笔灰的危害
1.对肺有危害
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。
结论：造成较大粉笔灰 以及擦黑板费时费力是 现阶段黑板最大的缺点， 根据市场调研，我们发 现，设计具有自动擦除 板书的黑板迫在眉睫！
初步方案 构想
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
传统机械式自动黑板擦
将机械结构 与黑板擦相 结合，通过 电机驱动黑 板擦进行擦 除
驱动模 块
触摸屏 模块
嵌入式 智能黑
板
传感成 像模块
嵌入式 开发板
机械传 动装置
问题的确定
初步方案 构想
系统框图
后续计划
问题的确定
初步方案 构想
机械传动装置
后续计划
智能黑板擦优点
处理能 力强， 速度快
环保， 危害小
结构简 单经济 适用
操作方 便，易 于上手
01 02 03 04
数字化智能黑板系统
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
粉笔再生成装置
。
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
嵌入式智能黑板擦
将机械结构 与黑板擦相 结合，通过 步进电机驱 动黑板擦进 行擦除
利用嵌入式 开发板对机 械传动装置 进行控制
触摸屏与开 发板结合， 利用成像组 件远程操控 黑板擦
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
粉尘回 装置
优点
缺点
传动平稳，精度高，运动噪 成本高，耗电大，发热量高 声低，工作安全可靠。
三高：传动精度高，传动效 运行噪声高，加工成本高，环
率高，使用寿命高
境使用要求高
寿命长，工作平稳，可靠性 制造、安装精度要求较高，因
高，保证恒定的传动比
而成本也较高，不宜作远距离
传动
工作平稳，无噪声，大减速 传递功率低，涡轮制造困难，发热
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
自动黑板擦总体结构
。
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
黑板擦内部结构原理
。
问题的确定
初步方案 构想
吸尘装置结构
。
后续计划
1、吸尘器外壳 2、清灰网格外圆框架 3、清灰网格栅 4、法兰盘 5、滤袋口套环 6、过滤袋 7、多孔体内壁、 8、实体外壁 9、筋条 10、连接风管 11、排气管 12、引风机 13、平键 14、风机电机 15、电源开关 16、电源电线入口
现代机械设计
——自动擦除黑板装置
问题的确定 初步方案构想 后续计划
问题的确定
初步方案 构想
后续计划
产品设计背景
黑板是正常教学中必不可少的工具。即使 是在这个ppt横行的时代，黑板依旧有 着不可代替的作用。
其优点如下： • 教学灵活性大，随时都能表达教师或者
学生的想法 • 较电子文档、幻灯片可靠性高 • 对于公式推导较多的课程，学生更能跟