技术领域
[0001] 本发明涉及教学设备以及多媒体设备技术领域，更具体地涉及一种教学设备。
相关背景技术
[0002] 现有的教室，一般将黑板固定在教室前面的墙壁上，并在教室的前侧中央位置搭建或者砌筑T字形的讲台，然后在讲台的凸出部分上安放讲桌，教师在黑板上书写，并站在讲桌前授课。T字形台，使得教室的设计不规整，占用了较大的教室面积，使得教室前侧走廊狭小，且不利于教室的卫生打扫。下课时，学生一起往外涌，极不方便，且易撞到讲桌上。
[0003] 另外，现有的黑板高度不可调节，对于身高较矮的女老师极不方便，有时需要踮着脚在黑板上书写。
具体实施方式
[0040] 以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0041] 说明：该实施例中，黑板前侧是指该教学设备安装于教室前方时，黑板朝向学生的一侧；左和右是指该教学设备安装于教室前方，授课者以及学生面对该设备时，他们的左手侧为左侧，右手侧为右侧。
[0042] 如图1至图16所示，本发明提供一种教学设备，该教学设备包括底座1、黑板2、第一电动推杆93、讲桌3和投影仪4。底座1可滚动地支撑于地面上，该底座1上设有立柱51，所述立柱51上设有沿着竖直方向延伸的滑轨。黑板2安装于所述滑轨上。第一电动推杆93，其杆筒铰接于所述底座1上，伸缩杆的外伸端头铰接于所述黑板2上，所述伸缩杆伸缩带动所述黑板2沿着所述滑轨滑动，使得所述黑板2升降，从而实现所述黑板2的高度调节。讲桌3可外伸或收容地设于所述底座1上。
[0043] 所述底座1包括左支架11、右支架12、固定板13、翻转板14和翻转电机92，所述左支架11和右支架12间隔一定距离的平行设置，并且所述左支架11和右支架12上分别设有滚轮，用于整个教学设备的移动。所述固定板13的两端分别固定于所述左支架11和右支架12上，所述翻转板14设于所述固定板13的前侧，与所述固定板13配合使用。该翻转板14的两端分别可转动地支撑于所述左支架11和右支架12上，所述翻转电机92固定于所述左支架11上，并与所述翻转板14的支撑于所述左支架11上的转轴传动连接。具体地，该翻转板14的沿着水平方向的两端分别设有转轴，两个转轴分别插入并可转动支撑于左支架11和右支架12上。该实施例中，立柱51的数目也为两个，两个立柱51分别靠近左支架11和右支架12设置，并分别支撑于黑板2框沿着长度方向的两侧，两个立柱51插接于固定板上。第一电动推杆93的数目为两个，两个第一电动推杆93设于两个立柱之间。
[0044] 所述固定板13上靠接所述右支架12的一侧设有第二电动推杆94，所述第二电动推杆94的杆筒端铰接于所述固定板13上，伸缩杆端的外伸端头固定于所述讲桌3的外壁上。
[0045] 该实施例中，翻转电机92选为步进电机或者伺服电机，能够实现对翻转板14的精确翻转。翻转板14可实现0-90°的翻转，将翻转板14翻转为竖直状态或者水平状态。当翻转板14翻转至水平状态时，翻转板14与固定板13拼接，形成整体的讲台结构，供授课者活动。该实施例中，固定板13的前后宽度为700mm，翻转板14为700-1100mm，具体选为800mm，固定板13和活动板可提供前后宽度达1500mm甚至更宽的宽度，来为授课者提供活动范围。当该多媒体设备处于未使用状态时，可将翻转板14上翻至水平状态，从而节省占地空间。
[0046] 进一步地，该教学设备还包括用于所述讲桌3的高度调节的调节结构，所述调节机构包括轨道61和调节块62，所述调节块62可滑动地设于所述轨道61内。该调节结构位于黑板2的第二区域的下部，并靠近右支架12设置。其中，轨道61固定于固定板13上，并沿着前后方向延伸，从而使得调节块62能够沿着前后方向滑动。所述调节块62的上部设有用于支撑所述第二电动推杆94的杆筒的支撑部621，该支撑部621为倾斜的凹槽状结构，该凹槽状结构于第二电动推杆94的杆筒相配，其倾斜方向自后向前依次升高，从而使得第二电动推杆94朝向前方倾斜伸出。所述第二电动推杆94与水平方向倾斜一定角度的支撑于所述支撑部
621上。所述电动推杆外伸带动所述讲桌3朝向前方升高并外伸，从而使得讲桌3移动到所述翻转板14的上部，或者所述电动推杆内收带动所述讲桌3朝向后方内收下降，从而使得讲桌
3收容到所述黑板2的下部。所述翻转板14上设有支腿，用于当所述翻转板14转动到水平状态时支撑于地面上。
[0047] 参考图4和图5，调节块622上设有穿过的丝孔623，用于与调节丝杠74连接。所述调节结构还包括安装支架75、调节电机73和调节丝杠74，所述安装支架75设于所述轨道61的前部，所述调节电机73安装于所述安装支架75上，所述调节丝杠74可转动支撑于所述安装支架75上，所述调节丝杠74的一端与所述调节电机73传动连接，所述调节块62设于所述调节丝杠74的另一端上，所述调节电机73带动调节丝杠74转动，从而带动调节块62沿着所述轨道61前后移动。当授课者的身高较低时，例如低于157cm，或者授课者身高较高，例如高于185cm时，可通过调节调节块62的前后位置来调节讲桌3的高度，从而在教学时能够有舒服的授课姿势。
[0048] 参考图6和图7，在可替代的实施方式中，调节块62朝向前方的侧面上设有调节把手622，用于调节者握持前后移动调节块62的位置。
[0049] 进一步地，该教学设备还包括自动擦黑板装置8以及设于黑板2顶部的驱动电机71和驱动丝杠72。所述自动擦黑板装置8沿着黑板2的长度方向可移动地设于所述黑板2的前侧板面上。所述自动擦黑板装置8设于所述驱动丝杠72上，所述驱动电机71和驱动丝杠72传动连接，所述驱动丝杠72用于带动所述自动擦黑板装置8沿着所述黑板2的长度方向移动。
[0050] 动擦黑板装置8，其包括外罩21、辊子总成82和摆动电机85，所述摆动电机85安装于所述外罩21的内侧顶壁上，所述辊子总成82可转动支撑于所述外罩21的内侧底壁上，所述摆动电机85的转轴与所述辊子总成82的上部转轴传动连接，带动辊子总成82整体摆动。
[0051] 具体地，外罩81为一侧开口的罩式结构，开口侧用于朝向并扣合于黑板2的黑板2面上。外罩81与开口相对的后侧围光滑过渡的圆弧面结构。外罩81的底部外壁上设有滑动销，黑板2外框21的下部横梁的底部开设有滑槽211，用于滑动销的插入和滑动。外罩81的顶部外壁上设有滑块，滑块上设有内丝，滑块经其内丝连接于驱动丝杠72上，并可在驱动丝杠72的带动下滑动，从而带动整个自动擦黑板装置8沿着黑板2的长度方向滑动。自动擦黑板装置8在闲置状态时，位于黑板2的右侧边缘处。
[0052] 辊子总成82包括安装架821、粗擦辊子822和精擦辊子823，粗擦辊子822和精擦辊子823彼此间隔一定距离地平行设置，并分别可转动安装于安装架821上。辊子总成82还包括粗擦电机824和精擦电机825，粗擦电机824和精擦电机825分别设于安装架821上，粗擦电机824与粗擦辊子822传动连接，用于带动粗擦辊子822转动，精擦电机825与精擦辊子823传动连接，用于带动精擦辊子823转动。
[0053] 具体地，参考图13，安装架821包括顶板8211、底板8212和隔板8213，顶板8211和底板8212间隔一定距离的平行设置，隔板8213的两端分别与顶板8211和底板8212连接，具体可采用焊接方式将隔板8213焊接于顶板8211和底板8212上，隔板8213将外罩内腔分割成第一腔室和第二腔室，其中粗擦辊子位于第一腔室内，精擦辊子位于第二腔室内。该实施例中，隔板8213垂直焊接于顶板8211和隔板8213的中间部分上，其中，粗擦辊子822和精擦辊子823分别位于隔板8213的两侧。粗擦电机824和精擦电机825均安装于顶板8211上。该实施例中，粗擦辊子822具体选为毛刷辊子，精擦辊子823为外面包裹有擦布或者海绵的辊子，擦布或者海绵可拆卸的包裹于精擦辊子823体上，具体可采用魔术贴粘接并包裹于精擦辊子823体上。粗擦辊子822用于对黑板进行快速粗糙的擦拭，精擦辊子823用于对黑板进行精细彻底的擦拭，以擦拭掉黑板上粉笔的残存痕迹。在顶板8211上粗擦辊子822的上部和精擦辊子823的上部分别设有第一压力传感器86和第二压力传感器87(图中未示)，两个压力传感器均为接触挤压式传感器，并分别朝向外罩81开口侧的方向凸出。其中，第一压力传感器86用于判断粗擦辊子822是否接触并挤压到黑板2板面上，第二压力传感器87用于判断精擦辊子823是否接触并挤压到黑板2板面上，并将压力信号传输至控制装置1000，由控制系统判定辊子总成82是否摆动到位，从而给摆动电机85发送停转或者继续转动的控制信号。
[0054] 进一步地，隔板8213的宽度与外罩81的深度大致相同，使得隔板8213的远离外罩81开口侧的一端可滑动抵接于外罩81的弧形内侧面上。具体可在隔板8213的远离外罩81开口侧的一端的端面上设置密封毛刷或者密封橡胶皮，从而将外罩81内腔分割成两个体积可变的腔室，粗擦辊子822和精擦辊子823分别设于两个腔室内。当该自动擦黑板装置8扣于黑板2板面上时，粗擦辊子822靠向左侧，精擦靠向右侧。
[0055] 该实施例中，粗擦电机824和精擦电机825均选为带有减速箱的电机，即电机-减速箱一体式电机，以便减少安装空间。
[0056] 进一步地，该自动擦黑板装置8还包括喷雾系统，该喷雾系统包括多个喷头88和喷雾器89，喷雾器89与多个喷头88分别连通。喷雾器89安装于外罩81的外壁上，隔板8213上朝向粗擦辊子822一侧的侧面上设有安装板，该安装板用于安装喷头88。喷雾器89具有加压泵892以实现加压功能，并且喷雾器89用于盛装喷液，喷雾器89内设有用于快速加热喷液加热丝。喷液具体可为水，或者水与添加剂的混合液。加压泵892将喷液加热加压后喷出，形成热雾水覆盖到黑板面上并同时充满整个第一腔室内，一方面对黑板上的粉笔痕迹在擦拭前进行热湿，另一方面对擦拭过程中产生并收集到外罩内的的粉尘进行加热加湿，防止其散到外部空气中。
[0057] 参考图16，该教学设备的控制系统包括控制装置1000、遥控器2000、第一压力传感器86、第二压力传感器87、驱动电机71、粗擦电机824、精擦电机825、第一翻转电机91、翻转电机92、电热丝891、加压泵892、摆动电机85、第一电动推杆93、第二电动推杆94、俯仰调节电机95。第一压力传感器86和第二压力传感器87分别与控制装置1000电连接，遥控器2000与控制装置1000通信连接，第一压力传感器86和第二压力传感器87用于采集压力信号并将压力信号传输至控制装置1000，遥控器2000将指令传输至控制装置1000，控制装置1000经综合判断分析后外输。驱动电机71、粗擦电机824、精擦电机825、翻转电机92、电热丝891、加压泵892、摆动电机85、第一电动推杆93和第二电动推杆94分别与控制装置1000电连接，用于接收来自控制装置1000的指令，并作出相应动作。
[0058] 遥控器2000上具有多个控制键，包括教学模式键、休课模式键、精擦模式键、粗擦模式键、混合擦模式键、黑板高度调节键等。
[0059] 该多媒体体设备使用时，仅需将其放置于教室前方的平地上。当进行教学时，选择遥控器2000的教学模式，然后控制装置1000接收到控制指令，控制翻转电机92驱动翻转板14外翻至水平状态并支撑于地面上，固定板13和翻转板14形成整体的讲台结构，然后第二电动推杆94推动讲台朝向前方，即学生的方向倾斜上升外伸。
[0060] 当教学完成时，选择遥控器2000的休课模式，控制装置1000控制第二电动推杆94带动讲桌3内收至固定板13上方和黑板2的底部之间，然后翻转电机92带动翻转板14上翻内收，将讲桌3包住。由于翻转板14内收，大大减小了教学设备的占地空间，在该多媒体设备前方的教室前排课桌与该多媒体设备之间形成供学生行走的通道。休课模式的多媒体设备，占地面积极小。相对传统的T字形的讲台上放置讲桌3相比，没有突出于地面的砌砖讲台，使得整个教室的空间规整，便于学生行走，也避免了学生由于教室前侧空间狭小而碰撞到讲桌3上，同时也方便教室卫生的打扫。
[0061] 当黑板2用完，需要对黑板2进行擦拭时，可根据需要选择按下遥控器2000的精擦模式键、粗擦模式键以及混合擦模式键的其中之一对黑板2进行擦拭。平时仅需选择粗擦模式键对黑板2进行粗擦，此时，控制器控制摆动电机85带动辊子总成82转动，将辊子总成82的粗擦辊子822转至黑板2板面并挤压黑板2板面至预设压力，第一压力传感器86将压力信号传输至控制装置1000，控制装置1000控制摆动电机85继续旋转预设角度后停转并锁定电机转轴。然后驱动电机71启动，驱动驱动丝杠72转动，从而带动自动擦黑板装置8沿着黑板2的长度方向移动，对黑板2进行擦拭。当黑板2用的时间过长，其上残存的粉笔粉过多使得板面模糊不清时，可采用精擦模式对黑板2进行精细擦拭。此时，控制装置1000发出精擦指令，摆动电机85首先带动精擦辊子823转至并挤压黑板2板面至预设压力，第二压力传感器87将压力信号传输至控制装置1000，控制装置1000控制摆动电机85继续旋转预设角度后停转并锁定电机转轴。同时加热器启动进行预设时长的预热，例如6-30秒，然后经加压器加泵加压并经多个喷头88喷向黑板2面，使得黑板2上的粉末快速加热加湿，然后启动驱动电机71带动驱动丝杠72转动，驱动丝杠72带动自动擦黑板装置8沿着黑板2的长度方向移动，边加热加湿边擦拭，擦除黑板2面上残存的分布粉痕迹。由于在擦拭过程中对黑板2进行了加热加湿，避免了黑板2擦拭过程中粉笔末乱飞，实现了清洁擦拭效果。同时，精细擦拭也避免了黑板2由于长时间使用而造成的板面不清，再次书写时重影现象的出现，加强了黑板2的使用效果，大大提高了黑板2的用户使用体验。
[0062] 当然，也可根据需要选择混合擦模式，同时实现对黑板2的粗擦和精细擦拭过程。此时，精擦辊子823和粗擦电机824同时挤压于黑板2的板面上，具体可参考前述精擦和粗擦模式的原理和过程，此处不再赘述。
[0063] 当授课者的身高较低时，例如低于157cm，或者授课者身高较高，例如高于185cm时，可选择遥控器2000的黑板2高度调节键，通过上翻或者下翻该黑板2高度调节键，来将黑板2调高到合适的高度，便于授课者在黑板2上书写。
[0064] 本申请中的教学设备可在授课时展开，不上课时收起，占地面积小，便于学生行走以及教室卫生的打扫，并且，无需搭建或者砌筑专门的T字形讲台。另外，该教学设备的黑板2高度可调节，能够适应不同身高的授课者使用，大大提高了授课者的使用体验。
[0065] 应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0066] 最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
