一种智能黑板系统技术方案

本发明专利技术涉及智能黑板系统该系统包括黑板和智能黑板擦机器人；智能黑板擦机器人包括：外壳、黑板擦、轴流风机、三个车轮、引风通道、两个行走电机、一对相互垂直的测距传感器、蓝牙模块、供电装置和单片机；黑板可书写区域外边缘设一对相互垂直的挡板，所述相互垂直的挡板与所述一对相互垂直的测距传感器相匹配，用于对智能黑板擦机器人定位。本发明专利技术所述智能黑板擦机器人具有擦除和绘图的双重功能。同时本发明专利技术开发了手机软件，与智能黑板擦机器人通过蓝牙通讯，可对黑板指定位置进行擦除和任意图形的绘制。针对系统中智能黑板擦机器人的供电环节采用无线供电方式，避免了对智能黑板擦机器人更换电池，并且不需要拖着连接线，方便美观，绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种智能黑板系统
本专利技术涉及智能机器人领域，具体说是一种智能黑板系统。
技术介绍
老师和学生普遍认为用湿抹布或板擦擦黑板需要花费比较长的时间并且擦除效果不尽人意。在擦黑板期间粉笔灰会被人体吸入肺部造成呼吸道损伤，洗去手上的粉笔灰时使用的碱性洗涤剂同样也会伤及皮肤。在一节40分钟的课上，老师可能需要3-5分钟来擦黑板，降低了课堂利用率。技术专利(CN204894909U)提供了一种无线充电感应式吸尘黑板擦，包括外壳、毛刷条和轴流电风扇，毛刷条设在外壳的前侧，在外壳内装有轴流电风扇，在外壳的前侧设有粉尘吸入孔，在外壳的后面或侧面设有排气孔，在外壳内设有粉尘收集仓和电池，其特征在于，在所述外壳的前侧和侧面内部分别设有红外测距传感器和人体感应器；所述的电池为可充电电池，在该外壳内设有无线充电接收器和控制器，该无线充电接收器的输出端与该可充电电池连接，所述的红外测距传感器、人体感应器的输出端分别与控制器的不同输入接口连接，控制器的输出端与轴流电风扇连接。技术专利(CN205553707U)提供了一种吸尘式黑板擦，包括黑板擦主体及擦头，所述黑板擦主体下端设置有前后贯通的卡槽，所述擦头包括一体成型的卡块及毛刷体，所述卡块长度大于毛刷体的长度，所述卡块与卡槽配合，所述卡块通过插销与黑板擦主体固定，所述黑板擦主体及卡块上均设置有与插销适配的插孔；所述黑板擦主体下端左右两侧对称设置有多个吸尘口，所述吸尘口均与黑板擦主体中部的集尘腔联通，所述集尘腔为水平设置且左侧为开口，所述开口处设有带密封圈的堵头；所述集尘腔上端通过引风通道与其上方的引风腔相连通，所述集尘腔内位于引风通道出设有积尘袋；所述引风腔位于黑板擦主体左侧，所述引风腔右侧设置有锂电池腔；所述引风腔内设置有引风机，所述引风机由设置黑板擦主体上端的电机驱动，所述引风腔左侧设置有多个排风口；所述锂电池腔内设置有锂电池，所述锂电池右侧设置有无线充电接收器，所述无线充电接收器与锂电池电连接；所述黑板擦主体上端设置有手柄，所述手柄位于电机右侧，所述黑板擦主体右侧设置有控制器，所述控制器与电机及无线充电接收器电连接。现有技术中存在如下缺点：①黑板擦需要人工操作，没有实现完全的自动化；②采用的无线电能传输技术是定点式无线供电技术，即使用完成后，必须将黑板擦放在指定的无线充电盘上，没有实现自动供电；③仅具有擦除功能，没有绘图功能。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种智能黑板系统，该系统可以使老师和同学避免擦黑板带来的潜在健康威胁，提升擦黑板的速度和效果，同时提升课堂效率。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种智能黑板系统，该系统包括黑板5a和带有无线充电系统的智能黑板擦机器人5b；所述智能黑板擦机器人5b包括：外壳7，黑板擦11、轴流风机13和三个车轮，所述三个车轮为两个主动轮12a、12b和一个万向轮8，轴流风机13的进风面、和每个所述车轮的底部位于外壳7底部之外，黑板擦11的擦面位置为可调节式，使所述擦面和所述车轮的底部可被下放并擦除或收回于外壳7内，引风通道21，所述引风通道21的进风口设于轴流风机13运行时的出风方向上，引风通道21的出风口设于外壳7外并与粉尘收集装置18相连，使智能黑板擦机器人5b内侧压力小于外侧压力，即形成负压吸附于黑板5a上并收集粉尘，两个行走电机20a、20b，分别与主动轮12a、12b连接，用于驱动车轮转动，一对相互垂直的测距传感器6a、6b，设于外壳7侧壁上，压力传感器6c，设于外壳7底面上，供电装置，与所述轴流风机13、所述行走电机20a、20b、每个所述测距传感器6a、6b分别电连接，用于提供电能；电能变换器15b，设于外壳7内，单片机15c，设于外壳7内，与所述行走电机20a、20b、所述轴流风机13、每个所述测距传感器6a、6b、所述压力传感器6c和所述电能变换器15b分别连接，同时与外部控制设备(如手机)连接，以控制所述智能黑板擦机器人5b包括停、走、擦(和/或写)在内的所有动作；在所述黑板5a可书写区域外边缘设一对相互垂直的挡板4a、4b，所述挡板4a、4b与其所在外边缘的长度相同或相近，所述相互垂直的挡板4a、4b与所述一对相互垂直的测距传感器6a、6b相匹配，用于对智能黑板擦机器人5b定位。在上述方案的基础上，所述供电装置包括无线供电接收线圈9，设于外壳7内的底部，与所述电能变换器15b连接；在所述黑板5a可书写区域的背面设若干相互并联的无线供电发射线圈3，每个无线供电发射线圈3分别与一个供电开关2电连接；所述无线供电接收线圈9与每个无线供电发射线圈3之间通过电磁耦合方式传送能量。在上述方案的基础上，所述智能黑板擦机器人5b还包括书写笔10、升降舵机16a和可竖直上下移动的螺杆14a，书写笔10的末端固定于螺杆14a末端，螺杆14a的另一端与升降舵机16a连接，升降舵机16a通过电能变换器15b与所述无线供电接收线圈9电连接，并受单片机15c控制，用于使书写笔10下放并书写或收回至外壳7内。在上述方案的基础上，所述智能黑板擦机器人5b的外壳7内设有升降舵机16b和可竖直上下移动的螺杆14b，黑板擦11的背面固定于螺杆14b末端，螺杆14b的另一端与升降舵机16b连接，升降舵机16b通过电能变换器15b与所述无线供电接收线圈9电连接，并受单片机15c控制，用于使黑板擦11下放并擦除或收回至外壳7内；和/或，所述智能黑板擦机器人5b还包括可拆卸式的粉尘收集盒18，设于外壳7外，并与引风通道21相通；和/或，所述引风通道21为竖直管道；和/或，两个电池17a、17b，设于外壳7内壁上，作为无线电能传输系统不能正常工作时候的紧急电源；和/或，所述测距传感器6a、6b为超声波测距传感器；所述压力传感器6c用于检测所述智能黑板擦机器人5b与黑板5a之间的压力，并将所述压力数据传送给所述单片机15c，以调节轴流风机13的转速，使所述压力的大小适合；(即产生合适的负压使智能黑板擦机器人5b贴在黑板5a上，并且不影响其正常行驶。)和/或，所述三个车轮呈等腰三角形排布于外壳7底部边缘，该等腰三角形的顶点为万向轮8，该等腰三角形的两个底点分别为主动轮12a、12b，万向轮8为从动轮，主动轮12a、12b通过行走电机20a、20b驱动。在上述方案的基础上，所述万向轮8为转向轮，和/或，所述行走电机20a、20b为直流减速电机，使主动轮12a、12b通过差速方式实现转弯；和/或，所述智能黑板擦机器人5b中包括测距传感器6a、6b，单片机通过测距传感器6a、6b测量智能黑板擦机器人5b与挡板4a、4b之间距离，以判断当前所处位置。在上述方案的基础上，所述智能黑板擦机器人5b中包括电机驱动模块15a、和/或测距传感器6a、6b、和/或蓝牙模块15d，所述电机驱动模块15a分别与单片机15c和行走电机20a、20b连接，用于将单片机15c的控制指令发送给行走电机20a、20b，所述行走电机20a、20b通过其上的电机编码器输出的脉冲获取电机的转速反馈给单片机15c，所述测距传感器6a、6b用于获取智能黑板擦机器人5b的位置信息，该测距传感器与单片机15c连接，用于将智能黑板擦机器人5b的位置信息传送给单片机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能黑板系统，其特征在于：包括黑板(5a)和带有无线充电系统的智能黑板擦机器人(5b)；所述智能黑板擦机器人(5b)包括：外壳(7)，黑板擦(11)、轴流风机(13)和三个车轮，所述三个车轮为两个主动轮(12a、12b)和一个万向轮(8)，轴流风机(13)的进风面、和每个所述车轮位于外壳(7)底部，黑板擦(11)的擦面位置为可调节式，使所述擦面和所述车轮的底部可被下放并擦出或收回于外壳(7)内，引风通道(21)，所述引风通道(21)的进风口设于轴流风机(13)运行时的出风方向上，引风通道(21)的出风口设于外壳(7)外并与粉尘收集装置(18)相连，使智能黑板擦机器人(5b)内侧压力小于外侧压力，形成负压吸附于黑板(5a)上并收集粉尘，两个行走电机(20a、20b)，分别与主动轮(12a、12b)连接，用于驱动车轮转动，一对相互垂直的测距传感器(6a、6b)，设于外壳(7)侧壁上，压力传感器(6c)，设于外壳(7)底面上，供电装置，与所述轴流风机(13)、所述行走电机(20a、20b)、每个所述测距传感器(6a、6b)分别电连接，用于提供电能；电能变换器(15b)，设于外壳(7)内，单片机(15c)，设于外壳(7)内，与所述行走电机(20a、20b)、所述轴流风机(13)、每个所述测距传感器(6a、6b)、所述压力传感器(6c)和所述电能变换器(15b)分别连接，同时与外部控制设备连接，以控制所述智能黑板擦机器人(5b)的停、走、擦和/或写动作；在所述黑板(5a)可书写区域外边缘设一对相互垂直的挡板(4a、4b)，所述挡板(4a、4b)与其所在外边缘的长度相同或相近，所述相互垂直的挡板(4a、4b)与所述一对相互垂直的测距传感器(6a、6b)相匹配，用于对智能黑板擦机器人(5b)定位。...

【技术特征摘要】
1.一种智能黑板系统，其特征在于：包括黑板(5a)和带有无线充电系统的智能黑板擦机器人(5b)；所述智能黑板擦机器人(5b)包括：外壳(7)，黑板擦(11)、轴流风机(13)和三个车轮，所述三个车轮为两个主动轮(12a、12b)和一个万向轮(8)，轴流风机(13)的进风面、和每个所述车轮位于外壳(7)底部，黑板擦(11)的擦面位置为可调节式，使所述擦面和所述车轮的底部可被下放并擦出或收回于外壳(7)内，引风通道(21)，所述引风通道(21)的进风口设于轴流风机(13)运行时的出风方向上，引风通道(21)的出风口设于外壳(7)外并与粉尘收集装置(18)相连，使智能黑板擦机器人(5b)内侧压力小于外侧压力，形成负压吸附于黑板(5a)上并收集粉尘，两个行走电机(20a、20b)，分别与主动轮(12a、12b)连接，用于驱动车轮转动，一对相互垂直的测距传感器(6a、6b)，设于外壳(7)侧壁上，压力传感器(6c)，设于外壳(7)底面上，供电装置，与所述轴流风机(13)、所述行走电机(20a、20b)、每个所述测距传感器(6a、6b)分别电连接，用于提供电能；电能变换器(15b)，设于外壳(7)内，单片机(15c)，设于外壳(7)内，与所述行走电机(20a、20b)、所述轴流风机(13)、每个所述测距传感器(6a、6b)、所述压力传感器(6c)和所述电能变换器(15b)分别连接，同时与外部控制设备连接，以控制所述智能黑板擦机器人(5b)的停、走、擦和/或写动作；在所述黑板(5a)可书写区域外边缘设一对相互垂直的挡板(4a、4b)，所述挡板(4a、4b)与其所在外边缘的长度相同或相近，所述相互垂直的挡板(4a、4b)与所述一对相互垂直的测距传感器(6a、6b)相匹配，用于对智能黑板擦机器人(5b)定位。2.如权利要求1所述的智能黑板系统，其特征在于：所述供电装置包括无线供电接收线圈(9)，设于外壳(7)内的底部，与所述电能变换器(15b)连接，在所述黑板(5a)可书写区域的背面设若干相互并联的无线供电发射线圈(3)，每个无线供电发射线圈(3)分别与一个供电开关(2)电连接；所述无线供电接收线圈(9)与每个无线供电发射线圈(3)之间通过电磁耦合方式传送能量。3.如权利要求1或2所述的智能黑板系统，其特征在于：所述智能黑板擦机器人(5b)还包括书写笔(10)、升降舵机(16a)和可竖直上下移动的螺杆(14a)，书写笔(10)的末端固定于螺杆(14a)末端，螺杆(14a)的另一端与升降舵机(16a)连接，升降舵机(16a)通过电能变换器(15b)与所述无线供电接收线圈(9)电连接，并受单片机(15c)控制，用于使书写笔(10)下放并书写或收回至外壳(7)内。4.如权利要求3所述的智能黑板系统，其特征在于：所述智能黑板擦机器人(5b)的外壳(7)内设有升降舵机(16b)和可竖直上下移动的螺杆(14b)，黑板擦(11)的背面固定于螺杆(14b)末端，螺杆(14b)的另一端与升降舵机(16b)连接，升降舵机(16b)通过电能变换器(15b)与所述无线供电接收线圈(9)电连接，并受单片机(15c)控制，用于使黑板擦(11)下放并擦除或收回至外壳(7)内；和/或，所述智能黑板擦机器人(5b)还包括可拆卸式的粉尘收集盒(18)，设于外壳(7)外，并与引风通道(21)相通；和/或，所述引风通道(21)为竖直管道；和/或，两个电池(17a、17b)，设于外壳(7)内壁上，作为无线电能传输系统不能正常工作时候的紧急电源；和/或，所述测距传感器(6a、6b)为超声波测距传感器；所述压力传感器(6c)用于检测所述智能黑板擦机器人(5b)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨守拙，王义，
申请(专利权)人：杨守拙，
类型：发明
国别省市：北京,11