一種基于視覺的多功能繪圖儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于視覺的多功能繪圖儀，包括繪圖基板、二縱軸、一橫架、橫軸、控制手及主控機構(gòu)；二縱軸的外側(cè)各設(shè)有一Y軸齒條，橫架設(shè)有一Y軸齒輪及Y軸馬達；橫架上設(shè)有一X軸齒條，控制手上設(shè)有一X軸齒輪及X軸馬達；控制手包括透明支架、繪圖筆和Z軸電機；主控機構(gòu)包括PC機、攝像單元、XY軸控制器及Z軸控制器，XY軸控制器與Y軸馬達、X軸馬達均相連接，Z軸控制器與Z軸電機相連接。本新型通過攝像單元取景、截圖，由繪圖筆在繪圖基板上快速又準確地繪制出對應(yīng)攝像單元取景、截圖的對應(yīng)圖形、文字等，替代教學者臨場手工繪圖書寫，還可以實現(xiàn)對素描的處理和繪畫等功能，在教學中起到一定的實用輔助作用，并提升了教學質(zhì)量。
【專利說明】一種基于視覺的多功能繪圖儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種教學用設(shè)備，具體是指一種基于視覺的多功能繪圖儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技不斷發(fā)展，現(xiàn)代人們已逐步進入電子化時代，各種電子設(shè)備已成為現(xiàn)代人們生活、工作、學習、娛樂中一不可或缺的組成部分。比如在現(xiàn)代教學領(lǐng)域，電子白板的應(yīng)用十分普遍，其替代了傳統(tǒng)黑板手寫方式，帶來高效又豐富的教學效果。然而電子白板只能用于顯示事先已編輯好的教學內(nèi)容，然而實踐教學中，不可避免需要進行臨場書寫繪圖以輔助傳教，目前的做法是借助傳統(tǒng)粉筆于黑板上書寫，或者借助電子筆于電子書寫板上書寫，然而不管采用哪種書寫，都存在手工書寫不規(guī)整的局限性，特別是涉及繪圖教學中，手工繪圖總會存在繪制不規(guī)整問題，從而影響教學質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于視覺的多功能繪圖儀，為繪圖教學提供一種簡便、快速又精準的繪圖手段，以此來提升教學質(zhì)量。
[0004]為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0005]一種基于視覺的多功能繪圖儀，包括繪圖基板，設(shè)在該繪圖基板上的左右二縱軸，活動搭設(shè)在該二縱軸上的一橫架，水平設(shè)在該橫架上的橫軸，活動設(shè)在所述橫軸上的控制手，以及主控機構(gòu)；所述二縱軸的外側(cè)各設(shè)有一豎向延伸的Y軸齒條，所述橫架的兩端部分別設(shè)有一與所述Y軸齒條相互嚙合的Y軸齒輪以及帶動該Y軸齒輪轉(zhuǎn)動的Y軸馬達；所述橫架上設(shè)有一水平延伸的X軸齒條，所述控制手上設(shè)有一與所述所述X軸齒條相互嚙合的X軸齒輪以及帶動該X軸齒輪轉(zhuǎn)動的X軸馬達；所述控制手包括透明支架、繪圖筆和Z軸電機，該繪圖筆活動設(shè)在所述透明支架上并且垂直所述繪圖基板的板面設(shè)置，該繪圖筆上設(shè)有一 Z軸短齒條，該Z軸短齒條通過Z軸齒輪和所述Z軸電機傳動連接；所述主控機構(gòu)包括PC機、攝像單元、XY軸控制器及Z軸控制器，該攝像單元連接PC機的輸入端，PC機的輸出端通過藍牙模式分別與所述XY軸控制器和Z軸控制器進行無線連接，該XY軸控制器與所述Y軸馬達、X軸馬達均相連接，所述Z軸控制器與所述Z軸電機相連接。
[0006]所述PC機還連接有傳感單元,該傳感單元包括二 X軸傳感單元和二 Y軸傳感單元，該二 X軸傳感單元分別設(shè)在所述橫架的兩端部位置且呈相對設(shè)置；所述二 Y軸傳感單元均朝下設(shè)在所述二縱軸內(nèi)側(cè)且靠近上端部位置。
[0007]采用上述方案后，本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:本新型一種基于視覺的多功能繪圖儀，其主要作為一種輔助教學工具，使用中，教學者只需通過攝像單元取景、截圖，經(jīng)由PC機處理后，通過藍牙無線傳送，給XY軸控制器和Z軸控制器分別發(fā)出控制指令，XY軸控制器和Z軸控制器根據(jù)接收到的控制指令驅(qū)動相應(yīng)的馬達工作，即由繪圖筆在繪圖基板上快速又準確地繪制出對應(yīng)攝像單元取景、截圖的對應(yīng)圖形、文字等，替代教學者臨場手工繪圖書寫，另外本新型還可以實現(xiàn)對素描的處理和繪畫等功能，由此本新型基于視覺的多功能繪圖儀在教學中起到一定的實用輔助作用，并提升了教學質(zhì)量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本新型多功能繪圖儀的工作原理框圖；
[0009]圖2是本新型多功能繪圖儀的繪圖基板部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本新型多功能繪圖儀的控制手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]標號說明
[0012]繪圖基板10 縱軸21
[0013]Y軸齒條22 Y軸齒輪 23
[0014]Y軸馬達24 橫架30
[0015]橫軸31 X軸齒條 32
[0016]X軸齒輪33 X軸馬達 34
[0017]控制手4 透明支架 40
[0018]繪圖筆41 Z軸短齒條 42
[0019]Z軸齒輪43 Z軸電機44
[0020]傳感單元5 X軸傳感單元 51
[0021]Y軸傳感單元52 主控機構(gòu)6
[0022]PC機60 攝像單元61
[0023]XY軸控制器62 Z軸控制器63
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本案作進一步詳細的說明。
[0025]本案涉及一種基于視覺的多功能繪圖儀，如圖1-2所示，主要包括繪圖基板10、二縱軸21、一橫軸31、控制手4及主控機構(gòu)6。
[0026]所述二縱軸21豎直地設(shè)在繪圖基板10的左右兩側(cè)位置，繪圖基板10的對應(yīng)二縱軸21間的區(qū)域構(gòu)成繪圖儀的繪圖區(qū)。所述橫軸31設(shè)在所述橫架30上，該橫架30水平地設(shè)在二縱軸21上，該橫架30可沿二縱軸21上下移動(即沿Y軸移動)。控制手4活動地設(shè)在橫軸31上，該控制手4可沿橫軸31左右移動(即沿X軸移動)。
[0027]所述橫架30沿Y軸移動的方式為:二縱軸21的外側(cè)各設(shè)有一豎向延伸的Y軸齒條22，所述橫架30的兩端部分別設(shè)有一與Y軸齒條22相互嚙合的Y軸齒輪23，Y軸齒輪23傳動連接有一 Y軸馬達24。由Y軸馬達24驅(qū)動，帶動Y軸齒輪23旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由Y軸齒輪23和Y軸齒條22傳動配合，最終帶動橫架30及其上的橫軸31沿Y軸移動。所述控制手4沿X軸移動的方式為:橫架30上設(shè)有一水平延伸的X軸齒條32，控制手4上設(shè)有一與所述X軸齒條32相互嚙合的X軸齒輪33，該X軸齒輪33經(jīng)由斜齒輪組與X軸馬達34相傳動連接，同理，由X軸馬達34驅(qū)動，再借助X軸齒輪33和X軸齒條32的傳動配合，最終帶動控制手4沿X軸移動。
[0028]所述控制手4如圖3所示，包括透明支架40、繪圖筆41和Z軸電機44。繪圖筆41活動設(shè)在透明支架40上，并且該繪圖筆41以垂直繪圖基板40的板面設(shè)置。繪圖筆41上設(shè)有一 Z軸短齒條42，Z軸電機44經(jīng)由減速機傳動連接有一 Z軸齒輪43，該Z軸齒輪43和Z軸短齒條42相互嚙合傳動。由Z軸電機44驅(qū)動，帶動Z軸齒輪43旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由Z軸齒輪43和Z軸齒條42傳動配合，即可帶動Z軸短齒條42及繪圖筆41沿垂直于繪圖基板40板面(即Z軸)移動。
[0029]所述主控機構(gòu)6如圖1所示，包括PC機60、攝像單元61、XY軸控制器62及Z軸控制器62，攝像單元61連接PC機60的輸入端，PC機60的輸出端通過藍牙模式分別與XY軸控制器62和Z軸控制器63進行無線連接，該XY軸控制器63與Y軸馬達24、X軸馬達34均相連接，Z軸控制器63與Z軸電機44相連接。
[0030]本新型基于視覺的多功能繪圖儀使用時，教學者只需通過攝像單元取景、截圖所要繪制的內(nèi)容，即可在繪圖基板10上快速又精準地繪制出相應(yīng)的內(nèi)容。具體而言，由攝像單元61將取景、截圖的相關(guān)信息發(fā)送給PC機60，由PC機60處理后，通過藍牙無線傳送，給XY軸控制器62和Z軸控制器63分別發(fā)出控制指令，XY軸控制器62和Z軸控制器63根據(jù)接收到的控制指令驅(qū)動相應(yīng)的馬達、電機工作，由Z軸控制器63控制控制手4的繪圖筆41端部接觸繪圖基板10以處于繪圖狀，由XY軸控制器62控制控制手4的行走軌跡，行走軌跡需要斷點時，只需控制繪圖筆41端部與繪圖基板10未接觸，最終即可由繪圖筆41于繪圖基板I上快速又準確地繪制出攝像單元61取景、截圖的對應(yīng)圖形、文字等內(nèi)容。
[0031]較佳的，為了確定控制手4的起始位置，即給控制手4 一個起始、終止基準點，PC機60還連接有傳感單元5,該傳感單元5包括二 X軸傳感單元51和二 Y軸傳感單元52, 二X軸傳感單元51分別設(shè)在橫架30的兩端部位置且呈相對設(shè)置；二 Y軸傳感單元52均朝下設(shè)在二縱軸21內(nèi)側(cè)且靠近上端部位置。
[0032]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，凡跟本實用新型權(quán)利要求范圍所做的均等變化和修飾，均應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視覺的多功能繪圖儀，其特征在于:包括繪圖基板，設(shè)在該繪圖基板上的左右二縱軸，活動搭設(shè)在該二縱軸上的一橫架，水平設(shè)在該橫架上的橫軸，活動設(shè)在所述橫軸上的控制手，以及主控機構(gòu)；所述二縱軸的外側(cè)各設(shè)有一豎向延伸的Y軸齒條，所述橫架的兩端部分別設(shè)有一與所述Y軸齒條相互嚙合的Y軸齒輪以及帶動該Y軸齒輪轉(zhuǎn)動的Y軸馬達；所述橫架上設(shè)有一水平延伸的X軸齒條，所述控制手上設(shè)有一與所述所述X軸齒條相互嚙合的X軸齒輪以及帶動該X軸齒輪轉(zhuǎn)動的X軸馬達；所述控制手包括透明支架、繪圖筆和Z軸電機，該繪圖筆活動設(shè)在所述透明支架上并且垂直所述繪圖基板的板面設(shè)置，該繪圖筆上設(shè)有一 Z軸短齒條，該Z軸短齒條通過Z軸齒輪和所述Z軸電機傳動連接；所述主控機構(gòu)包括PC機、攝像單元、XY軸控制器及Z軸控制器，該攝像單元連接PC機的輸入端，PC機的輸出端通過藍牙模式分別與所述XY軸控制器和Z軸控制器進行無線連接，該XY軸控制器與所述Y軸馬達、X軸馬達均相連接，所述Z軸控制器與所述Z軸電機相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于視覺的多功能繪圖儀，其特征在于:所述PC機還連接有傳感單元，該傳感單元包括二 X軸傳感單元和二 Y軸傳感單元，該二 X軸傳感單元分別設(shè)在所述橫架的兩端部位置且呈相對設(shè)置；所述二 Y軸傳感單元均朝下設(shè)在所述二縱軸內(nèi)側(cè)且靠近上端部位置。
【文檔編號】B43L13/00GK204160967SQ201420596353
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】陳思鑫, 楊利, 吳劍鴻 申請人:福建省泉州市第七中學