編號：哈爾濱工業大學機電工程學院
基於專案學習的仿生機械人大賽
專案申請書
專案名稱：多功能講台
專案負責人：艾加斌學號1110810821
聯絡**：183********電子郵箱：
院系及專業：機電工程學院機械設計製造及其自動化
指導教師：宋寶玉職稱：教授
聯絡**：139電子郵箱：
院系及專業：機電工程學院
哈爾濱工業大學機電工程學院製表
填表日期：2023年4月18日
專案名稱： 多功能講台
一、課題組成員：（包括專案負責人、按順序）
二、指導教師意見：
三、學院專家組意見：
四、立項報告
1、專案簡介（300-左右）
我組設計的多功能講台，是將機械技術，電工電子技術，資訊科技等良好的整合到一起，通過老師人為控制來實現教室光線自動調節，教室黑板的自我清洗，教室課間教師休息椅子的彈出與收回，電腦與投影裝置的開啟和關閉來實現整個教室系統的最優化。而且我組的設計可以充分發揮機械技術，電工電子技術，資訊科技各自的特點。我組的講台主要由機械主體，感測器，資訊處理和執行機構等部分構成，其中以機械技術為主，通過電腦裝置，系統技術，自動技術，伺服技術完善整個系統，來實現新型講台系統的方便化與智慧型化，給老師和學生創造乙個舒適的學習環境.
2、立項背景（研究現狀、趨勢、研究意義等，參考文獻和其他有關背景材料）
我國的教育系統仍主要採用傳統黑板- 黑板擦- 粉筆構架模式。近二十年來, 我國科技工作者對傳統黑板- 黑板擦- 粉筆構架及其組成中的黑板、黑板擦亦試圖作較多的改進,出現了若干設想和設計, 如無塵粉筆、無塵黑板、。【1】有些設計甚至已成為商品, 然而, 直到目前, 還沒有一項設計或產品真正普及開來, 主要問題在於實用性差、應用效果不佳等。
粉筆灰塵問題影響了教育系統廣大師生的身心健康,亦影響了使用場合的公共環境衛生【2】
由兩個電動機帶動小黑板擦來實現指定地方的除塵結構簡單，移動方便，成本低廉。【3】
兩百多年來，黑板從最早的用黑色塗料塗抹在木板，水泥等堅硬物體表面，到九十年代的水磨玻璃，現在的彩塗鋼板，複合材料板....見證了世界教育事業的一步步發展，為人類傳播知識，普及教育，立下了汗馬功勞。 現在，黑板的種類也開始變的複雜多樣，從顏色上分有黑板，綠板，白板....
從表面形狀上分有平面板，弧面板，從結構組成上分有支架活動板，推拉板，公升降板，磁性黑板，從用途上分有教學黑板，辦公白板，廣告板，展示板..而教學黑板又有電子黑板，多功能組合板，組合推拉黑板、互動式電子白板，帶幕投影板等等。【4】
講台作為教室裡必不可少的一部分，從古至今都在履行著自己的職責，給教師帶來很多方便，如放教案，粉筆，教具等。隨著電子裝置的普及，傳統的講台已經難以滿足教學的需要，因此由電腦和講台結合而成的「多**講台」因運而生。多**講台相較於傳統講台有著多方面的提公升，首先在功能方面，由於內部整合一台電腦，因此多**講台往往成為教室裡所有電子裝置的控制中心，一體化的設計保證外觀的整潔美觀，脫離pc後邊各種連線線的束縛，也使得安全性大大提公升。
目前我國各級教育部門，教學器材**商，各級學校和培訓中心已組建多個學科的計算機教學網路，多**講台作為控制中心正在發揮著至關重要的作用。
［1］王信峰，宋旭彤 ，**，一種擦黑板機構的創新設計（煙台大學機電汽車工程學院；海洋學院；計算機學院，山東煙台）
［2］李榮兵余心明苑愛峰戴青,全自動黑板除塵器的機械結構設計船舶職業技術學院學報，機電產品開發與創新第22卷第3期2023年5月
［3］孫勇,楊文月,趙宇, 自動窗簾控制系統設計, 硬體縱橫
［4］郭成林，智慧型遙控窗簾系統設計, 山西電子技術2023年第6期
[5]人性化的多功能教室網路管理系統作者：**清；機構：西華師範大學；2023年
[6]人性化多**教室及多功能控制台的設計研究作者：王曉東;機構：東北林業大學2008-04-01
3、專案方案
多功能講台在現有講台的基礎上又增加了幾個新的功能。功能一是自動擦黑板。與講台配套的黑板設計為正三稜柱體，其中三個長方形側面為工作面，三角形上下底面裝有一固定軸，黑板可繞該軸轉動。
將三個工作面依次編號為1號，2號，3號。老師使用完1號工作面後可按動按鈕，是黑板轉過120度，繼續使用2號面。此時黑板內部對使用過的工作面進行擦洗。
依此類推，可以完成黑板的翻面與自動清洗。
功能二是教師座椅的彈出與收回。下課時，老師只需按動按鈕，講台內部緩慢彈出座椅，供老師在課間休息。而上課時只需再按動一下按鈕，座椅便可以自動收回講桌內部。
這種做法既可以讓老師得到休息，又能夠節省空間。這種座椅可由曲柄連桿滑塊機構控制，而座椅（滑塊）的兩位置即為兩極限位置。此時只需控制曲柄兩位置並使之在此處固定便可實現座椅到達預期位置。
功能三是控制窗簾的開關。窗簾系統由三塊不同材料顏色的窗簾組成。第一塊是透明材料，主要功能是防止陽光的直射，起到保護作用；第二塊是普通的窗簾；第三塊是黑色材料做成，主要功能是營造乙個黑暗環境，便於老師***、****等。
三塊窗簾分別由三颱小電動機帶動三個不同的軸承，從而控制各塊窗簾的閉合及閉合程度。
4、特色與創新
我組的創新之處在於，通過機電一體化裝置，實現了教室講台的智慧型化與模組化。創新點一是黑板的設計方案由傳統的平面型黑板改為正三稜柱的立體黑板，從而實現了機械裝置控制黑板的翻面與自動清洗。創新點二是考慮到教師講課的辛苦，在課間為老師設計了可以休息的方便座椅，由機械裝置控制座椅的彈出與**，節省了教室空間。
創新點三是我組克服了傳統窗簾對於不同光線透光率的侷限性，利用機械技術，實現了在不同光源條件下教室進光量的自我調節。
5、小組成員分工
我們的創意不錯，但是可能還有一些問題與不足之處。我們準備再利用一些時間對我們的想法進行改進與糾正，是我們的創意更加完善。接下來我們每個人都會學習solidworks，每個人設計多功能講台的不同結構與功能。
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