多自由度绘图黑板科研训练结题报告

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1、南昌工程学院大学生科研训练计划项目项目编号：33项目名称：多自由度绘图黑板结题报告项目组成员：赖剑斌、蔡慧明、付明杨、刘殷杰、邓鹏飞指导老师：杨武南昌工程学院机械与电气工程学院（部）2014年11月15日20目录一、立项申报书…………………………………………………………………..2二、项目成果简介91.研究结果91.1.作品实物样机……………………………………………………………………………91.2.项目整体结构91.3.绘图功能结构102.项目作品效果102.1.角度变换效果102.2.绘图效果113.获得奖励成果114.获得专利成果1

2、1三、发表论文、获奖、专利等..........................................12四、结题鉴定表.....................................................13五、附件............................................................2020一、立项申报书大学生科研训练计划（学生立项制）项目申报书项目名称：多自由度绘图黑板立项人：赖剑斌所在学院：机械与电气工程学院联系电话：0电子信箱：@qq.com起止时

3、间：2013.07.20—2014.07.20申报时间：2014.01.15南昌工程学院大学生科技创新与技能型竞赛领导小组办公室20申请者的承诺：我承诺对本人填写的各项内容的真实性负责，保证没有知识产权争议。如获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守我校的相关规定，按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。申请人（签章）年月日填表说明一、本申报书请用计算机按顺序逐项填写，内容要实事求是，表达要明确、严谨。空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。二、《南昌工程学院大学生科研训练计划项目申报书》由项目负责人所在单位初审，

4、签署意见后，一式三份，报送校大学生科技创新与技能型竞赛领导小组办公室（挂靠校团委）。三、本项目如获准立项，申请书即作为协议书生效。签定、盖章后由校大学生科技创新与技能型领导小组办公室、项目申请人所在单位和项目申请人各保存一份。四、项目申请人联系方式一定要填写清楚，如有变动，请及时告知校大学生科技创新与技能型竞赛领导小组办公室（挂靠校团委）。五、大学生科技创新与技能型竞赛领导小组办公室（挂靠校团委）和项目申请人所在单位按相关规定负责检查项目开展情况。20项目名称多自由度绘图黑板项目起止年月2013.7-2014.9拟提交成果形式实物装置、

5、专利立项人姓名赖剑斌学号学院机械与电气工程学院项目组其他成员姓名学号班级/学院蔡慧明11机械设计制造及其自动化1班付明杨11机械设计制造及其自动化1班刘殷杰11机械设计制造及其自动化1班邓鹏飞11机械设计制造及其自动化1班指导教师姓名杨武职称副教授所在学院机械与电气工程学院项目研究内容目前，教室中的黑板存在两个问题：1、由于教室内黑板对光线的反射，严重影响了教室两边的同学们的视线，导致教室两边的同学们看不清黑板上的内容。2、教师在黑板上制图只能大略绘制，使得绘制出的图形不够精准，可能会导致学生理解不够迅速，教学效率降低。针对教室黑板反光

6、的问题，本课题研究拟设计可在空间内变换角度的黑板。该作品能在空间内变换角度，减少黑板对光线的反射，使同学们达到一个理想的视觉效果，从而解决同学们上课看不清黑板上内容的问题。此外，针对老师上课徒手绘图不准确等问题，本作品拟增加一个可伸缩的连杆机构，通过该机构可使教师较为精准地在黑板上绘制出一些基本图形。作品变换角度的工作原理拟采用类似于机械臂的结构。该机构在整个空间内采用对称布局，共设置四个连接臂，连接臂在墙壁上采用铰链连接，可以在平面内自由伸缩调整长度，使黑板自由的在空间内调整板面与墙壁之间的距离。而在连接臂与黑板的连接处，则采用十字轴

7、式万向节连接，以实现黑板相对于连接臂做一定角度的调整。另外，本项目研究拟在铰链关节处加装电子抱闸，其在通电时可将关节锁住以固定黑板的角度，从而实现黑板变化角度后的制动作用。通过十字轴式万向节以及电子抱闸的配合，可以实现黑板在空间内调整角度并在合适的位置固定，减少光线对黑板的反射，从而有效的解决黑板反光的问题。采用的十字万向关节如图1:20项目研究内容图1：十字万向关节黑板绘图的功能是通过可伸缩的连杆机构实现的，连杆机构采用运动轨迹为圆的连杆，将粉笔放在连杆的末端，然后通过转动连杆，从而可以实现在黑板上画圆的功能，而通过改变杆的长度，就可

8、以绘制出不同半径的圆。同理，直线的绘制则通过该连杆作为直尺，杆的中间装有刻度盘，可方便量取角度，从而可以画出任意角度的直线。该连杆机构安装在可移动的导轨上，可以实现在黑板的任意区域内上下左右移动，以实现在黑