一种基于物联网的辅助教学控制装置

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，尤其公开了一种基于物联网的辅助教学控制装置。

背景技术

物联网(Internet ofThings，简称IOT)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体。物联网让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养活动。通过这种活动，教师有目的、有计划、有组织地引导学生学习和掌握文化科学知识和技能，促进学生素质提高，使学生成为社会所需要的人。然而，在现有的英语外教教学中，当外教老师在教学时，学生总会有听不懂的时候，这时候需要学生停下来手工做笔记。另外，在整个教学过程中，学生根据实际需要对书本进行手动翻页，耽误听课。

因此，现有英语外教教学活动中，学生在书本上手工做笔记和翻页时耽误听课，是一件亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于物联网的辅助教学控制装置，旨在解决现有英语外教教学活动中，学生在书本上手工做笔记和翻页时耽误听课的技术问题。

本发明提供一种基于物联网的辅助教学控制装置，包括桌面固定架、以及设于桌面固定架上的托书机构、翻书机构、折叠机构、书写机构和控制系统，折叠机构与托书机构相连接，控制系统包括控制器和无线通信模块，控制器分别与与无线通信模块、托书机构、翻书机构、折叠机构和书写机构电连接，用于接收教师终端无线发送过来的控制指令，控制折叠机构动作，将收纳于桌面固定架内的托书机构、翻书机构和书写机构展开于桌板上，控制托书机构托起待翻页书本的书页，驱动翻书机构将托书机构托起的书页进行翻页操作；并控制书写机构在书页上相应位置做记录和注释。

进一步地，托书机构包括托书装置和压书装置，托书装置包括摆动托板、浮动托板、设于摆动托板与浮动托板之间的弹片，浮动托板可相对摆动托板上下移动，浮动托板上设有伸缩柱，摆动托板对应设有与伸缩柱相匹配的伸缩孔。

进一步地，压书装置包括摆动架、以及设于摆动架上的偏心压辊、与偏心压辊固定连接的偏心辊蜗轮、与偏心辊蜗轮相配合的偏心辊蜗杆、套设于偏心辊蜗杆上的第一偏心辊齿轮、与第一偏心辊齿轮相啮合的第二偏心辊齿轮、以及与第二偏心辊齿轮相连接的偏心辊电机，控制器与偏心辊电机电连接，用于控制偏心辊电机动作，用于压紧书页。

进一步地，折叠机构包括第一折叠组件，第一折叠组件包括第一安装支架、第一驱动电机和驱动蜗杆，第一驱动电机的旋转轴与驱动蜗杆固定连接，摆动架上对应设有与驱动蜗杆相配合的第一轮齿部，控制器与第一驱动电机电连接，用于控制第一驱动电机动作，用于折叠或展开摆动架。

进一步地，翻书机构包括摆动支架、第一翻页连杆、第二翻页连杆、摆动电机、摆动齿轮和中转齿轮，第一翻页连杆的一端与摆动支架旋转连接，第一翻页连杆的另一端与第二翻页连杆旋转连接，摆动电机的旋转轴套设于摆动齿轮上，中转齿轮与摆动齿轮相啮合，摆动齿轮与摆动支架固定连接，控制器与摆动电机电连接，用于控制摆动电机动作，摆动摆动支架，进行翻页操作。

进一步地，翻书机构还包括第一连接轴、第一扭簧、第二连接轴和第二扭簧，第一连接轴穿设在摆动支架和第一翻页连杆上，第一扭簧套设于第一连接轴上，且第一扭簧的一端抵设在摆动支架上，第一扭簧的另一端抵设在第一翻页连杆上；第二连接轴穿设在第一翻页连杆和第二翻页连杆上，且第二扭簧的一端抵设在第一翻页连杆上，第二扭簧的另一端抵设在第二翻页连杆上。

进一步地，折叠机构包括第二折叠组件，第二折叠组件包括拉筋、展开带轮和展开电机，展开带轮套设于展开电机的旋转轴上，拉筋依次缠绕于展开带轮、摆动支架和第一翻页连杆上，控制器与展开电机电连接，用于控制展开电机动作，折叠或展开摆动支架。

进一步地，书写机构包括手写驱动支架和按动笔，按动笔安装于手写驱动支架上，按动笔包括手写笔、滑动座、弹簧和电磁铁，手写笔滑动连接于滑动座上，弹簧和电磁铁安装于滑动座上，弹簧连接于滑动座与电磁铁之间，控制器与电磁铁电连接，用于控制电磁铁动作，在电磁铁吸合时控制手写笔下压，驱动手写笔在书页上进行书写。

进一步地，手写驱动支架包括第一手写驱动支架和第二手写驱动支架，第一手写驱动支架和第二手写驱动支架交错设置，按动笔安装于第一手写驱动支架和第二手写驱动支架的交错处。

进一步地，折叠机构包括第三折叠组件，第三折叠组件包括第二安装支架、第二驱动电机和驱动齿轮，第二驱动电机安装于第二安装支架上，第二驱动电机的旋转轴套设于驱动齿轮上，手写驱动支架上对应设有与驱动齿轮相匹配的第三轮齿部，控制器与第二驱动电机电连接，用于控制第二驱动电机动作，折叠或展开手写驱动支架。

本发明所取得的有益效果为：

本发明提供一种基于物联网的辅助教学控制装置，采用桌面固定架、以及设于桌面固定架上的托书机构、翻书机构、折叠机构、书写机构和控制系统，控制系统包括控制器和无线通信模块，控制器用于接收教师终端无线发送过来的控制指令，控制折叠机构动作，将收纳于桌面固定架内的托书机构、翻书机构和书写机构展开于桌板上，控制托书机构托起待翻页书本的书页，驱动翻书机构将托书机构托起的书页进行翻页操作；并控制书写机构在书页上相应位置做记录和注释。本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置，结构简单、使用方便；自动化程度高、节省学生记笔记和翻页的时间；提升学生注意力、提高学生学习成绩。

附图说明

图1为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第一实施例第一视图的立体结构示意图；

图2为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第一实施例第二视图的立体结构示意图；

图3为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第一实施例第三视图的立体结构示意图；

图4为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第二实施例第一视图的立体结构示意图；

图5为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第二实施例第二视图的立体结构示意图；

图6为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第二实施例第三视图的立体结构示意图；

图7为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第三实施例的第一视图的内部结构示意图；

图8为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第三实施例的第二视图的内部结构示意图；

图9为图8中所示的翻书机构和第二折叠组件的配合连接一实施例示意图；

图10为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第三实施例的第三视图的内部结构示意图；

图11为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第四实施例的第一视图的内部结构示意图；

图12为图11中所示的翻书机构和第二折叠组件的配合连接第一实施例的结构示意图；

图13为图11中所示的翻书机构和第二折叠组件的配合连接第二实施例的结构示意图；

图14为本发明提供的基于物联网的辅助教学控制装置第四实施例的第二视图的立体结构示意图。

附图标号说明：

10、桌面固定架；20、托书机构；30、翻书机构；40、折叠机构；50、书写机构；21、托书装置；22、压书装置；211、摆动托板；212、浮动托板；213、弹片；2121、伸缩柱；221、摆动架；222、偏心压辊；223、偏心辊蜗轮；224、偏心辊蜗杆；225、第一偏心辊齿轮；226、第二偏心辊齿轮；227、偏心辊电机；41、第一折叠组件；411、第一安装支架；412、第一驱动电机；413、驱动蜗杆；2211、第一轮齿部；31、摆动支架；32、第一翻页连杆；33、第二翻页连杆；34、摆动电机；35、摆动齿轮；36、中转齿轮；371、第一连接轴；372、第一扭簧；381、第二连接轴；382、第二扭簧；42、第二折叠组件；421、拉筋；422、展开带轮；423、展开电机；51、手写驱动支架；52、按动笔；521、手写笔；522、滑动座；523、弹簧；524、电磁铁；511、第一手写驱动支架；512、第二手写驱动支架；43、第三折叠组件；431、第二安装支架；432、第二驱动电机；433、驱动齿轮；513、第三轮齿部；100、桌板；200、待翻页书本；110、控制器；120、无线通信模块。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1至图3所示，本发明第一实施例提出一种基于物联网的辅助教学控制装置，包括桌面固定架10、以及设于桌面固定架10上的托书机构20、翻书机构30、折叠机构40、书写机构50和控制系统，折叠机构40与托书机构20相连接，控制系统包括控制器110和无线通信模块120，控制器110分别与与无线通信模块120、托书机构20、翻书机构30、折叠机构40和书写机构50电连接，用于接收教师终端无线发送过来的控制指令，控制折叠机构40动作，将收纳于桌面固定架10内的托书机构20、翻书机构30和书写机构50展开于桌板100上，控制托书机构20托起待翻页书本200的书页，驱动翻书机构30将托书机构20托起的书页进行翻页操作；并控制书写机构50在书页上相应位置做记录和注释。在本实施例中，托书机构20、翻书机构30、折叠机构40、书写机构50可采用现有的机械结构，例如采用现有的翻页和折叠装置。其中，无线通信模块120可以为Wi-Fi模块、GPRS模块或蓝牙模块，也可以为3G模块、4G模块或5G模块。教师终端可以是笔记本电脑、iPad或移动手机，控制器110可以是单片机、或者是可编程逻辑控制器，均在本专利的保护范围之内。

在上述结构中，请见图1至图14，本实施例提出的基于物联网的辅助教学控制装置，托书机构20包括托书装置21和压书装置22，托书装置21包括摆动托板211、浮动托板212、设于摆动托板211与浮动托板212之间的弹片213，浮动托板212可相对摆动托板211上下移动，浮动托板212上设有伸缩柱2121，摆动托板211对应设有与伸缩柱2121相匹配的伸缩孔。压书装置22包括摆动架221、以及设于摆动架221上的偏心压辊222、与偏心压辊222固定连接的偏心辊蜗轮223、与偏心辊蜗轮223相配合的偏心辊蜗杆224、套设于偏心辊蜗杆224上的第一偏心辊齿轮225、与第一偏心辊齿轮225相啮合的第二偏心辊齿轮226、以及与第二偏心辊齿轮226相连接的偏心辊电机227，控制器110与偏心辊电机227电连接，用于控制偏心辊电机227动作，用于压紧书页。在本实施例中，通过控制托书机构20托起待翻页书本的书页；通过驱动翻书机构30将托书机构20托起的书页进行翻页操作，结构简单、使用方便；自动化程度高、节省学生记笔记和翻页的时间；提升学生注意力、提高学生学习成绩。

进一步地，参见图1至图14，本实施例提出的基于物联网的辅助教学控制装置，折叠机构40包括第一折叠组件41，第一折叠组件41包括第一安装支架411、第一驱动电机412和驱动蜗杆413，第一驱动电机412的旋转轴与驱动蜗杆413固定连接，摆动架221上对应设有与驱动蜗杆413相配合的第一轮齿部2211，控制器110与第一驱动电机412电连接，用于控制第一驱动电机412动作，用于折叠或展开摆动架221。在本实施例中，通过第一折叠组件41来折叠或展开摆动架221，自动控制压书装置22做折叠或展开动作，自动化程度高、且收纳方便，并且在不使用时节省空间。

优选地，请见图1至图14，本实施例提出的基于物联网的辅助教学控制装置，翻书机构30包括摆动支架31、第一翻页连杆32、第二翻页连杆33、摆动电机34、摆动齿轮35和中转齿轮36，第一翻页连杆32的一端与摆动支架31旋转连接，第一翻页连杆32的另一端与第二翻页连杆33旋转连接，摆动电机34的旋转轴套设于摆动齿轮35上，中转齿轮36与摆动齿轮35相啮合，摆动齿轮35与摆动支架31固定连接，控制器110与摆动电机34电连接，用于控制摆动电机34动作，摆动摆动支架31，进行翻页操作。具体地，翻书机构30还包括第一连接轴371、第一扭簧372、第二连接轴381和第二扭簧382，第一连接轴371穿设在摆动支架31和第一翻页连杆32上，第一扭簧372套设于第一连接轴371上，且第一扭簧372的一端抵设在摆动支架31上，第一扭簧372的另一端抵设在第一翻页连杆32上；第二连接轴381穿设在第一翻页连杆32和第二翻页连杆33上，且第二扭簧382的一端抵设在第一翻页连杆32上，第二扭簧382的另一端抵设在第二翻页连杆33上。本实施例中，通过控制翻书机构30将托书机构托起的书页进行翻页操作，结构简单、使用方便；自动化程度高、节省学生记笔记和翻页的时间；提升学生注意力、提高学生学习成绩。

进一步地，如图1至图14所示，本实施例提出的基于物联网的辅助教学控制装置，折叠机构40包括第二折叠组件42，第二折叠组件42包括拉筋421、展开带轮422和展开电机423，展开带轮422套设于展开电机423的旋转轴上，拉筋421依次缠绕于展开带轮422、摆动支架31和第一翻页连杆32上，控制器110与展开电机423电连接，用于控制展开电机423动作，折叠或展开摆动支架31。在本实施例中，通过第二折叠组件42来折叠或展开摆动支架31，自动控制翻书机构30做折叠或展开动作，自动化程度高、且收纳方便，并且在不使用时节省空间。

优选地，请见图1至图14，本实施例提出的基于物联网的辅助教学控制装置，书写机构50包括手写驱动支架51和按动笔52，按动笔52安装于手写驱动支架51上，按动笔52包括手写笔521、滑动座522、弹簧523和电磁铁524，手写笔521滑动连接于滑动座522上，弹簧523和电磁铁524安装于滑动座522上，弹簧523连接于滑动座522与电磁铁524之间，控制器110与电磁铁524电连接，用于控制电磁铁524动作，在电磁铁524吸合时控制手写笔521下压，驱动手写笔521在书页上进行书写。具体地，手写驱动支架51包括第一手写驱动支架511和第二手写驱动支架512，第一手写驱动支架511和第二手写驱动支架512交错设置，按动笔52安装于第一手写驱动支架511和第二手写驱动支架512的交错处。在本实施例中，通过控制书写机构50在书页上相应位置做记录和注释，结构简单、使用方便；自动化程度高、节省学生记笔记和翻页的时间；提升学生注意力、提高学生学习成绩。

进一步地，如图1至图14所示，本实施例提出的基于物联网的辅助教学控制装置，折叠机构40包括第三折叠组件43，第三折叠组件43包括第二安装支架431、第二驱动电机432和驱动齿轮433，第二驱动电机432安装于第二安装支架431上，第二驱动电机432的旋转轴套设于驱动齿轮433上，手写驱动支架51上对应设有与驱动齿轮433相匹配的第三轮齿部513，控制器110与第二驱动电机432电连接，用于控制第二驱动电机432动作，折叠或展开手写驱动支架51。在本实施例中，通过第三折叠组件43来折叠或展开手写驱动支架51，并自动控制手写笔521做书写动作，自动化程度高、且收纳方便，并且在不使用时节省空间。

如图1至图14所示，本实施例提供的基于物联网的辅助教学控制装置，其工作原理为：

本实施例提供的基于物联网的辅助教学控制装置可以辅助英语外教，当英语老师在教学时，同学会有听不懂的时候，此时将辅助教学控制装置放在书桌上，该基于物联网的辅助教学控制装置就会根据老师的电脑端操作，来自动给书籍翻页，并自动在书上做记录做注释。方便学生后期查阅学习。基于物联网的辅助教学控制装置整体可以折叠成一个矩形。使用时将桌面固定架10摆在书桌前端，将下方的两个摆动托板211打开，然后将书籍放置在两个摆动托板211之间。同时将摆动架221打开，摆动架221上有偏心压辊222，用来压住展开的书籍两侧。摆动托板211上有一个浮动托板212，保证了偏心压辊222压紧书籍表面。当翻页时其中一侧的偏心压辊222会转动，转动时书页就会鼓起，然后第一翻页连杆32和第二翻页连杆33就会被电机驱动拉筋421展开，插入到书页下方，然后摆动支架31摆动实现翻页，翻页后由另一侧的偏心压辊222压住，此时翻页连杆拉筋421松开，第一翻页连杆32和第二翻页连杆33会被第一扭簧372和第二扭簧382驱动折叠复位。两侧的偏心压辊222同时向反方向转动，将书籍拉开展平。手写笔521安装在第一手写驱动支架511和第二手写驱动支架512连接处上面的滑动座522上。滑动座522上安装有一个电磁铁524及弹簧523，当电磁铁524吸合时手写笔521会下压，此时第一翻页连杆32和第二翻页连杆33通过第二驱动电机432驱动摆动，手写笔521即可在平面上移动实现手写。当电磁铁524断开时手写笔521会被弹簧523弹起。当不需要手写时将手写笔521拿下，此时第一手写驱动支架511和第二手写驱动支架512可以摆动折叠。

本实施例提供的基于物联网的辅助教学控制装置，同现有技术相比，采用桌面固定架、以及设于桌面固定架上的托书机构、翻书机构、折叠机构、书写机构和控制系统，控制系统用于接收教师终端无线发送过来的控制指令，控制折叠机构动作，将收纳于桌面固定架内的托书机构、翻书机构和书写机构展开于桌板上，控制托书机构托起待翻页书本的书页，驱动翻书机构将托书机构托起的书页进行翻页操作；并控制书写机构在书页上相应位置做记录和注释。本实施例提供的基于物联网的辅助教学控制装置，结构简单、使用方便；自动化程度高、节省学生记笔记和翻页的时间；提升学生注意力、提高学生学习成绩。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。