本實用新型涉及智能機器人領域，特別是一種板書機器人。

背景技術：

老師在上課時需要在黑板上根據自己講述的內容書寫板書，在給不同的班上課時，需要重復的書寫板書。由于某些板書是模板性質的，老師在上課時，需要花很長的時間在寫板書上。以上所述的不便情況，可以通過投影儀、電子黑板等多媒體教學工具解決，但是對于板報、通知欄等黑板的書寫，就不能長時間通過投影儀和電子黑板實現，一是因為板報和黑板通知欄一般會位于室外，對電子設備的耐候性有較高要求，二是沒有辦法解決供電問題。板報和黑板通知欄的問題，可以通過LED顯示屏解決，但是LED顯示屏又不具備教學時的靈活性，而且無論是LED顯示屏還是其他多媒體教學設備，都需要持續供電以保證其正常工作，浪費能源。上完課后，需要有人去擦黑板，擦黑板飛濺的粉塵會影響身體健康。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了解決上述問題，設計了一種板書機器人。具體設計方案為：

一種板書機器人，包括機箱、換行組件、換字組件、書寫組件、斷點組件，所述機箱通過換字組件固定于所述換行組件上，所述書寫組件、斷點組件貫穿所述機箱的前端并嵌入所述機箱內。

所述換行組件包括齒條固定架，所述齒條固定架通過絲套固定于絲杠上，所述絲杠垂直放置，所述絲杠的上下兩端與絲杠座軸承連接，絲杠下端末端安裝有換行電機，所述換行電機為伺 服電機。

所述書寫組件包括轉向減速機，所述轉向減速機固定于所述機箱內，所述轉向減速機的輸入軸連接有轉向電機，所述轉向減速機的輸出軸連接有轉向軸組，所述轉向軸組的末端設有連接軸，所述連接軸的末端與所述斷點組件連接，所述斷點組件的兩側設有書寫架，所述書寫架與所述斷點組件轉動連接，所述書寫架的一側通過書寫減速機連接有書寫電機，所述書寫減速機、轉向減速機均為垂直減速機，所述轉向電機、書寫電機均為伺服電機。

所述換字組件包括齒條，所述齒條水平放置，所述齒條的左右兩端均連接有所述絲套，所述機箱通過齒輪與所述齒條嚙合連接，所述齒輪通過換字減速機、換字電機驅動，所述換字減速機為垂直減速機，所述換字電機為步進電機。

所述斷點組件為錐形柱狀結構，所述斷點組件包括繼電器、彈簧片旋鈕，所述繼電器與彈簧片旋鈕之間設有彈簧片，所述彈簧片的末端連接有粉筆架，所述粉筆架與所述書寫架滑動連接，所述粉筆架為圓柱形結構，所述粉筆架的末端設有粉筆座，所述粉筆座的數量為多個，所述多個粉筆座以所述粉筆架的圓柱形結構的軸心為中心呈環狀陣列分布。

所述機箱通過螺栓固定于托板上，所述換字減速機通過螺栓固定于所述托板的下端，所述齒輪由下向上嵌入所述托板內，所述托板通過滑道進行固定，所述滑道的左右兩端均固定于所述絲套上。

通過本實用新型的上述技術方案得到的板書機器人，其有益效果是：

可以實現板書的自動書寫，節省課上時間，提高教學效率，實現通過機器人完成擦黑板作業，避免影響師生身體健康。

附圖說明

圖1是本實用新型所述板書機器人的結構示意圖；

圖2是本實用新型所述換行組件的結構示意圖；

圖3是本實用新型所述換字組件的結構示意圖；

圖4是本實用新型所述書寫組件、斷點組件的結構示意圖；圖中，1、機箱；2、換行組件；2a、齒條固定架；2b、絲套；2c、絲杠；2d、絲杠座；2e、換行電機；3、換字組件；3a、齒條；3b、齒輪；3c、換字減速機；3d、換字電機；3e、托板；3f、滑道；4、書寫組件；4a、轉向減速機；4b、轉向電機；4c、轉向軸組；4d、連接軸；4e、書寫架；4f、書寫減速機；4g、書寫電機；4h、粉筆架；5、斷點組件；5a、繼電器；5b、彈簧片旋鈕；5c、彈簧片；5d、粉筆座。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行具體描述。

圖1是本實用新型所述板書機器人的結構示意圖；圖2是本實用新型所述機箱的結構示意圖，如圖1、圖2所示，一種板書機器人，包括機箱1、換行組件2、換字組件3、書寫組件4、斷點組件5，所述機箱1通過換字組件3固定于所述換行組件2上，所述書寫組件4、斷點組件5貫穿所述機箱1的前端并嵌入所述機箱1內。

圖2是本實用新型所述換行組件的結構示意圖，如圖2所示，所述換行組件包括齒條固定架2a，所述齒條固定架2a通過絲套2b固定于絲杠2c上，所述絲杠2c垂直放置，所述絲杠2c的上下兩端與絲杠座2d軸承連接，絲杠2c下端末端安裝有換行電機2e，所述換行電機2e為伺服電機。

圖3是本實用新型所述換字組件的結構示意圖，如圖3所示，所述換字組件3包括齒條3a，所述齒條3a水平放置，所述齒條 3a的左右兩端均連接有所述絲套2b，所述機箱1通過齒輪3b與所述齒條3a嚙合連接，所述齒輪3a通過換字減速機3c、換字電機3d驅動，所述換字減速機3c為垂直減速機，所述換字電機3d為步進電機

所述機箱1通過螺栓固定于托板3e上，所述換字減速機3c通過螺栓固定于所述托板3e的下端，所述齒輪3b由下向上嵌入所述托板3e內，所述托板3e通過滑道3f進行固定，所述滑道3f的左右兩端均固定于所述絲套2b上。

圖4是本實用新型所述書寫組件、斷點組件的結構示意圖，如圖4所示，所述書寫組件4包括轉向減速機4a，所述轉向減速機4a固定于所述機箱1內，所述轉向減速機4a的輸入軸連接有轉向電機4b，所述轉向減速機4a的輸出軸連接有轉向軸組4c，所述轉向軸組4c的末端設有連接軸4d，所述連接軸4d的末端與所述斷點組件5連接，所述斷點組件5的兩側設有書寫架4e，所述書寫架4e與所述斷點組件5轉動連接，所述書寫架4e的一側通過書寫減速機4f連接有書寫電機4g，所述書寫減速機4f、轉向減速機4a均為垂直減速機，所述轉向電機4b、書寫電機4g均為伺服電機。

所述斷點組件5為錐形柱狀結構，所述斷點組件5包括繼電器5a、彈簧片旋鈕5b，所述繼電器5a與彈簧片旋鈕5b之間設有彈簧片5c，所述彈簧片5c的末端連接有粉筆架4h，所述粉筆架4h與所述書寫架5e滑動連接，所述粉筆架4h為圓柱形結構，所述粉筆架4h的末端設有粉筆座5d，所述粉筆座5d的數量為多個，所述多個粉筆座以所述粉筆架4h的圓柱形結構的軸心為中心呈環狀陣列分布。

安裝時，將兩個換行組件2分別安裝在黑板的左右兩側，然后在兩個換行組件2之間安裝齒條3a、滑道3f，用于固定托板 3e，從而安裝機箱1，安裝所述換行組件2時，保證所述換行組件中絲杠2c的長度大于黑板的寬度。

使用時，通過連接控制組件對各個組件的工作軌跡進行編程設定，使其能夠正常作業，寫板書過程中：

寫字時，通過所述書寫電機4g驅動所述書寫架4e轉動完整書寫，同時通過所述轉向電機4b實現橫筆與豎筆的轉換。

由于書寫時通過書寫架4e的轉動完成，所以粉筆的軌跡也會是轉動的，可以通過所述彈簧片5c壓縮實現粉筆在轉動過程中與黑板保持接觸；

由于粉筆的長度會隨著書寫變短，可以通過所述彈簧片5c壓縮實現粉筆在變短后仍能與黑板保持接觸；

由于黑板厚度不同，要實現最佳書寫效果，需要對彈簧片5c的壓縮程度進行調節，可以通過所述彈簧片旋鈕5b實現對彈簧片5c壓縮程度的調節；

由于書寫時有彎折、挑鉤的需求，可以在粉筆與黑板接觸時，通過轉向電機4b轉動所述書寫架4e實現，粉筆與粉筆架4h為偏心設計，在轉動書寫架4e的同時，需要根據彎折、挑鉤的大小，通過所述書寫電機5g進行調整；

由于字體書寫時會有左右方向的寬度，可以在書寫時通過換字電機3d實現微調；

當一個字寫完后，開動換字電機3d，通過齒輪3b的傳動，使所述托板帶動整體書寫組件4、斷點組件5、箱體1沿齒條3a方向移動，此時通過所述滑道3f承重；

寫完一個字后或者完成一個筆畫后，需要使粉筆與黑板分離，可以開啟所述繼電器5a，使彈簧片5c收縮，完成分離。

當一行書寫完成后，所述繼電器5a先使彈簧片5c收縮，使粉筆與黑板分離，然后通過換行電機2e帶動絲杠2c轉動，從而 使所述絲套2b帶動齒條3a、滑道3f移動，實現換行。

在粉筆與黑板接觸時：

可以只開動換行電機2e，畫出垂直直線；

可以只開動換字電機3d，畫出水平直線；

可以只開動書寫電機4g，畫出較短的水平直線、垂直直線；

可以只開動轉向電機4b，畫出標準圓；

可以通過各電機之間的配合，畫出需要的圖形；

可以在控制系統中，輸入特定的變成，將常用的文字和繪畫程序進行編輯，便于使用，并保留程序的補充和升級功能，以便進一步對其進行完善。

上述技術方案僅體現了本實用新型技術方案的優選技術方案，本技術領域的技術人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現了本實用新型的原理，屬于本實用新型的保護范圍之內。