本發明涉及一種教學用具，具體涉及一種多功能電子黑板。

背景技術：

由于傳統黑板需要使用粉筆，而粉筆的粉塵會影響教室的環境，甚至給學生和老師的身體健康造成危害，因此電子黑板應運而生。申請人于2015年11月27日提交了一件關于電子黑板的專利申請，申請號為201521005687.4。該專利記載的電子黑板包括顯示器以及設置在顯示器兩側的可書寫的黑板，也就是說將黑板分為了三大部分，顯示器設置在黑板的中部，在黑板的外側設置有與黑板主控器連接的視頻展臺攝像頭。在實際運用中，這樣的結構設置存在一些不足之處，比如老師可能需要在兩塊黑板之間來回跑動進行書寫，老師站在講桌前時身體易擋住學生的視線造成學生無法看到顯示器上的內容，從而造成客戶接受度較低的問題。

另外，本申請人在提交的專利申請中（申請號201521005687.4）提出在電子黑板中使用視頻展示臺，并能將視頻展示臺可旋轉地收納于黑板內的存放腔中的技術方案。雖然在現有技術方案中有實現將視頻展示臺旋轉收納于存放腔中技術手段，然而現有的將視頻展示臺旋轉地收納于存放腔中的技術存在結構復雜、成本高以及使用不方便的問題。

顯然，現有技術的電子黑板存在老師需要在兩塊黑板之間來回跑動進行書寫以及老師站在講桌前時身體易擋住學生的視線造成學生無法看到顯示器上的內容，以及將視頻展示臺旋轉地收納于存放腔中的技術存在結構復雜、成本高和使用不方便，從而造成客戶接受度較低的問題。

技術實現要素：

為解決現有技術的電子黑板存在老師需要在兩塊黑板之間來回跑動進行書寫以及老師站在講桌前時身體易擋住學生的視線造成學生無法看到顯示器上的內容，以及將視頻展示臺旋轉地收納于存放腔中的技術存在結構復雜、成本高和使用不方便，從而造成客戶接受度較低的問題，本發明提供一種多功能電子黑板。

本發明多功能電子黑板多功能電子黑板，包括長方形的黑板主體、實物展示臺和攝像機；所述攝像機設置在所述黑板主體外側的頂部，所述實物展示臺相對所述攝像機可收放地設置在所述黑板主體的底部；在所述黑板主體的左半區域上設置有與所述攝像機連接的紅外觸控顯示屏，在所述黑板主體的邊緣設置有紅外矩陣觸摸控制器；所述黑板的右半區域設置為可書寫的面板；所述實物展示臺包括模塊框架、展臺、承重連接軸和軸向運動滑塊；所述模塊框架嵌設在所述黑板主體內，所述軸向運動滑塊滑動地設置于模塊框架的下框架上，在所述軸向運動滑塊上設置有一對限位套筒；所述承重連接軸的一端活動地套設在所述限位套筒內且在該端的兩相對側面上分別設置有轉動限位器，該對轉動限位器位于該對限位套筒之間并與該對限位套筒分別抵制配合；所述承重連接軸的另一端與所述展臺連接且在該端套設有彈簧，所述彈簧的兩端分別抵壓所述展臺和所述限位套筒。

進一步的，所述展臺為方形展臺，在所述模塊框架上設置有與所述展臺形狀和大小匹配的容納腔，在所述模塊框架上設置有限位電磁鎖，當所述展臺收折在所述容納腔后，所述電磁鎖將所述展臺鎖定；在所述承重連接軸靠近所述限位套筒的端部設置有位置紅外傳感器。

進一步的，在所述展臺上設置有收放式無影投射燈，所述無影投射燈包括支架和燈管，所述無影投射燈通過所述支架的一端與所述展臺轉動連接，所述燈管旋轉地設置在所述支架的另一端，在所述展臺上設置有與所述無影投射燈形狀和大小匹配的收納槽。

進一步的，在所述模塊框架上設置有與所述展臺滑動配合的滑槽導向輪。

進一步的，在所述模塊框架上設置有納米觸控顯示屏且所述納米觸控屏嵌套在所述面板上，所述那納米觸控顯示屏分別與所述攝像頭和所述無影投射燈電連接用于控制所述攝像頭和所述無影投射燈的工作。

進一步的，所述面板為黑色或綠色的樹脂面板；在所述黑板主體的左半區域表面還設置有板書用AG納米防眩玻璃。

進一步的，所述多功能電子黑板還包括自動黑板擦裝置，所述自動黑板擦裝置設置在所述黑板主體上。

進一步的，所述自動黑板擦裝置包括黑板擦移動機構，所述納米觸控屏控制所述黑板擦移動機構的工作；所述黑板擦移動機構包括水平移動機構、機械臂和黑板擦機構；其中，

所述水平移動機構包括機械臂運行導軌、傳動皮帶、步進電機、減速器、驅動輪、從動輪和驅動軸；所述機械臂運行導軌分別設置在黑板主體的上、下兩側，所述驅動軸設置在黑板主體左邊側且長度與黑板主體的高度相適配，在驅動軸上、下兩端安裝有驅動輪；所述從動輪設置在黑板主體右邊側上、下兩端；所述傳動皮帶分別套裝在黑板主體上、下兩端的驅動輪和從動輪上，所述步進電機通過減速器與驅動軸相連接；

所述機械臂豎直套裝在上、下機械臂運行導軌上且與傳動皮帶固定連接；在機械臂上設置有T型槽；所述黑板擦機構通過T型凸臺與機械臂上的T形槽滑動連接，包括吸塵電機、積塵盒、銜鐵、電磁鐵、支撐臂和黑板擦；所述黑板擦為長度與黑板主體高度相匹配的長條形，且固定安裝在支撐臂上，在黑板擦的外側設置有積塵盒，在積塵盒的頂部設置有吸塵電機；在支撐臂上設置有銜鐵，在機械臂上設置有電磁鐵；

進一步的，所述水平移動機構還包括位置傳感器Ⅰ和位置傳感器Ⅱ，所述位置傳感器Ⅰ和位置傳感器Ⅱ分別設置在在所述黑板主體的左、右兩側。

進一步的，在所述黑板主體上還設置有RFID讀頭和指紋掃描器，所述RFID讀頭位于所述面板內，所述指紋掃描器嵌設在所述面板上。

本發明多功能電子黑板的有益技術效果是：通過將黑板主體分為紅外觸控顯示屏和書寫面板兩個部分，從而老師無需左右來回走動進行書寫且避免了老師站在講桌前時身體易擋住學生的視線造成學生無法看到顯示屏上的內容的問題；另外實物展示臺整體結構簡單實用、成本低以及使用方便從而客戶對產品接受度高，易于推廣產品。

附圖說明

圖1為本發明多功能電子黑板結構示意圖。

圖2為圖1中多功能電子黑板的實物展示臺處于展開狀態時的結構示意圖。

圖3為圖1中多功能電子黑板的實物展示臺處于收折狀態時的結構示意圖。

圖4為圖1中多功能電子黑板的實物展示臺處于展開狀態時的側視示意圖。

圖5為圖1中多功能電子黑板的機械臂和黑板擦機構的示意圖。

圖中，1為黑板主體，2為實物展示臺，3為攝像機，10為紅外觸控顯示屏，11為紅外矩陣觸摸控制器，13為面板，20為模塊框架，21為展臺，22為承重連接軸，23為軸向運動滑塊，24為限位套筒，25為轉動限位器，26為彈簧，27為電磁鎖，28為位置紅外傳感器，29為無影投射燈，291為支架，292為燈管，211為容納腔，201為滑槽導向輪，202為納米觸控顯示屏，14為AG納米防眩玻璃， 4為黑板擦移動機構，5為水平移動機構，6為機械臂，7為黑板擦機構，51機械臂運行導軌，52為傳動皮帶，53為步進電機，54為減速器，55為驅動輪，56為從動輪，57為驅動軸，61為吸塵電機，62為積塵盒，63為銜鐵，64為電磁鐵，65為支撐臂，58為位置傳感器Ⅰ，59為位置傳感器Ⅱ，7為RFID讀頭，8為指紋掃描器。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，功能電子黑板多功能電子黑板包括長方形的黑板主體1、實物展示臺2和攝像機3。攝像機3設置在黑板主體1外側的頂部，實物展示臺2相對攝像機3可收放地設置在黑板主體1的底部。在黑板主體1的左半區域上設置有與攝像機3連接的紅外觸控顯示屏10，在黑板主體1的邊緣設置有紅外矩陣觸摸控制器11。黑板的右半區域設置為可書寫的面板13。實物展示臺2包括模塊框架20、展臺21、承重連接軸22和軸向運動滑塊23。模塊框架20嵌設在黑板主體1內，軸向運動滑塊23滑動地設置于模塊框架20的下框架上，在軸向運動滑塊23上設置有一對限位套筒24。承重連接軸22的一端活動地套設在限位套筒24內且在該端的兩相對側面上分別設置有轉動限位器25，該對轉動限位器25位于該對限位套筒24之間并與該對限位套筒24分別抵制配合用于限定承重連接軸22相對于軸向套筒的軸向位移，以使承重連接軸22與軸向滑動滑塊同時做滑動運動，且承重連接軸22可在限位套筒24內在一定角度內轉動。承重連接軸22的另一端與展臺21連接且在該端套設有彈簧26，彈簧26的兩端分別抵壓展臺21和限位套筒24。當收折展臺21時，彈簧26略微受壓，這樣方便打開展臺21時，能自動彈出展臺21。使用時將書本資料等放置在實物展臺21上，并通過攝像機3拍攝書本資料以將書本資料上的內容在紅外觸控顯示屏10上顯示。

通過軸向運動滑塊23、限位套筒24和轉動限位器25的配合能夠實現承重連接軸22帶動展臺21沿軸向滑入或者滑出模塊框架20，并能在一定范圍內旋轉后固定位置。作為優選方案，該對轉動限位器25所在的位置點沿承重連接軸22的徑向之間的夾角為九十度，從而可以將承重連接軸22的旋轉角度限定為九十度。

展臺21為方形展臺21，在模塊框架20上設置有與展臺21形狀和大小匹配的容納腔211，在模塊框架20上設置有限位電磁鎖27，當展臺21收折在容納腔211后，電磁鎖27將展臺21鎖定，以防止濫用設備。在承重連接軸22靠近限位套筒24的端部設置有位置紅外傳感器28，用于檢測承重連接軸22的位置，方便檢測和信號反饋。

在展臺21上設置有收放式無影投射燈29，無影投射燈29包括支架291和燈管292，無影投射燈29通過支架291的一端與展臺21轉動連接，燈管292旋轉地設置在支架291的另一端，在展臺21上設置有與無影投射燈29形狀和大小匹配的收納槽，當無影投射燈29使用完畢后用于收納無影投射燈29。作為優選方案，在展臺21上設置有背光底燈，以增強資料或物件投影展示效果。

在模塊框架20上設置有與展臺21滑動配合的滑槽導向輪201，當展臺21滑進或者滑出容納腔211時用于對展臺21導向。

在模塊框架20上設置有納米觸控顯示屏202且納米觸控屏嵌套在面板13上，納木觸控顯示屏分別與攝像頭和無影投射燈29電連接用于控制攝像頭和無影投射燈29的工作。

使用時，按壓展臺21的側面，通過彈簧26的彈力將展臺21往外彈出，用手將展臺21滑動取出后向下旋轉九十度后通過轉動限位器25定位，并將無影投射燈29可根據實際需要任意角度旋轉展開，從而可以方便地使用展臺21。通過相反動作收折展臺21，當展臺21收納入容納腔211后通過電磁鎖27將其鎖定，從而防止濫用設備。

面板13為黑色或綠色的樹脂面板13；在黑板主體1的左半區域表面還設置有板書用AG納米防眩玻璃14。AG納米防眩玻璃14覆蓋在紅外觸控顯示屏10的表面，可以使用水筆等書寫工具在AG納米防眩玻璃14上進行書寫內容。

請一并參閱圖1和圖4，多功能電子黑板還包括自動黑板擦裝置，自動黑板擦裝置設置在黑板主體1上。

自動黑板擦裝置包括黑板擦移動機構4，納米觸控屏控制黑板擦移動機構4的工作。黑板擦移動機構4包括水平移動機構5、機械臂6和黑板擦機構7。水平移動機構5包括機械臂運行導軌51、傳動皮帶52、步進電機53、減速器54、驅動輪55、從動輪56和驅動軸57。機械臂運行導軌51分別設置在黑板主體1的上、下兩側，驅動軸57設置在黑板主體1左邊側且長度與黑板主體1的高度相適配，在驅動軸57上、下兩端安裝有驅動輪55。從動輪56設置在黑板主體1右邊側上、下兩端。傳動皮帶52分別套裝在黑板主體1上、下兩端的驅動輪55和從動輪56上，步進電機53通過減速器54與驅動軸57相連接。

機械臂6豎直套裝在上、下機械臂運行導軌51上且與傳動皮帶52固定連接。在機械臂6上設置有T型槽。黑板擦機構7通過T型凸臺與機械臂6上的T形槽滑動連接，包括吸塵電機61、積塵盒62、銜鐵63、電磁鐵64、支撐臂65和黑板擦。黑板擦為長度與黑板主體1高度相匹配的長條形，且固定安裝在支撐臂65上，在黑板擦的外側設置有積塵盒62，在積塵盒62的頂部設置有吸塵電機61。在支撐臂65上設置有銜鐵63，在機械臂6上設置有電磁鐵64。

水平移動機構5還包括位置傳感器Ⅰ58和位置傳感器Ⅱ59，位置傳感器Ⅰ58和位置傳感器Ⅱ59分別設置在在黑板主體的左、右兩側。

在黑板主體上還設置有RFID讀頭7和指紋掃描器8，用于實現學生、老師的考勤、定位和密鑰管理等功能，并能將采集的數據實時傳送到電子黑板云平臺。RFID讀頭7位于面板內，指紋掃描器8嵌設在面板上。RFID讀頭7和指紋掃描器8通過安裝框架一體裝配在黑板主體的右下角，以方便安裝、拆卸和維護。在本實施方式中，RFID讀頭7相對指紋掃描器8水平設置，在其他實施方式中RFID讀頭7相對指紋掃描器8豎直設置。

需要說明的是，本發明所使用的左半區域并不是嚴格指方位上的左邊，右半區域并不是嚴格指方位上的右邊。本發明使用的左半區域和右半區域指的是空間上相對的兩個區域，也就是說紅外矩陣觸摸控制器如果設置在黑板主體的左邊區域，面板就設置在黑板主體的右邊區域；或者紅外矩陣觸摸控制器如果設置在黑板主體的右邊區域，面板就設置在黑板主體的左邊區域。

本發明多功能電子黑板的有益技術效果是：通過將黑板主體分為紅外觸控顯示屏和書寫面板兩個部分，從而老師無需左右來回走動進行書寫且避免了老師站在講桌前時身體易擋住學生的視線造成學生無法看到顯示屏上的內容的問題；另外實物展示臺整體結構簡單實用、成本低以及使用方便從而客戶對產品接受度高，易于推廣產品。

以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。