一种用于线性代数教学的机械装置的制造方法

文档序号:10536184阅读:396来源:国知局
一种用于线性代数教学的机械装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于线性代数教学的机械装置,包括控制部分、投影板和支撑座,所述的支撑座一侧边设有XZ投影板安装槽,X轴丝杆与X轴伺服电机相连接,X轴丝杆和X轴导向杆上安装有定位灯,所述的坐标显示板上面部设有Z轴高度取值杆;所述的控制部分包括Y轴伺服电机控制与驱动、X轴伺服电机控制与驱动部分、坐标输入键盘识别部分、定位灯控制部分和中央处理器。本发明的有益效果是,本发明具有使用方便的优点,通过投影板和高度取值杆能够快速建立空间坐标系,并且能够在空间坐标系内建立坐标图形,便于清晰的观看图形在空间坐标系内的相对位置,因此,便于教师的讲解,并且能够使学生更容易理解。
【专利说明】
一种用于线性代数教学的机械装置
技术领域
[0001]本发明涉及的是线性代数教学领域,具体地说是一种用于线性代数教学的机械装置。
【背景技术】
[0002]线性代数是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间、线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题,因而,线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中;通过解析几何,线性代数得以被具体表示。但是在教学过程中,教师通常在黑板上绘制坐标系和坐标图形,由于绘制的点、线、面在平面坐标系内很难体现相对空间位置,导致学生难以理解,给教师讲解带来困难,因此,设计一种用于线性代数教学的机械装置解决上述的不足。

【发明内容】

[0003]本发明要解决的技术问题是:解决空间点、线、面在平面坐标系难以表达清晰的问题,便于教师的讲解,能够使学生更容易的理解。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
提供了一种用于线性代数教学的机械装置,包括控制部分、投影板和支撑座,所述的支撑座一侧边设有XZ投影板安装槽,与XZ投影板安装槽相邻的支撑座另一侧边设有YZ投影板安装槽,所述的支撑座底部设有肋筋,支撑座底部安装有滚轮;所述的投影板包括XZ投影板、YZ投影板和XY投影板;XZ投影板与YZ投影板侧面相连接,XZ投影板通过XZ投影板安装槽与XY投影板相连接,YZ投影板底部通过YZ投影板安装槽与XY投影板相连接,YZ投影板顶部安装有坐标输入键盘;XY投影板顶部设有坐标显示板,XY投影板一侧边的两个顶端处设有Y轴安装套,Y轴丝杆与Y轴导向杆分别并列的安装在Y轴安装套之间,Y轴丝杆与Y轴导向杆上安装有X轴安装套,Y轴丝杆与Y轴伺服电机相连接,与设有Y轴安装套相对应的XY投影板的另一侧边内部设有滚动滑槽,所述的滚动滑槽上安装有滚动套,滚动套与X轴安装套之间并列安装有X轴丝杆和X轴导向杆,X轴丝杆与X轴伺服电机相连接,X轴丝杆和X轴导向杆上安装有定位灯,所述的坐标显示板上面部设有Z轴高度取值杆;所述的控制部分包括Y轴伺服电机控制与驱动、X轴伺服电机控制与驱动部分、坐标输入键盘识别部分、定位灯控制部分和中央处理器。
[0005]作为优选的,所述的坐标输入键盘包括X轴按键、Y轴按键、Z轴按键和数值按键。
[0006]作为优选的,所述的肋筋交叉设置在支撑座底部。
[0007]作为优选的,所述的XZ投影板安装槽和YZ投影板安装槽为凹槽结构。
[0008]作为优选的,所述的Z轴高度取值杆为伸缩杆结构。
[0009]本发明的有益效果是,本发明具有使用方便的优点,通过投影板和高度取值杆能够快速建立空间坐标系,并且能够在空间坐标系内建立坐标图形,便于清晰的观看图形在空间坐标系内的相对位置,因此,便于教师的讲解,并且能够使学生更容易理解。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本发明实施例所提供的总体组合结构示意图;
图2是本发明实施例所提供的总体分解结构示意图;
图3是本发明实施例所提供的XY投影板主视方向结构示意图;
图4是本发明实施例所提供的XY投影板底部立体结构示意图;
图5是本发明实施例所提供的支撑座顶部结构示意图;
图6是本发明实施例所提供的支撑座底部立体结构示意图;
图7为图5中A处放大结构示意图;
图中:100.投影板,110.XZ投影板,120.YZ投影板,130.XY投影板,131.坐标显示板,132.Y安装套,133.Y轴丝杆,134.Y轴导向杆,135.Y轴伺服电机,136.X轴安装套,137.X轴伺服电机,138.X轴丝杆,139.X轴导向杆,1310.滚动套,1311.滚动滑槽,1312.定位灯,200.支撑座,201.XZ投影板安装槽,202.YZ投影板安装槽,203.肋筋,204.滚轮,300.坐标输入键盘,400.Z轴高度取值杆。
【具体实施方式】
[0012]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0013]如图1-图7所示,图1是本发明实施例所提供的总体组合结构示意图;图2是本发明实施例所提供的总体分解结构示意图;图3是本发明实施例所提供的XY投影板主视方向结构示意图;图4是本发明实施例所提供的XY投影板底部立体结构示意图;图5是本发明实施例所提供的支撑座顶部结构示意图;图6是本发明实施例所提供的支撑座底部立体结构示意图;图7为图5中A处放大结构不意图。
[0014]在一种具体实施例中,提供了一种用于线性代数教学的机械装置,包括控制部分、投影板100和支撑座200,所述的支撑座200—侧边设有XZ投影板安装槽201,与XZ投影板安装槽201相邻的支撑座200另一侧边设有YZ投影板安装槽202,所述的支撑座200底部设有肋筋203,支撑座200底部安装有滚轮204;所述的投影板100包括XZ投影板110、YZ投影板120和XY投影板130 ;XZ投影板110与YZ投影板120侧面相连接,XZ投影板110通过XZ投影板安装槽201与XY投影板130相连接,YZ投影板120底部通过YZ投影板安装槽202与XY投影板130相连接,YZ投影板120顶部安装有坐标输入键盘300;XY投影板130顶部设有坐标显示板131,XY投影板130—侧边的两个顶端处设有Y轴安装套132,Υ轴丝杆133与Y轴导向杆134分别并列的安装在Y轴安装套132之间,Y轴丝杆133与Y轴导向杆134上安装有X轴安装套136,Y轴丝杆133与Y轴伺服电机135相连接,与设有Y轴安装套132相对应的XY投影板130的另一侧边内部设有滚动滑槽1311,所述的滚动滑槽1311上安装有滚动套1310,滚动套1310与X轴安装套136之间并列安装有X轴丝杆138和X轴导向杆139,X轴丝杆138与X轴伺服电机137相连接,X轴丝杆138和X轴导向杆139上安装有定位灯1312,所述的坐标显示板131上面部设有Z轴高度取值杆400;所述的控制部分包括Y轴伺服电机控制与驱动、X轴伺服电机控制与驱动部分、坐标输入键盘识别部分、定位灯控制部分和中央处理器。
[0015]作为优选的,所述的坐标输入键盘300包括X轴按键、Y轴按键、Z轴按键和数值按键,其中数值按键包括0-9数值按键,X轴按键、Y轴按键、Z轴按键分别控制坐标方向,数值按键控制坐标数值。
[0016]作为优选的,所述的肋筋203交叉设置在支撑座200底部,提高肋筋203固定能力,使XY投影板130具有稳定性。
[0017]作为优选的,所述的XZ投影板安装槽201和YZ投影板安装槽202为凹槽结构,能够对XZ投影板110和YZ投影板120进行固定,防止在使用过程中出现意外。
[0018]作为优选的,所述的Z轴高度取值杆400为伸缩杆结构,能够自由调整Z轴高度取值杆400的高度,所述的Z轴高度取值杆400上设有尺寸刻度,方便按照数值对Z轴高度取值杆400进行高度调节,Z轴高度取值杆400可以为多个,多个Z轴高度取值杆400根据X、Y、Z数值进行调整,在多个Z轴高度取值杆400顶端最终实现曲线结构。
[0019]具体工作过程,首先通过坐标输入键盘300输入空间点的坐标值,并将坐标数值数据传送至坐标输入键盘识别部分,并且通过坐标输入键盘识别部分检测输入的坐标数值是否符合规定的格式,坐标输入键盘识别部分再将坐标数值数据发送到中央处理器,通过中央处理器对坐标数值数据的处理并将处理后的信息发送至定位灯控制部分,定位灯控制部分再将信息分配给Y轴伺服电机控制与驱动部分、X轴伺服电机控制与驱动部分,通过Y轴伺服电机控制与驱动部分、X轴伺服电机控制与驱动部分将数字信号转化为模拟信号,并驱动Y轴伺服电机135和X轴伺服电机137转动,通过各轴丝杆传动,使定位灯1312到达X轴坐标的指定位置和Y轴坐标的指定位置,同时定位灯1312开启,将Z轴高度取值杆400调解长度等于空间点沿Z轴方向到达XY投影板130的距离,并且将Z轴高度取值杆400竖直放置在定位灯1312的正上方,因此,Z轴高度取值杆400的顶端位置就为空间点的位置,通过以上方法,能够在空间坐标系内设立多个空间点,并且能够通过细线将多个空间点连接起来,形成线、面或体,从而便于空间图形的观看。
[0020]以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种用于线性代数教学的机械装置,包括控制部分、投影板和支撑座,其特征在于,所述的支撑座一侧边设有XZ投影板安装槽,与XZ投影板安装槽相邻的支撑座另一侧边设有YZ投影板安装槽,所述的支撑座底部设有肋筋,支撑座底部安装有滚轮;所述的投影板包括XZ投影板、YZ投影板和XY投影板;XZ投影板与YZ投影板侧面相连接,XZ投影板通过XZ投影板安装槽与XY投影板相连接,YZ投影板底部通过YZ投影板安装槽与XY投影板相连接,YZ投影板顶部安装有坐标输入键盘;XY投影板顶部设有坐标显示板,XY投影板一侧边的两个顶端处设有Y轴安装套,Y轴丝杆与Y轴导向杆分别并列的安装在Y轴安装套之间,Y轴丝杆与Y轴导向杆上安装有X轴安装套,Y轴丝杆与Y轴伺服电机相连接,与设有Y轴安装套相对应的XY投影板的另一侧边内部设有滚动滑槽,所述的滚动滑槽上安装有滚动套,滚动套与X轴安装套之间并列安装有X轴丝杆和X轴导向杆,X轴丝杆与X轴伺服电机相连接,X轴丝杆和X轴导向杆上安装有定位灯,所述的坐标显示板上面部设有Z轴高度取值杆;所述的控制部分包括Y轴伺服电机控制与驱动、X轴伺服电机控制与驱动部分、坐标输入键盘识别部分、定位灯控制部分和中央处理器。2.如权利要求1所述的一种用于线性代数教学的机械装置,其特征在于,所述的坐标输入键盘包括X轴按键、Y轴按键、Z轴按键和数值按键。3.如权利要求1所述的一种用于线性代数教学的机械装置,其特征在于,所述的肋筋交叉设置在支撑座底部。4.如权利要求1所述的一种用于线性代数教学的机械装置,其特征在于,所述的XZ投影板安装槽和YZ投影板安装槽为凹槽结构。5.如权利要求1所述的一种用于线性代数教学的机械装置,其特征在于,所述的Z轴高度取值杆为伸缩杆结构。
【文档编号】G09B5/02GK105894870SQ201610504682
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】张洪艳, 王岩
【申请人】吉林化工学院
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