基于3D打印的地理学习装置的制作方法

本发明涉及教学用具，尤其涉及了基于3d打印的地理学习装置。

背景技术：

地理课对于大多数学校来说都把它当作是一门副课，学生学习的积极性、主动性不高，大多数教师仍然是靠一支粉笔、一张挂图满堂灌式的讲课。现今有了多媒体，教师的课件做的漂亮多了，还增加了一些视频教学，但是学生们仍然是兴趣索然。为此，教师们就从教育方式的改革着手，大力开展比如：引导式、探索式、一问一答式等教学模式，但是效果仍然不佳。

小学、初中的学生还处于活泼好动的年龄，要让他们能集中注意力认真学习某一门课程，非常有必要把动手操作与理论知识的探索相结合起来，让学生在动手操作的过程中真正主动的去学习、通过动手操作加深对相关知识的理解，这样能更好的提高学习效率。

因此，设计一款中国地理知识学习机，学习功能多样，有效增加趣味性，使学生在动手的同时加深印象，从而提高学习兴趣，成为教学的现实需要。

目前，专利号为201610400372.2的发明专利，还存在无法结合3d技术以及实现不同教学目的的缺陷。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中无法结合3d技术以及实现不同教学目的缺点，提供了基于3d打印的地理学习装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

基于3d打印的地理学习装置，包括学习机底板和与学习机底板固接的透明的观察侧壁，学习机底板和观察侧壁共同形成了一个上端开口的箱体，还包括安装机构和固定在安装机构上的3d打印机，安装机构包括第一导轨和第二导轨，第一导轨固定在观察侧壁的上端，第一导轨有两条，两条第一导轨平行设置，第二导轨的两端均设有与第一导轨配合的滑块，第一导轨和第二导轨在水平面上的投影相互垂直，第二导轨上安装有可沿第二导轨滑动的安装座，安装座具有升降结构，3d打印机安装在安装座上并由安装座的升降控制其工作高度，安装座的空间位置由第二导轨在第一导轨上的滑动以及安装座在第二导轨上的滑动控制，d打印机的打印口朝向学习机底板设置，观察侧壁上端安装有激光器，激光器向学习机底板投射激光；还包括控制器，控制器包括第一导轨模块、第二导轨模块、安装座模块和激光模块，第一导轨模块控制滑块在第一导轨内的移动，第二导轨模块控制安装座在第二导轨内的移动，安装座模块控制安装座升降并带动3d打印机升降，激光模块与激光器连接并控制激光器向学习机底板上投影激光图案。

作为优选，第一导轨上设有皮带轮、皮带和第一电机，第一电机与皮带轮连接并控制皮带轮的转动，皮带轮带动皮带移动，滑块固定在皮带上并由皮带带动移动；第一导轨模块与第一电机连接并控制第一电机的正反转。

作为优选，第二导轨的下表面上设有燕尾槽，燕尾槽内设有齿条，安装座的上表面安装有与燕尾槽配合的燕尾凸块，安装座通过燕尾凸块与燕尾槽的配合在第二导轨上滑动，安装座上还安装有第二电机和与齿条配合的齿轮，第二电机与齿轮连接并带动齿轮转动；第二导轨模块与第二电机连接并控制第二电机的正反转。

作为优选，安装座上安装有伸缩杆，d打印机固装在伸缩杆的下端；伸缩杆为液压伸缩杆，安装座模块与伸缩杆连接并控制伸缩杆升降。

作为优选，还包括摇杆，摇杆固装在学习机底板上，使用者摇动摇杆并输入摇杆信号，控制器还包括与摇杆连接并接收摇杆信号的摇杆模块，摇杆模块与第一导轨模块、第二导轨模块、安装座模块和激光模块并控制第一导轨模块、第二导轨模块、安装座模块和激光模块的工作。

作为优选，学习机底板包括固定支架、升降台和平板，固定支架的上端面上设有一个矩形开口，平板与开口配合，升降台位于平板下方并推动平板上下移动，当平板移动至上方时与开口配合并与观察侧壁形成上端开口的箱体。

作为优选，控制器还包括输入模块，输入模块与移动设备连接并接收移动设备发送的模型信号，输入模块接收模型信号后控制第一导轨模块、第二导轨模块、安装座模块和激光模块的工作。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：通过新型的3d技术和激光，使得学生在打印的同时，不仅增强了趣味性，还方便通过激光映射出不同的地图或者山体形状，使用范围广，操作简单。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的第一导轨的结构示意图。

图3是图1的第二导轨的结构示意图。

图4是图1的原理框图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—学习机底板、2—观察侧壁、3—安装机构、4—3d打印机、5—控制器、6—摇杆、7—激光器、11—固定支架、111—开口、12—升降台、13—平板、31—第一导轨、311—皮带轮、312—皮带、313—第一电机、32—第二导轨、321—滑块、322—燕尾槽、323—齿条、33—安装座、331—燕尾凸块、332—第二电机、333—齿轮、334—伸缩杆、51—第一导轨模块、52—第二导轨模块、53—安装座模块、54—激光模块、55—摇杆模块、56—输入模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

基于3d打印的地理学习装置，如图所示，包括学习机底板1和与学习机底板1固接的透明的观察侧壁2，学习机底板1和观察侧壁2共同形成了一个上端开口的箱体，还包括安装机构3和固定在安装机构3上的3d打印机4，安装机构3包括第一导轨31和第二导轨32，第一导轨31固定在观察侧壁2的上端，第一导轨32有两条，两条第一导轨31平行设置，第二导轨32的两端均设有与第一导轨31配合的滑块321，第一导轨31和第二导轨32在水平面上的投影相互垂直，第二导轨32上安装有可沿第二导轨33滑动的安装座33，安装座33具有升降结构，3d打印机4安装在安装座33上并由安装座33的升降控制其工作高度，安装座33的空间位置由第二导轨32在第一导轨31上的滑动以及安装座33在第二导轨32上的滑动控制，3d打印机4的打印口朝向学习机底板1设置，观察侧壁2上端安装有激光器7，激光器7向学习机底板1投射激光；还包括控制器5，控制器5包括第一导轨模块5q、第二导轨模块52、安装座模块53和激光模块54，第一导轨模块51控制滑块321在第一导轨31内的移动，第二导轨模块52控制安装座33在第二导轨32内的移动，安装座模块53控制安装座33升降并带动3d打印机4升降，激光模块54与激光器7连接并控制激光器7向学习机底板1上投影激光图案。

安装座33上安装有伸缩杆334，伸缩杆3d打印机4固装在伸缩杆334的下端；伸缩杆334为液压伸缩杆，安装座模块53与伸缩杆334连接并控制伸缩杆334升降。

还包括摇杆6，摇杆6固装在学习机底板1上，使用者摇动摇杆6并输入摇杆信号，控制器5还包括与摇杆6连接并接收摇杆信号的摇杆模块55，摇杆模块55与第一导轨模块51、第二导轨模块52、安装座模块53和激光模块54并控制第一导轨模块51、第二导轨模块52、安装座模块53和激光模块54的工作。

学习机底板1包括固定支架11、升降台12和平板13，固定支架11的上端面上设有一个矩形开口111，平板13与开口111配合，升降台12位于平板13下方并推动平板13上下移动，当平板13移动至上方时与开口111配合并与观察侧壁2形成上端开口的箱体。

使用者在使用时，可通过激光器7在学习机底板1上，此时学生可通过摇杆6控制3打印机的空间位置并，3d打印机即可按照激光器7的投影已经描绘，描绘后得到的地图或者山体模型，可通过升降台12的下降，从而带动学习机底板1下降并脱离观察侧壁2，学生可取出刚才打印的3d模型，本设计能增加学生的趣味性，增强对地理知识的记忆。

实施例2

与实施例1相同，不同的是第一导轨31上设有皮带轮311、皮带312和第一电机313，第一电机313与皮带轮311连接并控制皮带轮311的转动，皮带轮311带动皮带312移动，滑块321固定在皮带312上并由皮带312带动移动；第一导轨模块51与第一电机313连接并控制第一电机313的正反转。

第二导轨32的下表面上设有燕尾槽322，燕尾槽322内设有齿条323，安装座33的上表面安装有与燕尾槽322配合的燕尾凸块331，安装座33通过燕尾凸块331与燕尾槽322的配合在第二导轨32上滑动，安装座33上还安装有第二电机332和与齿条323配合的齿轮333，第二电机332与齿轮333连接并带动齿轮333转动；第二导轨模块52与第二电机332连接并控制第二电机332的正反转。

实施例3

与实施例1相同，不同的是控制器5还包括输入模块56，输入模块56与移动设备连接并接收移动设备发送的模型信号，输入模块56接收模型信号后控制第一导轨模块51、第二导轨模块52、安装座模块53和激光模块54的工作。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。