一种数学随机变量演示装置的制作方法

本实用新型涉及一种演示装置，尤其涉及一种数学随机变量演示装置。

背景技术：

数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科，从某种角度看属于形式科学的一种。而在人类历史发展和社会生活中，数学也发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。

随机变量表示随机试验各种结果的实值单值函数。例如某一时间内公共汽车站等车乘客人数，电话交换台在一定时间内收到的呼叫次数等等，都是随机变量的实例。

现有的演示装置存在演示不直观、学生难以理解、操作复杂的缺点，因此亟需研发一种演示直观、学生容易理解、操作简单的数学随机变量演示装置。

技术实现要素：

（1）要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有的演示装置存在演示不直观、学生难以理解、操作复杂的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种演示直观、学生容易理解、操作简单的数学随机变量演示装置。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种数学随机变量演示装置，包括有底板、支杆Ⅰ、球箱Ⅰ、球箱Ⅱ、电机Ⅰ、支杆Ⅱ、轴承座Ⅰ、箱体、平板、升降气缸、拇指气缸Ⅰ、导向套、电机Ⅱ、顶板、电机Ⅲ、丝杆Ⅰ、螺母Ⅰ、轴承座Ⅱ、丝杆Ⅱ、导向杆、螺母Ⅱ、支杆Ⅲ和拇指气缸Ⅱ，底板上从左至右依次设置有支杆Ⅰ、球箱Ⅰ、球箱Ⅱ、电机Ⅰ、支杆Ⅱ和轴承座Ⅰ，电机Ⅰ的顶部连接有箱体，支杆Ⅱ的顶部水平连接有平板，平板底部左侧竖直设有升降气缸，升降气缸的伸缩杆上连接有拇指气缸Ⅰ，拇指气缸Ⅰ位于箱体的正上方，支杆Ⅰ上设有导向套，导向套和支杆Ⅰ滑动式连接，导向套的右侧上方安装有电机Ⅱ，支杆Ⅰ的顶部设有顶板，顶板底部右侧安装有电机Ⅲ，电机Ⅲ和轴承座Ⅰ之间连接有丝杆Ⅰ，丝杆Ⅰ上设有螺母Ⅰ，螺母Ⅰ的左侧上方设有轴承座Ⅱ，轴承座Ⅱ和电机Ⅱ之间连接有丝杆Ⅱ，导向套的右侧下方和螺母Ⅰ的左侧下方之间连接有导向杆，导向杆和丝杆Ⅱ上设有螺母Ⅱ，螺母Ⅱ和导向杆滑动式连接，螺母Ⅱ的下端竖直设有支杆Ⅲ，支杆Ⅲ的下端连接有拇指气缸Ⅱ。

优选地，还包括有橡胶块，拇指气缸Ⅰ和拇指气缸Ⅱ的内侧均设置有橡胶块。

优选地，电机Ⅰ为伺服电机。

工作原理：演示时，先将两种不同颜色的球体分别放入球箱Ⅰ和球箱Ⅱ内，启动电机Ⅱ逆时针转动，带动丝杆Ⅱ逆时针转动，使螺母Ⅱ向左移动，当拇指气缸Ⅱ移动到球箱Ⅰ的正上方时，关闭电机Ⅱ。启动电机Ⅲ顺时针转动，带动丝杆Ⅰ顺时针转动，使螺母Ⅰ向下移动，导向杆、螺母Ⅱ和拇指气缸Ⅱ随之向下移动，导向套在支杆Ⅰ上向下滑动。当拇指气缸Ⅱ位于球箱Ⅰ内时，关闭电机Ⅲ，控制拇指气缸Ⅱ将球箱Ⅰ内的其中一个球夹住，夹住后，启动电机Ⅲ逆时针转动，导向杆、螺母Ⅱ和拇指气缸Ⅱ随之向上移动，当拇指气缸Ⅱ高于箱体时，关闭电机Ⅲ。启动电机Ⅱ顺时针转动，使螺母Ⅱ向右移动，当拇指气缸Ⅱ位于箱体上方时，关闭电机Ⅱ。控制拇指气缸Ⅱ将球松开，使球落入箱体内。启动电机Ⅱ逆时针转动，使螺母Ⅱ向左移动，当拇指气缸Ⅱ位于球箱Ⅱ的正上方时，关闭电机Ⅱ。启动电机Ⅲ顺时针转动，螺母Ⅱ和拇指气缸Ⅱ随之向下移动，当拇指气缸Ⅱ位于球箱Ⅱ内时，关闭电机Ⅲ，控制拇指气缸Ⅱ将球箱Ⅱ内的其中一个球夹住，夹住后重复以上操作，将所夹球箱Ⅱ内的球放入箱体内。再重复以上操作，使箱体内放入若干个相同数量且两种不同颜色的球体，再启动电机Ⅰ旋转，箱体随之旋转，箱体内的球体做随机运动，旋转一段时间后，关闭电机Ⅰ。控制升降气缸Ⅰ伸长，使拇指气缸Ⅰ伸入箱体内，再控制拇指气缸Ⅰ将箱体内的其中一个球夹住，夹住后控制升降气缸Ⅰ缩短，这样就能观看所夹球的颜色，如此多次重复以上操作将球夹起，来观察各种颜色球被夹起的随机性，提高了随机变量演示时的直观性。

因为还包括有橡胶块，拇指气缸Ⅰ和拇指气缸Ⅱ的内侧均设置有橡胶块，橡胶块能使指气缸Ⅰ和拇指气缸Ⅱ将球夹得更紧，保护球不被磨损。

因为电机Ⅰ为伺服电机，所以能够更精准地控制其转速，能够方便调节箱体转动的速度。

（3）有益效果

本实用新型达到了演示直观、学生容易理解、操作简单的效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2为本实用新型的第二种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-底板，2-支杆Ⅰ，3-球箱Ⅰ，4-球箱Ⅱ，5-电机Ⅰ，6-支杆Ⅱ，7-轴承座Ⅰ，8-箱体，9-平板，10-升降气缸，11-拇指气缸Ⅰ，12-导向套，13-电机Ⅱ，14-顶板，15-电机Ⅲ，16-丝杆Ⅰ，17-螺母Ⅰ，18-轴承座Ⅱ，19-丝杆Ⅱ，20-导向杆，21-螺母Ⅱ，22-支杆Ⅲ，23-拇指气缸Ⅱ，24-橡胶块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种数学随机变量演示装置，如图1-2所示，包括有底板1、支杆Ⅰ2、球箱Ⅰ3、球箱Ⅱ4、电机Ⅰ5、支杆Ⅱ6、轴承座Ⅰ7、箱体8、平板9、升降气缸10、拇指气缸Ⅰ11、导向套12、电机Ⅱ13、顶板14、电机Ⅲ15、丝杆Ⅰ16、螺母Ⅰ17、轴承座Ⅱ18、丝杆Ⅱ19、导向杆20、螺母Ⅱ21、支杆Ⅲ22和拇指气缸Ⅱ23，底板1上从左至右依次设置有支杆Ⅰ2、球箱Ⅰ3、球箱Ⅱ4、电机Ⅰ5、支杆Ⅱ6和轴承座Ⅰ7，电机Ⅰ5的顶部连接有箱体8，支杆Ⅱ6的顶部水平连接有平板9，平板9底部左侧竖直设有升降气缸10，升降气缸10的伸缩杆上连接有拇指气缸Ⅰ11，拇指气缸Ⅰ11位于箱体8的正上方，支杆Ⅰ2上设有导向套12，导向套12和支杆Ⅰ2滑动式连接，导向套12的右侧上方安装有电机Ⅱ13，支杆Ⅰ2的顶部设有顶板14，顶板14底部右侧安装有电机Ⅲ15，电机Ⅲ15和轴承座Ⅰ7之间连接有丝杆Ⅰ16，丝杆Ⅰ16上设有螺母Ⅰ17，螺母Ⅰ17的左侧上方设有轴承座Ⅱ18，轴承座Ⅱ18和电机Ⅱ13之间连接有丝杆Ⅱ19，导向套12的右侧下方和螺母Ⅰ17的左侧下方之间连接有导向杆20，导向杆20和丝杆Ⅱ19上设有螺母Ⅱ21，螺母Ⅱ21和导向杆20滑动式连接，螺母Ⅱ21的下端竖直设有支杆Ⅲ22，支杆Ⅲ22的下端连接有拇指气缸Ⅱ23。

还包括有橡胶块24，拇指气缸Ⅰ11和拇指气缸Ⅱ23的内侧均设置有橡胶块24。

电机Ⅰ5为伺服电机。

工作原理：演示时，先将两种不同颜色的球体分别放入球箱Ⅰ3和球箱Ⅱ4内，启动电机Ⅱ13逆时针转动，带动丝杆Ⅱ19逆时针转动，使螺母Ⅱ21向左移动，当拇指气缸Ⅱ23移动到球箱Ⅰ3的正上方时，关闭电机Ⅱ13。启动电机Ⅲ15顺时针转动，带动丝杆Ⅰ16顺时针转动，使螺母Ⅰ17向下移动，导向杆20、螺母Ⅱ21和拇指气缸Ⅱ23随之向下移动，导向套12在支杆Ⅰ2上向下滑动。当拇指气缸Ⅱ23位于球箱Ⅰ3内时，关闭电机Ⅲ15，控制拇指气缸Ⅱ23将球箱Ⅰ3内的其中一个球夹住，夹住后，启动电机Ⅲ15逆时针转动，导向杆20、螺母Ⅱ21和拇指气缸Ⅱ23随之向上移动，当拇指气缸Ⅱ23高于箱体8时，关闭电机Ⅲ15。启动电机Ⅱ13顺时针转动，使螺母Ⅱ21向右移动，当拇指气缸Ⅱ23位于箱体8上方时，关闭电机Ⅱ13。控制拇指气缸Ⅱ23将球松开，使球落入箱体8内。启动电机Ⅱ13逆时针转动，使螺母Ⅱ21向左移动，当拇指气缸Ⅱ23位于球箱Ⅱ4的正上方时，关闭电机Ⅱ13。启动电机Ⅲ15顺时针转动，螺母Ⅱ21和拇指气缸Ⅱ23随之向下移动，当拇指气缸Ⅱ23位于球箱Ⅱ4内时，关闭电机Ⅲ15，控制拇指气缸Ⅱ23将球箱Ⅱ4内的其中一个球夹住，夹住后重复以上操作，将所夹球箱Ⅱ4内的球放入箱体8内。再重复以上操作，使箱体8内放入若干个相同数量且两种不同颜色的球体，再启动电机Ⅰ5旋转，箱体8随之旋转，箱体8内的球体做随机运动，旋转一段时间后，关闭电机Ⅰ5。控制升降气缸10Ⅰ伸长，使拇指气缸Ⅰ11伸入箱体8内，再控制拇指气缸Ⅰ11将箱体8内的其中一个球夹住，夹住后控制升降气缸10Ⅰ缩短，这样就能观看所夹球的颜色，如此多次重复以上操作将球夹起，来观察各种颜色球被夹起的随机性，提高了随机变量演示时的直观性。

因为还包括有橡胶块24，拇指气缸Ⅰ11和拇指气缸Ⅱ23的内侧均设置有橡胶块24，橡胶块24能使指气缸Ⅰ和拇指气缸Ⅱ23将球夹得更紧，保护球不被磨损。

因为电机Ⅰ5为伺服电机，所以能够更精准地控制其转速，能够方便调节箱体8转动的速度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。