本发明涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种新型高精度教学用圆规。
背景技术
圆规是绘制圆形的常用绘图工具。现有的普通教学圆规通常包括一个手柄和与手柄相连的两条腿。一条腿的端部为针尖，另一条腿的端部为绘图笔尖。使用时将两条腿分开至所需半径，针尖固定于圆心，捏住手柄搓动旋转使绘图笔尖沿半径绘制弧线。普通教学圆规已应用多年，其结构及使用仍然存在缺点，比如，普通的教学圆规在绘图时，需要通过人力进行绘制，教师在长时间进行绘图教学操作时，手部会产生一定的酸痛感；同时，使用人力绘图，绘制圆弧的精度不够精确，从而影响后续教学的效果；另外，普通的教学圆规在绘图时，画的圆弧的半径或者直径难以确定，一般只是根据教师的经验来进行简单的示意。
为此，我们提出一种新型高精度教学用圆规来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种新型高精度教学用圆规。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种新型高精度教学用圆规，包括安装块，所述安装块中设有安装腔，且安装腔中设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿安装块的侧壁并连接有竖直设置的第一转轴，所述安装块的一侧侧壁通过第一阻尼转轴转动连接有横向设置的手柄，所述手柄的一侧侧壁通过固定装置与安装块的侧壁固定连接，所述手柄的一侧侧壁上设有环绕设有弧形凹槽，所述弧形凹槽中设有按钮，且按钮与驱动电机电连接，所述第一转轴远离安装块的一侧设有个横向设置的固定块，所述固定块的下侧侧壁上设有开口向下凹槽，所述凹槽的侧壁通过第二阻尼转轴分别转动连接有第一圆规脚和第二圆规脚，所述固定块的下侧侧壁上设有弧形块，所述弧形块的侧壁上设有弧形开口，且第一圆规脚和第二圆规脚插设在弧形开口中，所述第一圆规脚和第二圆规脚与弧形开口相接触的两侧均通过第二转轴转动连接有滚轮，所述第一圆规脚和第二圆规脚的下侧侧壁上设有套管，所述固定块的一侧侧壁上设有电子量角器，且固定块的另一侧侧壁上设有换算装置，所述换算装置的侧壁中设有显示器、输入面板以及电源，所述换算装置中设有处理模块，所述处理模块分别与显示器、输入面板以及电源电连接，所述弧形块的弧顶侧壁上设有竖直设置的固定杆，所述固定杆的侧壁上设有开口向下的安装孔，所述安装孔的侧壁上通过多个竖直设置的第一弹簧连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离第一弹簧的一侧通过竖直设置的第三转轴转动连接有吸盘。
优选的，所述固定装置包括设置在手柄中的滑腔，且滑腔的一侧侧壁上设有条形开口，所述滑腔的底部通过多个竖直设置的第二弹簧连接有移动杆，且移动杆远离第二弹簧的一侧贯穿滑腔的侧壁并连接有横向设置的压头，所述移动杆的一侧侧壁上设有横向设置的卡块，且卡块贯穿条形开口的侧壁设置，所述安装块的一侧侧壁上设有开口向下的卡槽，且卡块与卡槽相卡接设置。
优选的，所述安装腔的内壁上环绕设有消音棉。
优选的，所述手柄的上侧侧壁上设有开口向上的放置槽，所述放置槽的一侧侧壁上转动连接有横向设置的盖板，所述盖板的一侧侧壁上设有卡扣，所述手柄的一侧侧壁上设有与卡扣相匹配的扣台，所述固定杆与弧形块的侧壁之间采用可拆卸的螺纹连接。
优选的，所述手柄远离安装块的一端设有环形绳。
优选的，所述第一圆规脚与第二圆规脚相对的侧壁上设有凸块，所述第二圆规脚的一侧侧壁上设有与凸块相匹配的收纳槽。
优选的，所述压头的上侧侧壁上套设有海绵套，且海绵套的套口处采用松紧带紧固连接。
优选的，所述安装孔的内壁上对称设有两个开口相对的滑槽，所述伸缩杆的两侧侧壁上对称设有与滑槽相匹配的滑块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在安装块中设置驱动电机，通过驱动电机代替人力，来完成绘制弧线的操作，从而解放了人力，减小了教师的操作强度，从而避免教师长时间绘图时，手臂产生酸痛感；另外，通过驱动电机输出稳定的扭转力，从而保证绘制出来的弧线的精度；还有通过设置换算装置以及电子量角器，通过长度与角度的换算，从而确定绘制圆弧的半径或者直径；通过缓冲装置连接有伸缩杆，不仅可以保证两个圆规脚转动时所需要的支撑力，同时通过伸缩装置的伸缩范围，可以自由调节两个圆规脚下侧套管中的粉笔与黑板的摩擦力，从而避免了粉笔与黑板的摩擦而导致其被折断。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型高精度教学用圆规的结构示意图；
图2为本发明提出的一种新型高精度教学用圆规的后视的结构示意图；
图3为本发明提出的一种新型高精度教学用圆规的固定块的剖面结构示意图；
图4为图1中a处的结构示意图；
图5为图1中b处的结构示意图；
图6为本发明提出的一种新型高精度教学用圆规的框图。
图中：1安装块、2安装腔、3驱动电机、4第一转轴、5手柄、6盖板、7放置槽、8卡扣、9扣台、10弧形凹槽、11环形绳、12第二阻尼转轴、13电子量角器、14固定块、15弧形块、16弧形开口、17滚轮、18第二转轴、19第一圆规脚、20套管、21凸块、22吸盘、23第三转轴、24伸缩杆、25固定杆、26第二圆规脚、27收纳槽、28显示器、29输入面板、30换算装置、31第二弹簧、32滑腔、33压头、34移动杆、35卡槽、36卡块、37滑块、38滑槽、39凹槽、40第一弹簧、41安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种新型高精度教学用圆规，包括安装块1，安装块1中设有安装腔2，且安装腔2中设有驱动电机3，安装腔2的内壁上环绕设有消音棉，降低驱动电机3运转时带来的噪音污染，驱动电机3的输出轴贯穿安装块1的侧壁并连接有竖直设置的第一转轴4，安装块1的一侧侧壁通过第一阻尼转轴转动连接有横向设置的手柄5，手柄5的上侧侧壁上设有开口向上的放置槽7，放置槽7的一侧侧壁上转动连接有横向设置的盖板6，盖板6的一侧侧壁上设有卡扣8，手柄5的一侧侧壁上设有与卡扣8相匹配的扣台9，固定杆25与弧形块15的侧壁之间采用可拆卸的螺纹连接，可以将固定杆25从弧形块15中拆卸下来，并储放在放置槽7中，手柄5远离安装块1的一端设有环形绳11，可以将手柄5折叠后悬挂在墙壁上，便于取放，手柄5的一侧侧壁通过固定装置与安装块1的侧壁固定连接，固定装置包括设置在手柄5中的滑腔32，且滑腔32的一侧侧壁上设有条形开口，滑腔32的底部通过多个竖直设置的第二弹簧31连接有移动杆34，且移动杆34远离第二弹簧31的一侧贯穿滑腔32的侧壁并连接有横向设置的压头33，压头33的上侧侧壁上套设有海绵套，且海绵套的套口处采用松紧带紧固连接，防止按压压头33时手部被擦伤，使得按压时手部更加舒适，同时可以将坏旧的海绵套进行更换，移动杆34的一侧侧壁上设有横向设置的卡块36，且卡块36贯穿条形开口的侧壁设置，安装块1的一侧侧壁上设有开口向下的卡槽35，且卡块36与卡槽35相卡接设置，使得手柄5与安装块1的侧壁固定连接，防止两者之间发生转动，手柄5的一侧侧壁上设有环绕设有弧形凹槽10，弧形凹槽10中设有按钮，且按钮与驱动电机3电连接，第一转轴4远离安装块1的一侧设有个横向设置的固定块14，固定块14的下侧侧壁上设有开口向下凹槽39，凹槽39的侧壁通过第二阻尼转轴12分别转动连接有第一圆规脚19和第二圆规脚26，固定块14的下侧侧壁上设有弧形块15，弧形块15的侧壁上设有弧形开口16，且第一圆规脚19和第二圆规脚26插设在弧形开口16中，第一圆规脚19与第二圆规脚26相对的侧壁上设有凸块21，第二圆规脚26的一侧侧壁上设有与凸块21相匹配的收纳槽27，使得两个圆规脚靠拢在一起，第一圆规脚19和第二圆规脚26与弧形开口16相接触的两侧均通过第二转轴18转动连接有滚轮17，第一圆规脚19和第二圆规脚26的下侧侧壁上设有套管20，固定块14的一侧侧壁上设有电子量角器13，且固定块14的另一侧侧壁上设有换算装置30，换算装置30的侧壁中设有显示器28、输入面板29以及电源，换算装置30中设有处理模块，处理模块分别与显示器28、输入面板29以及电源电连接，弧形块15的弧顶侧壁上设有竖直设置的固定杆25，固定杆25的侧壁上设有开口向下的安装孔41，安装孔41的内壁上对称设有两个开口相对的滑槽38，伸缩杆24的两侧侧壁上对称设有与滑槽38相匹配的滑块37，使得伸缩杆24移动的更加稳定，防止其发生偏移，从而影响绘图的精度，安装孔41的侧壁上通过多个竖直设置的第一弹簧40连接有伸缩杆24，伸缩杆24远离第一弹簧40的一侧通过竖直设置的第三转轴23转动连接有吸盘22。
本发明，对于该新型教学用圆规在使用时，在放置槽7中取出固定杆25，将固定杆25与弧形开口16的侧壁螺纹连接上，在教学应用时，假设需要绘制半径为r的圆弧，确定第一圆规脚19或者第二圆规脚26的长度为l，从而求得所需打开两个圆规脚之间的角度大小α，根据正弦公式sin(α/2)＝r/2l，从而得到α＝2arcsin(r/2l)，只需要通过换算装置30中的输入面板29输入值r，由于在换算装置30中预设计算程序，程序如下：
在r输入后，通过处理模块进行运算处理后，将结果显示在显示器28中，然后，打开第一圆规脚19和第二圆规脚26，通过电子量角器13确定角度为α后，即可保证画出的圆弧的半径或者直径，画图操作时，将吸盘22吸在黑板中，教师手持手柄5中的弧形凹槽10处，轻微按压该圆规，使得第一弹簧40收缩，直到第一圆规脚19和第二圆规脚26同时与黑板相接触，按压按钮，启动驱动电机3，即可通过第一转轴4带动固定块14转动，从而第一圆规脚19和第二圆规脚26下侧的套管20中的粉笔在黑板上画图弧线，通过驱动电机3来代替人力，从而避免教师长时间绘图时，手部产生酸痛感，同时，驱动电机3输出力稳定均匀，从而保证了绘制弧线的精度，最后，在使用完毕该圆规时，转动固定杆25，将固定杆25从固定块14中卸下并放置在放置槽7中，再向下按压压头33，移动杆34带动卡块36向下移动，从而使得卡块36与卡槽35失去卡接状态，将手柄5转动一个直角后，再通过向下转动，使得手柄5与固定块14和弧形块15形成的平面相互平行，将两个圆规脚靠拢，从而将整个圆规折叠后通过环形绳11将其悬挂在墙壁处。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。