本发明涉及教学设备领域，具体涉及一种多功能教学演示装置。
背景技术：
写字板是教学工作中必不可少的演示装置。黑板是早期的写字板形态，但是由于使用黑板时需要用粉笔进行书写，而粉笔进行书写时容易出现掉灰等问题，极影响环境。因此，粉笔与黑板逐渐被水性笔和白板取代。
随着投影仪等电子化设备在教学中越来越广泛使用，教师在上课时逐渐很少使用水性笔和白板，而是采用课前准备好的ppt课件进行讲解。这样可以省去教师在白板上写字的时间，有效提高了上课效率。
然而，投影仪在投向如幕布等演示装置的时候，需要有光传输的路径，而讲台上供老师站立的站台位置有限，再加上大多数老师习惯性地在站台上走动，极易遮挡住投影仪和幕布，要么使投影仪无法在幕布上投影成像，使所有学生都无法观看投影内容，要么会遮挡住某一角度的学生视线，使一部分学生能够看到幕布上的投影内容，而另一些学生无法看到幕布上的投影内容。这些原因，都将影响学生的学习情况，产生不好的教学效果。
技术实现要素：
本发明意在提供一种避免老师遮挡幕布的多功能教学演示装置。
为达到以上目的，提供如下方案：
方案一：多功能教学演示装置，包括设置在站台上的滑轨，所述滑轨上滑动连接着两组显示单元，每组显示单元均包括一个幕布和设置在幕布前方的投影仪；所述滑轨的底端设置有多个可推动显示单元移动的气囊；所有气囊均连接在一起形成覆盖站台表面的脚垫；且两个气囊之间间隔设置有装有清水的液压囊，所有液压囊均连通；位于脚垫一侧的液压囊连接有伸到讲桌上方的出水管；所述出水管的下方设置有用来接水的水杯。
名词解释：
站台：指讲台上供老师站立的地方。
讲桌：指讲台上放置在站台前方，供老师放置书本等物品的地方。
本方案的优点在于：
所有气囊和液压囊一起形成了覆盖站台的脚垫，使老师在站台上行走移动，不可避免的就会挤压气囊和液压囊。而当气囊被挤压的时候，气囊远离人脚的一端凸起，即气囊在滑轨的底端凸起，在受到滑轨的挤压后气囊在滑轨内形成更高的凸起，能够挤压处于此位置上的显示单元，使其向旁边移动。因此，当老师踩踏到某一个气囊的时候，气囊会将显示单元推开，使显示单元和老师所站的位置错开，避免老师遮挡住显示单元。使学生能够清楚地通过投影仪在幕布上的投影进行学习，也方便老师利用幕布和投影仪进行教学演示。
此外，将投影仪和幕布作为一个显示单元进行同步移动，能够保证投影仪每时每刻都能准确无误地将影像投影到幕布上，避免因为投影仪和幕布之间的相对运动而造成投影不清楚的情况。
通过液压囊中装填的清水，使老师在每次踩踏时都能使一些清水进入到出水管中，因为出水管伸到讲台的上方，出水管本身存在着高度差，只有当出水管被填满后，出水管中的清水才会落到出水管出口下方的水杯中。因此，当老师在站台上反复走动到一定的时间后，清水开始从出水管进入到水杯中，再经过老师一段时间的反复踩踏后，清水会填满水杯，这个时候老师刚好因为一段时间的讲课会产生口渴的感觉，通过水杯进行喝水。通过液压囊、出水管和水杯的结构，不仅起到了自动倒水的作用，还起到了计时、提醒老师喝水的作用，整个步骤流畅，既不会影响到老师的正常教学，又自动为老师蓄满清水。
方案二：进一步，所述气囊包括两个球囊和连通球囊的连接管；所述连接管为刚性结构，所述连接管设置在滑轨的下方。
连接管只起到了传送气体的作用，气囊的膨胀和收缩主要通过两个球囊来实现，连接管是刚性结构，滑轨设置在连接管上，这样既保证了在气囊变化过程中滑轨的稳定性，又保证了滑轨内的球囊能够挤压膨胀形成凸起来推动显示单元移动。
方案三：进一步，所述液压囊设置在滑轨外侧且设置在相邻两个气囊的两个球囊之间，每个液压囊中均设有一个绕过球囊与另一液压囊连通的过滤管。
所有液压囊通过过滤管连通，过滤管绕过气囊的球囊，使得液压囊虽然间隔设置在两个气囊之间，但是，仍然是连接成一个整体的。液压囊设置的位置是滑轨外侧容易被人踩踏的位置，使得老师在来回行走移动的过程中踩踏液压囊，使液压囊中的水进入到出水管中。
方案四：进一步，所述过滤管与液压囊的连接处位于液压囊的上部。
因为重力作用，平时液压囊中的水很难进入到过滤管中，只有当液压囊被挤压的时候才能进入。
方案五：进一步，过滤管中径向设置有封堵过滤管的半透膜。
要通过一个过滤管进入到下一个过滤管，必须要经过该过滤管中的半透膜，半透膜是一种技术成熟的水过滤产品，这样经过多个过滤管的过滤，最终进入到出水管中的清水为过滤掉杂质的纯净水，更加适合老师在讲课累了后饮用。
方案六：进一步，所述出水管与过滤管连通，出水管中靠近过滤管的位置上设有仅允许水流入出水管的单向阀。
这样避免了出水管中的水倒流回液压囊中。
附图说明
图1为本发明多功能教学演示装置实施例1的结构示意图。
图2为图1中气囊和液压囊的连接结构示意图。
图3为本发明多功能教学演示装置实施例2的结构示意图。
图4为图3中气囊和液压囊的连接结构示意图。
图5为图3中第一球囊的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：站台1、讲桌2、幕布3、投影仪4、滑轨5、气囊6、液压囊7、出水管8、水杯9、过滤管10、半透膜11、单向阀12、磁铁块13、滑板14、第一球囊15、第二球囊16、电路板17、接触开关18、弹性块19、连接管20、挡片21、弹簧22、支撑条23、脚垫29、隔膜31、气管32、支撑座33、第一气缸34、第二气缸35、第一气腔36、第二气腔37。
实施例1
实施例基本如附图1所示多功能教学演示装置，包括布置在站台1上的滑轨5，所述滑轨5上滑动连接着两组显示单元，每组显示单元均包括一个沿着滑轨5滑动的滑板14，滑板14上安装了幕布3和设置在幕布3前方的投影仪4；投影仪4安装在幕布3的底部位置，不会遮挡住学生的视线。
所述滑轨5上的底端，在整个站台1上铺了由气囊6和液压囊7以及橡胶板一起组成的脚垫29。整个脚垫29如图1所示，形成一个个均匀分布的踩踏单元，踩踏单元从滑轨5内一直延伸到滑轨5外的站台1上。当老师踩踏到某一个踩踏单元的时候，会使踩踏单元中的气囊6被挤压，使位于滑轨5之间球囊充气变得凸起，凸起的球囊挤开原本处于此位置的滑板14，使滑板14带动设置在其上的幕布3和投影仪4沿着滑轨5向该球囊的两侧移开。
具体地踩踏单元的结构，如图2所示，气囊6包括一个设置在滑轨5轨道内的球囊以及一个设置在滑轨5和讲台之间的球囊，两个球囊之间通过连接管20连通。液压囊7球囊都采用橡胶材料制成，连接管20采用金属材料制成，所述连接管20安装在滑轨5的下方，用来支撑滑轨5。连接管20只起到了传送气体的作用，气囊6的膨胀和收缩主要通过两个球囊来实现，连接管20是刚性结构，滑轨5设置在连接管20上，这样既保证了在气囊6变化过程中滑轨5的稳定性，又保证了滑轨5内的球囊能够挤压膨胀形成凸起来推动显示单元移动。
两个气囊6位于滑轨5外侧的球囊之间紧密粘接有装满清水的液压囊7，所有液压囊7均连接有过滤管10，通过过滤管10将所有液压囊7彼此连通。位于脚垫29左侧的液压囊7通过过滤管10连接有伸到讲桌2上方的出水管8。为了保证所有过滤管10能够及时将从液压囊7中挤压出来的水传送到出水管8中，在所有液压囊7之间螺纹连接与所有过滤管10连通的收集管，那么在左侧也是收集管直接与出水管8连通，在出水管8靠近收集管的位置安装单向阀12。通过单向阀12，使水只能进入到出水管8中，避免水从出水管8中倒流。
为了方便，在脚垫29的右侧上连通有用来向液压囊7内灌水的进水管8，和螺纹连接在进水口
将出水管8牵引到讲台上方，通过螺钉连接在讲台上的支架固定住出水管8及出水管8的出水口，同时在支架上套接有杯套，杯套位于出水管8出水口的下方，在杯套中卡接有用来从出水管8出水口接水的水杯9。
所有液压囊7通过过滤管10连接，过滤管10绕过气囊6的球囊，使得液压囊7虽然间隔设置在两个气囊6之间，但是，仍然是连接成一个整体的。液压囊7设置的位置是滑轨5外侧容易被人踩踏的位置，使得老师在来回行走移动的过程中踩踏液压囊7，使液压囊7中的水进入到出水管8中。
过滤管10与液压囊7的连接处位于液压囊7的上部。因为重力作用，平时液压囊7中的水很难进入到过滤管10中，只有当液压囊7被挤压的时候才能进入。
过滤管10中径向卡接有封堵过滤管10的半透膜11。要通过一个过滤管10进入到下一个过滤管10，必须要经过该过滤管10中的半透膜11，半透膜11是一种技术成熟的水过滤产品，这样经过多个过滤管10的过滤，最终进入到出水管8中的清水为过滤掉杂质的纯净水，更加适合老师在讲课累了后饮用。
所有气囊6和液压囊7一起形成了覆盖站台1的脚垫29，使老师在站台1上行走移动，不可避免的就会挤压气囊6和液压囊7。而当气囊6被挤压的时候，气囊6远离人脚的一端凸起，即气囊6在滑轨5的底端凸起，在受到滑轨5的挤压后气囊6在滑轨5内形成更高的凸起，能够挤压处于此位置上的显示单元，使其向旁边移动。因此，当老师踩踏到某一个气囊6的时候，气囊6会将显示单元推开，使显示单元和老师所站的位置错开，避免老师遮挡住显示单元。使学生能够清楚地通过投影仪4在幕布3上的投影进行学习，也方便老师利用幕布3和投影仪4进行教学演示。
此外，将投影仪4和幕布3作为一个显示单元进行同步移动，能够保证投影仪4每时每刻都能准确无误地将影像投影到幕布3上，避免因为投影仪4和幕布3之间的相对运动而造成投影不清楚的情况。
通过液压囊7中装填的清水，使老师在每次踩踏时都能使一些清水进入到出水管8中，因为出水管8伸到讲台的上方，出水管8本身存在着高度差，只有当出水管8被填满后，出水管8中的清水才会落到出水管8出口下方的水杯9中。因此，当老师在站台1上反复走动到一定的时间后，清水开始从出水管8进入到水杯9中，再经过老师一段时间的反复踩踏后，清水会填满水杯9，这个时候老师刚好因为一段时间的讲课会产生口渴的感觉，通过水杯9进行喝水。通过液压囊7、出水管8和水杯9的结构，不仅起到了自动倒水的作用，还起到了计时、提醒老师喝水的作用，整个步骤流畅，既不会影响到老师的正常教学，又自动为老师蓄满清水。
实施例2
与实施例1不同的是，投影仪4与幕布3并没有安装在一起，两者无法实现联动。气囊6包括第一球囊15和第二球囊16。
具体地，如图3和图4所示，投影仪4的底端螺钉连接有支撑座33，支撑座33的底端通过销钉铰接在讲桌2上，既方便安装设置，又不影响支撑座33带动投影仪4偏转。支撑座33可以设置在站台1上也可以设置在讲桌2上，设置在讲桌2上可以避免占用站台1位置，避免影响老师在站台1走动。支撑座33的中间一体成型连接有一个矩形块，矩形块的两侧分别安装有第一气缸34和第二气缸35，左侧的第一气缸34和右侧的第二气缸35分别通过一个中空的安装座连接在讲桌2上。第一气缸34和第二气缸35的活塞杆与支撑座33的矩形块抵接，能够推动支撑座33带动投影仪4偏转。
所述气囊6包括通过连接管20彼此粘接连通的第一球囊15和第二球囊16。
所述第二球囊16内设有分隔第二球囊16的隔膜31；隔膜31和第二球囊16、第一球囊15一样采用橡胶材料。所述第一球囊15位于站台1与站台1墙壁的连接处；所述第二球囊16远离第一球囊15的一端连通有气管32。
如图4和图5所示，所述第一球囊15的体积小于第二球囊16；在第一球囊15内安装有pcb电路板17；所述电路板17上设有电磁铁组以及与电磁铁组串联的接触开关18。电磁铁组采用两个相对设置的电磁铁，使两个电磁铁分别与该第一球囊15两侧的两个滑板14上的磁铁块13彼此靠近的一面磁性均相同，这样在电磁铁组通电的时候，第一球囊15中电磁铁组产生的磁力能够向两边推开相邻的两个滑板14，进而使设置在这两个滑板14上的显示单元被推开。
所述第一球囊15内安装有充气可按动接触开关18的弹性块19；所有气囊6的第二球囊16连接成形成覆盖站台1表面的脚垫29；所述弹性块19设置在靠近连接管20的位置上，所述电路板17设置在弹性块19的相对位置上。当气流通过连接管20进入到第一气囊6的时候，先冲击弹性块19，然后气流才进入到第一气囊6使第一气囊6凸起。
第一球囊15和第二球囊16之间连接有连接管20；所述连接管20为刚性结构。幕布3就是安装在连接管20的上方。
连接管20只起到了传送气体的作用，气囊6的膨胀和收缩主要通过两个球囊来实现，连接管20是刚性机构，可以在连接管20上放置其他设备。第一球囊15紧靠站台1墙壁，而老师一般不会站在那里，连接管20紧挨着第一球囊15，其长度较短，同样不影响老师对第二球囊16的踩踏。
弹性块19包括用来封堵连接管20的挡片21以及连接在连接管20和挡片21之间的四个弹簧22。
挡片21封堵连接管20，使通过连接管20进入到第一气囊6的气流能够全部用来作用在挡片21上，使挡片21向远离连接管20的方向移动，用来按动电路板17上的接触开关18。弹簧22为拉簧，当没有气流进入的时候，用来将挡片21拉紧在连接管20上。
在连接管20靠近第一球囊15的端部，一体成型有伸进第一球囊15的四根支撑条23，支撑条23的端部与电路板17焊接。通过支撑条23保证电路板17的位置固定，使挡片21在弹开的时候能够触碰到电路板17上的接触开关18。
四个支撑条23的内侧开有滑槽，挡片21的四个角滑动连接在每个滑槽中，四个支撑条23对挡片21起导向作用，使挡片21在被气流推动的时候能够沿着支撑条23延伸的方向向前移动，使挡片21在滑动的时候，能够准确无误地触碰到接触开关18。
所有第二球囊16和液压囊7一起形成了覆盖站台1的脚垫29，使老师在站台1上行走移动，不可避免的就会挤压第二球囊16和液压囊7。而当第二球囊16被挤压的时候，气流经过连接管20向气囊6远离人脚的一端的第一球囊15流动。在流动的过程中，气流推动封堵住连接管20的挡片21，挡片21沿着四个支撑条23向前滑动，直到挡片21撞击设置在挡片21前方相对设置的电路板17后挡片21停止继续向前滑动，挡片21在撞击电路板17的时候通过撞击力按动焊接在电路板17上并与挡片21正对的接触开关18，使接触开关18闭合，电磁铁组通电产生磁性与两个磁铁块13相同，产生排斥力，与此同时，因为挡片21离开连接管20，使气流失去阻挡进入到第一气囊6中，使第一气囊6向上凸起将两侧的滑板14推开，使两个滑板14之间被隔开，然后通过电磁铁组分别与两个滑板14上镶嵌的磁铁块13之间产生的磁力将两个滑板14推得更远，使老师在踩踏到某个气囊6后，以该气囊6为分界线将两侧或者单侧的显示单元推开，使显示单元和老师所站的位置错开，避免老师遮挡住显示单元。使学生能够清楚地通过投影仪4在幕布3上的投影进行学习，也方便老师利用幕布3和投影仪4进行教学展示。
每个滑板14上的磁铁块13都至少有两个，分别镶嵌在滑板14沿着滑轨5长度方向的两端。如果老师刚好站在两个显示单元的一侧，这个时候第一球囊15就是单侧推动显示单元向远离老师所站位置移动。
第一球囊15凸起，即气囊6在滑轨5的底端凸起，在受到滑轨5的挤压后气囊6在滑轨5内形成更高的凸起，能够挤压处于此位置上的显示单元，使其向旁边移动。因此，当老师踩踏到某一个气囊6的时候，气囊6会将显示单元推开，使显示单元和老师所站的位置错开，避免老师遮挡住显示单元。使学生能够清楚地通过投影仪4在幕布3上的投影进行学习，也方便老师利用幕布3和投影仪4进行教学演示。
所述投影仪4设置在站台1和讲桌2的长度方向的中线a的位置上。站台1和讲桌2长度方向的中线a重合，幕布3和投影仪4都设置在这个中线位置上，说明投影仪4与幕布3正对，同时说明位于投影仪4两侧的站台1面积相等。即投影仪4和幕布3设置在整个讲台的中间位置上，这样不仅看上去美观，也使得投影仪4两侧具有相同数量的气囊6，使得第一气缸34和第二气缸35能够向支撑座33提供相同的推力，使老师站在投影仪4两侧相对称的位置上时，投影仪4的偏转位置也对称。
隔膜31将第二球囊16分隔成与第一球囊15连通的第一气腔36以及与气管32连通的第二气腔37；每个第二气腔37的体积朝着远离投影仪4的逐渐递减，即朝着远离中线a的方向体积递减。
第二气腔37离投影仪4位置越远时，当老师站立在该第二气腔37所在气囊6的位置上时距离投影仪4越远，越不可能遮挡投影仪4，因此越远离投影仪4的第二气腔37体积越小，其能够容纳的气体量就越小，进入气缸的气流越小，使气缸推动支撑座33偏转的力越小，使支撑座33和投影仪4偏转的方向越小。而在距离投影仪4越近的第二气腔37所在位置距离投影仪4越近，老师站在对应位置上时越可能遮挡投影仪4，因此第二气腔37的体积越大，能够产生越大的气流，使气缸产生越大的力推动支撑座33，使投影仪4偏转越大，能够有效避免老师的遮挡。
沿着投影仪4两侧方向，各个气囊6对投影仪4的偏转驱动作用递减，使通过第二气腔37体积的大小设置，来调节不同位置上投影仪4偏转角度的调节。
两个沿着投影仪4所在位置对称设置，即沿着中线a对称设置的第二球囊16，其第二气腔37的体积相等。
方便在投影仪4两侧对称的位置上，使气囊6具有同等力量推动投影仪4进行对称角度的偏转。
在投影仪4，即中线a位置左侧的所有第二球囊16连通的气管32均与同一个送气管32连通，该送气管32从讲桌2的底部贯穿讲桌2，再穿过中空的安装座与第一气缸34连通。在投影仪4，即中线a位置右侧的所有第二球囊16连通的气管32均与同一个送气管32连通，该送气管32从讲桌2的底部贯穿讲桌2，再穿过中空的安装座与第二气缸35连通。
因为第二球囊16中设置有隔膜31，使得第二球囊16在被踩踏的时候气体分别从两端进入到第一球囊15和气管32中。进入到第一球囊15中的气体在被踩踏挤压的过程中形成气流，使弹性块19被气流推动，使弹性块19按动电路板17上的接触开关18，使接触开关18闭合，使与接触开关18串联的电磁铁组通电推动幕布3向远离老师站立的位置移动。
而进入到气管32中的气流会根据老师具体站立在投影仪4的哪一侧，向着与老师处于同侧的气缸进行通气，使气缸的活塞杆推动支撑座33朝着远离老师站立位置的方向偏转。即老师站在位置，投影仪4会朝着这个位置的反方向偏转，避免老师站在幕布3和投影仪4之间，遮挡住投影仪4。投影仪4总会与两个幕布3中的一个通向移动，能够将投影仪4中的影像投射到幕布3上。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。