可移動式自動收作業(yè)機

李齊

摘 要：隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，課堂教室的輔助儀器會更加趨于便捷化和自動化。該文所介紹的一種可移動式自動收作業(yè)機可以自由在教室內(nèi)移動收取作業(yè)，按照序號排列學(xué)生的作業(yè)并對作業(yè)打包，為任課教師和課代表收取作業(yè)和清點數(shù)目提供很大便利。

關(guān)鍵詞：收作業(yè)機 可移動 排序 打包

中圖分類號：U269 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0081-01

在學(xué)生課外作業(yè)任務(wù)并不輕松的今天，作為課代表，當(dāng)課前穿梭于教室的各個角落向每位同學(xué)收取作業(yè)時，未免會感到麻煩和疲倦，而收完作業(yè)后對作業(yè)按照學(xué)號排列好、整理打包、清點作業(yè)上交情況又是一項不輕松的任務(wù)。因此，人工收取作業(yè)是個費時費力的過程，為了對任課教師和課代表在收作業(yè)方面減負(fù)，筆者設(shè)計了一款可移動式自動收作業(yè)機。它可以代替課代表到教室的各個角落收取學(xué)生的作業(yè)，并提醒學(xué)生按照學(xué)號排列作業(yè)順序，收取完畢后可將作業(yè)自動打包，課代表即可將作業(yè)交給老師并上報交作業(yè)的情況。

1 結(jié)構(gòu)組成及相關(guān)功能

為了達(dá)到自動移動、對作業(yè)排序、自動打包、便于清點等目的，可移動式自動收作業(yè)機由三部分組成：排序槽蓋、作業(yè)本箱體、底盤。以下是具體結(jié)構(gòu)和各自功能的介紹。

1.1 排序槽蓋

排序槽蓋上面，依次排列著30個投入作業(yè)的槽口，槽為通槽，槽口長220 mm，寬8 mm，最大可滿足A4紙作業(yè)本大小需求。槽口一端按順序貼有每位同學(xué)的學(xué)號標(biāo)簽，收作業(yè)時學(xué)生把自己的作業(yè)投入代表自己學(xué)號的槽口中。每個標(biāo)簽旁有LED燈，LED燈的亮滅情況分別代表該同學(xué)的作業(yè)是否上交。（LED燈亮滅原因下文詳述）。在槽蓋的一個邊角有一個顯示屏，可根據(jù)亮起的LED燈的數(shù)目顯示當(dāng)前箱體內(nèi)作業(yè)本的總份數(shù)。槽蓋的上面有電路為LED燈輸送信號。為安全起見，槽蓋上的電路有可控開關(guān)。排序槽蓋蓋在作業(yè)箱體上，槽與槽之間的隔板可直接接觸箱體底部，整個槽蓋可以自由拿起放下。收好作業(yè)后課代表可根據(jù)LED燈的指示情況清點作業(yè)，然后取下槽蓋，把作業(yè)本從箱體拿出。

1.2 作業(yè)本箱體

作業(yè)本箱體置于底盤上，由底面控制板、可控升降軌道和殼體組成。

作業(yè)本箱體底部控制板上排列著30個小型的壓力傳感器，每個壓力傳感器對應(yīng)排序槽蓋上的每個槽，每個傳感器都和箱體側(cè)面的電路連接。在槽蓋蓋在箱體上后，槽蓋上的的電路與殼體側(cè)面的電路、箱體底部的壓力傳感器接通。當(dāng)學(xué)生將作業(yè)本由槽口投入箱體，壓力傳感器受到壓力作用產(chǎn)生電信號，電信號使槽蓋上面的LED燈亮，表示該同學(xué)已交作業(yè)。

收作業(yè)前，課代表可把包裝袋攤開置于箱體底部，包裝袋的上端兩側(cè)貼在可升降的內(nèi)壁軌道上。在作業(yè)收取完畢后，按一下槽蓋上的按鈕，升降軌道帶動包裝袋側(cè)面上升，作業(yè)本就被包在包裝袋中，完成自動打包。課代表在統(tǒng)計好交作業(yè)的情況后，切斷電路，取下槽蓋，即可把打包完成的作業(yè)本提出了。

此外，殼體和槽蓋均采用硬質(zhì)塑料，輕便實用，減輕了底盤的負(fù)擔(dān)。而整個收作業(yè)機的控制部分在箱體下面有序布置。箱體底部有充電裝置，可以對收作業(yè)機進(jìn)行充電，達(dá)到循環(huán)利用的效果。

1.3 底盤

底盤部分負(fù)責(zé)收作業(yè)機在教室內(nèi)的移動。底盤可以通過無線遙控來控制方向和速度。更方便的是，可以對底盤提前設(shè)定線路，比如讓收作業(yè)機從教室前排逐步移動到教室后排，設(shè)定每兩次停留之間行進(jìn)的距離，每到一張課桌前停留10 s，讓學(xué)生把作業(yè)投入自己學(xué)號對應(yīng)的槽內(nèi)，這樣就可以大大提高收作業(yè)的效率。

底盤選定使用三輪全向底盤，原因如下：三輪底盤有平衡性高、便于控制、定位精準(zhǔn)度較高、成本較低的優(yōu)點，移動靈活，并且可以實現(xiàn)原地自轉(zhuǎn)，使收作業(yè)機在教室內(nèi)的轉(zhuǎn)彎、移動更為便利。在驅(qū)動程序的控制下，底盤通過三個電機控制三個輪子的速度，合成出最終需要的，底盤質(zhì)心的移動速度，最終決定移動方向。

三輪全向底盤由支架部分和全向輪驅(qū)動部分組成。底盤支架由合金鋼方管焊接而成，全向輪驅(qū)動裝置由螺母、全向輪、軸承蓋、軸承座、軸、梅花十字聯(lián)軸器、電機組成，將軸承座用螺釘連接固定在底盤支架上，從而使整個底盤成為一個整體。經(jīng)過嚴(yán)格的強度校核，底盤的支架部分符合強度需求，以載動較重的盛滿作業(yè)本的箱體。

2 產(chǎn)品特點及創(chuàng)新點

可移動式自動收作業(yè)機是一種全新理念下的產(chǎn)品，它致力于服務(wù)教師和學(xué)生，實現(xiàn)教室用具的自動化和人性化，可以大大減輕課代表的收作業(yè)負(fù)擔(dān)。此外，底盤部分和上面的箱體、槽蓋是可分離的，對于產(chǎn)品的維修保養(yǎng)有重要意義。

本產(chǎn)品的創(chuàng)新點在于自動收作業(yè)機的理念和它的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠便于排序、統(tǒng)計數(shù)目、自動打包，還能自動在學(xué)生面前停留等待，這樣智能化人性化的收作業(yè)機一定會讓學(xué)生們充滿好奇和驚喜，同時收作業(yè)的效率也會大大提高。在現(xiàn)在的市場上還沒有發(fā)現(xiàn)類似的產(chǎn)品，甚至這種設(shè)計理念也沒有，所以這是一種全新的設(shè)計，定會讓人眼前一亮。

3 改進(jìn)方向及應(yīng)用前景

由于本款收作業(yè)機是讓學(xué)生自己通過學(xué)號選擇投作業(yè)本的位置以達(dá)到按順序排好作業(yè)本的目的，如果收作業(yè)機能通過掃描學(xué)生作業(yè)本上的條形碼對作業(yè)本進(jìn)行排序就會更加智能。我們同樣可以把收作業(yè)機改進(jìn)設(shè)計成收考卷機等新產(chǎn)品。但是限于時間和客觀條件的制約，這些想法暫時未能實現(xiàn)，在此也提供方向令讀者思考。

經(jīng)過市場的分析和調(diào)研，由于本產(chǎn)品的原創(chuàng)性和新穎性，應(yīng)該能在實際應(yīng)用中發(fā)揮它的價值從而在市場上占據(jù)一席之地。在經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新和不斷完善改進(jìn)之后，我們期待可移動式自動收作業(yè)機取得教室用具自動化革命性的成功！

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