課堂智能防睡椅的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種課堂智能防睡椅,包括椅架、座板和背靠,所述座板中部兩側(cè)分別與椅架中部兩側(cè)相鉸接,所述背靠固定安裝在椅架上部,所述椅架中部兩側(cè)對稱設(shè)置有豎直的滑槽,所述滑槽內(nèi)穿設(shè)有用于卡住座板后部以使座板前部可承重的橫桿,所述滑槽旁側(cè)開設(shè)有斜孔,所述斜孔內(nèi)設(shè)置有用于卡住橫桿以使座板處于水平狀態(tài)的插銷,所述插銷下端與固定在椅架上的電磁鐵相連接以驅(qū)動(dòng)插銷傾斜上下運(yùn)動(dòng),所述電磁鐵通過繼電器與單片機(jī)電性連接,所述單片機(jī)還電性連接有超聲波傳感器。該課堂智能防睡椅能有效對上課睡覺的學(xué)生做出防睡動(dòng)作,從而提高學(xué)生的課堂效率,具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】課堂智能防睡椅
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種課堂智能防睡椅。
【背景技術(shù)】
[0002]課堂的聽課質(zhì)量是學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,但是隨著數(shù)字信息化時(shí)代的進(jìn)程,手機(jī)與電腦占據(jù)學(xué)生的大部分時(shí)間與精力。由于一部分學(xué)生熬夜玩游戲,經(jīng)常性在課堂上睡覺,嚴(yán)重影響他人的聽課效率,同時(shí)在一定程度上影響老師上課的心情,導(dǎo)致整堂課的教學(xué)質(zhì)量下降,影響其他學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此,課堂的椅子需要有防睡裝置才能解決學(xué)生課堂上睡覺的問題。
[0003]目前,大多數(shù)的防睡裝置設(shè)計(jì)是采用齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等,這些裝置普遍利用對椅面底部產(chǎn)生的力大于人坐在椅面上的重力對睡覺的同學(xué)做出反應(yīng)。但是,往往由于人的重力太大導(dǎo)致這些裝置對椅面反應(yīng)的效果不明顯,且噪聲大,影響課堂的正常秩序。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有椅子防睡裝置的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作噪聲小且防睡效果好的課堂智能防睡椅。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種課堂智能防睡椅,包括椅架、座板和背靠,所述座板中部兩側(cè)分別與椅架中部兩側(cè)相鉸接,所述背靠固定安裝在椅架上部,所述椅架中部兩側(cè)對稱設(shè)置有豎直的滑槽,所述滑槽內(nèi)穿設(shè)有用于卡住座板后部以使座板前部可承重的橫桿,所述滑槽旁側(cè)開設(shè)有斜孔,所述斜孔內(nèi)設(shè)置有用于卡住橫桿以使座板處于水平狀態(tài)的插銷,所述插銷下端與固定在椅架上的電磁鐵相連接以驅(qū)動(dòng)插銷傾斜上下運(yùn)動(dòng),所述電磁鐵通過繼電器與單片機(jī)電性連接,所述單片機(jī)還電性連接有超聲波傳感器。
[0006]進(jìn)一步的,所述椅架包含兩椅腿,所述椅腿底部設(shè)置有與地面固定連接的固定底盤,所述椅腿中部設(shè)置有向前伸出以與座板中部旁側(cè)相鉸接的支撐架。
[0007]進(jìn)一步的,所述椅架中部設(shè)置有向后伸出的連接板,所述電磁鐵經(jīng)螺栓安裝在連接板上。
[0008]進(jìn)一步的,所述椅架中部還設(shè)置有固定的滑輪架和活動(dòng)的拉桿,所述滑輪架上安裝有滑輪,所述插銷下端還連接有拉繩,所述拉繩另一端繞過滑輪后與拉桿下端相連接。
[0009]進(jìn)一步的,所述背靠兩邊經(jīng)固定片安裝在椅架上部。
[0010]進(jìn)一步的,所述單片機(jī)和超聲波傳感器安裝在背靠后側(cè)。
[0011]與現(xiàn)有的椅子防睡技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):該課堂智能防睡椅采用單片機(jī)、超聲波傳感器等來驅(qū)動(dòng)由滑槽、橫桿、插銷和電磁鐵組成的機(jī)械結(jié)構(gòu),能有效對上課睡覺的學(xué)生做出防睡動(dòng)作,從而提高學(xué)生的課堂效率,具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖。
[0014]圖2為圖1中滑槽處的局部放大圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的左視圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的俯視圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的原理框圖。
[0018]圖中:1_椅架,101-椅腿,102-固定底盤,103-支撐架,2-座板,3-背靠,4-滑槽,5-橫桿,6-斜孔,7-插銷,8-電磁鐵,9-單片機(jī),10-超聲波傳感器,11-固定片,12-鉸接孔,13-連接板,14-螺栓,15-滑輪架,16-拉桿,17-滑輪,18-拉繩。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1飛所示,一種課堂智能防睡椅,包括椅架1、座板2和背靠3,所述座板2中部兩側(cè)分別與椅架I中部兩側(cè)相鉸接,所述背靠3固定安裝在椅架I上部,所述椅架I中部兩側(cè)背面對稱設(shè)置有豎直的滑槽4,所述滑槽4內(nèi)穿設(shè)有用于卡住座板2后部以使座板2前部可承重的橫桿5,所述滑槽4旁側(cè)開設(shè)有斜孔6,所述斜孔6內(nèi)設(shè)置有用于卡住橫桿5以使座板2處于水平狀態(tài)的插銷7,所述插銷7下端與固定在椅架I上的電磁鐵8相連接以驅(qū)動(dòng)插銷7傾斜上下運(yùn)動(dòng),所述電磁鐵8通過繼電器與單片機(jī)9電性連接,所述單片機(jī)9還電性連接有超聲波傳感器10。
[0020]在本實(shí)施例中,該課堂智能防睡椅由現(xiàn)有的教室座椅改進(jìn)而成,即椅架I包含兩椅腿101,所述椅腿101底部焊接有與地面固定連接的固定底盤102,所述椅腿101中部焊接有向前伸出以與座板2中部旁側(cè)相鉸接的支撐架103,即座板2兩側(cè)鉸接于兩個(gè)支撐架103的鉸接孔12之間,將現(xiàn)有的座板2加長以能夠伸到橫桿5后面10-15cm左右,當(dāng)人坐在座板2上時(shí),所述橫桿5限制座板2后部向上翻起。所述單片機(jī)9和超聲波傳感器10安裝在背靠3后側(cè),所述背靠3兩邊經(jīng)固定片11安裝在椅架I上部,所述椅腿101、座板2、背靠3、固定底盤102和支撐架103構(gòu)成了整個(gè)座椅的主體結(jié)構(gòu)。
[0021]在本實(shí)施例中,所述椅架I (即椅腿101)中部焊接有向后伸出的連接板13,所述電磁鐵8經(jīng)螺栓14安裝在連接板13上,所述插銷7焊接在電磁鐵8的銜鐵上。當(dāng)電磁鐵8的線圈通電時(shí),所述銜鐵被電磁鐵8的鐵芯往下吸,進(jìn)而帶動(dòng)插銷7傾斜向下運(yùn)動(dòng)離開橫桿5上方,此時(shí)橫桿5可在滑槽4內(nèi)自由向上運(yùn)動(dòng);當(dāng)電磁鐵8的線圈斷電時(shí),所述銜鐵在電磁鐵8的彈簧作用下復(fù)位,進(jìn)而帶動(dòng)插銷7傾斜向上運(yùn)動(dòng),以限制橫桿5向上運(yùn)動(dòng)。
[0022]在本實(shí)施例中,為了便于手動(dòng)恢復(fù)橫桿5位置,所述椅架I中部還設(shè)置有固定的滑輪架15和活動(dòng)的拉桿16,所述滑輪架15 —端焊接在椅腿101中部,另一端安裝有滑輪17 ;所述插銷7下端還連接有繞過滑輪17的拉繩18,所述拉繩18為彈性繩;所述拉桿16中部鉸接于支撐架103上,上端設(shè)置有便于拉動(dòng)的把手,下端與拉繩18另一端相連接。當(dāng)橫桿5位于插銷7上方時(shí),拉動(dòng)拉桿16上端的把手,所述拉桿16下端通過拉繩18帶動(dòng)插銷7傾斜向下運(yùn)動(dòng)離開橫桿5下方,此時(shí)若座板2前部沒有人的重力作用,橫桿5則由于自身重力作用而回路在滑槽4底部;當(dāng)松開拉桿16上端的把手時(shí),所述插銷7復(fù)位又卡住橫桿5,整個(gè)座椅全部復(fù)位。
[0023]在本實(shí)施例中,該課堂智能防睡椅的工作原理如下:當(dāng)超聲波傳感器10判斷坐在座板2上的學(xué)生入睡時(shí),將信號(hào)傳到單片機(jī)9 ;單片機(jī)9控制繼電器閉合使電磁鐵8通電產(chǎn)生作用,此時(shí)插銷7被向下拉出,橫桿5失去插銷7對它的阻擋力,橫桿5往上運(yùn)動(dòng),座板2后部向上翻起,座板2前部向下翻轉(zhuǎn)一定角度,座椅出現(xiàn)不適合睡覺的狀態(tài),使坐在座板2上睡覺的學(xué)生瞬間醒來。
[0024]其中,超聲波傳感器10判斷坐在座板2上的學(xué)生是否入睡的原理如下:學(xué)生上課時(shí)坐在椅子上不可能一直不動(dòng),因此只要學(xué)生有動(dòng)作,超聲波傳感器10就會(huì)檢測到動(dòng)作產(chǎn)生的聲音變化,單片機(jī)9就不會(huì)發(fā)出閉合繼電器的信號(hào);當(dāng)學(xué)生睡著時(shí),超聲波傳感器10在長時(shí)間內(nèi)(例如15飛Os)就檢測不到聲音變化,單片機(jī)9將會(huì)觸發(fā)繼電器閉合。同時(shí)考慮到課堂環(huán)境,有的學(xué)生喜歡靠背聽課,還有學(xué)生與課桌之間的距離,單片機(jī)9控制超聲波傳感器10的檢測距離為離背靠5?8cm。
[0025]其中,單片機(jī)9的控制原理如下:超聲波傳感器10將采集信號(hào)傳給單片機(jī)9,單片機(jī)9發(fā)出通電信號(hào),控制電磁鐵8的銜鐵瞬間吸合于鐵芯上,并通電Hs,使插銷7往外抽,橫桿5失去阻擋,座板2前端受人的重力而向下翻動(dòng),傾斜一定角度,使坐在座板2上的學(xué)生醒來。當(dāng)座位上的學(xué)生醒來后,將座板2前端往上翻轉(zhuǎn),學(xué)生通過拉桿16手動(dòng)操作插銷7,使得橫桿5由于重力作用回落到滑槽4底部。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種課堂智能防睡椅,包括椅架、座板和背靠,所述座板中部兩側(cè)分別與椅架中部兩側(cè)相鉸接,所述背靠固定安裝在椅架上部,其特征在于:所述椅架中部兩側(cè)對稱設(shè)置有豎直的滑槽,所述滑槽內(nèi)穿設(shè)有用于卡住座板后部以使座板前部可承重的橫桿,所述滑槽旁側(cè)開設(shè)有斜孔,所述斜孔內(nèi)設(shè)置有用于卡住橫桿以使座板處于水平狀態(tài)的插銷,所述插銷下端與固定在椅架上的電磁鐵相連接以驅(qū)動(dòng)插銷傾斜上下運(yùn)動(dòng),所述電磁鐵通過繼電器與單片機(jī)電性連接,所述單片機(jī)還電性連接有超聲波傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂智能防睡椅,其特征在于:所述椅架包含兩椅腿,所述椅腿底部設(shè)置有與地面固定連接的固定底盤,所述椅腿中部設(shè)置有向前伸出以與座板中部旁側(cè)相鉸接的支撐架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的課堂智能防睡椅,其特征在于:所述椅架中部設(shè)置有向后伸出的連接板,所述電磁鐵經(jīng)螺栓安裝在連接板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的課堂智能防睡椅,其特征在于:所述椅架中部還設(shè)置有固定的滑輪架和活動(dòng)的拉桿,所述滑輪架上安裝有滑輪,所述插銷下端還連接有拉繩,所述拉繩另一端繞過滑輪后與拉桿下端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的課堂智能防睡椅,其特征在于:所述背靠兩邊經(jīng)固定片安裝在椅架上部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的課堂智能防睡椅,其特征在于:所述單片機(jī)和超聲波傳感器安裝在背靠后側(cè)。
【文檔編號(hào)】A47B39/00GK204232563SQ201420657837
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】林琪, 張翔, 吳睿, 肖利良, 呂彩萍, 葉海鵬, 賴毓斌 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)