可移動式自動收作業機

李齊

摘 要：隨著科技的發展和進步，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機可以自由在教室內移動收取作業，按照序號排列學生的作業并對作業打包，為任課教師和課代表收取作業和清點數目提供很大便利。

關鍵詞：收作業機 可移動 排序 打包

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

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

1 結構組成及相關功能

為了達到自動移動、對作業排序、自動打包、便于清點等目的，可移動式自動收作業機由三部分組成：排序槽蓋、作業本箱體、底盤。以下是具體結構和各自功能的介紹。

1.1 排序槽蓋

排序槽蓋上面，依次排列著30個投入作業的槽口，槽為通槽，槽口長220 mm，寬8 mm，最大可滿足A4紙作業本大小需求。槽口一端按順序貼有每位同學的學號標簽，收作業時學生把自己的作業投入代表自己學號的槽口中。每個標簽旁有LED燈，LED燈的亮滅情況分別代表該同學的作業是否上交。（LED燈亮滅原因下文詳述）。在槽蓋的一個邊角有一個顯示屏，可根據亮起的LED燈的數目顯示當前箱體內作業本的總份數。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。排序槽蓋蓋在作業箱體上，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。收好作業后課代表可根據LED燈的指示情況清點作業，然后取下槽蓋，把作業本從箱體拿出。

1.2 作業本箱體

作業本箱體置于底盤上，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排序槽蓋上的每個槽，每個傳感器都和箱體側面的電路連接。在槽蓋蓋在箱體上后，槽蓋上的的電路與殼體側面的電路、箱體底部的壓力傳感器接通。當學生將作業本由槽口投入箱體，壓力傳感器受到壓力作用產生電信號，電信號使槽蓋上面的LED燈亮，表示該同學已交作業。

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

此外，殼體和槽蓋均采用硬質塑料，輕便實用，減輕了底盤的負擔。而整個收作業機的控制部分在箱體下面有序布置。箱體底部有充電裝置，可以對收作業機進行充電，達到循環利用的效果。

1.3 底盤

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

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、定位精準度較高、成本較低的優點，移動靈活，并且可以實現原地自轉，使收作業機在教室內的轉彎、移動更為便利。在驅動程序的控制下，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動部分組成。底盤支架由合金鋼方管焊接而成，全向輪驅動裝置由螺母、全向輪、軸承蓋、軸承座、軸、梅花十字聯軸器、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。經過嚴格的強度校核，底盤的支架部分符合強度需求，以載動較重的盛滿作業本的箱體。

2 產品特點及創新點

可移動式自動收作業機是一種全新理念下的產品，它致力于服務教師和學生，實現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負擔。此外，底盤部分和上面的箱體、槽蓋是可分離的，對于產品的維修保養有重要意義。

本產品的創新點在于自動收作業機的理念和它的結構設計，能夠便于排序、統計數目、自動打包，還能自動在學生面前停留等待，這樣智能化人性化的收作業機一定會讓學生們充滿好奇和驚喜，同時收作業的效率也會大大提高。在現在的市場上還沒有發現類似的產品，甚至這種設計理念也沒有，所以這是一種全新的設計，定會讓人眼前一亮。

3 改進方向及應用前景

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

經過市場的分析和調研，由于本產品的原創性和新穎性，應該能在實際應用中發揮它的價值從而在市場上占據一席之地。在經過技術創新和不斷完善改進之后，我們期待可移動式自動收作業機取得教室用具自動化革命性的成功！

參考文獻

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