一种基于红外测距的全方位可调式学习桌的制作方法

本实用新型涉及智能化学习用具领域，尤其涉及一种基于红外测距的全方位可调式学习桌。

背景技术：

学习桌是一种新型、科学、人性、实用的学习辅助工具，适用于3-18岁儿童到青少年，可以用来升降调节、桌面倾斜，学习桌对于中小学生是必不可少的学习用具。随着生活用品的智能化趋势，学习桌也不断往智能化的方向发展，功能也逐渐呈现多样化。

但是，传统学习桌在调节机构的设计上比较少，大都只是简单的高度调节，不能全方位调节；并且采用的调节方式基本采用机械式手动调节，这种对于中小学生来说比较吃力，在没有家长帮助的情况下十分不方便。

公开号为cn205432663u的专利文献中公开了一种具有预防近视功能的高中生用学习桌，其通过红外测距的原理，实现了书本放置台的角度自动调节，但是缺乏其他调节机构，使用起来仍不方便。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其解决了传统学习桌不能全方位调节以及调节方式对于中小学生比较费力的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，包括支撑组件、桌面组件和控制器，

所述支撑组件包括水平支撑板，以及通过电动滑块与水平支撑板垂直活动连接的竖直支撑板，以及通过电动轴与竖直支撑板连接的旋转箱，所述旋转箱顶端设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆顶端连接在桌面组件的下端；所述桌面组件包括连接在电动伸缩杆顶端的桌面板；在旋转箱的侧边设有输出端水平朝前的第一红外传感器，在桌面板的上端设有输出端倾斜朝前的第二红外传感器，在桌面板的底端设有两个输出端垂直向下的第三红外传感器；所述控制器的信号输入端与第一红外传感器、第二红外传感器和第三红外传感器连接，控制器的信号输出端与电动滑块、电动轴和电动伸缩杆连接。

进一步改进在于，所述第二红外传感器的输出端为仰角倾斜。

进一步改进在于，两个第三红外传感器位于桌面板底端的同一纵向直线上。

进一步改进在于，所述桌面板的后侧设有矩形收纳柜，所述桌面板的左右两侧分别设有一个三角书本立架。

进一步改进在于，所述桌面板的中间开有矩形槽，并在矩形槽内通过转轴活动连接有书本阅读架。

进一步改进在于，所述书本阅读架呈矩形，且书本阅读架的厚度等于矩形槽的深度。

本实用新型的有益效果是：使用者坐在学习桌前面后，通过多个红外传感器实现对人体高度、距学习桌的距离以及桌面的水平度的信息获取，然后控制器根据这些信息控制相应电动组件，对学习桌的高度、距离以及水平度的相应调节，无需使用者自己手动调节，使用方便，特别适合中小学生。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为第三红外传感器的安装结构图；

图3为书本阅读架的安装结构图；

图4为本实用新型的控制原理图；

图5为第二红外传感器的计算原理图；

其中，1-控制器，2-水平支撑板，3-电动滑块，4-竖直支撑板，5-电动轴，6-旋转箱，7-电动伸缩杆，8-桌面板，9-第一红外传感器，10-第二红外传感器，11-第三红外传感器，12-矩形收纳柜，13-三角书本立架，14-矩形槽，15-书本阅读架。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

结合图1至图4所示，一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，包括支撑组件、桌面组件和控制器1。

其中，支撑组件包括水平支撑板2，以及通过电动滑块3与水平支撑板2垂直活动连接的竖直支撑板4，以及通过电动轴5与竖直支撑板4连接的旋转箱6，旋转箱6顶端设有电动伸缩杆7，电动伸缩杆7顶端连接在桌面组件的下端；桌面组件包括连接在电动伸缩杆7顶端的桌面板8。

在旋转箱6的侧边设有输出端水平朝前的第一红外传感器9，用于测量旋转箱6与人体之间的水平距离；在桌面板8的上端设有输出端倾斜朝前的第二红外传感器10，第二红外传感器10的输出端为仰角倾斜，用于测量人体的高度值，在桌面板8的底端设有两个输出端垂直向下的第三红外传感器11，两个第三红外传感器11位于桌面板8底端的同一纵向直线上，用于测量桌面板是否与地面平行。控制器1的信号输入端与第一红外传感器9、第二红外传感器10和第三红外传感器11连接，控制器1的信号输出端与电动滑块3、电动轴5和电动伸缩杆7连接。

控制器1为微控制器，其型号为navotanv32f100fl64e或stm32f103vet6，其配备有电源，用于接收上述三个红外传感器测得得到的距离信号，并将这些信号进行算法计算，得到需要的数值，然后将这些数值与系统阈值进行比较，并根据判断结果发出相应调节命令。其中，第一红外传感器9能直接测量人体距红外传感器的水平距离，当水平距离大于阈值，则控制电动滑块3往前移动，从而使学习桌整体靠近人体坐的位置，并保持一固定距离值d。

如图5所示，接着第二红外传感器10测量人体头部距传感器的距离c，则人体的高度值为

h＝[c²-(d+m)²]^1/2，

其中，m为第一红外传感器9与第二红外传感器10的水平距离值，此值为固定值。当然，得到的h值为人体头部与第二红外传感器10的水平距离值，非实际人体高度值，但同样可以作为判断的参考数据，例如若h值大于阈值，则控制电动伸缩杆7收缩。然后，第三红外传感器11工作，当两个第三红外传感器11测得的数值不一致时，则控制电动轴5转动，进而整个学习桌桌面转动，实现水平度的调节。上述具体的控制调节过程，则为现有技术，这里不详细介绍。

另外，桌面板8的后侧设有矩形收纳柜12，用于放置物品；桌面板8的左右两侧分别设有一个三角书本立架13，用于竖立放置书本。

桌面板8的中间开有矩形槽14，并在矩形槽14内通过转轴活动连接有书本阅读架15，书本阅读架15呈矩形，且书本阅读架15的厚度等于矩形槽14的深度。书本阅读架15可以手动的绕转轴翻转，当前处于矩形槽14内时，桌面平整；当掀开一定角度后，上面可放置书本，便于阅读。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其特征在于：包括支撑组件、桌面组件和控制器(1)，

所述支撑组件包括水平支撑板(2)，以及通过电动滑块(3)与水平支撑板(2)垂直活动连接的竖直支撑板(4)，以及通过电动轴(5)与竖直支撑板(4)连接的旋转箱(6)，所述旋转箱(6)顶端设有电动伸缩杆(7)，所述电动伸缩杆(7)顶端连接在桌面组件的下端；所述桌面组件包括连接在电动伸缩杆(7)顶端的桌面板(8)；在旋转箱(6)的侧边设有输出端水平朝前的第一红外传感器(9)，在桌面板(8)的上端设有输出端倾斜朝前的第二红外传感器(10)，在桌面板(8)的底端设有两个输出端垂直向下的第三红外传感器(11)；所述控制器(1)的信号输入端与第一红外传感器(9)、第二红外传感器(10)和第三红外传感器(11)连接，控制器(1)的信号输出端与电动滑块(3)、电动轴(5)和电动伸缩杆(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其特征在于：所述第二红外传感器(10)的输出端为仰角倾斜。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其特征在于：两个第三红外传感器(11)位于桌面板(8)底端的同一纵向直线上。

4.根据权利要求1所述的一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其特征在于：所述桌面板(8)的后侧设有矩形收纳柜(12)，所述桌面板(8)的左右两侧分别设有一个三角书本立架(13)。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其特征在于：所述桌面板(8)的中间开有矩形槽(14)，并在矩形槽(14)内通过转轴活动连接有书本阅读架(15)。

6.根据权利要求5所述的一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，其特征在于：所述书本阅读架(15)呈矩形，且书本阅读架(15)的厚度等于矩形槽(14)的深度。

技术总结
本实用新型公开了一种基于红外测距的全方位可调式学习桌，包括支撑组件、桌面组件和控制器，支撑组件包括水平支撑板、电动滑块、竖直支撑板、电动轴、旋转箱、电动伸缩杆；桌面组件包括桌面板；在旋转箱的侧边设有第一红外传感器，在桌面板的上端设有第二红外传感器，在桌面板的底端设有两个第三红外传感器。通过多个红外传感器实现对人体高度、距学习桌的距离以及桌面的水平度的信息获取，然后控制器根据这些信息控制相应电动组件，对学习桌的高度、距离以及水平度的相应调节，无需使用者自己手动调节，使用方便，特别适合中小学生。

技术研发人员：徐子钥
受保护的技术使用者：徐子钥
技术研发日：2019.11.27
技术公布日：2020.12.11