一种卫星监测台模型的制作方法

1.本技术涉及教具用品技术领域，尤其涉及一种卫星监测台模型。


背景技术：

2.培养创新精神与实践能力是素质教育的核心。由麻省理工牵头组成物理科学学习委员会(physics science study committee，pscc)开发出一套以重视学生实验，养成科学态度和熟悉科学方法为宗旨的物理科学教具和其他学科教具，其他国家也都开发出许多教材教具。使用教具可以增强直观性和趣味性，如卫星监测台模型，可以用于直观地展现卫星的结构。
3.目前市场上的产品中，有卫星监测模型，也有木质拼装的卫星监测模型，但是均以静态模型为主，这些静态模型无法简单直观的模拟卫星通讯原理。因此，需要一种卫星监测台模型，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种卫星监测台模型，以解决现有静态模型无法简单直观的模拟卫星通讯原理的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
6.本技术提供一种卫星监测台模型，包括底座盒、转动连接于所述底座盒的卫星模型组件、设于所述底座盒上的地面站模型组件与指示灯、以及设于所述底座盒内的驱动装置；其中，
7.所述卫星模型组件悬设于所述地面站模型组件上方，所述地面站模型组件包括接近开关，所述指示灯与所述接近开关电连接；
8.所述驱动装置与所述卫星模型组件驱动连接，用于驱动所述卫星模型组件转动以靠近或远离所述地面站模型组件，进而使所述接近开关导通而使所述指示灯亮，或使所述接近开关断开而使所述指示灯灭。
9.优选地，所述底座盒包括顶板、底板和依次连接于所述顶板和所述底板之间的四个侧板，所述顶板、所述底板和四个所述侧板拼接形成内部中空的盒体。
10.优选地，所述驱动装置为电机，所述电机设于所述底座盒内，所述电机的输出轴穿过所述顶板至外部；
11.所述卫星模型组件包括悬臂、卫星模型体和一对太阳能板，一对所述太阳能板连接于所述卫星模型体的两侧，所述悬臂的一端连接于所述卫星模型体的一端，且位于一对所述太阳能板之间，所述悬臂的另一端连接于所述电机的输出轴，且与所述电机的输出轴基本垂直。
12.优选地，所述卫星模型体包括相互平行且上下设置的卫星顶板与卫星底板、连接于所述卫星顶板和所述卫星底板之间的一对第一侧板与一对第二侧板；其中，
13.所述卫星顶板上设有一对第一安装孔和一对第二安装孔，所述卫星底板上设有一
对第三安装孔；其中，
14.一对所述第一侧板相互平行，每个所述第一侧板的顶部卡接于一个所述第一安装孔内，每个所述第一侧板的底部卡接于一个所述第三安装孔内；
15.所述第一侧板的两端分别设有卡接槽，每个所述第二侧板的两端卡接于一对所述第一侧板的一端的所述卡接槽内；
16.所述第一侧板的中部分别设有插接孔，一对所述插接孔分别与所述卫星底板形成夹角，且相互交错设置，每个所述太阳能板卡接于一个所述插接孔。
17.优选地，所述悬臂包括连接臂、一对连接板和隔离套；
18.所述连接臂的一端设有连接孔，所述隔离套的一端卡接于所述连接孔内，所述隔离套的另一端套设于所述电机的输出轴；
19.所述连接臂的另一端两侧设有凸起，每个所述连接板的一端设有卡孔，每个所述凸起卡接于一个所述卡孔内；
20.每个所述连接板的另一端卡接于一个所述第二安装孔内，且与所述连接臂形成安装角，所述安装角大于90
°
。
21.优选地，卫星监测台模型还包括电源盒和电源开关，所述电源盒设于所述底座盒内，所述电源开关设于所述底座盒的侧壁；
22.所述电源盒分别与所述电源开关和所述驱动装置电连接形成第一电路、与所述电源开关和所述指示灯电连接形成第二电路，所述接近开关可通断地电连接于所述第二电路。
23.优选地，所述地面站模型组件还包括地面底座、地面站主体和接线器，所述地面底座设于所述底座盒上，所述地面站主体的底端穿过所述地面底座至所述底座盒内，所述接线器设于所述地面站主体上，且与所述第二电路电连接；
24.所述接近开关为干簧管，所述干簧管的两个支脚电连接于接线器，所述卫星模型组件的底端设有磁性件，所述卫星模型组件转动带动所述磁性件靠近或远离所述干簧管，以使所述干簧管导通或断开。
25.优选地，所述地面站主体包括支撑板、弧形板和环形板，所述支撑板包括弧形部和位于所述弧形部下方的竖直部，所述弧形部的中部与所述竖直部的中心偏心设置，所述弧形板与所述弧形部交叉卡接，所述接线器连接于所述弧形板的中部；
26.所述弧形部的两端和所述弧形板的两端分别卡接于所述环形板；
27.所述支撑板的底部穿过所述底座盒的所述顶板连接于所述底座盒的所述底板。
28.优选地，所述地面底座包括四个围板，四个所述围板依次连接并置于所述底座盒的所述顶板上，且环绕所述支撑板设置。
29.优选地，所述底座盒、所述卫星模型组件和所述地面站模型组件由木板、塑料板或金属板拼接而成。
30.相较于现有技术，本技术提供的卫星监测台模型，通过卫星模型组件经过地面站模型组件时接近开关导通而使指示灯亮，从而简单直观的模拟了卫星通讯原理，填补航天科普教具的空白，能够解决现有静态教具模型不具备航天科普教学性质的问题。
附图说明
31.通过参考附图阅读下文的详细描述，本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
32.图1示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型的第一视角结构示意图；
33.图2示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型的第二视角结构示意图；
34.图3示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中底座盒的顶板的结构示意图；
35.图4示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中电源盒、电机和指示灯安装于底座盒的顶板的布局示意图；
36.图5示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中底座盒的底板的结构示意图；
37.图6示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中底座盒的开关侧板的结构示意图；
38.图7示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中底座盒的侧板的结构示意图；
39.图8示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中连接臂的结构示意图；
40.图9示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中连接板的结构示意图；
41.图10示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中悬臂通过隔离套与电机输出轴的连接结构示意图；
42.图11示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中太阳能板的结构示意图；
43.图12示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中卫星顶板的结构示意图；
44.图13示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中卫星底板的结构示意图；
45.图14示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第一侧板的结构示意图；
46.图15示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第二侧板的结构示意图；
47.图16示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中接线器与接近开关的接线示意图；
48.图17示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中支撑板的结构示意图；
49.图18示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中弧形板的结构示意
图；
50.图19示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中环形板的结构示意图；
51.图20示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第一围板的结构示意图；
52.图21示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第二围板的结构示意图；
53.图22示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第三围板的结构示意图；
54.图23示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第一平板的布局示意图；
55.图24示出了本技术的一个示例性实施例的卫星监测台模型中第二平板的布局示意图。
56.附图标号说明：
57.1底座盒，11顶板，111电源安装孔，112输出轴孔，113灯孔，114支撑板穿孔，12底板，121开孔，13侧板，131开关槽，2卫星模型组件，21 悬臂，211连接臂，212连接板，213隔离套，22太阳能板，23卫星模型体， 231卫星顶板，232卫星底板，233第一侧板，234第二侧板，24磁性件，3 驱动装置，4地面站模型组件，41接近开关，42地面站主体，421支撑板， 422弧形板，423环形板，424弧形部，43接线器，44地面底座，441第一围板，442第二围板，443第三围板，5指示灯，6电源盒，7电源开关。
具体实施方式
58.下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
59.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
60.为解决现有技术存在的问题，本技术提供了一种卫星监测台模型，如图 1至图24所示，包括底座盒1、转动连接于底座盒1的卫星模型组件2、设于底座盒1上的地面站模型组件4与指示灯5、以及设于底座盒1内的驱动装置3；其中，
61.卫星模型组件2悬设于地面站模型组件4上方，地面站模型组件4包括接近开关41，指示灯5与接近开关41电连接；
62.驱动装置3与卫星模型组件2驱动连接，用于驱动卫星模型组件2转动以靠近或远离地面站模型组件4，进而使接近开关41导通而使指示灯5亮，或使接近开关41断开而使指示灯5灭。
63.本实用新型涉及的卫星监测台模型，通过卫星模型组件2经过地面站模型组件4时，接近开关41导通使指示灯5亮，模拟了当卫星经过地面站，地面站的提示灯就会闪现的过程，从而简单直观的展现卫星通讯原理，填补航天科普教具的空白。
64.卫星模型组件2绕旋转中心做圆周转动，旋转中心与地面站模型组件4 之间具有一定的距离，且地面站模型组件4位于卫星模型组件2旋转轨迹的圆周附近，当卫星模型组件2转动并靠近地面站模型组件4时，地面站模型组件4的接近开关41检测到信号而导通，使指示灯5亮。
65.在本技术的一个实施例中，如图1和图2所示，底座盒1包括顶板11、底板12和依次连接于顶板11和底板12之间的四个侧板13，顶板11、底板 12和四个侧板13拼接形成内部中空的盒体。
66.如图3至图7所示，顶板11和底板12分别设有多个第一组装孔，侧板 13的顶部和底部均设有第一凸出部，第一凸出部卡接于第一组装孔。第一凸出部被至少一个缝隙分隔成相互平行的多个插接单元，在卡接时可以通过捏合实现弹性卡接，使卡接更容易，便于操作。
67.在本技术的一个实施例中，驱动装置3为电机，电机设于底座盒1内，电机的输出轴穿过顶板11至外部；
68.如图1所示，卫星模型组件2包括悬臂21、卫星模型体23和一对太阳能板22，一对太阳能板22连接于卫星模型体23的两侧，悬臂21的一端连接于卫星模型体23的一端，且位于一对太阳能板22之间，悬臂21的另一端连接于电机的输出轴，且与电机的输出轴基本垂直。
69.本技术中，采用电机作为动力部件，电机设于盒体内部，可以固定于顶板11的内壁，其输出轴穿过底座盒1的顶板11伸出至外部，用于支撑卫星模型组件2以及驱动卫星模型组件2旋转。由于卫星模型组件2需要运动至地面站模型组件4的上方，因此电机露出于底座盒1的部分较长，为此，可以使用具有较长的输出轴的电机，或可以利用联轴器将电机的输出端连接一个长的转轴，形成电机的输出轴，再将卫星模型组件2与该输出轴相连接。
70.在本技术的一个实施例中，如图11至图15所示，卫星模型体23包括相互平行且上下设置的卫星顶板231与卫星底板232、连接于卫星顶板231和卫星底板232之间的一对第一侧板233和一对第二侧板234，卫星顶板231 上设有一对第一安装孔和一对第二安装孔，卫星底板232上设有一对第三安装孔；其中，
71.一对第一侧板233相互平行，每个第一侧板233的顶部卡接于一个第一安装孔内，每个第一侧板233的底部卡接于一个第三安装孔内；第一侧板233 的两端分别设有卡接槽，每个第二侧板234的两端卡接于一对第一侧板233 的一端的卡接槽内；
72.如图14所示，第一侧板233的中部设有插接孔，一对插接孔分别与卫星底板232形成夹角，且相互交错设置，每个太阳能板22卡接于一个插接孔。
73.卫星顶板231、卫星底板232和二者之间的一对第一侧板233和一对第二侧板234拼接形成中空结构，其中，卫星顶板231、卫星底板232的长度和宽度大致相同，第一侧板233平行于卫星顶板231的长度方向，且一对第一侧板233之间的距离小于卫星顶板231的宽度，第一侧板233的顶部和底部分别设有第二凸出部，以分别卡接于第一安装孔和第三安装孔内；
74.在本技术的其他实施例中，第一侧板233的顶部的第二凸出部与第一安装孔、第一侧板233和第二侧板234的底部的第二凸出部与第三安装孔可以不限于一个，也可以设置为一一对应的两个甚至更多。
75.值得说明的是，一对第一侧板233的结构相同，在进行组装时，将第一侧板233与第二侧板234相反安装使插接孔形成交叉即可，从而使一对太阳能板以相反的角度与连接卫
星模型体23连接。
76.一对第二侧板234过卡接槽连接于一对第一侧板233之间，如图11所示，太阳能板22的一端为矩形、另一端为三角形，三角形端通过插接孔连接于第一侧板233，太阳能板22通过插接孔以与卫星底板232形成角度而连接固定，从而模拟实际的卫星结构。太阳能板22上可以设有标识纹，以用于标识太阳能板的结构。
77.卫星顶板231与卫星底板232、第一侧板233、第二侧板234、太阳能板 22、顶板11、底板12、侧板13以及地面站模型组件4的表面可以根据实际需求涂覆漆层，以用于区分不同的功能模块或者进行防护保护。
78.在本技术的一个实施例中，如图8至图10所示，悬臂21包括连接臂211、一对连接板212和隔离套213；
79.连接臂211的一端设有连接孔，隔离套213的一端卡接于连接孔内，隔离套213的另一端套设于电机的输出轴的顶端；连接臂211的另一端两侧设有向两侧伸出的凸起，每个连接板212的一端设有卡孔，每个凸起卡接于一个卡孔内，每个连接板212的另一端卡接于一个第二安装孔内，且与连接臂 211形成安装角，安装角大于90
°
。作为优选实施例，隔离套213可以对电机输出轴进行保护，便于安装。
80.在本技术的另一实施例中，如图1和图2所示，连接臂211也可以直接与电机输出轴相连接，而不通过隔离套213。
81.电机的输出轴顶端设有内螺纹孔，连接臂211可以通过穿入内螺纹孔的螺丝固定。
82.如图9所示，连接板212包括相互连接的第一板和第二板，第一板和第二板之间形成夹角，该夹角与安装角的角度相同，第一板与连接臂211同向设置，第二板上设有第三凸出部，每个连接板212的第三凸出部连接于卫星模型体23的卫星顶板231的第二安装孔，通过连接板212的夹角使卫星模型体23与连接臂211形成安装角，以模拟卫星在运行时的状态。
83.如图1和图4所示，本技术的卫星监测台模型还包括电源盒6和电源开关7，电源盒6设于底座盒1内，电源开关7设于底座盒1的侧壁，电源盒6 分别与电源开关7和驱动装置3电连接形成第一电路、与电源开关7和指示灯5电连接形成第二电路，接近开关41可通断地电连接于第二电路。
84.如图6所示，底座盒1的一个侧板13为开关侧板，开关侧板上设有朝底部开口的开关槽131，安装时，可先将开关侧板连接于底座盒1的顶板11，在将电机和电源盒6固定后，将电源开关7卡入开关槽131内，各线路和各部件连接好后，最后组装底座盒1的底板12。其中，电源盒6和电机以及指示灯5可以通过螺丝安装于底座盒1的顶板11内壁，电源盒6也可以连接于底座盒1的底板12。
85.电源盒6可以通过装入电池供电，如图5所示，底板12上设有与电源盒 6对应的开孔121，其用于装入电池的电池仓朝向底板12的开孔121设置；
86.电源盒6也可以内置充电电池，当电源盒6内置充电电池时，电源盒6 贴合一个侧板13设置，且该侧板13上开设对应的充电孔。
87.在本技术的一个实施例中，如图3和图4所示，顶板11上设有用于安装电源盒6的电源安装孔111、用于安装电机的电机安装孔和输出轴孔112、用于安装指示灯5的灯孔113和用于安装地面站模型组件4的支撑板穿孔114，电源盒6固定于电源安装孔111。
88.地面站模型组件4还包括地面底座44、地面站主体42和接线器43，地面底座44设于底座盒1上，地面站主体42的底端穿过地面底座44至底座盒 1内，接线器43设于地面站主体42上，且与第二电路电连接；
89.接近开关41为干簧管，干簧管的两个支脚电连接于接线器43，卫星模型组件2的底端设有磁性件24，卫星模型组件2转动带动磁性件24靠近或远离干簧管，以使干簧管导通或断开。
90.干簧管和接线器43均为现有产品，干簧管通过磁吸作用导通或断开，接线器43用于将干簧管接入电路，如图16所示，干簧管的两个支脚可以弯折以卡接于接线器43的一端，接线器43的另一端通过导线与第二电路电连接。磁性件24为磁铁，可以通过双面胶贴合于卫星模型体23的卫星底板232的底部，指示灯5可以为led灯，当电源开关7开启，第一电路导通，电机驱动悬臂21转动，带动卫星模型体23转动，当磁铁靠近干簧管，干簧管的两个节点就会吸合在一起使电路导通，使第二电路导通，指示灯5亮起，当磁铁远离干簧管，干簧管的两个节点断开，指示灯5灭，该过程直观的模拟地面站和卫星的工作。第一电路和第二电路可以通过导线或杜邦线电连接。
91.其中，干簧管的主体可以由塑料或玻璃制成，以塑料为优选方案，避免易损的问题。
92.在本技术的一个实施例中，如图17至图19所示，地面站主体42包括支撑板421、弧形板422和环形板423，支撑板421包括弧形部424和位于弧形部下方的竖直部，弧形部424的中部与竖直部的中心偏心设置，弧形板422 与弧形部424交叉卡接，且弧形板422的中部与弧形部424的中部通过各自的中部卡接槽相互卡接，接线器43通过螺丝连接于弧形板422的中部；弧形部424的两端和弧形板422的两端分别卡接于环形板423，形成框架式碗形结构；
93.支撑板421的底部穿过底座盒1的顶板11的支撑板穿孔114连接于底座盒1的底板12。
94.如图17所示，弧形部424的中部与竖直部的中心偏心设置，从而使环形板423与竖直部相对倾斜、且与卫星模型体23大致平行。弧形板422和的中部和弧形部424的中部分别设有中部卡接槽，两个中部卡接槽相互卡接，其中，弧形部424的中部卡接槽靠近竖直部的一侧，使框架式碗形结构的轴线与竖直部的中心线形成夹角。
95.地面底座44包括四个围板，四个围板依次连接并置于底座盒1的顶板 11上，且环绕支撑板421设置。
96.在本技术的一个实施例中，如图20至图22所示，四个围板分别为第一围板441、第二围板442和连接于第一围板441与第二围板442之间的一对第三围板443，其中，第一围板441高于第二围板442，第一围板441与第二围板442的两端均设有凹槽，第三围板443的两端分别卡接于凹槽内，第三围板443的顶端倾斜，以与环形板423的倾斜方向适配。
97.在本技术的一个实施例中，支撑板421的竖直部两侧设有向外伸出的第四凸出部，第一围板441和/或第二围板442上可以设置用于第四凸出部卡接的第二组装孔，以与支撑板421相固定。
98.在本技术的其他实施例中，围板可以与底座盒1的顶板11卡接固定。
99.在本技术的一个实施例中，底座盒1、卫星模型组件2和地面站模型组件4由木板、塑料板或金属板拼接而成，作为优选，各零部件均由薄木板拼接而成。其中，各个薄木板可
以集成在如图23所示的布局排布的第一平板上，以及如图24所示的布局排布的第二平板上，通过由不同大小的薄木板制成的零部件的在两个平板上的排布，在大尺寸的零部件之间的间隙内布局小尺寸的零部件，以能够最大量的利用平板空间，合理布局，节约原料，且易于包装；第一平板和第二平板通过激光切割形成各零部件的轮廓和孔结构，切割精准，且设有数字标识，可以便于拿取。相互连接的两个零部件，在拼接处通过组装孔和对应的凸出部卡接固定，整个模型通过拼接组装，可以充分提高动手能力。组装孔可以为矩形，椭圆形或圆形等方便的形状。
100.如图23和图24所示，本技术的一种拼装过程如下：
101.先将电机和电源盒6通过螺丝安装于顶板11上，再通过螺母固定指示灯 5；安装开关侧板，并将电源开关7固定卡接于开关侧板上，并将电源开关7 与电源盒6、和电机串联形成第一电路，再将电源开关7、电源盒6和指示灯 5的负极串联成第二电路，将一个单独的杜邦线的一端电连接至指示灯5的正极，另一端和电源开关7的引出线自顶板11对应的线孔穿出；
102.将底座盒1的其他三个侧板13依次拼装并卡接于顶板11；
103.将第一围板441、第二围板442和第三围板443依次卡接于支撑板441 上，将接线器43通过螺丝固定于弧形板422上，并将环形板423卡接于弧形板422，将环形板423卡接于支撑板441并使弧形板422卡接于支撑板421 的顶部，将支撑板421的底部穿过顶板11上的支撑板安装孔114；将顶板11 穿出的杜邦线和电源开关7的引出线分别插接于接线器43的一端，将底板 11分别与四个侧板13卡接固定；
104.将干簧管折弯，将其两个支脚插接于接线器43的另一端，使其与第二电路串联；将隔离套213套设于电机的输出轴顶部；卫星顶板231、卫星底板 232、第一侧板233和第二侧板234相互卡接组成卫星模型体23，将一对太阳能板22卡接于卫星模型体23，将一对连接板212卡接于连接臂211组成悬臂21，将悬臂21卡接于卫星模型体23的顶部，并将磁性件24通过双面胶粘于卫星模型体23的底部，用螺丝将悬臂21紧固于隔离套213的顶端，完成全部拼装过程。
105.本技术通过卫星模型组件2相对于地面站模型组件4的运动过程展示了卫星的工作轨迹，并利用干簧管的特性将其作为接近开关41，并与磁性件24 配合，直观展示卫星通讯原理，让学习活动更生动直观，可以实现航天科普卫星监测台的学习；本技术中，各个用于拼装的零部件上可以设有数字标识，以便于区分对应，通过拼装结构可以培养学生动手实践能力，在连接电路时候有可能会遇到问题，这会给老师和学生更多的学生和思考的空间。
106.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。