遥控吸尘黑板擦的设计

东南大学成贤学院机械与电气工程学院 马瑞栋 江泽辰 史一鸣 刘永沛

在传统黑板的使用场景中，黑板擦所造成的粉笔灰扬尘会引发呼吸道疾病，对师生的健康不利，本文设计了一种基于arduino单片机的遥控吸尘黑板擦，介绍了遥控吸尘黑板擦的结构设计和软件设计。遥控黑板擦是由步进电机作为驱动，由横向及纵向的长螺杆来构建二维十字坐标轴，轴上有一个吸尘和擦除模块可以通过遥控控制其运动，也可以自动选择擦除模式。

据国家有关报告1993年统计资料显示，我国的师生每年因上课吸入的粉笔灰约200g/人，患呼吸道、肺部疾病、癌症的约 20%/年。飞扬的粉笔灰对师生的个人卫生污染非常大。现阶段就社会状况而言，多媒体由于价格昂贵还未在中小学普及，大多数学校仍延续传统模式，往往要投入非常大的资金才能改善教学环境。而遥控吸尘黑板擦，可以大大减少此类资金支出。利用遥控吸尘黑板擦，改善中小学教学环境，降低师生呼吸道疾病的发病率有很大的积极作用。

1 硬件结构设计

本设备主要由驱动装置、传动机构、控制系统以及执行机构组成，其中驱动装置是由CNC拓展板搭载驱动芯片A4988 驱动 NEMA17， 电机（42步进电机）构成；为了使擦除效果更佳，Z轴采用丝杆滑台向黑板擦施加压力，以传动机构主要包含电机驱动轮，金属导轨，传动皮带三部分；控制系统支持蓝牙，红外及手柄多种控制；吸尘装置与擦除装置为该作品的执行机构核心。……