一种设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法
技术领域
本发明涉及数码笔
技术领域
，具体为一种设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法。背景技术
数码笔是一款采用超声追踪定位技术的新型输入设备，可在任何电脑屏幕、A4纸等等书写和绘图。既可采用普通的圆珠笔芯，完全按照自然的习惯在纸上书写，书写时在纸面和电脑上同时留下书写笔迹;也可以采用无水的塑料笔芯，在PC或笔记本电脑屏幕上直接书写和操作电脑，把普通电脑变成手写电脑。
现有的数码笔在使用过程中，功能性单一，以及不便于更换笔芯，而不良的握笔姿势，容易导致用户养成不良的书写习惯的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法，解决了上述背景技术中提出现有的数码笔在使用过程中，功能性单一，以及不便于更换笔芯，而不良的握笔姿势，容易导致用户养成不良的书写习惯的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法，包括笔杆、限位夹持机构、笔芯和辅助拆装机构，所述笔杆内设有限位夹持机构和线路板，所述限位夹持机构内插入有笔芯，所述线路板的一侧面设有与线路板垂直设置的支柱，以及通过螺栓固定在笔杆内壁的摄像头，所述线路板的另一侧面设有芯片、红外距离传感器、压力传感器和数据对比模块，以及通过螺栓固定在笔杆内壁的语音播报器，所述线路板上设有辅助拆装机构和电池，所述笔杆上设有提示灯。
可选的，所述限位夹持机构包括内槽架、压紧块、支杆、限位弹簧、限位销轴、拉杆、导向槽、导向块、固定杆、连接框架、导向框架、固定块、连接弹簧、弓杆、推块、回位弹簧、回位销轴、通槽和推杆，所述内槽架的内壁开设有关于内槽架中轴线对称分布的压紧槽和导向槽，以及与压紧槽尺寸配合且一一对应的压紧块，以及与导向槽尺寸局部配合且一一对应的导向块，所述压紧块上设有支杆，所述导向块上设有拉杆，所述支杆的一端固定在压紧块上，所述拉杆的两端穿设有连接销，所述支杆通过拉杆和两个连接销的配合与导向块相连接。
可选的，所述支杆与内槽架的连接处穿设有限位弹簧，所述限位弹簧内穿设有限位销轴，所述支杆通过限位弹簧和限位销轴的配合活动连接在内槽架上。
可选的，所述导向块上还设有与导向块一一对应的固定杆，所述固定杆的一端固定在导向块上，所述固定杆的另一端设有连接框架，所述连接框架内设有固定块，所述固定块内设有连接弹簧，所述连接弹簧的一端与导向框架固定连接，所述连接弹簧的另一端设有固定块，所述固定块一体式固定在连接框架上，所述固定块上设有与固定块一体式固定的半球状凸起。
可选的，所述连接框架上设有弓杆，所述弓杆的一端设有与弓杆一体式固定的推块，以及推块的侧面呈倾斜状结构，所述弓杆的另一端设有通槽，所述通槽内穿设有推杆。
可选的，所述弓杆的另一端与推杆的连接处穿设有固定轴，所述弓杆与笔杆的连接处穿设有回位弹簧，所述回位弹簧内穿设有回位销轴，所述弓杆通过回位弹簧和回位销轴的配合活动连接在笔杆的内壁。
可选的，所述辅助拆装机构包括插杆、定位弹簧、定位销轴、推块和滑槽，所述插杆的一端插入线路板的外壁，所述插杆的另一端设有推块，所述推块与笔杆的连接处开设有滑槽，所述插杆内穿设有定位弹簧，所述定位弹簧内穿设有定位销轴，所述插杆通过定位销轴和推块的配合活动连接在笔杆的内壁。
可选的，所述支柱的轴向上开设有C字形开槽，所述开槽内设有橡胶垫。
可选的，所述芯片的输入端分别电连接有摄像头、红外距离传感器和压力传感器，所述芯片的输出端分别电连接有储存模块和数据对比模块，所述数据对比模块的输出端电连接有语音播报器和提示灯。
可选的，所述设有书写姿势校正功能的数码笔的握姿检测方法，包括以下步骤：
S1、推动推块沿滑槽的中轴线向上移动，使得推块推动插杆的一端，并推动插杆的另一端远离线路板，并将线路板插入笔杆的内部；
S2、通过定位弹簧将插杆沿定位销轴的外部转动，并将插杆的一端插入线路板的外壁，将线路板通过辅助拆装机构与笔杆相连接，限制线路板的位置；
S3、可对推杆施加按压力，使得推杆通过固定轴将压力施加于弓杆，将弓杆沿回位销轴的外部转动，并同步带动推块远离导向框架；
S4、通过连接弹簧能够有效的推动固定块沿导向框架的竖直中心线向上移动，可将连接框架与固定块同步移动，并将拉扯力施加于导向块，使得导向块将拉力施加于支杆，使得支杆沿限位销轴的外部转动，将支杆端部的压紧块内槽架；
S5、将笔芯插入内槽架的内部，通过回位弹簧将弓杆沿回位销轴的外部转动，并将推块恢复至初始状态，使得推块插入导向框架的内部，将推块的倾斜面作用于固定块的凸起，使得推块推动固定块沿导向框架的中轴线方向向下移动，并通过限位弹簧可将支杆沿限位销轴的外部转动，并将压紧块恢复至初始状态，使得两块压紧块将夹持力施加于笔芯；
S6、红外距离传感器检测用户距离与笔杆的距离，压力传感器检测用户攥握笔杆的压力强度，摄像头拍摄用户的书写姿势和书写轨迹，并可将摄像头、红外距离传感器和压力传感器采集的信息传输至芯片，并通过储存模块储存检测信息，以及通过数据对比模块将检测数据与标准信息对比，若超出预设检测标准，提示灯则亮起，以及通过语音播报器播报正确书写信息。
本发明提供了一种设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法，具备以下有益效果：
1、该设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法设置有限位夹持机构，导向槽能够有效的控制导向块的移动轨迹和范围，导向块可沿导向槽的竖直中心线方向移动，而导向块通过拉杆和两个连接销的配合与支杆相连接，可将拉力施加于支杆，使得支杆沿限位销轴的外部转动，将支杆端部的压紧块远离笔芯，便于拆除笔芯；通过回位弹簧将弓杆沿回位销轴的外部转动，并将推块恢复至初始状态，使得推块插入导向框架的内部，将推块的倾斜面作用于固定块的凸起，使得推块推动固定块沿导向框架的中轴线方向向下移动，并通过限位弹簧可将支杆沿限位销轴的外部转动，并将压紧块恢复至初始状态，使得两块压紧块将夹持力施加于笔芯，从而能够有效的限制笔芯的位置；推杆通过固定轴将压力施加于弓杆，将弓杆沿回位销轴的外部转动，并同步带动推块远离导向框架，，通过连接弹簧能够有效的推动固定块沿导向框架的竖直中心线向上移动，而固定块与连接框架固定连接，可将连接框架与固定块同步移动，以及连接框架通过固定杆与导向块固定连接，可将拉扯力施加于导向块。
2、该设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法设置有辅助拆装机构，通过定位弹簧将插杆沿定位销轴的外部转动，并将插杆的一端插入线路板的外壁，将线路板通过辅助拆装机构与笔杆相连接，从而限制线路板的位置，而推动推块沿滑槽的中轴线向上移动，使得推块推动插杆的一端，并推动插杆的另一端远离线路板，便于拆除线路板。
3、该设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法设置的支柱的C字形开槽能够有效的为线束提供排线位置，以及避免线束相互缠绕，而橡胶垫能够有效的减轻线束受到的磨损。
4、该设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法设置的红外距离传感器用于检测用户距离与笔杆的距离，压力传感器用于检测用户攥握笔杆的压力强度，摄像头用于拍摄用户的书写姿势和书写轨迹，并可将摄像头、红外距离传感器和压力传感器采集的信息传输至芯片，并通过储存模块储存检测信息，以及通过数据对比模块将检测数据与标准信息对比，若超出预设检测标准，提示灯则亮起，以及通过语音播报器播报正确书写信息。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明图1中B处局部放大结构示意图；
图3为本发明图1中A处局部放大结构示意图；
图4为本发明图1中C处局部放大结构示意图；
图5为本发明的系统电路结构示意图。
图中：1、笔杆；2、限位夹持机构；201、内槽架；202、压紧块；203、支杆；204、限位弹簧；205、限位销轴；206、拉杆；207、导向槽；208、导向块；209、固定杆；210、连接框架；211、导向框架；212、固定块；213、连接弹簧；214、弓杆；215、推块；216、回位弹簧；217、回位销轴；218、通槽；219、推杆；3、笔芯；4、线路板；5、辅助拆装机构；501、插杆；502、定位弹簧；503、定位销轴；504、推块；505、滑槽；6、支柱；7、橡胶垫；8、摄像头；9、语音播报器；10、提示灯；11、电池；12、芯片；13、红外距离传感器；14、压力传感器；15、数据对比模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法，包括笔杆1、限位夹持机构2、笔芯3和辅助拆装机构5，笔杆1内设有限位夹持机构2和线路板4，限位夹持机构2内插入有笔芯3，线路板4的一侧面设有与线路板4垂直设置的支柱6，以及通过螺栓固定在笔杆1内壁的摄像头8，线路板4的另一侧面设有芯片12、红外距离传感器13、压力传感器14和数据对比模块15，以及通过螺栓固定在笔杆1内壁的语音播报器9，线路板4上设有辅助拆装机构5和电池11，笔杆1上设有提示灯10。
本发明中：限位夹持机构2包括内槽架201、压紧块202、支杆203、限位弹簧204、限位销轴205、拉杆206、导向槽207、导向块208、固定杆209、连接框架210、导向框架211、固定块212、连接弹簧213、弓杆214、推块215、回位弹簧216、回位销轴217、通槽218和推杆219，内槽架201的内壁开设有关于内槽架201中轴线对称分布的压紧槽和导向槽207，以及与压紧槽尺寸配合且一一对应的压紧块202，以及与导向槽207尺寸局部配合且一一对应的导向块208，压紧块202上设有支杆203，导向块208上设有拉杆206，支杆203的一端固定在压紧块202上，拉杆206的两端穿设有连接销，支杆203通过拉杆206和两个连接销的配合与导向块208相连接，导向槽207能够有效的控制导向块208的移动轨迹和范围，导向块208可沿导向槽207的竖直中心线方向移动，而导向块208通过拉杆206和两个连接销的配合与支杆203相连接，可将拉力施加于支杆203，使得支杆203沿限位销轴205的外部转动，将支杆203端部的压紧块202远离笔芯3，便于拆除笔芯3。
本发明中：支杆203与内槽架201的连接处穿设有限位弹簧204，限位弹簧204内穿设有限位销轴205，支杆203通过限位弹簧204和限位销轴205的配合活动连接在内槽架201上，通过回位弹簧216将弓杆214沿回位销轴217的外部转动，并将推块215恢复至初始状态，使得推块215插入导向框架211的内部，将推块215的倾斜面作用于固定块212的凸起，使得推块215推动固定块212沿导向框架211的中轴线方向向下移动，并通过限位弹簧204可将支杆203沿限位销轴205的外部转动，并将压紧块202恢复至初始状态，使得两块压紧块202将夹持力施加于笔芯3，从而能够有效的限制笔芯3的位置。
本发明中：导向块208上还设有与导向块208一一对应的固定杆209，固定杆209的一端固定在导向块208上，固定杆209的另一端设有连接框架210，连接框架210内设有固定块212，固定块212内设有连接弹簧213，连接弹簧213的一端与导向框架211固定连接，连接弹簧213的另一端设有固定块212，固定块212一体式固定在连接框架210上，固定块212上设有与固定块212一体式固定的半球状凸起，可对推杆219施加按压力，使得推杆219通过固定轴将压力施加于弓杆214，将弓杆214沿回位销轴217的外部转动，并同步带动推块215远离导向框架211，此时，通过连接弹簧213能够有效的推动固定块212沿导向框架211的竖直中心线向上移动，而固定块212与连接框架210固定连接，可将连接框架210与固定块212同步移动，以及连接框架210通过固定杆209与导向块208固定连接，可将拉扯力施加于导向块208。
本发明中：连接框架210上设有弓杆214，弓杆214的一端设有与弓杆214一体式固定的推块215，以及推块215的侧面呈倾斜状结构，弓杆214的另一端设有通槽218，通槽218内穿设有推杆219。
本发明中：弓杆214的另一端与推杆219的连接处穿设有固定轴，弓杆214与笔杆1的连接处穿设有回位弹簧216，回位弹簧216内穿设有回位销轴217，弓杆214通过回位弹簧216和回位销轴217的配合活动连接在笔杆1的内壁。
本发明中：辅助拆装机构5包括插杆501、定位弹簧502、定位销轴503、推块504和滑槽505，插杆501的一端插入线路板4的外壁，插杆501的另一端设有推块504，推块504与笔杆1的连接处开设有滑槽505，插杆501内穿设有定位弹簧502，定位弹簧502内穿设有定位销轴503，插杆501通过定位销轴503和推块504的配合活动连接在笔杆1的内壁，通过定位弹簧502将插杆501沿定位销轴503的外部转动，并将插杆501的一端插入线路板4的外壁，将线路板4通过辅助拆装机构5与笔杆1相连接，从而限制线路板4的位置，而推动推块504沿滑槽505的中轴线向上移动，使得推块504推动插杆501的一端，并推动插杆501的另一端远离线路板4，便于拆除线路板4。
本发明中：支柱6的轴向上开设有C字形开槽，开槽内设有橡胶垫7，支柱6的C字形开槽能够有效的为线束提供排线位置，以及避免线束相互缠绕，而橡胶垫7能够有效的减轻线束受到的磨损。
本发明中：芯片12的输入端分别电连接有摄像头8、红外距离传感器13和压力传感器14，芯片12的输出端分别电连接有储存模块和数据对比模块15，数据对比模块15的输出端电连接有语音播报器9和提示灯10，红外距离传感器13用于检测用户距离与笔杆1的距离，压力传感器14用于检测用户攥握笔杆1的压力强度，摄像头8用于拍摄用户的书写姿势和书写轨迹，并可将摄像头8、红外距离传感器13和压力传感器14采集的信息传输至芯片12，并通过储存模块储存检测信息，以及通过数据对比模块15将检测数据与标准信息对比，若超出预设检测标准，提示灯10则亮起，以及通过语音播报器9播报正确书写信息。
本发明中：设有书写姿势校正功能的数码笔的握姿检测方法，包括以下步骤：
S1、推动推块504沿滑槽505的中轴线向上移动，使得推块504推动插杆501的一端，并推动插杆501的另一端远离线路板4，并将线路板4插入笔杆1的内部；
S2、通过定位弹簧502将插杆501沿定位销轴503的外部转动，并将插杆501的一端插入线路板4的外壁，将线路板4通过辅助拆装机构5与笔杆1相连接，限制线路板4的位置；
S3、可对推杆219施加按压力，使得推杆219通过固定轴将压力施加于弓杆214，将弓杆214沿回位销轴217的外部转动，并同步带动推块215远离导向框架211；
S4、通过连接弹簧213能够有效的推动固定块212沿导向框架211的竖直中心线向上移动，可将连接框架210与固定块212同步移动，并将拉扯力施加于导向块208，使得导向块208将拉力施加于支杆203，使得支杆203沿限位销轴205的外部转动，将支杆203端部的压紧块202内槽架201；
S5、将笔芯3插入内槽架201的内部，通过回位弹簧216将弓杆214沿回位销轴217的外部转动，并将推块215恢复至初始状态，使得推块215插入导向框架211的内部，将推块215的倾斜面作用于固定块212的凸起，使得推块215推动固定块212沿导向框架211的中轴线方向向下移动，并通过限位弹簧204可将支杆203沿限位销轴205的外部转动，并将压紧块202恢复至初始状态，使得两块压紧块202将夹持力施加于笔芯3；
S6、红外距离传感器13检测用户距离与笔杆1的距离，压力传感器14检测用户攥握笔杆1的压力强度，摄像头8拍摄用户的书写姿势和书写轨迹，并可将摄像头8、红外距离传感器13和压力传感器14采集的信息传输至芯片12，并通过储存模块储存检测信息，以及通过数据对比模块15将检测数据与标准信息对比，若超出预设检测标准，提示灯10则亮起，以及通过语音播报器9播报正确书写信息。
综上，该设有书写姿势校正功能的数码笔及握姿检测方法，使用时，首先，推动推块504沿滑槽505的中轴线向上移动，使得推块504推动插杆501的一端，并推动插杆501的另一端远离线路板4，并将线路板4插入笔杆1的内部，接着，通过定位弹簧502将插杆501沿定位销轴503的外部转动，并将插杆501的一端插入线路板4的外壁，将线路板4通过辅助拆装机构5与笔杆1相连接，限制线路板4的位置；
其次，可对推杆219施加按压力，使得推杆219通过固定轴将压力施加于弓杆214，将弓杆214沿回位销轴217的外部转动，并同步带动推块215远离导向框架211，接着，通过连接弹簧213能够有效的推动固定块212沿导向框架211的竖直中心线向上移动，可将连接框架210与固定块212同步移动，并将拉扯力施加于导向块208，使得导向块208将拉力施加于支杆203，使得支杆203沿限位销轴205的外部转动，将支杆203端部的压紧块202内槽架201；
然后，将笔芯3插入内槽架201的内部，通过回位弹簧216将弓杆214沿回位销轴217的外部转动，并将推块215恢复至初始状态，使得推块215插入导向框架211的内部，将推块215的倾斜面作用于固定块212的凸起，使得推块215推动固定块212沿导向框架211的中轴线方向向下移动，并通过限位弹簧204可将支杆203沿限位销轴205的外部转动，并将压紧块202恢复至初始状态，使得两块压紧块202将夹持力施加于笔芯3，接着，红外距离传感器13检测用户距离与笔杆1的距离，压力传感器14检测用户攥握笔杆1的压力强度，摄像头8拍摄用户的书写姿势和书写轨迹，并可将摄像头8、红外距离传感器13和压力传感器14采集的信息传输至芯片12，并通过储存模块储存检测信息，以及通过数据对比模块15将检测数据与标准信息对比，若超出预设检测标准，提示灯10则亮起，以及通过语音播报器9播报正确书写信息。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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