專利名稱:一種組合式多用途平臺及其功能性組件和相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是一個涉及機械、電子、光電、磁學、軟件的綜合系統(tǒng)。
背景技術(shù):
學習、工作中,人們經(jīng)常要在各種形式的平臺上面對著讀物(如書、電腦顯示器)進行活動,其間還有許多瑣碎耗時但必要的輔助活動。目前的桌面平臺,桌面的斜度固定,無法調(diào)節(jié);便攜式書夾,讀物斜度靠讀者手工固定;鍵盤或鼠標的按鍵靠彈力復位;機械鼠標靠重球滾動產(chǎn)生二維位移;光電鼠標靠攝像頭提供的圖片來產(chǎn)生二維位移;刷除線條時,磁體必須處于磁性寫字板背面;書架上,書沿一條水平線倚靠在平面上。
發(fā)明內(nèi)容
目前的平臺一方面功能單一、存放零散、攜運不便、另一方面平臺配件有明顯缺陷讀物的斜度、高度不便于調(diào)節(jié);按鍵彈力過大,擊鍵操作易導致關(guān)節(jié)癥;鼠標要么太易失靈,要么電路和軟件復雜而太昂貴;磁性寫字板不便于局部修改;書架上的書本經(jīng)常歪倒。前述種種不足,本發(fā)明所提供的一種組合式多用途平臺,能有效克服之。
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的原理在箱蓋(稱主蓋)自由端鉸鏈一平板(稱從蓋),且二者的斜度可調(diào),其箱筐和書斗可組合在一個桿架上。主蓋、從蓋為可開蓋的容器(用于裝文具),多種功能性形狀體及附件被集成在從蓋上使其具有刨筆等學習工作中常用的功能,書本可被壓卡固定在主蓋、從蓋的板面上,鍵盤或磁性寫字板被集成在主蓋、從蓋的蓋子上。從蓋為平板電腦時,a)對固定式平臺,由主蓋上的鍵盤和主蓋翼板上的鼠標作其輸入外設(shè);b)對便攜式平臺,則由手套式輸入外設(shè)作其輸入外設(shè)。這些零部件均可靈活組合,從而克服了目前的平臺功能單一、存放零散、攜運不便的問題。輸入外設(shè)所用的按鍵靠重力使其按鍵面上移并保持,擊鍵操作時關(guān)節(jié)不易勞損;鼠標把顏色傳感器掃過彩色方格陣時產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)化成位移信號,其成本低而不易失靈;磁性寫字板中,二色磁筒的任一種顏色可獨立地穩(wěn)定在零磁場面的任一側(cè),便于從正面作局部修改。鍵盤與手套式輸入外設(shè)上,大部分字符用組合鍵來輸入,利于減少耗材、節(jié)省空間;不同類字符對應不同的鍵陣或字符區(qū),避免了打字時因字符類間的切換操作所帶來的不便。
預備說明a)實體(包括實體組中的實體)均為三維實體,都在同一個XYZ三維坐標系(圖1(b)是該坐標系的XYZ坐標軸示意圖,XY坐標平面即為水平面;圖1-圖24共用該坐標系,讀這些圖時均認可該示意圖隱含于每幅圖中)中。Z坐標軸為實體高度的參照坐標軸(Z坐標軸正向?qū)呋蛏?、負向?qū)突蛳?,例如,設(shè)AB為長方體上一條平行于Z軸的棱,則長方體的高度=AB)。
b)實體組包含多個實體的一個實體集,實體組只能作為一個整體運動,且運動時實體組內(nèi)各實體之間的相對位置保持不變。
c)X坐標軸的正向為右、負向為左;Y坐標軸的正向為后、負向為前。
d)每幅圖中包含多個子圖,子圖編號為(a)、(b)、(c).....;每個子圖內(nèi)縮放比例統(tǒng)一;不同子圖的縮放比例可不同。
e)該發(fā)明的零件或部件都是由處于特定相對位置的多個基本實體,經(jīng)集合運算而形成的;例如,等式Ent209=Ent208-Ent204∪Ent205表示處于特定相對位置的實體208、204、205經(jīng)集合運算(Ent208-Ent204∪Ent205)而形成實體209。實體形成過程圖中,一個粗壯箭頭代表一個步驟;每個過程圖都是先確定關(guān)聯(lián)實體間的相對位置,然后對這些實體作集合運算(默認并集運算符∪的優(yōu)先級大于差集運算符-)而形成相應的零件或部件。
f)圖中長方體的棱、圓柱或圓環(huán)的圓心線(即一條直線,是所有圓心的集合;圓弧所對應的圓心的集合也視為圓心線)、圓錐的圓心線、半圓柱(一個圓柱被穿過其圓心線的平面等分為兩個半圓柱)的棱、直三(四)棱柱的側(cè)棱、梯形臺(即橫截面為梯形的直四棱柱,對應于梯形上下底的面稱為梯形臺底面,其它面稱為側(cè)面。若該橫截面為等腰梯形,則稱為等腰梯形臺)的上下底面的邊,如無特殊說明,只能平行于XYZ三維坐標系中的一個軸(包括在形成實體的過程中)。
g)實體(實體組)的端面設(shè)面F是實體上的一個平面,實體中不在面F上的點都處于面F一側(cè)(即該實體的任意一點都不處于面F的另一側(cè)),這稱面F是該實體的一個端面。根據(jù)端面相對于實體重心的位置,端面可分為上、下、左、右、前、后端面(上、下、左、右、前、后的定義見前文)。依此類推,可得到實體組端面的定義。
h)實體(包括實體的拷貝、實例、鏡像以及翻轉(zhuǎn)后的實體)上的棱或線,如是來源于d)所述的棱或線,在無特殊說明的情況下,也視作平行于XYZ三維坐標系中的一個軸。相應地,由這樣的棱所構(gòu)成的實體面平行于三維坐標系中的一個坐標平面。實體的拷貝、實例,如無特別說明,經(jīng)平移或縮放或沿坐標軸翻轉(zhuǎn)N×90°(N為正整數(shù))后,均可與實體完全重合。
i)實體或?qū)嶓w組的實例實體或?qū)嶓w組與實例的關(guān)系,相當于計算機軟件中類與實例的關(guān)系,不同實例的大小和參數(shù)值可不同,但其特征形狀與實體相符。
j)實體或?qū)嶓w組的拷貝與該實體或?qū)嶓w組完全相同的實體或?qū)嶓w組。
k)實體或?qū)嶓w組的鏡像它經(jīng)“面對稱”變換后,能與實體或?qū)嶓w組完全重合。如無特殊說明,實體或?qū)嶓w組的鏡像對稱于實體或?qū)嶓w組,且其對稱平面是一個平行于坐標平面的平面。
l)令附圖中元素的編號為a3a2a1a0,則a3a2為該元素所在的圖號(如a3a2≠該元素出現(xiàn)的圖號,則該元素是一個引用;若元素的編號為a2a1a0=0,則該元素所在的圖號為a2)。實體的集合運算公式中,Entabcd代表編號為abcd的實體或?qū)嶓w組(對實體組,Entabcd代表實體組內(nèi)所有實體的并集)。如某實體名稱是XX,編號為abcd,那么在稱呼上,實體abcd等價于XXabcd,如封板止滑片1556與實體1556等價。
m)帶下標的單一的大寫字母下標代表實體(實體組)的編號,大寫字母代表頂點(或角點,即包括凹面體凹角多條交線的交點),如Mabc,表示實體(實體組)abc的頂點M。
n)帶下標的兩個大寫字母下標代表實體(實體組)的編號,兩個大寫字母代表棱,如ABabcd,表示實體abcd的棱AB。在數(shù)學表達式中,代表ABabcd則實體abcd的棱AB的長度。
o)帶下標的三個大寫字母下標代表實體的編號,三個大寫字母代表平面,如ABCabcd,表示實體abcd的平面ABC。
p)Radiusabcd表示實體abcd的半徑。Faceabcd-n表示實體abcd上編號為abcd-n的面。Axisabcd表示實體abcd的圓心線(圓柱、圓環(huán)、圓錐、圓弧的所有圓心構(gòu)成的直線,視為圓心線)。Heightabcd表示實體abcd的高度。
q)線段AB居中在線段CD表示線段AB與線段CD共線,AB<CD,AB居中在CD的點C、點D之間。
r)線段AB居中在線段CD的正X坐標軸方位把線段AB沿負X坐標軸方向移動一定距離后,線段AB可居中在線段CD上。對其他坐標軸方位,可依此類推。
s)實體A居中在實體B的正X坐標軸方位實體A、實體B不相交;沿負X坐標軸方向移動實體A移動一定距離后,實體A的重心可與實體B的重心重合。對其他坐標軸方位,可依此類推。
t)線段AB在線段CD上表示線段AB與線段CD共線,AB<CD,AB在CD的點C、點D之間。
u)面ABC居中在面DEF表示ABC的面積<DEF的面積,面ABC包含在面DEF中(面ABC與面DEF共面),ABC在DEF上居中。
v)線段AB與線段CD完全重合AB與CD同長,AB的端點A、B與CD的端點C、D分別重合。
w)LengthX,abcd實體abcd(abcd為實體的編號)沿X坐標軸的長度。設(shè)EF是長方體abcd的棱,EF平行于X坐標軸,則長方體abcd沿X坐標軸的長度LengthX,abcd=EF。同理,LengthY,abcd則為實體abcd沿Y坐標軸的長度;WidthX,abcd則為實體abcd沿X坐標軸的寬度;WidthY,abcd則為實體abcd沿Y坐標軸的寬度。
x)實體A、實體B沿Y坐標軸的同寬(等寬或同長)實體A、實體B沿Y坐標軸的寬度相同(或長度相同)。后文所述“沿X坐標軸移動實體”等價于“沿一條直線(該直線平行于X坐標軸)移動實體”;其它與此雷同的陳述,其含義可依此類推。
y)實體A內(nèi)貼于實體B的面CDE實體A包含于實體B,實體A的一個面包含于實體B的面CDE。
z)實體A外貼于實體B的面CDE實體A的一個面(設(shè)該面為Faceabc-1)包含于實體B的面CDE,且Faceabc-1為實體A與實體B的交集。
aa)值態(tài)把一個對象(對象,在這里是一個廣義的概念,例如,它即可以是一個物體,也可以是該物體的運動或特征)可確定的不同狀態(tài)用不同的數(shù)值(其個數(shù)有限)來表示,把對象當前不可確定的狀態(tài)按對象最新的可確定的狀態(tài)來表示(如對象最新的可確定的狀態(tài)還未產(chǎn)生,則視對象處于無效狀態(tài)而不予處理),這樣被數(shù)值化的狀態(tài)就稱為對象的值態(tài);相應的數(shù)值即為值態(tài)的值;相應的信號稱為值態(tài)信號。
bb)軟件流程圖中,邏輯表達式符合標準C語言;對條件選擇流程,“Y”等同于“是”,“N”等同于“否”。
1 周向定位齒套一種殼體,由材質(zhì)優(yōu)于平臺其他部位的昂貴高強度材料生成,這樣選材一方面保證了主蓋、從蓋鉸鏈部位能承受大的力矩,另一方面大大降低了高強度材料的用量,節(jié)約了成本。
1.1 圖1(a)中,在端面帶齒的圓環(huán)100的一端,沿周向均勻地分布著4n(n為正整數(shù))個相同的脊形齒;每個齒包含兩根谷線(為直線)、一根脊線(為直線);相鄰兩個齒共用一根谷線。點O在圓環(huán)的圓心線上,所有脊形齒的谷線、脊線都交于點O。在任選的一個脊形齒100-1上,四邊形EFCB為等腰梯形(邊CF、BE為腰;邊BC、EF分別為梯形的下底、上底,都平行于圓環(huán)的圓心線),脊線CF、谷線BE、谷線GH交于點O。讓圓環(huán)100的兩個拷貝的圓心線共線且脊形齒對扣,二者可嚙合于不同的相對角度。相應地,對兩個相互鉸鏈的實體,讓其相貼的鉸鏈孔端面帶上這樣的脊形齒,那么在軸向推力下,兩個實體可定位于在不同的相對角度,這就是一種離合式周向定位法。同理,亦可把脊形齒置換為沿周向均勻地分布的扇形齒(將一圓環(huán)周向等分為8n份,均勻地舍去其中4n份,即得到扇形齒和扇形凹缺交替的實體101)。
1.2 拱形實體對半圓柱206和長方體207,令A206、D206、C206分別與A207、D207、C207重合,則由下式得拱形實體208Ent208=Ent206∪Ent207。半圓柱206的圓心線(或半徑)即為拱形實體208的圓心線(或半徑),后文所述的拱形實體均為拱形實體208的實例。
1.3 令拱形實體111、拱形實體112、圓柱113的圓心線共線,拱形實體111包含于拱形實體112中,圓柱113(Radius113<Radius111)穿過拱形實體112,作集合運算得到實體114,即Ent114=Ent112-(Ent111∪Ent113)。實體114的壁厚一致。實體115為實體100(亦可為實體101)的實例。把實體115貼于實體114上(二者的圓心線共線,二者貼合面的孔徑一致,實體115的外徑=Radius112),作集合運算得到殼體116(亦稱周向定位齒套),即Ent116=Ent114∪Ent115。
2 鉸鏈凸塊為便于注塑成形,設(shè)計了兩種帶鉸鏈孔的鉸鏈凸塊鉸鏈凸塊210、鉸鏈凸塊217。周向定位齒套116能緊配合地包套于鉸鏈凸塊外時(實體116兩端面的圓孔與鉸鏈凸塊中的鉸鏈孔同內(nèi)徑),實體116、鉸鏈凸塊的圓心線共線,提供周向定位所需的脊形齒或扇形齒。
2.1 鉸鏈凸塊210對半圓片201(半圓柱的實例)、長方體202,令A201、C201與D202、F202分別重合(DE202>AB201),則集合運算得實體204Ent204=Ent201∪Ent202。設(shè)半圓片201的圓心線(半徑)為實體204的圓心線(半徑)。實體205是實體204的拷貝。令拱形實體208、實體204、實體205圓心線共線(實體204和實體205的拱頭朝向相反,拱形實體208的拱頭朝向與實體205的拱頭朝向垂直,P208、Q208、J205、K205共面),實體204與實體205相貼(PQ208=2MN205;Face205-1與Face208-1重合;Radius208>Radius204),則由下式得到實體209Ent209=Ent208-Ent204∪Ent205。令實體209多個拷貝的圓心線共線,且它們串聯(lián)且前后相貼,則這些拷貝作并集運算即得到實體210。鉸鏈時,實體210中心的通孔即是作穿軸用的鉸鏈孔。
2.2 鉸鏈凸塊217拱形實體214是拱形實體213的拷貝。以實體213、實體214、拱形實體215分別置換2.1中的實體205、實體204、拱形實體208(實體213和實體214的拱頭朝向相反,拱形實體215拱頭朝向與實體214的拱頭朝向相同,Radius215>Radius213的半徑,實體215沿X坐標軸的寬度=2×實體213沿X坐標軸的寬度),然后重復2.1所述的過程,則由下式得實體216Ent216=Ent215-Ent213∪Ent214。令實體216的多個拷貝的圓心線共線,它們串聯(lián)且前后相貼,則這些拷貝作并集運算即得實體217。鉸鏈時,實體217中心的通孔即是作穿軸用的鉸鏈孔。
3 用于構(gòu)造文具式從蓋的實體及實體組3.1 封板扣凸401是一個梯形臺。
3.2 臺鉗銷釘407令圓柱406(條狀)的上底面居中在圓柱405(片狀)的下底面,則由下式得臺鉗銷釘407Ent407=Ent405∪Ent406。
3.3 弧片把圓環(huán)沿周向四等分,其中一份即為一個90°圓弧片。90°圓弧片412是90°圓弧片410的拷貝,另有長方體411。令A410、B410、E411、F411分別與C411、D411、G412、H412重合,則由下式得弧片413Ent413=Ent410∪Ent411∪Ent412。后文所述的弧片都是弧片413的實例。
3.4 實體424實體422為實體407的拷貝。令實體422的細桿貫穿實體423(實體422在實體423上底、下底伸出的長度相同),則由下式得實體424Ent424=Ent422∪Ent423。
3.5 薄腔體311令8個長方體301、302、303、304、305、306、307、308等高且上(下)底共面(長方體305、306、307為長方體304的拷貝;長方體301、303、308、304沿Y坐標軸同寬;長方體302沿Y坐標軸的寬度=長方體305沿Y坐標軸的寬度+306沿Y坐標軸的寬度+2mm;除長方體304、308間的間隙大于AB424外,其它相鄰長方體間的間隙均為2mm),并由它們構(gòu)成實體組310。令實體424沿X坐標軸居中在實體組310內(nèi)的長方體304、308間,令實體424的上端面、長方體309的上底面、實體組310的上底面共面,實體組310包含在長方體309內(nèi)(長方體309高度比實體組310多2mm),則由下式得薄腔體311Ent311=Ent309-Ent310∪Ent424。實體424在實體311上生成的盲孔311-1即為臺鉗定位孔。除臺鉗定位孔所在的部位外,實體311是一個被肋條分為多個格子、等壁厚的薄腔體。
3.6 實體組509倒置的等腰梯形臺505與長方體504沿X坐標軸同寬。在長方體504(呈長片狀)的四角分別包含一個長方體503(呈薄長條狀)的拷貝(長方體504與長方體503等高,每個拷貝各有一條Z軸向的棱與長方體504一條Z坐標軸向的棱完全重合;令長方體503這四個拷貝到并集為Ent_tmp),實體505(上大下小的梯形臺)下底面居中在長方體504上底面(A505、C504、E504共線;B505、D504、F504共線),則由下式得實體507Ent507=Ent505∪(Ent504-Ent_tmp)=Ent505∪Ent506。實體組509包含長方體508和實體507,F(xiàn)G508>PQ507,F(xiàn)H508居中在RP507上(RP507<FH508,實體506從實體507下底面伸出)。
3.7 實體組515圓錐511相似于圓錐512,圓錐512的底面全等于圓柱510的橫截面。令圓錐512的下底面與圓柱510上底面完全重合,則由下式得實體513Ent513=Ent510∪Ent512。實體組515中,有實體513、圓錐511、長方體514(呈薄片狀),實體513與圓錐511圓心線(不平行于坐標軸)共線,且實體513的錐尖包含于圓錐511中,實體513的圓柱段下伸出圓錐511的底面,圓錐511與長方體514的面ABC514相切(切線平行于Z坐標軸和AB514;該切線是直線,為所有切點的集合),長方體514與實體513相交。
3.8 實體組605對長方體602和長方體603,AB602=AB603,BC602<BC603,令BC602居中在BC603上,則經(jīng)集合運算得實體604Ent604=Ent602∪Ent603。實體組605中包含長方體601和實體604,AE604=AD601,令AB604、CD604、CD601共面,AB604、CD604包含在長方體601中,且實體604從長方體601的下底面伸出。
3.9 實體組614實體組614中,有長方體610、圓柱611(呈細桿狀)、長方體612、長方體613(呈薄片狀),AE610=AD612,ABC610與ABC612共面(BC610居中在BC612的負X軸方位),長方體613與長方體610相貼并伸出長方體612(長方體613居中在BC612的正Y軸方位),圓柱611與長方體610相貼并伸出長方體612(圓柱611居中在長方體613的正Z軸方位)。
3.10 實體組623實體組623中,有長方體620(片狀)、長方體621(片狀)、弧片622,CE620=EF622,AB620=CD622,A620、B620分別與D622、C622重合,長方體621貫穿過弧片622(二者的上底面共面)。
3.11 實體632對長方體630和長方體631,CK630=GM631,AB630<EF631,BC630居中在FG631上,則經(jīng)集合運算得實體632Ent632=Ent631-Ent630。
3.12 實體643圓柱641與拱形實體642等高,Radius641<Radius642。令圓柱641和拱形實體642圓心線共線,上底面共面,則經(jīng)集合運算得實體643Ent643=Ent642-Ent641。
3.13 滾筒定位片令圓柱651沿Y坐標軸穿過長方體652(呈薄片狀),則由下式得實體653Ent653=Ent652-Ent651。
4 多功能臺鉗的零部件及附件4.1 臺鉗定位頭812對等腰梯形臺801(上大下小的梯形臺)、圓柱802、長方體803、實體804(實體801的拷貝),Height802<Height803,圓柱802的上底面居中在長方體803上底面,CD801居中在AB833上;G801、H801、F804共線,F(xiàn)804與KJM803共面;則由下式得實體805Ent805=Ent801∪Ent803∪Ent804-Ent802。令圓柱809貫穿長方體808的中央,則由下式得實體810Ent810=Ent808-Ent809。實體807為實體805的實例。在實體807上開出通孔807-1,令實體810的下底面居中在實體807上端面,則由下式得臺鉗定位頭812Ent812=Ent807∪Ent810。
4.2 實體828實體823、實體824是直三棱柱822的拷貝(它們的側(cè)棱平行于Z坐標軸,橫截面為等腰直角三角形)。對長方體820、長方體821、實體823、實體824(四者等高),令CB820居中在HE821上,K823、B820重合,M823、E821重合,實體823、實體824關(guān)于長方體820對稱,則實體825為這四個實體的并集。對實體825、等腰梯形臺826、長方體827,PN826=FG827,DE825居中在FG827上,MN826居中在GH827上,AB825包含在實體827的上底面內(nèi),則由下式得實體828Ent828=Ent827-Ent825∪Ent826。
4.3 實體844圓柱837沿Z坐標軸貫穿長方體831的中央,由下式得實體840Ent840=Ent831∪Ent837。實體組842中,圓柱838與圓柱832相切,圓柱838、圓柱839(圓柱839是圓柱838的拷貝)上下底面共面;點O、P分別為圓柱838、圓柱839上底面的圓心。O838、P839、Axis832共面,O838、P839的連線垂直且平分Axis832。對長方體834、835、836(長方體834、835呈薄片狀),Height834=Height836,AB834居中在AB836上,長方體834貼靠在CDE835中央,則由下式得實體841(Height841=CD835)Ent841=Ent834∪Ent835∪Ent836。實體840、實體841、實體組842按隊列形布局在實體843中;實體840、實體841、實體組842中的圓柱838、實體843等高且上下端面共面,實體840、長方體843前后端面共面,實體組842中的圓柱832沿Y坐標軸橫跨長方體843,MN841在PQ843上,F(xiàn)ace841-1居中在Face843-1中央;則由下式得實體844Ent844=Ent843-Ent840∪Ent841∪Ent842。
4.4 動體855實體組854是實體組842(稱圓柱838、839的上下端面為實體組842的上下端面)的拷貝,實體853是實體841的拷貝,實體852是實體825的實例。螺紋柱850、長方體851、實體852、實體853、實體組854等高且上下端面共面;AB852居中在CD851,螺紋柱850沿Z坐標軸貫穿實體852的中央;實體組854、實體853在長方體851的位置同于實體組842、實體841在長方體843中的位置;由下式得動體855Ent855=Ent851∪Ent852-Ent850∪Ent853∪Ent854。
4.5 定體901對實體828和實體844,令A828、B828、C828分別重合與A844、B844、C844重合,由下式得定體901Ent901=Ent828∪Ent844。在定體901上端面形成一個與臺鉗定位頭通孔807-1配合的螺紋孔。
4.6 臺鉗轉(zhuǎn)桿737及磁性閂片對圓柱731、732、733、734、736和螺紋桿735,Radius731<Radius732,Radius732=Radius734,Radius732>Radius733,Radius733>Radius735,Radius735>Radius736,令圓柱732、733、734、736和螺紋桿735的圓心線共線且前后相貼地串聯(lián),圓柱731穿過圓柱732(二者的圓心線垂直相交),設(shè)圓柱732、733、734、736和螺紋桿735的并集為Ent_tmp,由下式得臺鉗轉(zhuǎn)桿737Ent737=Ent_tmp-Ent731。臺鉗轉(zhuǎn)桿737上有環(huán)形槽737-1、通孔737-2。圓柱738(即臺鉗轉(zhuǎn)柄)可松配合進通孔737-2。一個長方體(薄片狀的永磁體),在其中心開出一個圓通孔,即形成實體741;實體741的各個棱、圓通孔的圓心線平行于坐標軸,一個平行于ZX坐標平面、穿過圓通孔圓心線的平面把長方形薄片741等分為磁性閂片742、743。
4.7 臺鉗主體(即實體組900)將臺鉗動體的T形頭855-1配合進臺鉗定體的T形滑槽901-1;臺鉗定位頭上的燕尾凸812-1配合在臺鉗定體的燕尾槽中并由螺釘穿過孔807-1固定;臺鉗轉(zhuǎn)桿配合地穿過動體的螺孔,其端頭配合進臺鉗定位頭的圓坑(對應于圓坑805-1);兩磁性閂片從長方形銷孔901-2兩側(cè)插入并松配合地卡在臺鉗轉(zhuǎn)桿環(huán)形凹槽737-1中;臺鉗轉(zhuǎn)柄配合在臺鉗轉(zhuǎn)桿上的孔737-2中,轉(zhuǎn)動臺鉗轉(zhuǎn)柄可使臺鉗動體沿T形滑槽901-1直線地移動。臺鉗定體上的附件定位孔901-3、901-4的圓心線分別與臺鉗動體上的附件定位孔855-2、855-3的圓心線共線。
4.8 實體908令圓柱902、903沿Y坐標軸居中地貼靠在長方體904(呈薄片狀,稱基片)下底面,則由下式得實體908Ent908=Ent902∪Ent903∪Ent904。實體908的兩根圓柱可配合地插入臺鉗動體的附件定位孔855-2、855-3(或臺鉗定體的附件定位孔901-3、901-4)。
4.9 剝線附件令長方體905(呈薄片狀)的下底面居中在實體908的上底面,圓錐906、907沿Y坐標軸穿過長方體905,則由下式得剝線附件909Ent909=Ent908∪Ent905-Ent906∪Ent907。剝線附件910是剝線附件909的鏡像,二者分別插固在臺鉗動體、定體即形成一把剝線。
4.10 瓶蓋起子915實體911沿ZX坐標平面的截面為直角梯形。令A911、B911分別與C908、D908重合,則由下式得瓶蓋起子915Ent915=Ent911∪Ent908。瓶蓋起子915插在臺鉗定體上,與臺鉗動體一起構(gòu)成開瓶器。
4.11 扎眼附件實體923為實體908的實例,其兩根圓柱可配合地插入臺鉗動體(或定體)的附件定位孔。設(shè)實體923兩根圓柱的下底面圓心分別為A、B(它們的連線即為AB)。針924是針925的拷貝,它們沿EF923外貼在實體923上底面(EF923垂直于AB),針924、針925的間距等于標準訂書釘兩釘腳的間距,則由下式得扎眼附件926Ent926=Ent923∪Ent924∪Ent925。
4.12 刀片附件刀片931居中地外貼于實體908上端面,則得刀片附件932Ent923=Ent908∪Ent913。
4.13 開縫刀尖頭刀片941居中地外貼于實體908上端面,則得刀片附件942Ent942=Ent908∪Ent941。
4.14 網(wǎng)線(電話線)水晶頭壓頭對長方體1001、長方體1002,BC1001<EF1002,CH1001<FG1002,AB1001居中在DE1002上,則由下式得箕形體1003Ent1003=Ent1002-Ent1001。長方體1005(薄片狀)對應于水晶頭塑料褶(用于扣壓網(wǎng)線阻止其脫出),長方體1006(薄片狀)的多個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的集合)分別對應一個水晶頭嵌含金屬片的槽,它們分別貼靠在箕形體1003的腔底,箕形體1003與實體908上下相貼,則由下式得到水晶頭壓頭1006Ent1006=Ent908∪Ent1003∪Ent1005∪Ent_tmp。對長方體1011(薄片狀)、箕形體1003,CD1011居中在AB1003上,箕形體1003與實體908上下相貼,則由下式得水晶頭壓頭1012(用于定位水晶頭)Ent1012=Ent908∪Ent1003-Ent1011。水晶頭壓頭1006、1012分別插固在臺鉗動體、臺鉗定體附件定位孔,二者上下正對,即可把電纜線壓固在水晶頭中。
4.15 曲線附件圓柱1021的多個拷貝(這些拷貝的圓心線在實體908的上底面)沿X坐標軸前后相切地串聯(lián),他們交替地對實體908上作并集、差集運算即在實體908上形成波紋而形成曲線附件1022。同理,形成曲線附件1023。曲線附件1022、曲線附件1023分別插固在臺鉗動體、臺鉗定體附件定位孔,二者凸凹相扣即可把直線鐵絲壓成波紋鐵絲。
4.16 打孔附件令圓柱1035從正上方貼靠在實體908的上底面,圓柱1034穿過圓柱1035和實體908(Axis1035、Axis1034、Axis1033共線;Radius1034<Radius1035),錐體1033的底面與圓柱1035的上底面共面,則由下式形成帶打孔管1036-1的打孔附件1036Ent1036=Ent908∪Ent1035-Ent1033∪Ent1034。由圓柱1040經(jīng)差集運算在實體908上形成圓通孔,即形成打孔附件1041。打孔附件1041、打孔附件1036上下相對地插固在臺鉗中,即可在紙上打孔。
4.17 訂書附件4.17.1 實體組2407有長方體2402(薄片狀)、2404、2405,PQ2402>AB2404;長方體2402、2404沿Y坐標軸同寬;令Q2402、A2404重合,然后保持長方體2402不動,把長方體2404上移2mm;Height2405<Height2404,長方體2405居中地外貼在DEF2404。
4.17.2 實體組2406中,長方體2401、2403沿Y坐標軸同寬,A2401、A2403重合。
4.17.3 實體2408DE2403=DF2404+2mm;移動實體組2406、2407,使長方體2402沿Z坐標軸居中地穿過長方體2401、長方體2403;2404的上底面包含在實體2403的上底面;Face2405-1居中在Face2403-1;由下式得到實體2408Ent2408=Ent2406-Ent2407。
4.17.4 實體組2413令圓柱2409沿Z坐標軸穿過長方體2410,則由下式得到實體2411Ent2411=Ent2410-Ent2409。實體組2413中,實體2412是實體2411的鏡像(AB2411、CD2412共線)。
4.17.5 實體2414AB2408=BC2413;先令BF2411在AC2408上,然后上移實體組2413直到E2413在AC2408上,再由下式得到實體2414Ent2414=Ent2408∪Ent2413。實體2414的壁面2414-1帶磁性而能把訂書釘吸靠在該壁面上。
4.17.6 擋片2424長方體2421、2423(都呈薄片狀)沿Y坐標軸同寬;令A2421、B2423重合,螺紋圓柱2422穿過長方體2423,由下式得到擋片2424Ent2424=Ent2421∪Ent2423-Ent2422。
4.17.7 實體組2426螺釘2425穿過實體2414上的縫2414-1配合進擋片2424上的螺孔2424-1,可把擋片2424緊固在實體2414不同的高度上。
4.17.8 實體2435圓柱2433、2434是圓柱2431的拷貝。圓柱2433、2434分別靠近棱2432-1、2432-2,并前后居中地外貼在長方體2432的上底面,由下式得到實體2435Ent2435=Ent2432∪Ent2433∪Ent2434。
4.17.9 折腳件2464長方體2461、2462等高。令長方體2461的上底面居中在長方體2462的上底面,圓柱2463上下對稱、前后對稱地沿X坐標軸貫穿長方體2462,則由下式得到等壁厚的折腳件2464Ent2464=Ent2462-Ent2461∪Ent2463。
4.17.10 實體組2477對半圓柱2471、長方體2474、長方體2473、圓柱2472(這4個實體沿X坐標軸等寬,它們的左右端面共面),F(xiàn)H2471=DG2474,AB2473<DG2474;令C2474、E2471重合,長方體2473居中在長方體2474中,圓柱2472與半圓柱2471圓心線共線,由下式得到轉(zhuǎn)桿2475Ent2475=Ent2471∪Ent2474-Ent2472∪Ent2473。實體組2477中,圓柱2476把轉(zhuǎn)桿2475銷固在折腳件2464中。
4.17.11 實體組2451對長方體2442、2443,AB2443=AB2442+2mm,CD2443=BC2442+2mm。令ABC2442居中在CDE22443中;圓柱2440沿X坐標軸穿過長方體2442,由下式得到實體2444Ent2444=Ent2440∪Ent2442∪Ent2443。AB2441=AB2444,BC2444居中在BC2441,由下式得到實體2446Ent2446=Ent2441-Ent2444。圓柱2496是圓柱2495的拷貝,二者對稱地貼靠在長方體2494(條狀)上,則由下式得到實體2497Ent2497=Ent2494∪Ent2495∪Ent2496。令A2497、B2497、C2497分別與A2446、B2446、C2446重合,則由下式得到實體2447Ent2447=Ent2446-Ent2497。實體2448是實體2435的拷貝。令CD2447居中在AB2448,然后保持實體2448不動、下移實體2447直到二者的上端面共面;則由下式得到實體2449Ent2449=Ent2447∪Ent2448。實體組2451中,CD2447=CD2477,實體組2477松配合在實體2449的槽2449-1中(A2449、B2477重合);插入孔h(在實體2449上)的永磁體圓柱2450銷入實體組2477的縫2477-1。
4.17.12 圓柱2484、2485是圓柱2481的拷貝。對長方體2482、長方體2483、圓柱2484、圓柱2485,AB2483居中在CD2482,圓柱2484、2485前后對稱、左右對稱地沿Z坐標軸穿過長方體2482(圓柱2484、2485在長方體2482的左右邊沿),由下式得到實體2486Ent2486=Ent2484∪Ent2485∪Ent2483∪Ent2482。
4.17.13 實體組2487中,實體組2426的圓孔h、f配合在實體2486的桿a、b上。實體2486、實體組2451分別插在臺鉗動體、臺鉗定體上,由實體2486上的推片2486-1推訂書釘出實體組2426的縫s,訂書釘釘腳穿過紙張伸入折腳件2464,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿2475使折腳件2464往返移動,把在折腳件2464內(nèi)的訂書釘腳彎曲90°。
4.17.14 齊紙角實體1245、1246是圓柱1241的拷貝,長方體1242是長方體1243的拷貝。直三棱柱1244的橫截面為等腰直角三角形,BD1244、AE1244分別垂直于Y坐標軸、X坐標軸。令A1244、B1243、C1242,重合,實體1245、1246外貼在長方體1242、1243上底面以形成兩個圓柱插頭,則由下式得到實體1247(圖中的實體1247已被上下倒置)Ent1247=Ent1242∪Ent1243∪Ent1244∪Ent1245∪Ent1246。在實體1247上形成螺孔p、q,即得到實體1248。對直三棱柱1251、1252,BC1251、EG1252平行于Y坐標軸,BD1251、EF1252平行于X坐標軸。令A1252在BCD1251上∠DBC的角平分線上,則由下式得到實體1253Ent1253=Ent1251∪Ent1252。在實體1253上形成圓通孔w、v,即得到實體1254。若令A1248、B1254重合,則實體1248的螺孔p、q分別與實體1254的孔w、v對中,然后可用螺釘把一疊紙夾固在二者之間,即形成齊紙角。相應地,在文具式從蓋的底面形成兩個圓孔(稱齊紙角定位孔),當實體1248的圓柱插頭緊配合地插入文具式從蓋的齊紙角定位孔時,實體1248的棱1248-1與AB726重合。整齊紙張時,文具式從蓋底面朝上作斜面(從蓋自由端為斜面底邊)用,齊紙角貼靠其上。訂書時,齊紙角把紙張夾緊并保持直立,訂書釘被水平地壓入紙張。
4.17.15 護紙帶切刀及其刀墊護紙帶2493是一根軟質(zhì)塑料長帶。刀墊2492是一個帶兩個圓孔的片狀刀墊。訂書時,護紙帶切刀2491上的圓柱a、b穿過刀墊2492的圓孔并配合地插入實體2449的孔e、f;護紙帶切刀2491上的鋸齒刀刃c把護紙帶2493壓在刀墊2492上并切斷之,斷留下來的護紙帶被彎曲后的訂書釘釘腳扣壓而留在紙面上。
5 文具式從蓋一個被肋條分為多個格子的薄腔體725,其鉸鏈端是一排鉸鏈凸塊(用于從蓋與主蓋鉸鏈)、自由端有兩個插桿孔(與連接桿配合)和一個帶縫(即縫726-3)的刨筆坑(與旁邊用螺釘固定的刀片配合作刨筆用);底部中央是游標秤觀察窗726-4(用于觀察游標秤);從蓋鉸鏈端和自由端的內(nèi)壁上對稱地分布著兩排封板扣凸;用臺鉗銷釘407把多功能臺鉗銷固于從蓋的臺鉗定位孔725-9;從蓋兩側(cè)各有三個用于固定翼板的翼板定位孔(即翼板定位孔725-3、725-4、725-5、725-6、725-7、725-8)。
5.1 實體723為薄腔體311的實例。
5.2 壓書卡卡槽實體組710、711、712、713均為實體組509的拷貝(實體組710、711、712、713中即包含實體508的4個拷貝、實體507的4個拷貝),它們在實體組724中對稱地作方陣排列,前后對稱、左右對稱地貼于實體723的左右內(nèi)壁(即實體507的拷貝貼于實體723的左右內(nèi)壁;實體508的4個拷貝與實體723等高且上端面共面)。令ENT_tmp1為實體508的4個拷貝的并集,ENT_tmp2為實體507的4個拷貝的并集,則由下式經(jīng)集合運算即在實體723上形成4個壓書卡卡槽Ent723∪ENT_tmp1-ENT_tmp2。壓書卡卡槽的上端槽口有一對楔狀齒。
5.3 封板扣凸實體706、707、708、709均為實體401的拷貝,它們在實體組724中對稱地作方陣排列,貼于實體723的左右內(nèi)壁面(這5個實體的上底面共面)。這5個實體作并集合運算即在實體723上形成4個封板扣凸(即上大下小的梯形臺)。
5.4 內(nèi)耳實體組717為實體組623的實例,即實體組717中包含實體620、621、622的一個實例。實體組724中,令實體組717的后端面、上端面、下端面分別與實體723的后端面、上端面、下底內(nèi)壁面共面。令Ent_tmp1為實體620和621實例的并集,Ent_tmp2為實體622的實例,則由下式經(jīng)集合運算在實體723上形成內(nèi)耳Ent723-Ent_tmp1∪Ent_tmp2。
5.5 游標秤觀察窗實體組716為實體組605的實例,即實體組716中包含實體601、604的實例。令實體604的實例(設(shè)為Ent_tmp1)向下伸出實體723的下底,實體601的實例(設(shè)為Ent_tmp2)下底面貼于實體723下底的內(nèi)壁面中央,則由下式經(jīng)集合運算在實體723底部形成游標秤觀察窗Ent723∪Ent_tmp2-Ent_tmp1。
5.6 游標秤藏鉤箕實體組714為實體組614的拷貝,即實體組714中包含實體610、611、613、612的一個拷貝。設(shè)Ent_tmp1為實體610、611、613實例的并集,Ent_tmp2為實體612的實例。實體組724中,實體組714的上底面、下底面分別與實體723上底面、下底內(nèi)壁面共面;實體Ent_tmp2的左端面前后居中地貼于實體723左壁的內(nèi)壁面,實體610的拷貝向后伸出實體723的后端面,則由下式經(jīng)集合運算在實體723底部形成游標秤藏鉤箕(其內(nèi)壁有孔725-1和細縫725-2)Ent723∪Ent_tmp2-Ent_tmp1。
5.7 刨筆坑實體組715為實體組515的實例,即實體組715中包含實體511、513、514的一個實例。實體組715中,設(shè)Ent_tmp1為實體511的實例,Ent_tmp2為實體513、514實例的并集,F(xiàn)ace_tmp為對應于ABC514的面。令Face_tmp前后居中地貼靠在實體723的左端面(兩個面的上下邊分別共線),則由下式經(jīng)集合運算在實體723左壁形成帶開縫的刨筆坑Ent723∪Ent_tmp1-Ent_tmp2。然后,在刨筆坑開縫726-3旁形成一個用于固定刀片的螺孔726-5。
5.8 插桿孔實體組722中,圓柱704、705左右居中、上下對稱地沿Y坐標軸穿過實體723前壁,則由下式經(jīng)集合運算在實體723后壁形成插桿孔(即孔726-1、726-2;與連接桿配合)Ent723-Ent704∪Ent705。
5.9 游標秤滾筒定位座實體718、719為實體632的拷貝。實體718、719的下端面、后端面分別貼靠在實體723下底內(nèi)壁面和一個肋條壁面723-1,讓這三個實體作并集運算就在實體723上形成游標秤滾筒定位座。
5.10 從蓋鉸鏈凸塊實體702、703是實體210的拷貝。令實體703、實體702的左端面上下居中地貼靠在實體723右端面(實體703、實體702的圓心線共線,實體702高度小于實體723),這三個實體作并集運算即在實體723的右端面形成兩個鉸鏈凸塊。
5.11 翼板定位孔實體組724中,實體700為實體643的實例。令6個實體700的拷貝上下居中而點對稱地外貼在實體723前后壁面,這7個實體作并集運算即在實體723上形成翼板定位孔725-3、725-4、725-5、725-6、725-7、725-8。
5.12 游標秤觀察窗、游標秤藏鉤箕、游標秤滾筒定位座沿X坐標軸按直線布局,前后居中在實體723內(nèi)。實體組722是實體組724旋轉(zhuǎn)后形成的另一種立體圖。實體723經(jīng)過程5.1~5.11即變?yōu)閷嶓w725,實體726為實體725旋轉(zhuǎn)后形成的另一種立體圖。
5.13 游標秤(文具式從蓋的附件)游標秤由調(diào)零螺釘2143、調(diào)零螺母2142、彈簧2141、轉(zhuǎn)向線2147、游標2148、拉鉤線2149、拉鉤2152依次串聯(lián)。兩個滾筒定位片653的拷貝插在游標秤滾筒定位座中,滾筒2144夾于這對滾筒定位片之間,滾筒2144的軸心條2146松配合地插在滾筒定位片的孔中。轉(zhuǎn)向線2147帖在滾筒2144上的環(huán)形凹槽2144-1中繞過180°。游標2148橫跨游標秤觀察窗而松貼于透明刻度條2151(透明刻度條2151緊配合在游標秤觀察窗中,在游標2148外側(cè))。游標2148的刻度線(2150為游標2148刻度側(cè)的圖形,其中的三角尖用于粗讀,一排平行線用于精讀)在外側(cè),透明刻度條2151的刻度線在內(nèi)側(cè),游標2148貼著透明刻度條2151滑動(二者的刻度關(guān)系及讀數(shù)方法同于游標卡尺)。調(diào)零螺釘2143穿過孔725-1配合在調(diào)零螺母2142中,以便調(diào)節(jié)調(diào)零螺母2142到板孔725-1的距離,從而可使游標2148與刻度條2151零刻度線對中而達到調(diào)零的目的。
5.14 多功能臺鉗(文具式從蓋的附件)動體855的T形頭松配合地扣含在定體901的T形滑槽901-1中,臺鉗螺桿737(其端頭不帶螺紋)的桿頭737-3從定體901下端插入并穿過動體855的T形頭中的螺孔后,桿頭737-3插入臺鉗定位頭812的圓坑中,磁性閂片穿過定體901的長方孔901-2配合地閂在臺鉗轉(zhuǎn)桿737的環(huán)形凹槽737-1兩側(cè),使臺鉗螺桿737不能沿軸向運動;用扳條轉(zhuǎn)動臺鉗螺桿737,使動體855和插固于動體上的附件零件(如打孔附件、剝線附件、扎眼附件、開縫附件、壓線附件、訂書附件等臺鉗附件的零件)一起作直線運動,與插固于定體901上的附件零件配合以完成相應功能;一個臺鉗附件的零件(訂書附件除外)包含一個基片,基片的一面垂立著兩根圓柱(可配合地插入動體或定體上的兩個附件定位孔),另一面是具有特定功能的形狀體(直接從目前的通用用具中切割移植而來)。訂書附件由擋片2424把訂書釘擋在釘腔2414-2中(被磁力吸靠在壁面2414-1上),推片2484-1水平地推訂書釘使之穿過紙張進入折腳件2464的狹縫;轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿2475使兩個折腳件2464往返移動而把其狹縫中釘腳段彎折90°。
6 電腦式從蓋用平行于YZ坐標平面、經(jīng)過A2221的平面把文具式從蓋2221截分為兩部分,其中帶鉸鏈凸塊的部分即為實體2222。實體2222的左端面與平板電腦2223的右端面完全重合,二者并為一體即形成電腦式從蓋2224,其鉸鏈部位與文具式從蓋相同。
7 用于構(gòu)造主蓋的實體7.1 實體2304實體2301是鉸鏈凸塊217的實例。長方體2303是長方體2302的拷貝。令A2301、C2301、B2301分別與D2302、E2302、F2303重合,然后保持實體2301不動,向上移動長方體2303、長方體2302移動2mm,再由下式得實體2304Ent2304=Ent2301∪Ent2302∪Ent2303。
7.2 實體2318對長方體2311和長方體2312,AC2311=PD2312,BC2311居中在ED2312,由下式得實體2313Ent2313=Ent2311∪Ent2312。長方體2316是長方體2315的拷貝。對實體2313、長方體2314、長方體2315、長方體2316,Height2315>Height2313+Height2314;令GH2113在PQ2315上,KY2313=ZV2314,LK2313在WZ2314上,MN2313在WU2316上,實體2313的上底面居中在長方體2317(片狀)上底面,由下式得實體2318Ent2318=Ent2315∪Ent2316∪Ent2317-Ent2313∪Ent2314。把實體2318定位于主蓋自由端時,實體2318中的槽a、b即為鎖舌扣槽。
7.3 實體2324對長方體2321、長方體2322、三棱柱2323(其橫截面為等腰直角三角形,該等腰直角三角形的兩根直角邊分別平行于X、Y坐標軸),PG2321=AB2322=CD2323,EF2322=CQ2323,EF2322=CQ2323,GH2321居中在EF2322,B2322與D2323重合,由下式得實體2324Ent2324=Ent2321∪Ent2322∪Ent2323。
7.4 半圓式手柄把圓環(huán)2332(其截面與圓管2331的橫截面完全相同,為平面圓環(huán);該平面圓環(huán)繞一根與該圓環(huán)共面、平行于Z坐標軸的直線一周即形成圓環(huán)2332)沿周向4等分,實體2333。實體2334即為其中兩份。令圓管的端面2331-1、2331-2分別與實體2333的端面2333-1、實體2334的端面2334-1完全重合,由下式得實體2335Ent2335=Ent2331∪Ent2333∪Ent2334。一平行于XY坐標平面的平面把實體2335上下等分,即得到半圓式手柄2336、2337;在半圓式手柄2337上開出兩個圓通孔a、b(用于固定手柄裹帶)即得到半圓式手柄2369。
7.5 薄腔體2350長方體2342、2343、2344、2345、2346、2347、2348等高;長方體2341、2349等高;Height2341=Height2342+2mm。長方體2346、2347、2348都是長方體2345的拷貝。長方體2344是長方體2342的拷貝。令長方體2341、2342、2343、2344、2345、2346、2347、2348上底面共面,且其中相鄰兩個長方體間的間隙均為2mm,它們都包含在長方體2349中(它們的上底面與長方體2349的上底面共面);設(shè)Ent_tmp為長方體2341、2342、2343、2344、2345、2346、2347、2348的并集,則由下式得等壁厚的薄腔體2350Ent2350=Ent2349-Ent_tmp。
8 主蓋一個被肋條分為多個格子的薄腔體,其兩鉸鏈端各有一排鉸鏈凸塊(用于與從蓋或基筐鉸鏈);其自由端的鉸鏈凸塊立于主蓋的板面上以使鉸鏈于主蓋自由端的從蓋可合貼在主蓋上;靠近主蓋固定端,密布著多個短肋條;其封板扣凸、翼板定位孔的分布與從蓋同;位于主蓋自由端的半圓環(huán)手柄上有兩個用于固定手柄裹帶的圓孔;自由端內(nèi)側(cè)的鎖舌扣槽與數(shù)碼鎖(見后文)的鎖舌配合。
8.1 實體組2358、2359、2360、2361為實體組509的拷貝;實體2362、2363、2364、2365是實體401的拷貝;實體組2368是實體組623的實例;實體2366、2367是鉸鏈凸塊210的拷貝。沿用文具式從蓋對應部位的成形過程,在薄腔體2350上形成四個壓書卡卡槽、四個封板扣凸、一個內(nèi)耳、一排位于側(cè)面的鉸鏈凸塊。
8.2 實體2352、2355為實體2304的拷貝;實體2353為實體2318的實例。令實體2351、2352、2353、2354、2355、2356(它們沿X坐標軸同寬,實體2351、2354、2356為長方體)沿一條平行于Y坐標軸的直線,前后相貼地串聯(lián);實體2351、2353、2354、2356的上底面和H2352共面,且A2351、B2352、C2353、D2354、E2355、F2356共線;A2350、G2351重合;A2351與CD2350共線;F2356在BE2350上;然后,對實體2350、2351、2352、2353、2354、2355、2356作并集運算,即在薄腔體2350上形成一排立于主蓋板面的鉸鏈凸塊。
8.3 經(jīng)過程8.1、8.2,并在薄腔體2350形成翼板定位孔2370-1、2370-2、2370-3、2370-4、2370-5、2370-6(其形成過程同于從蓋上的翼板定位孔),即可形成主蓋2370。
9 頂框1110實體組1101中,所有長方體等高、下底面共面;其中,長方體A、G、H、I、K沿Y坐標軸等寬且前端面共面,并排列在長方體B的前方;長方體C、D、E、F沿Y坐標軸等寬且前端面共面,并排列在長方體B的后方;相鄰兩個長方體間的間隙都為2mm。實體組1101與長方體1102等高。令實體組1101包含于長方體1102中,且下底面共面,則由下式得到等壁厚的框體1103Ent1103=Ent1102-Ent1101。實體1104是鉸鏈凸塊217的實例。實體組1105中,實體1106是鉸鏈凸塊210的實例,實體1107是實體1106的拷貝,實體1108、1109是實體1106、1107的鏡像;A1106、B1108、C1109、E1107連起來是一個平行于XY坐標平面的矩形(該矩形的邊平行于X或Y坐標軸)。AB1103=AB1105。實體1104a是實體1104的拷貝,二者的圓心線共線(二者平移后可重合)。令BC1104在AB1103上,A1104在CD1103上;F1106在(AD1106的中點)EF1103上,半圓環(huán)手柄2336的點A2336、B2336在GH1103上,則由下式得到頂框1110Ent1110=Ent1103∪Ent2336∪Ent1105∪Ent1104∪Ent1104a。
10 連接框1114實體組1113是實體組1105的拷貝。長方體1112與長方體1102同長同寬。長方體1111、長方體1112等高。令長方體1111包含于長方體1112中且二者的上底面共面;將實體組1113的兩個拷貝分別定位在長方體1112上下端的外側(cè)(與9所述實體組1105定位于實體1103的方法雷同;頂框1110、連接框1114上下正對時,實體組1105、1113的鉸鏈凸塊沿Y坐標軸彼此交錯;設(shè)Ent_tmp為這兩個拷貝的并集),則由下式得到等壁厚的連接框1114Ent1114=Ent1112∪Ent_tmp-Ent1111。
11 底筐121311.1 實體1124實體組1123是實體組1105的拷貝。長方體1121與長方體1102同長同寬,Height1122=Height1121+2mm。令長方體1121包含于長方體1122中且二者的上底面共面;將實體組1123定位在長方體1122上端的外側(cè)(與9所述實體組1105定位于實體1103的方法雷同),則由下式得到等壁厚的實體1124Ent1124=Ent1122∪Ent1123-Ent1121。
11.2 實體組1204對長方體1201、1202、1203,Height1202=Height1203=2Height1201,AB1202<AB1201<AB1203;BC1202=BC1203>BC1201。令AB1202、AB1201都居中在AB1203上,由下式得到帶凹缺(如凹缺1204-1)的實體組1204Ent1204=Ent1202-Ent1201∪Ent1202。
11.3底筐1213把四個1204的拷貝(凹缺朝下)對稱地按四方陣布局在實體1124外底面的四個角(設(shè)Ent_tmp1為這四個拷貝的并集);長方體1211的兩個拷貝(設(shè)Ent_tmp2為這兩個拷貝的并集)沿Z坐標軸穿過實體1124的底,由下式得到底筐1213Ent1213=Ent1124∪Ent_tmp1-Ent_tmp2。1204的一個拷貝形成一個基筐定位條卡槽,于是底筐背面四角各分布著一個基筐定位條卡槽。
12 連接件12.1 連接桿1236實體1224、1225是拱形實體1223的拷貝。圓柱1226的厚度為T1226。T1226=2AB1223,Radius1226=Radius1223+2mm。實體1224、實體1225、圓柱1226圓心線共線;實體1224、1225拱頭朝向相反地貼靠在一起;實體1224的面1224-1與圓柱1226的面1226-1重合,則由下式得到中央帶通孔的實體1227Ent1227=Ent1226-Ent1224∪Ent1225。實體1227的多個拷貝圓心線共線、前后相貼地串聯(lián)起來然后作并集運算即得到實體1228。圓柱1231的厚度為T1231;T1231=2AB1232。令長方體1232的面1232-1居中地穿過Face1231-1(Face1232-1、Face1231-1共面),則由下式得到實體1233Ent1233=Ent1231-Ent1232。實體1234是實體1228的實例,實體1235是實體1233的拷貝。令實體1233、1234、1235的圓心線共線、前后相貼地依次串聯(lián)(三者同外徑;實體1235、1233的凹缺都朝向1234,對應地形成兩個長方形通孔),則由下式得到連接桿1236Ent1235=Ent1233∪Ent1234∪Ent1235。連接桿1236兩端各有一個長方形通孔。
12.2 鉸鏈軸實體1601是連接桿1236的實例。圓柱1602(片狀)、實體1601的圓心線共線且相貼,由下式得鉸鏈軸1603Ent1603=Ent1601∪Ent1602。
12.3 連接頭實體1315、1316、1317是帶外螺紋的圓柱1314的拷貝。實體組1318中,實體1315、1316、1317的圓心線兩兩正交而對稱地相交(設(shè)此交點為O1318)。令O1318與球1319的球心重合,則由下式得到連接頭1320(含三個正交的通孔)Ent1320=Ent1319-Ent1318。
12.4 連接頭轉(zhuǎn)接管令長方體1311(片狀)居中地橫穿過帶外螺紋的圓管1312(與連接頭1320的螺紋孔配合),則由下式得到連接頭轉(zhuǎn)接管1313Ent1313=Ent1312-Ent1311。
12.5 環(huán)頭插銷圓弧條1564是一個圓環(huán)(其徑向截面為矩形)沿周向截去90后所成。用平行于Axis1561且關(guān)于Axis1561對稱、相互平行的兩個平面把圓柱1561(片狀)截分為三部分,中間的部分即為實體1562(實體1562可緊配合地插入連接頭轉(zhuǎn)接管的長方形通孔、鉸鏈軸1236的長方形通孔)。圓弧條1564的外徑=Radius1561,AB1564=2CD1562。令HCG1562、AEF1564共面,實體1562的弧HC居中在圓弧條1564的弧AF,則由下式得到環(huán)頭插銷1565Ent1565=Ent1564∪Ent1562。環(huán)頭插銷1565上,兩段同圓心的弧度大于90°的相同圓弧條(可配合地包扣在連接桿外)把一長條(可配合進連接桿兩端頭的通孔)圍夾在中間。
13 基筐及基筐定位條13.1 基筐實體1349是底筐1213的拷貝。沿實體1349筐底的內(nèi)壁面把實體1349截分成兩部分,其上部分即為實體1350。實體1401是頂框1110的拷貝。沿以平行于XY坐標平面的平面截分實體1401得到實體1402(即帶手柄和鉸鏈凸塊、無底面的框體)。實體1403是實體1350的拷貝。令A1403、A1402重合,則由下式得基筐1404Ent1404=Ent1402∪Ent1403。基筐1404上的手柄與主蓋上的手柄上下配合形成橫截面為圓環(huán)的手柄(由手柄裹帶束在一起);其鉸鏈端的薄腔中含多根肋條;鉸鏈端是一排含鉸鏈孔的拱形凸塊;筐底有兩條狹縫(如狹縫1403-1)(束書用的軟帶穿過這兩條狹縫)。
13.2 基筐定位條長方體1421、1422(皆為片狀)沿Y坐標軸同寬。長方體1423呈長條狀,Height1423=Height1422。令A1421、B1422重合,長方體1423的6個拷貝作2×3矩陣排列(其中3個拷貝的棱a、b、c在CD1422上,另3個拷貝的棱d、e、f在EF1421上;設(shè)Ent_tmp為這6個拷貝的并集),由下式得實體1424Ent1424=Ent1421∪Ent1422-Ent_tmp。對長方體1426、1425,令A1426、B1425重合,則由下式得到實體1427Ent1427=Ent1425∪Ent1426。實體1428是實體1427的拷貝。令E1427、F1428在CD1424上,則由上式得到帶有兩根肋條的基筐定位條1429Ent1429=Ent1424∪Ent1427∪Ent1428?;鸲ㄎ粭l1429就這樣在一個L形彎條的長段對稱而等距地開出多個長方形凹缺(與基筐底部背面的基筐定位條卡槽配合)而成。
14 凳板1307圓管1303、1304、1305、1306是圓管1302(帶內(nèi)螺紋)的拷貝,它們作方陣排列并貼靠在長方板1301四角(設(shè)Ent_tmp為圓管1303、1304、1305、1306的并集),則由下式得到凳板1307Ent1307=Ent1301∪Ent_tmp。凳板1307四角上各有一個帶內(nèi)螺紋的空心柱。
15 翼板及翼板別條實體組1341中,實體1341-1為實體643的實例,實體1341-2為實體1341-1的拷貝,A1341、B1341、C1341、D1341依次連接起來是一個平行于XY坐標平面的矩形(該矩形的邊平行于X或Y坐標軸)。令AD1341(視AD1341為一條線段)居中在AB1344上,圓柱1342外貼在長方體1344(板狀)上底面、AB1344旁;實體1343的兩個拷貝(二者各有一條棱與AB1344重合,設(shè)Ent_tmp為這兩個拷貝的并集)對稱地外貼在長方體1344上底面、實體組1341兩側(cè),則由下式得翼板1347Ent1347=Ent1341∪Ent1342∪Ent1344∪Ent_tmp。翼板1347的一板面即分布著兩個翼板別條插孔(如翼板別條插孔1347-1)、翼板扣柱1347-2等形狀體。令圓心線相互垂直的圓柱1345、1346一端相交,則由下式得翼板別條1348Ent1348=Ent1345∪Ent1346。翼板別條配合地插入翼板別條插孔。翼板別條(在翼板別條插孔中)、翼板扣柱1347-2可配合地插入從蓋或主蓋的翼板定位孔.。
16 書斗16.1 實體1335長方體1333是長方體1331(長條狀)的拷貝,Height1332<Height1331。令AB1332居中在AB1331,CD1332居中在CD1333,圓柱1334沿Y坐標軸穿過長方體1333、1331,則由下式得到實體1335Ent1335=Ent1331∪Ent1332∪Ent1333-Ent1334。
16.2 書斗銷釘圓柱1383的前端面居中在圓柱1382(片狀)的后端面;Radius1380=Radius1383<Radius1381;圓柱1380、1383圓心線正交且相交(設(shè)交點為點O),球1381的球心與點O重合,則下式得到書斗銷釘1384Ent1384=Ent1381∪Ent1382∪Ent1383-Ent1380。
16.3 書斗對長方體1351、1352,AB1352=CD1351+2mm,AE1352=CF1351+2mm,Height1352=Height1351+2mm。令A1352、C1351重合,則下式得到實體1354Ent1354=Ent1352-Ent1351。實體1355是實體1354的拷貝。圖13(d)中,實體a、b、c、d都為長方體1353(片狀)的拷貝,它們分別穿過實體1355的底或壁。實體a沿垂直于X坐標軸的平面平移后可與實體c重合;實體b、d沿X坐標軸平移后可與實體a、c重合。以實體a、b、c、d分別對實體1355作差集運算,則把實體1355變成帶凹缺e、凹缺f、長方孔k、長方孔h的實體1356。實體組1357中包含4個實體1335的拷貝,A1357、B1357、C1357、D1357依次連接起來是一個平行于XY坐標平面的矩形(該矩形的邊平行于X或Y坐標軸)。把實體1354繞X、Y坐標軸分別旋轉(zhuǎn)15°而得到內(nèi)低外高的實體1354a(F1354a高于O1354a,G1354a高于O1354a)。令實體組1357穿過FOG1354a,然后沿FOG1354a把實體組1357截分為上下兩部分,設(shè)其中的下部為Ent_tmp,則由下式得到書斗1364Ent1364=Ent1354a∪Ent_tmp。書斗1364即為一個由兩兩互相垂直的底面、兩個壁面構(gòu)成的容器,其底部背面四角各有一個叉形腳(如叉形腳1364-1;叉形腳上的圓通孔稱為叉腳銷眼,供書斗銷釘穿過);四個叉形腳底面共面,放在水平面時,書斗底面內(nèi)低外高。同理,用實體1356置換實體1354,即可得到另一種書斗,該書斗的一個壁面為帶插孔的壁面,底面帶凹缺。由長方體1358、1359(都為片狀)在長方體1361(板狀)的點A1361處形成一個與實體1356的凹缺e配合的T形扣1372(實體組1374為放大后的部位1372);由長方體1360(片狀)在長方體1361點B1361處形成一個與實體1356的長方孔k配合的插頭1371(實體組1373為放大后的部位1371),最后得到書斗隔板1363,它的部位T形扣1372、插頭1371可配合地分別插入書斗底面的凹缺、壁面的孔。
17 筆筐實體1413為實體643的實例,實體1414為實體1413的鏡像。對長方體1411、1412,Height1412=Height1411+2mm。令長方體1411的上底面居中在長方體1412的上底面,A1414、C1412重合,B1413、D1412重合(實體1414、1413對稱在長方體1412兩側(cè)),則由下式得到等壁厚的筆筐1415Ent1415=Ent1412∪Ent1413∪Ent1414-Ent1411。筆筐1415可被定位在主蓋一側(cè)(其定位方式與翼板同)。
18 壓書卡18.1 鉤條1520圓柱1502是與圓柱1501的拷貝。令圓柱1501、1502部分地含于長方體1503(圓柱1501、1502上下錯開),圓柱1501左端面的圓心、圓柱1502右端面的圓心分別在CE1503、AB1503上,于是得實體1504Ent1504=Ent1503-Ent1502∪Ent1501。實體1506為實體1504的鏡像。直四棱柱1505(也稱燕尾條)的橫截面為等腰梯形。令AB1505居中在AB1504上,實體1506對稱地貼靠實體1504,于是得實體1507Ent1507=Ent1504∪Ent1506-Ent1505。對長方體1511(片狀)、圓柱1512,Height1511=2Radius1512,C1512為圓柱1512右端面的圓心。把長方體1511繞X坐標軸旋轉(zhuǎn)15°,令AB1511的中點、C1512重合,于是得實體1513Ent1513=Ent1511∪Ent1512。令圓柱1516居中地沿Z坐標軸貫穿長方體1515,于是得實體1517Ent1517=Ent1515-Ent1516。實體1517中的圓通孔用于在鉤條上形成滑孔。令A1507、B1507分別與A1513、B1513重合,于是得實體1519Ent1519=Ent1513∪Ent1507。令CD1517居中在CD1514,于是得實體1518Ent1518=Ent1514∪Ent1517。CD1514=AB1507,令A1519、A1518重合,于是得鉤條1520Ent1520=Ent1518∪Ent1519。
18.2 U形齒條
18.2.1 把一個圓環(huán)(其徑向橫截面為矩形)沿周向四等分,其中一份即為實體1433(其矩形端面1433-1的邊平行于X或Y坐標軸)。直三棱柱1431(其橫截面是等腰直角三角形,該等腰直角三角形的直角邊平行于X或Z坐標軸)、長方體1432(條狀)、實體1433沿Y坐標軸同寬。直三棱柱1431的多個拷貝貼靠在長方體1432的下底面(這些拷貝的對應于AC1431的棱,前后相接地在DE1432上串聯(lián),且從右端開始占據(jù)DE1432的大半段;設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的并集),E1433、F1432重合,則由下式得到實體1434Ent1434=Ent1432∪Ent_tmp∪Ent1433。
18.2.2 U形齒條長方體1522與圓柱1521局部地相交(長方體1522沿Z坐標軸跨過圓柱1521),則由下式得帶凹缺的圓柱1529Ent1529=Ent1521-Ent1532。實體1532是實體1434的實例;實體1534是實體1532的鏡像。實體1531為實體1529的拷貝,1533為實體1531的鏡像。長方體1527、長方體1528、實體1532沿Y坐標軸同寬。令CD1528居中在AB1527上;先使E1528、A1532重合,F(xiàn)1528、D1534重合,然后繞一直線(該直線經(jīng)過B1532、平行于Y坐標軸)把實體1532旋轉(zhuǎn)15°,同理旋轉(zhuǎn)實體1534使之與實體1532關(guān)于實體1528對稱;實體1531的圓形端面貼靠在實體1532的面m,實體1533同樣地貼靠在實體1534相應的面;則由下式得U形齒條1535Ent1535=Ent1531∪Ent1532∪Ent1533∪Ent1534∪Ent1527∪Ent1528。
18.3 半圓柱滑塊1542實體1539、1540分別是實體1527、1528(實體1527沿X坐標軸的寬度大于實體1528)的拷貝。把一個圓柱沿周向4等分,實體1536即是其中一份(實體1356的矩形上端面的邊平行于X或Y坐標軸)。實體1541是實體1536的鏡像。實體1536、長方體1538、實體1539、實體1540、實體1541沿Y坐標軸同寬。CE1538=DF1541。令A1536、B1538重合;C1538、D1541重合;圓柱1537的下底面居中在長方體1538的上底面;DE1540居中在AB1539;FG1540居中在BC1538,則由下式得到半圓柱滑塊1542Ent1542=Ent1536∪Ent1537∪Ent1538∪Ent1541_Ent1539∪Ent1540。圓柱1537轉(zhuǎn)化為實體1542上的圓柱立條,可配合地插入鉤條上的滑孔。
18.4 壓書卡閂條1546是燕尾條1505的拷貝。實體組1547中,由插在鉤條1520燕尾槽1520-1中的閂條1546卡在U形齒條1535的兩根圓柱的凹缺中,把齒條約束在鉤條1520兩旁,U形齒條谷底的T形凸扣緊配合在半圓柱滑塊1542(其圓柱立條可松配合地在鉤條上的滑孔中滑動)的T形凹缺中。實體組1547即為壓書卡。壓書卡卡槽的槽口楔狀齒,靠U形齒條的彈力嚙合在壓書卡兩側(cè)的齒溝中,二者的受力齒面與壓書卡走向垂直,使壓書卡不能脫出。
19 普通封板一個平板,其一個板面全光、另一板面上分布著封板扣爪等形狀體。
19.1 封板止滑片長方體1550、長方體1552、長方體1553等高,它們都與直四棱柱1554(其橫截面為直角梯形)沿Y坐標軸同寬。先令AB1550居中在AB1551上,CD1552居中在CD1551上,再把長方體1551繞一直線(該直線經(jīng)過B1552、平行于Y坐標軸)旋轉(zhuǎn)20°;EF1552與EF1553完全重合,F(xiàn)1554與F1553重合,則由下式得封板止滑片1556Ent1556=Ent1550∪Ent1551∪Ent1552∪Ent1553∪Ent1554。
19.2 封板扣爪1609對長方體1606、1607、1608,Height1606=Height1607=2 Height1608,CD1608=AB1607。令AB1606居中在CD1607,CD1608與CD1607完全重合,則由下式得到封板扣爪1609Ent1609=Ent1606∪Ent1607-Ent1608。
19.3 普通封板實體1620、1623、1626、1629是封板扣爪1609的拷貝,前后對稱、左右對稱地分布在長方體1611(板狀)上,A1611、B1620、C1611、D1623共面。長方體1619、1624是長方體1613(條狀)的拷貝,前后對稱、左右對稱地貼靠在長方體1611(板狀)上底面;長方體1612與長方體1624沿Y坐標軸同寬,B1612在AC1624上。長方體1621、1622、1627、1628是實體1616的拷貝,前后對稱、左右對稱地分布在長方體1611(板狀)左右對邊上,A1611、A1621、C1611、B1622共線。長方體1617、1618是長方體1614的拷貝(位于長方體1611的前沿)左右對稱地外貼于長方體1611(板狀)上底面()。設(shè)Ent_tmp為實體1620、1623、1626、1629、1619、1624、1621、1622、1627、1628、1617、1618的并集,由下式得到普通封板1630Ent1630=Ent_tmp-Ent1612。封板1630的一個板面全光、另一板面分布著封板扣爪1630-2等形狀體,其左右板沿上前后對稱地分布著兩排封板扣爪(如1630-2,與從蓋或主蓋的封板扣凸配合),前板沿有一排止滑凸體(如止滑凸體1630-3),靠近后板沿的肋條1630-6中的長方孔1630-5中插固著封板止滑片1556;封板1630扣在主蓋或從蓋中時,壓書卡通過封板1630的四個凹缺(如凹缺1630-1)而插入主蓋或從蓋中的壓書卡插槽中。
20 磁性寫字板,由筆頭為強磁極的磁性筆2505使透明玻璃下薄腔內(nèi)的二色磁筒在兩個穩(wěn)態(tài)之間來回切換而寫出線條。其中,二色磁筒平面地排列在緊帖弱磁板的薄腔(由透明玻璃、磁筒圍欄、弱磁板圍成)內(nèi);三層磁板中的強磁板、弱磁板互斥而在薄腔中形成零磁場面(可理想化為一個平行于磁板板面的平面);二色磁筒中的磁粒2502可穩(wěn)定在零磁場面的上側(cè)或下側(cè);磁粒處于半磁筒的正中,處于穩(wěn)態(tài)的二色磁筒對外只可呈現(xiàn)出一種顏色;透明玻璃、磁筒圍欄、強磁板、弱磁板的孔上下對中,由螺栓穿過這些孔并配合進螺母而把把它們合成一體。
20.1 二色磁筒二色磁筒1681是一段圓管(其長度略大于其直徑)。沿一個穿過二色磁筒1681圓心線、平行于YZ坐標平面的平面,把二色磁筒1681左右等分為實體1682、1683。實體1682只有一種顏色,實體1683也只有一種顏色;二者的顏色明顯地不同。實體1682不含磁性材料,稱為無磁半筒。沿兩個平行于XZ坐標平面的平面,把實體1683(稱為半磁筒)截分為實體1684、1685、1686(實體1684、1686互為鏡像,不含磁性材料)。沿兩個平行于XY坐標平面的平面,把實體1685截分為實體1687、1688、1689(實體1687、1688互為鏡像,不含磁性材料),實體1689(用永磁性材料制成,稱為磁粒)處于半磁筒1683的正中,其磁極沿徑向分布。
20.2 可固色的二色磁筒設(shè)平面M為二色磁筒中的無磁半筒、板磁筒的交界面,用平行于平面M且關(guān)于平面M對稱的兩個平面(設(shè)為平面N、P),把二色磁筒剖分為三部分,夾于平面N、P之間的部分即為可固色的二色磁筒??晒躺亩磐彩嵌磐驳淖兎N,它們都稱為磁筒。
20.3 磁筒圍欄圓柱1640、長方體1643等高。①實體組1646中,所有實體的上底面共面,長方體1643(薄條狀)的四個拷貝作“井”字形布置(兩個拷貝交叉部分的中心,稱為井點),圓柱1640的16個拷貝按4×4方陣均勻排列,每個井點各有一個圓柱1640的拷貝,所有實體作并集合運算即得到實體組1649。②圓柱1641的上底面居中在圓柱1642的下底面(Radius1641<Radius1642),由下式得到實體1648Ent1648=Ent1641∪Ent1642。圓柱1641與實體組1649同高。③對長方體1644、1645,Height1645=Height1644,ABC1644居中在ABC1645中,由下式得到實體1647Ent1647=Ent1645-Ent1644。Height1647=Height1641。令實體組1649居中在實體1647中(二者上底面共面),實體組1649中的每個圓柱內(nèi)含有一個圓柱1641的拷貝(二者的圓心線共線且上底面共面),設(shè)Ent_tmp為圓柱1641的全部拷貝的并集,這由下式得到磁筒圍欄1650Ent1650=Ent1647∪Ent1649-Ent_tmp。磁筒圍欄1650包含多個格子,一個格子只能容納有限數(shù)量的二色磁筒(如10×10陣列的二色磁筒),從而保證磁筒圍欄處于垂立狀態(tài)時,格子內(nèi)的底層二色磁筒承重足夠小,能被磁性筆輕易地轉(zhuǎn)動。
20.4 三層磁板弱磁板1651、強磁板1653、無磁板1652(不含任何磁性材料)同長同寬,都一致地分布著16個圓孔(按4×4陣列均勻分布)。弱磁板1651、強磁板1653的磁極方向平行于Z坐標軸且板面附近磁強分布均勻(多個磁板拼組成的大磁板中,除大磁板的邊界外,單個磁板的磁強分布均可作這樣的理想化處理)。三層磁板1654由弱磁板1651、無磁板1652、強磁板1653上下正對地依次貼合而成;其中弱磁板1651的磁極方向與強磁板1653的磁極方向相反;設(shè)弱磁板1651的磁強系數(shù)為k1,強磁板1653的磁強系數(shù)為k2,則k2>k1(如k2=8k1);三層磁板的磁力線垂直于其板面(其邊沿部分例外);無磁板1652的厚度、磁板的磁強系數(shù)與二色磁筒的半徑相關(guān),即與所需的顯示分辨率相關(guān)。圖25中,實體2501為透明玻璃板;永磁體2502為二色磁筒2504中的磁粒,其磁極方向沿二色磁筒2504徑向分布;磁板1651、1653的中心面(即上下地等分一個磁板的平面,它平行于XY坐標平面)之間的距離為g,d為任意點A到弱磁板1651上底面的距離,F(xiàn)(d)為磁筒上的磁粒在點A受到的磁力(磁力向上,則磁力為正;反之為負);曲線2506為一條F(d)-d關(guān)系曲線。點C為曲線2506的極點;曲線2506的點B處,即d=OB(OB是d坐標軸上的線段)時,F(xiàn)(d)=0。磁筒的半徑Rm≈OB。曲線2506的AC段,F(xiàn)(d)單調(diào)上升,點B介于點A、點C之間,在無外力時,磁筒磁粒要么穩(wěn)定在d=0處(二色磁筒的雙穩(wěn)態(tài)之一,稱為二色磁筒的穩(wěn)態(tài)1),要么穩(wěn)定在d=2Rm(二色磁筒的雙穩(wěn)態(tài)之二,稱為二色磁筒的穩(wěn)態(tài)2);處于穩(wěn)態(tài)時,二色磁筒所受扭距為0。由于磁粒處于半磁筒的正中,二色磁筒處于穩(wěn)態(tài)時只對外顯現(xiàn)其中一種顏色。
20.5 實體2505是磁性筆,由一根圓柱和一個錐臺形的永磁體上下貼合而成。磁性筆的永磁體部位稱為筆頭,筆頭貼靠透明玻璃板2501上底面時,其正下方的磁筒磁粒只能處于穩(wěn)態(tài)2。同理,與筆頭磁極相反、貼靠透明玻璃板2501上底面的永磁條(稱磁性刷)使其正下方的磁筒磁粒只能處于穩(wěn)態(tài)1。
20.6 寫字板基條寫字板基條1656是一個帶多個圓通孔(呈陣列分布)的薄板狀長方條,與磁筒圍欄沿Y坐標軸同寬,其長度是磁筒圍欄沿X坐標軸寬度的整倍數(shù);寫字板基條1656上的圓通孔的半徑及其分布尺寸與磁筒圍欄的通孔一致。
20.7 寫字板連接條沿平行于YZ坐標平面的平面,把寫字板基條1656截分成兩部分,其中一個部分帶兩列通孔,該部分即為寫字板連接條1655。
20.8 寫字板襯條寫字板基條1657、1658沿縱向端對端地拼靠后,寫字板連接條1655的兩列通孔分別與拼接處兩列通孔(分別屬于不同的寫字板基條)上下正對,然后用兩列螺拴把三者穿固在一起;用這種方法把多條寫字板基條縱向地連接起來,即形成各種長度的寫字板襯條。
20.9 透明玻璃板透明玻璃板1671與磁筒圍欄同長同寬,并分布著分布尺寸相同的通孔(令實體1648一個拷貝的上底面含于透明玻璃板上底面,然后作差集運算而在透明玻璃板上形成一個上大下小的通孔;同理,形成其它通孔)。
20.10 磁性寫字板①在寫字板襯條上孔對孔地拼放滿三層磁板,每個三層磁板上正對地疊放一個磁筒圍欄(內(nèi)部密布著二色磁筒;每個磁筒圍欄上蓋著一個透明玻璃板,透明玻璃板通孔外側(cè)一段的半徑較大),然后讓螺釘依次穿過透明玻璃板、磁筒圍欄、三層磁板、寫字板襯條,再緊配合在螺母中(螺釘頭的端面與透明玻璃板外端面共面),即形成磁性寫字板1659(即磁性寫字板1659是一個包含所有這些實體構(gòu)成的實體組)。②若磁筒可固色的二色磁筒,則先擰螺母使透明玻璃板離開磁筒圍欄一定距離,使磁筒可自如轉(zhuǎn)動,然后書寫;書寫完畢后,再擰螺母使透明玻璃板緊貼磁筒側(cè)面上的平面,這時外來磁力不能使磁筒。
21 帶磁性寫字板的封板21.1 實體組2202中,兩列圓柱2200的拷貝(如拷貝A對處于拷貝B)前后對稱地外貼于長方體2201(板狀)上底面。實體組2206包含實體組2202和長方體2203(板狀),長方體2203下底面居中在長方體2201(板狀)上底面,長方體2203夾于實體組2202中的兩排圓柱之間;Height2203=Height2200。長方體2205(板狀)的長度和寬度分別大于長方體2201長度和寬度;實體2207(圖22(a)中的實體2207已被上下倒置)是實體組2206中所有實體的并集;Height2205=Height2207=Height2201+Height2200。實體組2209中,實體2207上的圓柱指向負Z坐標軸,實體2207的上底面居中在長方體2205的上底面。
21.2 實體2208是普通封板1630的實例,實體2208的上底面為光滑面。令實體組2209中的實體2205的上底面,居中在實體2208的上底面;則由下式得到實體2211Ent2211=Ent2208∪Ent2205-Ent2207。實體2211中央是一個方窗。磁性寫字板2212是磁性寫字板1659的實例。借助螺栓和實體2211中的孔(如孔h),把磁性寫字板2212的多個拷貝固定在實體2211中央的方窗內(nèi);磁性寫字板、實體2211上底面共面,即形成了帶磁性寫字板的封板,即實體組2213。
22 重力式按鍵無外力時,重力使永磁體遠離磁敏電阻使其電阻值較??;擊鍵時,外力使永磁體靠近磁敏電阻使其電阻值變大。于是,重力式按鍵把按鍵操作轉(zhuǎn)化為可測的電阻信號。
22.1 按鍵動體a)圓柱1704外貼在長方體1702(片狀)上底面的一端,由下式得到實體1708Ent1708=Ent1704∪Ent1702。令實體1708的上端面居中在圓柱1701的上端面,Height1701=Height1708+1mm,實體1708的右端伸出圓柱1701的側(cè)面,則由下式得實體1714Ent1714=Ent1701-Ent1708。在實體1714的圓柱側(cè)面上形成多條上下貫通的通氣槽(圖17中未示出),并上下倒置即得到實體1716。帶內(nèi)螺紋的圓管1713的下端面居中在實體1716的上端面,則由下式得實體1718Ent1718=Ent1716∪Ent1713。b)圓柱1707的上底面居中在圓柱1706下底面,則由下式得實體1710Ent1710=Ent1707∪Ent1706。實體組1709中,圓柱1703的8個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這8個拷貝的并集)與長方體1705的上底面共面(長方體1705的上底面為正方形,該正方形的每個頂點及每個邊的中點在圓柱1703的1個拷貝的圓心線上);Height1705=2Height1703,則由下式得實體1712Ent1712=Ent1705-Ent_tmp。Height1706=Height1703;Radius1706=Radius1703;實體1710的上底面居中在實體1712的上底面,則由下式得實體1715Ent1715=Ent1712-Ent1710。改變實體組1709中圓柱1703的拷貝的個數(shù),同理可得到實體1719和實體1720。c)按鍵動體實體組1721即是按鍵動體,由緊配合在實體1718圓筒B的螺釘把松配合地套在實體1718筒外的實體1715或?qū)嶓w1719或?qū)嶓w1720約束在實體1718上面;實體1718可相對于實體1715自如地轉(zhuǎn)動。按鍵動體頂面中央螺釘位置,仍保持為一個圓凹坑。
22.2 鍵座a)圓柱1731的兩個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這兩個拷貝的并集)把圓柱1733面貼面地夾在中間(三者的圓心線共線),這三者被圓柱1734居中地穿過;Radius1731>Radius1733;由下式得實體1738Ent1738=Ent_tmp∪Ent1733-Ent1734。b)實體組1739中,圓柱1737居中地橫穿過長方體1735,實體1740即為二者的并集。c)長方體1736(板狀)的高度小于側(cè)面帶圓孔A的圓管1732的高度;圓管1732的圓孔A的圓心線與圓管1732的圓心線垂直并共面(設(shè)此面為平面P,平面P平行于ZX坐標平面),長方體1736的兩個拷貝關(guān)于平面P對稱(兩個拷貝的板面都平行于平面P,拷貝的一個側(cè)面介于圓管1732內(nèi)、外壁之間),三者的上底面共面,實體1742即為這三者的并集。d)Radius1731=Radius1732;實體1740與實體1742上底面共面,平移實體1740使其關(guān)于平面P對稱,實體1740上的圓柱沿Y坐標軸穿過實體1742上的豎板;實體1740上的長方體沿X坐標軸穿過實體1742的圓筒壁;實體1741的上底面與實體1742的下底面完全重合,則由下式得按鍵座1743Ent1743=Ent1742∪Ent1741-Ent1740。在按鍵座1743的下底和靠近下底的側(cè)面開出多個通孔作為通氣孔(配合實體1714上的通氣槽,使按鍵動體所受的空氣阻尼可忽略)。
22.3 重力式按鍵細線1754,一端拴在墜球1753的小圈上,另一端拴在磁釘A(即一個形狀同于實體1710的永磁體,其釘桿末端有一個孔眼;磁釘A的釘桿向上穿過實體1718下端面的孔,其釘頭的半徑大于該孔)釘桿末端的孔眼上;圓柱1751松配合在鍵座1750的孔B、C中。實體組1755中,按鍵動體1721松配合在鍵座1750中,一個螺釘緊配合地穿過鍵座1750側(cè)面的孔,松配合在按鍵動體1721側(cè)面的槽(即實體1718的槽1718-1)中,使按鍵動體1721不能脫出鍵座1750。實體組1755即為一個重力式按鍵(稱為重力式按鍵的樣式1,后文的多區(qū)式鍵盤、手套式輸入外設(shè)采用該樣式的重力式按鍵)。實體組1756是重力式按鍵1755的局部剖面圖,實體組1756中的實體c是一個磁敏電阻。
22.4 無外力時,墜球1753借自重下拉繞過轉(zhuǎn)軸1751、一端膠固于按鍵動體1721底端的軟線1754,使按鍵動體1721上升并保持在高位,位于按鍵動體1721下端中央的永磁體A遠離位于鍵座1750底端圓孔內(nèi)的磁敏電阻c(此時其阻值較小);擊鍵時,按鍵動體1721下移,永磁體A靠近磁敏電阻c(此時其阻值較大)。于是重力式按鍵能把按鍵操作轉(zhuǎn)化為磁敏電阻c的阻值變化。
22.5 當把鍵座下部的環(huán)形槽松配合在薄板的的孔中時,由于按鍵動體(包括墜球)重心偏離鍵座的圓心線,無論重力式按鍵處于何種姿態(tài),按鍵動體在無外力時都處于“從鍵座內(nèi)向外伸”的狀態(tài),即磁敏電阻c遠離按鍵動體1721下端的永磁體A。一個按鍵動體配合一個鍵座即形成一個重力式按鍵。
22.6 按鍵翹條1578對長方體1570、長方體1572、圓柱1571,令A1570、B1572重合,圓柱1571左右對稱地橫穿在長方體1570兩側(cè),則由下式得實體1573Ent1573=Ent1570∪Ent1571∪Ent1572。實體1576是實體1573的實例。在實體1576上開出通孔c,并在通孔c中固定一個永磁體,即形成按鍵翹條1578。圓柱1571轉(zhuǎn)化為實體1578的轉(zhuǎn)軸。按鍵翹條1578的轉(zhuǎn)軸介于按鍵翹條1578的重心、通孔c之間。
22.7 翹條容腔實體1574是實體1573的鏡像。對實體1573、實體1574、長方體1575,Height1573<Height1575,令實體1573、1574的上端面都包含于長方體1575的上端面,實體1573的左端面、1574的右端面分別包含在長方體1575的左端面、右端面,則由下式得實體1577Ent1577=Ent1575-Ent1573-Ent1574。在實體1577上的兩個凹腔1577-1、1577-2上分別開出圓孔a、b,實體1577變?yōu)閷嶓w1579,凹腔1577-1、1577-2即變?yōu)槁N條容腔1579-1、1579-2。翹條容腔中的圓孔(如圓孔a)用于安裝磁敏電阻。實體1579中的圓孔1579-3則稱為翹條轉(zhuǎn)孔;實體1579有兩個翹條轉(zhuǎn)孔。
22.8 令按鍵翹條1578松配合在實體1579的翹條容腔1579-2,按鍵翹條1578的轉(zhuǎn)軸松配合在實體1579的一個翹條轉(zhuǎn)孔。無外力時,按鍵翹條1578中的永磁體翹離翹條容腔中的磁敏電阻(在圓孔b內(nèi));擊鍵時,按鍵翹條1578中的永磁體下移并觸及磁敏電阻。同理,再把按鍵翹條1580松配合在實體1579的翹條容腔1579-1,即形成實體組1581。實體組1581中,一個按鍵翹條即是一個重力式按鍵(稱為重力式按鍵的樣式2,后文的光電鼠標采用該樣式的重力式按鍵)。
23 光電鼠標捕獲鼠標上的按鍵信息及鼠標位移信息并將其送出,其按鍵是重力式按鍵,單片機MCU通過多路開關(guān)2690以采樣周期Ts周期地采樣磁敏電阻和顏色傳感器對應的電壓,由軟件按統(tǒng)計周期Ta(Ta是Ts的整數(shù)倍)周期地處理這些電壓信號得到鼠標的按鍵信息、位移信息和接觸態(tài)信息。
23.1 單元陣9個彩色方格在平面上無縫地拼合成一個3×3方陣(即一個3行3列的方陣),每個方格均為正方形(如1mm×1mm的正方形),一個方格內(nèi)只有一種顏色。表1用RGB格式表示出了每個方格的顏色(列號對應X坐標,方格列號大,則其X坐標也大;行號對應Y坐標,方格行號大,其Y坐標也大)。
23.2 彩色方格陣把多個單元陣無縫地拼合成一個方陣即形成彩色方格陣。在翼板上形成一個正方形淺凹;用一個透明玻璃平板把一張帶彩色方格陣的紙壓在翼板上的淺凹中,即形成一個鼠標墊。
23.3 一個顏色傳感器包含兩個光電二極管DG、DB分別檢測綠光、藍光光強。顏色傳感器能分辨出其正前方幾厘米處的小圓點(如半徑=0.2mm的圓點)顏色。
23.4 光電二極管值態(tài)由光電二極管的對應電壓與參照電壓的比值所在的范圍根據(jù)值態(tài)信號的定義確定,有三種值0、1、2。。以光電二極管DG為例,設(shè)其參照二極管DR,始終正對一個平面(該平面的RGB格式顏色為(0,128,128),即與單元陣方格(2,2)同顏色),另有4個常數(shù)VDl、VDm1、VDm2、VDH(都為正數(shù),且VD1<VDm1<VDm2<VDh,例如,VD1=0.3、VDm1=0.8、VDm2=1.2、VDH=1.6)。設(shè)DG、DR對應的電壓分別是VG、VR,DG的值態(tài)為St,則有①若VG/VR<VD1,則St=0;②若VDm1<VG/VR<VDm2,則St=1;③若VG/VR>VDh,則St=1。
23.5 一種二維位移判定方法,由光電二極管檢測光信息并將其轉(zhuǎn)化為二維位移,顏色傳感器中的光電二極管DG、DB分別對應X、Y位移。DG在彩色方格陣上掃移,其對應的值態(tài)信號階躍地變化,由單元陣的定義可知若是正向掃移,該值態(tài)信號的上升沿數(shù)量大于下降沿數(shù)量(二者之比約等于2倍),反之下降沿數(shù)量小于上升沿數(shù)量,據(jù)此即可判別出位移的正負;單片機按采樣周期Ts(如1毫秒)采樣藍色傳感器對應的電壓,經(jīng)軟件分析得到統(tǒng)計周期Ta內(nèi)的二極管DG的值態(tài)信號上升沿的數(shù)量Qs和下降沿的數(shù)量Qx,Vx為統(tǒng)計周期Ta內(nèi)顏色傳感器的X位移,|Vx|=Qs+Qx;如Qs≥Qx,Vx≥0,反之,Vx<0。同理可得顏色傳感器的Y位移Vy。彩色方格陣由單元陣拼合而成;一個單元陣由9個彩色方格按3×3陣(表1為單元陣方格位置與其RGB顏色信息對應關(guān)系)無縫地拼合而成。
表1(單元陣方格的RGB顏色表) 23.6 鼠標結(jié)構(gòu)圓柱2233的上底面居中在圓柱2234的上底面,二者的并集即為實體2239。圓柱2233的上底面居中在圓柱2235的下底面,二者的并集即為實體2238。其中,Height2235<Height2234,Radius2235<Radius2234。Height2239=Height2231,實體2239的上底面包含于長方體2231的上底面,則由下式得實體2241Ent2241=Ent2231-Ent2239。圓柱2233居中地貫穿長方體2236,由下式得實體2240Ent2240=Ent2236-Ent2233。實體2242是實體1579的實例,含有按鍵翹條a、b。實體2243是實體2240的拷貝。長方體2232的上底面RGB格式的顏色為(0,128,128),即同于表1方格(2,2)的顏色。令實體2240、長方體2232、實體2243貼靠在實體2242一個側(cè)面,2241貼靠在實體2242的另一個側(cè)面;實體2241、2242下底面共面;實體2240的下底面高于2242的下底面;長方體2232、實體2242下底面共面,實體2243懸在長方體2232的正上方;這五者的并集即為實體2244(即鼠標的實體)。圖26(d)中的二極管D1、D2安置在實體2244的部位p中(對應于實體2240的孔h1的低端);圖26(d)中的二極管D3、D4安置在實體2244的部位q中(對應于實體2243的孔h3的低端);圖26(d)中的磁敏電阻Rm在實體2244的孔h2中、實體2238(其頂頭帶一顆永磁體,也在孔h2中,即鼠標接觸頭)正上方。實體2238向下伸出實體2244的下端面2mm;把實體2244放在桌面上時,實體2238的下端面與實體2244的下端面共面,永磁體輕觸磁敏電阻Rm。
23.7 電原理圖圖26(e)中,一個顏色傳感器中的PIN光電二極管D1、D2分別接收從鼠標墊反射來的綠光、藍光;另一個顏色傳感器中的PIN光電二極管D3、D4分別接收從實體2244的面m反射來的綠光、藍光;磁敏電阻Ry、Rz、Rm分別對應鼠標的右鍵、左鍵、接觸頭。由單片機MCU輸出的I/O信號線作為多路開關(guān)2690的選通地址。設(shè)多路開關(guān)2690中的開關(guān)s1選通時,經(jīng)電阻R10在點A產(chǎn)生電壓VA;VA經(jīng)電阻R11、電阻R12、運算放大器2691、電阻R13、電阻R14、運算放大器2692組成的電路放大后在點B輸入單片機MCU,再被單片機MCU內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號VD1。就這樣,單片機MCU輪流選通多路開關(guān)2690的開關(guān)s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7,巡回地分別得到對應于D1、D2、D3、D4、Ry、Rz、Rm的電壓VD1、VD2、VD3、VD4、VRy、VRz、VRm、VD1、VD3對應于X位移;VD2、VD4對應于Y位移。單片機MCU內(nèi)含存儲器。單片機MCU經(jīng)串口線SIO按標準格式送出位移、按鍵或接觸態(tài)信號。
23.8 軟件流程23.8.1 全局變量①Np為定時中斷周期的個數(shù);每發(fā)生一次定時中斷,Np遞增1。Nmax為正整數(shù),Np遞增到Np≥Nmax,主程序處理一次數(shù)據(jù),然后令Np=0,由此可知,Ta=Nmax×Ts。②QFX、QRX分別為D1值態(tài)信號下降沿計數(shù)、上升沿計數(shù);QFY、QRY分別為D2值態(tài)信號的下降沿計數(shù)、上升沿計數(shù)。③KRClicked、KLClicked分別為鼠標右鍵、左鍵的擊鍵標志;KRClicked、KLClicked只能為0或1(0,表示對應的鍵無擊鍵操作;1,表示對應的鍵有擊鍵操作)。④OldRStmr、oldLStmr為鼠標右鍵、左鍵的次新值態(tài)(該值態(tài)只能為0或1。值態(tài)的值為0,表示對應的鍵未被按下;反之,表示該鍵被按下)。StD1、StD2分別為光電二極管D1、D2的最新值態(tài)。oldStD1、oldStD2分別為光電二極管D1、D2的次新值態(tài)。⑤接觸態(tài)標志touch(touch=磁敏電阻Rm的值態(tài))只能為0或1(touch=0,表示鼠標懸空;反之,表示鼠標接觸桌面)。⑥Vl、Vh分別為對應于磁敏電阻的兩個電壓閾值;設(shè)Vmax為VRm的最大值(磁敏電阻Ry、Rz、Rm及后文提到的磁敏電阻,都彼此相同),Vmin為VRm的最小值,則Vmin<Vl<Vh<Vmax(例如,Vl=0.7Vmin+0.3Vmax,Vh=0.3Vmin+0.7Vmax)。
23.8.2 磁敏電阻的值態(tài)設(shè)磁敏電阻R的最新值態(tài)為St,其對應電壓為VR,則①若VR<Vl,則St=1;②若YR>Vh,則St=0;③若Vl<VR<Vh,則St=磁敏電阻R的次新值態(tài)。其它磁敏電阻及后文所述的磁敏電阻,其值態(tài)定義同此。按鍵的值態(tài)與該按鍵中的磁敏電阻值態(tài)同。
23.8.3 光電二極管D1、D2的值態(tài)光電二極管D1接收綠光,其參照二極管是光電二極管D3。①StD1=0,表示光電二極管D1正對RGB顏色為(0,x,x)的方格;②StD1=1,表示光電二極管D1正對RGB顏色為(128,x,x)的方格;③StD1=2,表示光電二極管D1正對RGB顏色為(255,x,x)的方格。這里,x為不確定值。接收藍光的光電二極管D2(其參照二極管是光電二極管D4,VD2的參照電壓是VD4),其值態(tài)可依次類推。
23.8.4 主程序流程圖(即圖26(a))這是一個無限循環(huán)流程。如Np<Nmax,主程序僅作空循環(huán)。如Np≥Nmax,先經(jīng)步驟2603-步驟2606根據(jù)擊鍵標志KRClicked、KLClicked輸出相應的鼠標按鍵鍵碼;然后在步驟2607得到鼠標X(Y)位移的絕對值。經(jīng)步驟2608-步驟2611,判斷鼠標X(Y)位移的正負并產(chǎn)生鼠標X(Y)位移。然后經(jīng)步驟2612-2616根據(jù)(Vx2+Vy2)的值所在的范圍把Vx、Vy放大1或16或64倍(LV、HV是兩個經(jīng)驗值,LV<HV)。經(jīng)步驟2617通過串口輸出鼠標X(Y)位移編碼并令Np=0。
23.8.5 定時中斷服務程序流程圖(即圖26(b))先經(jīng)步驟2621-步驟2622修改VD1、VD2上升沿、下降沿的計數(shù);再經(jīng)步驟2623-步驟2624得到鼠標左右按鍵的擊鍵標志KRClicked、KLClicked;經(jīng)步驟2625得到鼠標接觸態(tài)標志touch,步驟2626把Np遞增1后結(jié)束。步驟2621、2622按流程圖26(d)執(zhí)行。步驟2623、2624按流程圖26(c)執(zhí)行。
23.8.6 圖26(d)是一個模塊,其輸入?yún)?shù)為tmpOldSt、V、VR、QF、QR(tmpOldSt、QF、QR為指針型變量;如它們的值改變,對應的外部變量也同步地改變其值)。對步驟2621,tmpOldSt、V、VR、QF、QR分別對應于oldStD1、VD1、VD3、QFX、QRX。對步驟2622,tmpOldSt、V、VR、QF、QR分別對應于oldStD2、VD2、VD4、QFY、QRY。圖26(d)的運行過程為首先,步驟2630把光電二極管的次新值態(tài)tmpOldSt的值賦給St(St是圖26(d)中的內(nèi)部變量,用于暫存值態(tài)的值)。如V<0.3VR,則二極管的最新值態(tài)=0,在步驟2632把該最新值態(tài)暫存于St;然后經(jīng)步驟2633-2634修改二極管值態(tài)下降沿的計數(shù),接著進入步驟2645。如V>0.7VR且V<1.2VR,則二極管的最新值態(tài)=1,經(jīng)步驟2636把該最新值態(tài)暫存于St,然后經(jīng)步驟2637-2638修改二極管值態(tài)下降沿的計數(shù)或經(jīng)步驟2639-2640修改二極管值態(tài)上升沿的計數(shù),接著進入步驟2645。如V>1.6VR,則二極管的最新值態(tài)=2,經(jīng)步驟2642把該最新值態(tài)暫存于St,然后經(jīng)步驟2643-2644修改二極管值態(tài)上升沿的計數(shù),接著進入步驟2645。如V不滿足以上三種情況,則直接進入步驟2645。該模塊經(jīng)步驟2645把St的值賦給tmpOldSt后結(jié)束。
23.8.7 擊鍵時,磁敏電阻阻值上升引起VRy、VRz下降,對應地產(chǎn)生該磁敏電阻的一個值態(tài)上升沿(即磁敏電阻次新值態(tài)=0,最新值態(tài)=1);圖26(c)根據(jù)這一特性判斷是否有擊鍵操作發(fā)生。
23.8.8 圖26(c)是一個模塊,其輸入?yún)?shù)為Vmr、oldStmr、tmpClickedSt(oldStmr、tmpClickedSt為指針型變量;如它們的值改變,對應的外部變量也同步地改變其值)。對步驟2623,Vmr、oldStmr、tmpClickedSt分別對應于VRy、OldRStmr、KRClicked。對步驟2624,Vmr、oldStmr、tmpClickedSt分別對應于VRz、OldLStmr、KLClicked。圖26(c)的運行過程為如Vmr>Vl且Vmr<Vh,該模塊直接結(jié)束;反之,首先進入步驟2652,根據(jù)Vmr得到磁敏電阻的最新值態(tài)并暫存于St(St是圖26(c)中的內(nèi)部變量,用于暫存值態(tài)的值),經(jīng)步驟2653-2654根據(jù)前文對擊鍵的定義,確定是否有擊鍵操作并相應地改變tmpClickedSt的值,模塊把磁敏電阻最新值態(tài)的值賦給OldLStmr后結(jié)束。
24 多區(qū)式鍵盤,能把按鍵操作轉(zhuǎn)化為對應的鍵碼并送出。多區(qū)式鍵盤中,四個鍵陣分別對應四類字符,每個鍵陣由重力式按鍵以3×3(或4×3)陣分布而成;每個鍵陣上,單鍵、拼合式圓凹坑(其大小與手指頭相配;如一個圓凹坑由N(N為整數(shù),N>1)個按鍵拼出,這N個按鍵即是一個常用的組合鍵)、橫鍵排分別對應一個常用字符;其它的按鍵組合對應不常用字符;單片機通過多路開關(guān)、以采樣周期Ts(如20毫秒)采樣每個按鍵對應的電壓,由軟件把該電壓轉(zhuǎn)化為該按鍵的值態(tài)信號,并提取按鍵值態(tài)信號的上升沿;如n(n為整數(shù))個按鍵值態(tài)信號的上升沿處在同一擊鍵階段,則這n個鍵構(gòu)成一個組合鍵(視單鍵為組合鍵的一個特例),查表6得該組合鍵對應的字符及其鍵碼。
24.1 帶4個鍵陣的封板24.1.1 長方形平板1760四角各有一個小圓孔,三個大圓孔對稱地直線布局在中間。沿平行于ZX坐標平面的平面把長方形平板1760等分為按鍵枷板1761、1762。按鍵枷板1761、1762的半圓形凹缺松配合在重力式按鍵1763鍵座上的環(huán)形槽中(按鍵枷板1761被剖分為實體1761-1、1761-2)。
24.1.2 圓柱2161的拷貝以2×6陣列對稱地布局在長方體2162(板狀)邊沿;長方體2163居中貼靠在長方體2162上、兩排圓柱間(Height2161<Height2163),實體2165即為所有這些實體的并集。實體組2167中,實體2165的上底面、下底面分別居中在長方體2166的上底面、下底面。令實體組2167的上底面在普通封板2171的上底面,則由下式得到實體2172Ent2172=Ent2171∪Ent2166-Ent2165。
24.1.3 由兩個按鍵枷板(如按鍵枷板1761、1762)的半圓形凹缺松配合在重力式按鍵的環(huán)形凹槽(如重力式按鍵1755的環(huán)形凹槽1755-1)中,再用螺釘把兩個按鍵枷板固定在鍵陣座框上,即構(gòu)成一排按鍵,如此可在多個鍵陣座框上分別形成一個鍵陣。
24.1.4 螺釘穿過按鍵枷板配合進實體2172中的方形孔2172-1(稱該方形孔為鍵陣座框)背面的小孔中,即可把三排重力式按鍵固定在鍵陣座框中以形成一個3×3陣列的鍵陣。同理可在該封板上形成另外3個鍵陣(實體2173即為含四個鍵陣座框的封板;實體組2131即為一個3×3鍵陣的外觀圖;由螺釘和多個按鍵枷板2132的拷貝把四個實體組2131的拷貝固定在實體2173的四個鍵陣座框中,即構(gòu)成一個帶4個鍵陣的封板,即實體組2133)。
24.1.5 一個3×3鍵陣上的字符標識一個3×3鍵陣有5排凹坑;視每排凹坑的每個凹坑為一個實圓餅;在每排凹坑左右兩旁的無鍵區(qū)各畫一個圓圈(其半徑與凹坑同),視每個凹坑為一個虛圓餅(其中,左旁的虛圓餅對應于左數(shù)第一個圓餅、右數(shù)第一個圓餅同時被按下;右旁的虛圓餅對應于左數(shù)第一個圓餅、左數(shù)第三個圓餅、右數(shù)第一個圓餅同時被按下)。令每個圓餅(包括實圓餅、虛圓餅)被周向等分為四個扇形左上方扇形、左下方扇形、右上方扇形、右下方扇形。每個扇形上都刻有一個字符。鍵陣上所有的左上方扇形對應于一種工作模式,每個扇形上的字符即為外設(shè)處于該模式下時,該扇形所屬的圓餅被按下所產(chǎn)生的字符;例如,設(shè)左上方扇形對于工作模式0,把該外設(shè)切換到工作模式0,則左旁虛圓餅的左上方扇形上的字符為左數(shù)第一個圓餅、右數(shù)第1個圓餅同時被按下所產(chǎn)生的字符。所有的左下方扇形、所有的右上方扇形、所有的右下方扇形也分別對應另外三種不同的工作模式,其字符標識方法及含義與左上方扇形雷同。
24.2 電原理圖圖27(c)中,磁敏電阻R1、R2、R3....R36分別對應四個鍵陣的36個按鍵。由單片機MCU輸出的I/O信號線作為多路開關(guān)2790的選通地址。設(shè)多路開關(guān)2790中的開關(guān)s1選通時,經(jīng)電阻R10在點C產(chǎn)生電壓VC;VC經(jīng)電阻R11、電阻R12、運算放大器2791、電阻R13、電阻R14、運算放大器2792組成的電路放大后在點D輸入單片機MCU,再被單片機MCU內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號VR1。就這樣,單片機MCU輪流選通多路開關(guān)2790的開關(guān)s1、s2、s3、....s36,巡回地分別得到對應于R1、R2、R3....R36的電壓VR1、VR2、VR3....VR36。單片機MCU內(nèi)含存儲器。單片機MCU經(jīng)串口線SIO按標準格式送出按鍵信號。
24.3 軟件24.3.1 全局變量clicking只能為0或1(clicking=0,則鍵盤上沒有擊鍵操作,處于無擊鍵階段;反之為正在發(fā)生擊鍵操作的擊鍵階段)。設(shè)VR1、VR2、VR3....VR36對應的鍵分別為key0、key1、key2...key35。數(shù)組Vkb[]的元素Vkb
、Vkb[1]、Vkb[2]....Vkb[35]分別等于VR1、VR2、VR3....VR36。數(shù)組OldStkb[]的元素OldStkb
、OldStkb[1]、OldStkb[2]....OldStkb[35]分別為key0、key1、key2...key35的次新按鍵值態(tài)(值態(tài)的定義及確定方法同于鼠標按鍵)。數(shù)組clickedKey[]的元素(元素值只能為0或1。0,對應于鍵未被按下;1,對應于鍵被按下)clickedKey
、clickedKey[1]、clickedKey[2].....clickedKey[35]分別對應于key0、key1、key2...key35。mode為模式號(鍵盤有5種工作模式模式0、模式1、模式2、模式3、模式4。模式0、模式1、模式2、模式3、模式4的模式號分別為0、1、2、3、4)。ArryNo為鍵陣號(鍵盤有4個鍵陣鍵陣0、鍵陣1、鍵陣2、鍵陣3。鍵陣0、鍵陣1、鍵陣2、鍵陣3的鍵陣號分別為0、1、2、3)。若以鍵keyn(n為整數(shù))作為擊鍵階段的標志鍵,則標志鍵序號index=n。
24.3.2 鍵陣布局表格以下是封板上的4個鍵陣內(nèi)部的按鍵布局,表5(鍵陣3按鍵布局表) 表4(鍵陣2按鍵布局表) 24.3.3 多區(qū)式鍵盤的字符檢索表N(N為整數(shù),N≥1)個鍵同時被按下,即形成一個按鍵組合。多區(qū)式鍵盤有M種工作模式;設(shè)定重力式按鍵的一個按鍵組合為模式鍵,模式鍵發(fā)生一次擊鍵操作,mode遞增1(如mode≥M,則令mode=0)。字符檢索表由索引字(一個16比特的二進制碼,設(shè)為b15∽0)和字符組成。每個鍵陣內(nèi)的按鍵依次對應于索引字的b8、b7、b6....b0(如鍵陣0的鍵Key8、Key7、Key6...Key0分別對應于b8、b7、b6....b0;鍵陣1的鍵Key17、Key16、Key15...Key9分別對應于b8、b7、b6....b0)。mode=0時,b15∽9=鍵陣號;mode≠0時,b15∽9=mode。由于字符檢索表包含多個字符區(qū)(b15∽9即為區(qū)號,可多達128個區(qū);本實例含5個字符區(qū)),故稱多區(qū)式鍵盤。
24.3.4 原理24.3.4.1 擊鍵階段如所有按鍵的次新值態(tài)都為0,且有至少一個值=1的最新按鍵值態(tài),則指定其中一個值態(tài)為1的鍵作為該擊鍵階段的標志鍵,并把此刻作為擊鍵階段的開始。該標志鍵后來由1變?yōu)?的時刻,則作為擊鍵階段的結(jié)束時刻(擊鍵階段,該標志鍵的值態(tài)始終為1)。
表6(多區(qū)式鍵盤的字符檢索表)
24.3.4.2 擊鍵組合發(fā)生在一個擊鍵階段的擊鍵操作,使N個按鍵被按下,則這N個的按鍵(包括該階段的標志鍵)的總和即為一個擊鍵組合(或稱組合鍵)。
24.3.4.3 先根據(jù)索引字的定義直接由mode、鍵陣號、按鍵值態(tài)直接地生成索引字,然后采用的遍歷法在表6中查找匹配的擊鍵組合。模式號大于0的模式都只用鍵陣0(即在該模式下,只有鍵陣0的擊鍵操作被視為有效,其它鍵陣的擊鍵操作被視為無效);模式1鍵陣0等價于模式0的鍵陣1;模式2鍵陣0等價于模式0的鍵陣2;模式3鍵陣0等價于模式0的鍵陣3。模式號大于3的模式(因其雷同于模式3,這里省略之)也只用鍵陣0。
24.3.5 主程序流程圖(即圖27(a))先在步驟2701初始化全局變量,然后進入無限循環(huán)流程。首先在步驟2702根據(jù)clickedKey判斷是否組合鍵擊鍵操作。如沒有,返回步驟2702繼續(xù)判斷。如有且組合鍵為模式鍵,則經(jīng)步驟2703、2704修改mode的值,然后返回步驟2702;如有擊鍵操作但組合鍵不為模式鍵且當前模式號為0,則進入步驟2706產(chǎn)生索引號;如有擊鍵操作但不為模式鍵且當前模式號>0,則進入步驟2707產(chǎn)生索引號;然后經(jīng)步驟2708根據(jù)該索引號查表6中有無匹配的按鍵組合(若表6中某個按鍵組合的索引號=該索引號,則二者匹配);如有,則經(jīng)步驟2709-2710經(jīng)串口輸出表6中索引號對應的字符(對模式0鍵陣1和模式1,字符的二進制碼的最高位b7=1,以告訴主機目前是漢字輸入)并清零數(shù)組clickedKey的所有元素,然后返回步驟2702;如沒有匹配的按鍵組合,則進入步驟2710清零數(shù)組clickedKey的所有元素,然后返回步驟2702。
24.3.6 定時中斷服務程序(即圖27(b))先經(jīng)步驟2720-2721清零數(shù)組Stkb(該模塊的內(nèi)部變量,用于表示每個按鍵的最新值態(tài))的所有元素,把磁敏電阻對應的電壓VR1、VR2、VR3....VR16采集到數(shù)組Vkb,并根據(jù)數(shù)組Vkb修改數(shù)組Stkb元素的值。然后進入步驟2722判斷目前是否為擊鍵階段。如目前不是擊鍵階段,且所有按鍵的最新值態(tài)都為0,則結(jié)束該程序。如目前不是擊鍵階段,且有最新值態(tài)為1的按鍵,則經(jīng)步驟2724-2726選一個值態(tài)為1的按鍵作為擊鍵階段的標志鍵,并把數(shù)組Stkb所有元素的值一一對應地賦給數(shù)組oldStkb,令clicking=1以示該外設(shè)進入擊鍵階段,然后結(jié)束該程序。如目前是擊鍵階段,則經(jīng)步驟2727根據(jù)擊鍵階段標志鍵值態(tài)的最新值判斷擊鍵階段是否結(jié)束。如擊鍵階段沒結(jié)束,則經(jīng)步驟2731對次新值態(tài)為0、最新值態(tài)為1的按鍵,把其次新值態(tài)置為1;對其它按鍵不作處理。如擊鍵階段結(jié)束,則經(jīng)步驟2728-2730把數(shù)組oldStkb元素的值分別賦給數(shù)組clickedKey的元素,把clicking、數(shù)組oldStkb清零,然后結(jié)束。
24.4 適用于車載設(shè)備的多區(qū)式鍵盤在上述的多區(qū)式鍵盤中增加一個彈力式按鍵(把樣式1的重力式按鍵中的墜球去掉,在鍵座內(nèi)、按鍵動體下放一個彈簧,即形成該彈力式按鍵)作為模式切換鍵,以取代原來的模式建;相應地在數(shù)組clickedKey中增加一個元素(設(shè)為clickedKey[36]),作為該彈力式按鍵的最新?lián)翩I記錄。為該外設(shè)增加一個工作模式休眠模式。在休眠模式下,對重力式按鍵的任何操作均無效,而對模式鍵的操作則有效。在中斷服務程序中步驟2720后、步驟2721前增加一個步驟(設(shè)該步驟為2721-1);由步驟2720轉(zhuǎn)入步驟2721-1;步驟2721-1中,先用與步驟2721雷同的方法得到該彈力式按鍵的值態(tài)(設(shè)為St_tmp),然后修改clickedKey[36](1)如St_tmp=1,clickedKey[36]=0,則令clickedKey[36]=1;(2)如clickedKey[36]=1,則不作處理(即保持clickedKey[36]=1),直接退出步驟2721-1;(3)如St_tmp=0,clickedKey[36]=0,則不作處理(即保持clickedKey[36]=1),直接退出步驟2721-1。中斷服務程序退出步驟2721-1后,直接轉(zhuǎn)入步驟2721。另外在主程序中步驟2703、2705之間增加一個步驟(是一個判定模塊,與步驟2705雷同,設(shè)該步驟為2705-1);步驟2703判知最新按鍵不是模式切換鍵,則轉(zhuǎn)入步驟2705-1;步驟2705-1判別當前工作模式是否為休眠模式①若是休眠模式,則返回步驟2702;②若不是休眠模式,則進入步驟2705。
25 手套式輸入外設(shè)一種兼具鍵盤、鼠標、手寫筆功能的計算機輸入外設(shè),操作者雙手戴上該外設(shè)的手套,以手指頭陰面碰擊桌面(或操作者自身身體),或用右手大拇指頭在右手陰面上移動,或懸空擺動手指,由10個分別膠固于左右手手套10個指頭陰面(或側(cè)面)的重力式按鍵、3個位于右手手套(手套陰面為彩色方格陣圖案)大拇指指頭陰面的光電二極管、一個從右手手套大拇指指頭背面伸出的顏色傳感器及每個重力式按鍵側(cè)面上的顏色傳感器來獲取對應的電壓信息,定時中斷服務程序按采樣周期Ts定時采集這些電壓,由軟件對統(tǒng)計周期Ta內(nèi)所得到的各種信息作處理而產(chǎn)生位移、擊鍵組合、接觸態(tài)信息,根據(jù)不同工作模式,或外送主機,或用于在本地液晶顯示屏上作編輯等操作。
25.1 手套為高彈性的尼龍手套,左右手套陰面(包括手套手指的陰面)的圖案為彩色方格陣。
25.2 圓環(huán)1757外徑微小于圓筒1758的內(nèi)徑;在圓環(huán)1757側(cè)面沿周向均勻地開出四個螺孔,在圓筒1758側(cè)面也配合地開出四個螺孔而得到圓筒1758a,由四顆螺釘即可把圓環(huán)1757固定在圓筒1758內(nèi)(二者的圓心線共線)。把圓環(huán)1757(重力式按鍵鍵座下端環(huán)形槽槽底為一個柱面,設(shè)該柱面的半徑為R,則圓環(huán)1757內(nèi)孔的半徑微大于R)對稱地剖分為半環(huán)片1757a、1757b。在重力式按鍵1755中,把零件1720舍去,并把實體1718的上端頭變?yōu)榘肭驙睿亓κ桨存I1755即變?yōu)檫m合于手套式輸入外設(shè)的重力式按鍵。將半環(huán)片1757a、1757b套在重力式按鍵的環(huán)形槽中,并松配合地裝入圓管1758a,再用四顆螺釘從圓管1758a外固定半環(huán)片1757a、1757b,使重力式按鍵能自如地轉(zhuǎn)動卻不能軸向移動;再把圓管1758a膠固于手套指頭陰面。來自傳感器的信號經(jīng)金屬纖維構(gòu)成的電纜傳給單片機系統(tǒng)。
25.3 重力式按鍵2801膠固于左手套大拇指指頭外側(cè)面(偏向陰面),重力式按鍵2802、2803、2804、2805分別膠固于左手套食指、中指、無名指、小指指頭陰面的正中;重力式按鍵2806膠固于右手套大拇指指頭外側(cè)面(偏向陰面),重力式按鍵2807、2808、2809、2810分別膠固于右手套食指、中指、無名指、小指指頭陰面的正中。光電二極管D1、D2含于凸頭2811(從右手套大拇指背面伸出指頭)且其受光窗向著右手套大拇指陰面,右手套大拇指在右手套陰面滑移時,光電二極管D1、D2的受光窗懸空地正對右手套陰面。光電二極管D3、D4、D5分別位于大拇指末節(jié)的陰面凹坑2812、2813、2814內(nèi),且呈等邊三角形排布,其受光窗向著右手套大拇指陰面。
25.4 左右手套的食指、中指、無名指、小指上的重力式按鍵,其向著手掌心的側(cè)面上各膠固一個顏色傳感器,分別為顏色傳感器2852、2853、2854、2855、2857、2858、2859、2860。左右手套的大拇指指頭陰面膠固一個傳感器,分別為顏色傳感器2851、2856。戴著手套的手指處于自然放松的彎曲狀態(tài)時,這些顏色傳感器的受光窗基本上正對掌心。
25.5 左右手戴上該輸入外設(shè)的手套,要么以手指頭陰面碰擊桌面(或操作者自身身體)使重力式按鍵的縮伸一次以產(chǎn)生一次擊鍵操作(稱為敲打式擊鍵操作),要么以手指指根為支點來回懸空擺動手指一次(擺動時,每根手指的整體形狀基本保持)以產(chǎn)生一次擊鍵操作(稱為懸空式擊鍵操作)。
25.5.1 特征運動方向①對食指、中指、無名指、小指,每個顏色傳感器的特征運動方向為其X位移方向,即其X位移方向為負,則特征運動方向為負,反之為正。②對大拇指,顏色傳感器的特征運動方向為其Y位移方向,即其Y位移方向為負,則特征運動方向為負,反之為正。
25.5.2 特征運動方向的值態(tài)①對食指、中指、無名指、小指,每個顏色傳感器的特征運動方向為正,則StD=1;特征運動方向為負,則StD=-1;特征運動為靜止,則StD=0。②對大拇指,特征運動方向為負,則StD=1;特征運動方向為正,則StD=-1;特征運動為靜止,則StD=0。
25.5.3 手指的運動距離(也稱顏色傳感器的運動距離)若設(shè)在一個時間段內(nèi)有某個手指頭上的顏色傳感器產(chǎn)生的X、Y位移分別為X、Y,該手指在該時間段的運動距離為Length,則Length2=X2+Y2。
25.5.4 懸空式擊鍵階段的標志鍵視每個重力式按鍵上顏色傳感器為一個單獨的按鍵,懸空式擊鍵操作的組合鍵即為這些按鍵的不同組合。若顏色傳感器的特征運動方向的次新值態(tài)都小于1,同時有值為1的最新值態(tài),那么認為該外設(shè)進入擊鍵階段,且指定其中一個單獨的按鍵為擊鍵階段的標志鍵,該標志鍵對應的顏色傳感器最新值態(tài)=1,且其最新運動距離(即最近一個統(tǒng)計周期所產(chǎn)生的運動距離)大于其它手指的最新運動距離。
25.5.5 轉(zhuǎn)向點每個手指顏色傳感器特征運動方向的值態(tài)由-1(或0)轉(zhuǎn)為1的轉(zhuǎn)向點,稱為正轉(zhuǎn)向點;由1轉(zhuǎn)為-1的轉(zhuǎn)向點,稱為負轉(zhuǎn)向點。
25.5.6 懸空式擊鍵階段懸空式擊鍵階段標志鍵的顏色傳感器先后產(chǎn)生一個正轉(zhuǎn)向點、一個負轉(zhuǎn)向點,這兩個轉(zhuǎn)向點之間的時間段即為懸空式擊鍵階段。
25.5.7 懸空式擊鍵階段的閾值懸空式擊鍵階段內(nèi),若左手某個手指的運動距離(設(shè)為Lmax)大于左手其它手指的運動距離,則左手在該懸空式擊鍵階段的閾值=Lmax/2;同理可得右手的閾值。
25.5.8 懸空式擊鍵操作的判別懸空式擊鍵階段內(nèi),若某個手指的運動距離大于該懸空式擊鍵階段的閾值(若該手指在左手,則該閾值=左手的閾值,反之,該閾值=右手的閾值),則認為該手指對應的按鍵產(chǎn)生一次擊鍵操作;反之,認為該手指對應的按鍵未發(fā)生擊鍵操作。懸空式擊鍵階段內(nèi)所有擊鍵操作的集合,就是一個按鍵組合。
25.6 針對由重力式按鍵產(chǎn)生的擊鍵操作,設(shè)該輸入外設(shè)左手套上的5個重力式按鍵分別對應一個5比特二進制數(shù)LData中的一個二進制位(設(shè)Ldata=b4b3b2b1b0,、則b4、b3、b2、b1、b0分別對應左手小指、無名指、中指、食指、大拇指;一個指頭上的重力式按鍵發(fā)生擊鍵操作,則該手指對應的二進制位變?yōu)?;反之為0);同樣地,右手套上的5個重力式按鍵分別對應一個5比特二進制數(shù)RData中的一個二進制位(其定義與左手套一致)。把現(xiàn)有的各種文字字符(不包含漢字字符,)分為多個字符區(qū)(一個字符區(qū)對應一種字符或多個連續(xù)的字符區(qū)對應一種字符;一種字符可為一個語種的字符,也可為一個專業(yè)的字符),每個字符區(qū)內(nèi)包含31個字符。把這一個個字符區(qū)前后相接地串聯(lián)成一張字符表(稱為手套式輸入外設(shè)專用字符表),令LData代表該表區(qū)號,RData代表區(qū)內(nèi)序號(一個區(qū)內(nèi)序號對應于一個字符,一個語種字符區(qū)內(nèi)的字符排序與該語種的標準字母表一致),則進行鍵盤操作時根據(jù)Ldata、Rdata即可一一對應地查手套式輸入外設(shè)專用字符表而得到相應字符。同理,針對懸空式擊鍵操作,令一個手指對應一個二進制位(敲擊式擊鍵操作中,該手指上的重力式按鍵對應于該二進制位),用與敲擊式擊鍵操作雷同的方法,根據(jù)這樣產(chǎn)生的二進制數(shù)一一對應地查手套式輸入外設(shè)專用字符表,同樣可得到相應字符。
25.7 該外設(shè)工作在手寫筆外設(shè)模式時,按下左手食指上的重力式按鍵(其值態(tài)信號的上升沿對應于開始書寫一個字符),以右手大拇指指頭作為手寫筆筆尖,在右手陰面(把右手另外四指并成一個平板;在該平板上,彩色方格陣的格線與該平板四指指向同向或垂直,對應地,X坐標軸的正向與該平板四指指向反向,Y坐標軸的正向朝向右手大拇指且垂直于該平板四指指向;該平板的陰面即為手寫筆的書寫面。左手陰面的彩色方格陣與右手陰面的對稱)書寫完一個字符后,松開左手食指上的重力式按鍵(其下降沿則對于該字符已書寫完畢);位于主機的軟件根據(jù)左手食指上的重力式按鍵的值態(tài),即可把前后緊接的字符在筆劃上分開,從而單個地識別一個個字符。
25.8 一個組合鍵被定義為模式切換鍵?,F(xiàn)設(shè)表7的區(qū)號為18,表7的最末一行對應的組合鍵為模式切換鍵,則模式切換鍵對應的Ldata=10010b、Rdata=11111b。操作者同時碰擊左手的小指、食指及全部右手手指指頭于桌面,即產(chǎn)生一次模式切換鍵的擊鍵操作。
25.9 定義一個字符區(qū)為漢字輸入碼區(qū),該區(qū)內(nèi)的字符與英文字符區(qū)完全相同;若除去字符碼最高位,兩個區(qū)的字符碼完全相同,即該區(qū)字符碼的最高位都為1,而英文字符區(qū)字符碼的最高位都為0。表7即為漢字輸入碼區(qū)的字符表。
表7(漢字輸入碼區(qū)的字符表)
25.10 電原理圖圖28(b)中,PIN光電二極管D1、D2(包含在一個顏色傳感器中)分別接收從鼠標墊反射的綠光、藍光;PIN光電二極管D3、D4、D5接收從右手套陰面反射的光;磁敏電阻R1、R2...R10分別含于重力式按鍵2801、2802...2810內(nèi)。器件2820是一個多路開關(guān)。由單片機MCU輸出的I/O信號線作為多路開關(guān)2820的選通地址。設(shè)多路開關(guān)2820中的開關(guān)s1選通時,經(jīng)電阻R10在點A產(chǎn)生電壓VA;VA經(jīng)電阻R11、數(shù)字式可變電阻R12(可被單片機MCU直接調(diào)節(jié))、運算放大器2821、電阻R13、電阻R14、運算放大器2822組成的電路線性放大后在點B輸入單片機MCU,再被單片機MCU內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號VSD1。當環(huán)境亮度過強或過弱時,單片機MCU調(diào)節(jié)數(shù)字式可變電阻R12使光電二極管的對應電壓處于允許的范圍。就這樣,單片機MCU輪流選通多路開關(guān)2820的開關(guān)s1、s2...s35,巡回地得到分別對應于D1、D2、D3...D25、R1、R2...R10的電壓VSD1、VSD2、VSD3、VSD4...VSD25、VSR1、VSR2...VSR10。顏色傳感器中的檢測綠光的二極管的對應電壓(如VSD1)對應于X位移;檢測藍光的二極管的對應電壓(如VSD2)對應于Y位移。單片機MCU內(nèi)含存儲器。單片機MCU經(jīng)串口線SIO按標準格式送出位移或按鍵信號。單片機MCU通過總線控制液晶屏LED(位于左手套背面)的顯示內(nèi)容。
25.11 軟件由主程序和定時中斷服務程序組成。單片機MCU通過定時中斷服務程序按采樣周期Ts(如1ms)采樣各傳感器的對應電壓并作一些預處理;主程序按統(tǒng)計周期Ta周期地處理定時中斷服務程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
25.11.1 全局變量(1)Np自然數(shù),定時中斷周期的個數(shù),每發(fā)生一次定時中斷,Np遞增1。(2)Nmax正整數(shù),Np遞增到Np≥Nmax,主程序即處理一次數(shù)據(jù)并令Np=0;相應地,Ta=Nmax×Ts。(3)每個顏色傳感器的光電二極管都有一個電壓隊列,如QSD1、QSD2分別為VSD1、VSD2的隊列。(4)每個顏色傳感器的光電二極管都有一個參照電壓,如VrefD1、VrefD2分別為光電二極管D1、D2的參照電壓。(5)Touching接觸態(tài);鼠標(或手寫筆)處于接觸態(tài),則Touching=1;鼠標(或手寫筆)處于懸空態(tài),則Touching=0。(6)clickedKey當前擊鍵狀態(tài)記錄;數(shù)組clickedKey的10個元素分別對應10個敲擊式輸入按鍵(或懸空式輸入按鍵)的最新?lián)翩I記錄,由Ldata、Rdata構(gòu)成;若clickedKey的元素所對應的鍵發(fā)生擊鍵操作,則該元素值為1,反之為0。(7)Mode該輸入外設(shè)的工作模式(該輸入外設(shè)有5種工作模式),有5個值0、1、2、3、4。Mode=0,為敲擊式基本外設(shè)模式,即位移信息和敲擊重力式按鍵所產(chǎn)生的鍵碼都外送給計算機主機;Mode=1,為本地模式,即所產(chǎn)生的擊鍵和位移信息都用于在該外設(shè)液晶顯示屏上進行編輯等操作,一律不外送;Mode=2,為手寫筆外設(shè)模式,即手寫筆接觸態(tài)(左手食指頭上的重力式按鍵的值態(tài)為0,則Touching=0;反之,Touching=1)和位移信息都外送給計算機主機;Mode=3,為懸空式基本外設(shè)模式,即位移信息和懸空式擊鍵操作所產(chǎn)生的鍵碼都外送給計算機主機;Mode=4,為調(diào)節(jié)模式,即當環(huán)境亮度過強或過弱時,讓單片機MCU調(diào)節(jié)數(shù)字式可變電阻R12使光電二極管的對應參照電壓處于允許的范圍。(8)Sx[]、Sy[]、DX[]、DY[]、StD[]、oldStD[]10個重力式按鍵上的顏色傳感器一一地對應下面每個數(shù)組的一個元素X位移累積量數(shù)組Sx[],Y位移累積量數(shù)組Sy[],X位移數(shù)組DX[],Y位移數(shù)組DY[],特征運動方向的值態(tài)數(shù)組StD[],特征運動方向的次新值態(tài)數(shù)組oldStD[]。具體地說,數(shù)組Sx[]的一個元素分別對應一個顏色傳感器的X位移累積量;數(shù)組Sy[],數(shù)組StD[],數(shù)組oldStD[]與顏色傳感器的對應關(guān)系,同于數(shù)組Sx[]。(9)clicking擊鍵階段標志,只能為0或1。(10)index自然數(shù),設(shè)擊鍵階段標志鍵對應于元素StD[n](n為自然數(shù)),則擊鍵階段標志鍵的序號index=n。
25.11.2 該外設(shè)無擊鍵階段、擊鍵階段、擊鍵階段標志鍵的定義沿用前文的定義。clicking=0,則鍵盤上沒有擊鍵操作,處于無擊鍵階段;反之為正在發(fā)生擊鍵操作的擊鍵階段。
25.11.3 顏色傳感器中的光電二極管的值態(tài)(以光電二極管D1、D2為例進行說明)主程序每次處理一個統(tǒng)計周期的數(shù)據(jù)時,在隊列QSD1中從最新元素開始作逆向搜索,得到隊列中最新的極大值(對類似方波的信號,其相鄰上升沿、下降沿間的信號值也視為極值)并把該值賦予VrefD1(作為VSD1下一個統(tǒng)計周期的參照電壓);同理,可得VrefD2。光電二極管D1、D2的值態(tài)的值只能為0、1、2。設(shè)StD1、StD2分別為光電二極管D1、D2的值態(tài),根據(jù)VD1/VrefD1來確定StD1如VSD1/VrefD1<0.2,StD1=0;如0.4<VSD1/VrefD1<0.6,StD1=1;如VSD1/VrefD1>0.8,StD1=2;對不確定態(tài),StD1=次新值態(tài)。同理,可得StD2。
25.11.4 Mode=4時,若發(fā)現(xiàn)光電二極管的參照電壓過高或過低,即調(diào)節(jié)電阻R12使該參照電壓處于允許范圍內(nèi)。由于光電二極管的值態(tài)取決于比值,這個范圍很寬,一般不用調(diào)節(jié)電阻R12。
25.11.5 鼠標(或手寫筆)接觸態(tài)的判別若光電二極管D3、D4、D5的相對受光強度低于某個值,則視鼠標(或手寫筆)處于接觸態(tài),反之處于懸空態(tài)。例如,若VSD3/(VrefD1+VrefD2)、VSD4/(VrefD1+VrefD2)、VSD5/(VrefD1+VrefD2)中有一個值小于0.1,則認為鼠標處于接觸態(tài)(即右手大拇指與右手陰面相接觸),令Touching=1。反之,Touching=0。
25.11.6 磁敏電阻的值態(tài)(即重力式按鍵的值態(tài))定義與前文所述同。
25.11.7 圖29(a)是主程序的流程圖,是一個無限循環(huán)流程①步驟2901初始化全局變量清零Np=0、Mode=0、Clicking、數(shù)組clickedKey、顏色傳感器光電二極管的電壓隊列、Sx[]、Sy[]、DX[]、DY[]、StD[]、oldStD[];把每個顏色傳感器光電二極管的參照電壓(如VrefD1、Vref02)預置為FFFFH。②執(zhí)行步驟2902即進入無限循環(huán),若Np<Nmax,則作空循環(huán),反之處理數(shù)據(jù)。③處理數(shù)據(jù)時,先執(zhí)行步驟2903,若Mode=4,則執(zhí)行步驟2904,調(diào)節(jié)可變電阻R12使得中斷服務程序能正常地產(chǎn)生光電二極管的值態(tài)信號,然后返回步驟2902。④若Mode=3,則執(zhí)行步驟2903、2905、2906,根據(jù)懸空式擊鍵的定義產(chǎn)生字符碼,然后進入步驟2915。⑤若Mode=0或1或2,則先執(zhí)行步驟2903、2905、2907。若由步驟2907判知鼠標處于接觸態(tài)或當前沒有擊鍵操作,則按鼠標操作來處理,即執(zhí)行步驟2909得到鼠標信息(步驟2909的詳細過程與前述光電鼠標雷同),再轉(zhuǎn)入步驟2915;反之,當作鍵盤操作來處理,執(zhí)行步驟2908,得到鍵盤按鍵碼(步驟2908詳細過程與前述多區(qū)式鍵盤雷同,只是這里根據(jù)clickedKey查手套式輸入外設(shè)專用字符表而得到字符碼),再執(zhí)行步驟2910判斷該按鍵碼是否為模式切換鍵若是,則執(zhí)行步驟2911、2912或2913以切換Mode的值,然后進入步驟2917;若不是,則轉(zhuǎn)入步驟2915。⑥步驟2915判斷該外設(shè)工作模式是否為本地模式若不是,則執(zhí)行步驟2916把所產(chǎn)生的鼠標、或手寫筆或鍵盤信息外送并轉(zhuǎn)入步驟2917,反之執(zhí)行步驟2914(目前編輯軟件很成熟,直接移植其軟件代碼,作一些無需任何創(chuàng)造性的銜接工作,即可在代碼上實現(xiàn)步驟2914)作本地編輯等操作,然后進入步驟2917。⑦步驟2917清零Np、clickedKey、touching,刷新顏色傳感器光電二極管的參照電壓,然后返回步驟2902。
25.11.8 定時中斷服務程序圖29(b)中,依次執(zhí)行步驟2921~2927。步驟2921采集數(shù)字信號VSD1、VSD2、VSD3、VSD4、...VSD25、VSR1、VSR2...VSR10,并刷新每個顏色傳感器中光電二極管的電壓隊列(如QSD1、QSD2)。步驟2922、2923沿用前述多區(qū)式鍵盤的方法得到擊鍵信息。步驟2924、2925根據(jù)顏色傳感器中光電二極管值態(tài)的定義,沿用前述光電鼠標的方法得到鼠標中顏色傳感器中光電二極管值態(tài)上升沿、下降沿的計數(shù)。步驟2926根據(jù)鼠標(或手寫筆)接觸態(tài)的定義產(chǎn)生接觸態(tài)信息touching。步驟2927把Np遞增1,與主程序的步驟2902相呼應使統(tǒng)計周期Ta=Nmax×Ts。
25.11.9 圖29(c)是步驟2906的流程圖(1)步驟2931、2932先得到重力式按鍵上顏色傳感器的位移(其過程與光電鼠標雷同),然后根據(jù)特征運動方向的定義得到每個顏色傳感器的特征運動方向的值態(tài)。(2)步驟2933根據(jù)Clicking的當前值判斷該外設(shè)是否處于擊鍵階段。(3)若該外設(shè)處于非擊鍵狀態(tài)且存在特征運動方向值態(tài)為1的顏色傳感器,即該外設(shè)進入擊鍵階段,則執(zhí)行步驟2933-2938、2946,步驟2935得到擊鍵階段標志鍵的序號index,步驟2936把所有顏色傳感器的最新值態(tài)賦給其次新值態(tài);步驟2937、2938標明該外設(shè)目前處于擊鍵階段并清零數(shù)組Sx、Sy、clickedKey;(4)若該外設(shè)處于非擊鍵狀態(tài)但不存在特征運動方向值態(tài)為1的顏色傳感器,則結(jié)束。(5)若該外設(shè)處于擊鍵狀態(tài)且擊鍵階段標志鍵的特征運動方向值態(tài)=1,即該外設(shè)處于擊鍵階段,則執(zhí)行步驟2939、2945、2946;在擊鍵階段,一個顏色傳感器,如發(fā)生特征運動方向值態(tài)上升沿(即次新值態(tài)<1,最新值態(tài)=1),步驟2945則把其特征運動方向的次新值態(tài)置為1;未發(fā)生特征運動方向值態(tài)上升沿的顏色傳感器,其特征運動方向的次新值態(tài)保持不變。步驟2946產(chǎn)生各個顏色傳感器的Y位移累積量數(shù)組Sy[],X位移數(shù)組DX[]。(6)若該外設(shè)處于擊鍵狀態(tài)且擊鍵階段標志鍵的特征運動方向值態(tài)<1,即擊鍵階段結(jié)束,則執(zhí)行步驟2939-2944;先執(zhí)行步驟2940-2942,得到左手和右手的距離閾值;若一個顏色傳感器的次新值態(tài)=1,且在該擊鍵階段其手指的運動距離大于對應距離閾值,則把該顏色傳感器所對應的clickedKey元素置為1;反之,置為0;再執(zhí)行步驟2943、2944,清零所有顏色傳感器特征運動方向的次新值態(tài),并通過clicking標明該外設(shè)處于非擊鍵階段。
26 數(shù)碼鎖套件,只有當輸入的碼值為特定的碼值時,鎖開啟。
26.1 以Y坐標軸的正軸為后、負軸為前;以X坐標軸的正軸為右、負軸為左。
26.2 L形齒片1770對長方體1764、1765,AC1765>AC1764,BD1765>BD1764。令AB1764與AB1765完全重合,則得等厚的實體1766Ent1766=Ent1765-Ent1764。長方體1768、1769沿Y坐標軸同寬,AC1766=Height1768=Height1769;長方體1768沿X坐標軸的長度是長方體1768的2倍。令長方體1769的多個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的并集)、一個實體1768隨機地作直線排列(前后兩個實體的間隙=N×實體1769沿Y坐標軸的寬度,N為整數(shù),N≥0;它們的上底面共面)且內(nèi)貼于實體1766的面m;圓柱1767內(nèi)貼于實體1766的面ABC1766,則由下式得到帶一個圓盲孔、多個長方淺凹缺、一個深凹缺的齒片1770(齒均為長方體)Ent1770=Ent1766-Ent1767∪Ent_tmp∪Ent1768。
26.3 實體1771、1772是齒片1770的實例(其長方凹缺的排序可不同于齒片1770)。實體組1773中,實體1771、1772相互貼靠,它們上底面共面、右端面共面。同樣地,實體組1773可包含齒片1770的更多實例。
26.4 長方體1774、1775、1777、1778沿Y坐標軸同長,其長度小于長方體1776沿Y坐標軸的長度。長方體1774、1775的前端面包含在長方體1776的右上方且長方體1775的棱居中在長方體1774的棱;長方體1779(片狀,其沿X坐標軸的長度小于長方體1776沿X坐標軸的長度)的右端面沿Y坐標軸居中在長方體1776的右端面中;則由下式得實體1783Ent1783=Ent1776-Ent1774∪Ent1775∪Ent1779。令A1777、B1778重合,則由下式得到實體1782Ent1782=Ent1777∪Ent1778。令實體1782的前端面包含在實體1783前端面的左下方,則由下式得含有兩個盲孔、一條縫的實體1784Ent1784=Ent1783-Ent1782。
26.5 長方體1785、長方體1786、圓柱1787沿Y坐標軸同寬。實體A、B為圓柱1787的拷貝。長方體1786的棱n與長方體1785的棱k完全重合;實體A、B(二者處于同一高度,Ent_tmp為二者的并集)的前端面內(nèi)貼于長方體1785的前端面,則由下式得含有兩個圓通孔的實體1788Ent1788=Ent1785-Ent1786∪Ent_tmp。
26.6 實體組1791(即為附鎖)中,松配合在實體1784的盲孔h(盲孔h的盲端已配合有一個永磁體墊片)的實體組1773(材料為永磁體),被永磁體墊片外推;A1784、B1784、C1784分別與A1788、B1788、C1788重合,實體1788上的兩個圓通孔正對實體組1773的兩個圓盲孔;把實體1788與實體1784焊在一起。
26.7 對長方體1792、1793,Height1792<Height1793。令長方體1792的上底面居中在1793的上底面,圓柱1794的多個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的并集)沿一條直線(平行于X坐標軸)排列且內(nèi)貼于長方體1793的前端面,則由下式得到含多個圓通孔的等壁厚筐體1795Ent1795=Ent1793-Ent1792∪Ent_tmp。
26.8 長方體1801、1802沿Y坐標軸同寬,長方體1801內(nèi)貼于1802的左端面,由下式得粗細相同的三折條1803Ent1803=Ent1802-Ent1801。
26.9 圓柱1804、長方體1805(條狀)、長方體1806(板狀)沿Y坐標軸同寬。圓柱1804的多個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的并集)作直線排列且內(nèi)貼于長方體1806的前端面,長方體1805在Ent_tmp的下方內(nèi)貼于長方體1806,由下式得含多個圓通孔>一個長方通孔的實體1807Ent1807=Ent1806-Ent1805∪Ent_tmp。
26.10 圖18(d)中,令A1803、B1803、C1803分別與A1795、B1795、C1795重合,則由下式得實體1815Ent1815=Ent1795∪Ent1803。
26.11 圖18(d)中,附鎖滑片1814是實體1807的實例。令附鎖滑片1814貼靠在實體1815的面,且二者的前端面共面;然后令A1807、B1807分別與A1815、B1815重合,把實體1807、實體1815焊為一體,即得實體組1816。在實體組1816中附鎖滑片1814(材料為永磁體)右端面貼靠一根永磁條,且永磁條沿負X坐標軸方向外推可滑動的附鎖滑片1814。
26.12 板形齒片長方體1820、1821、1823沿X坐標軸同寬;Height1820=4Height1821。圓柱1822內(nèi)貼于長方體1823的面m;長方體1820、長方體1821的多個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的并集)沿直線隨機排列且內(nèi)貼于長方體1823上底面,則由下式得板形齒片1824Ent1824=Ent1823-Ent1822∪Ent1820∪Ent_tmp。
26.13 實體1826、1827、1828是板形齒片1824的實例(它們的齒形分布各異),它們同高同寬同長。實體組1829中,實體1826、1827、1828前后相貼;A1826、B1827、C1828共線。
26.14 長方體1830、1831同高。長方體1830的上底面居中在長方體1831(板狀)的上底面,則由下式得帶長方形通孔的板1832Ent1824=Ent182-Ent1822。
26.15 實體組1835中,實體組1829(其材料為永磁體)在實體組1816的腔q內(nèi)、板1832下,并被貼靠在實體組1816的腔q后壁內(nèi)壁面的永磁體沿負Y坐標軸方向推。
26.16 長方體1836、1837、1838同高,實體1840、1841是長方體1836的拷貝;AB1836>AB1837。長方體1839(條狀)沿Z坐標軸居中地內(nèi)貼于長方體1838的前端面;長方體1837的上底面居中在長方體1838的上底面;實體1840、1841(二者分離且含于長方體1838中)的上底面都沿X坐標軸居中在長方體1838的上底面,則由下式得到實體1842Ent1842=Ent1838-Ent1837∪Ent1839∪Ent1840∪Ent1841。
26.17 長方體1845、1847沿Y坐標軸同寬,Height1846=Height1847,長方體1848、1846沿Y坐標軸同寬,長方體1846沿Y坐標軸的寬度=2×長方體1845沿Y坐標軸的寬度。令長方體1847內(nèi)貼于長方體1846前端面,長方體1845內(nèi)貼于長方體1846左端面,長方體1845、1847相互貼靠,長方體1848內(nèi)貼于長方體1846前端面,則由下式得到含一個長方形通孔、一個T形槽的實體1849Ent1849=Ent1846-Ent1845∪Ent1847∪Ent1848。實體1850是實體1849的鏡像。
26.18 直三棱柱1855橫截面都為等腰直角三角形,實體1858是直三棱柱1855的拷貝。長方體1856、1857沿X坐標軸同寬。令長方體1856的棱b居中在長方體1857的棱a,實體A(長方體1857的拷貝)對稱地外貼在長方體1856的上端面;直三棱柱1855下底面的一對對邊分別居中在實體A上底面的一對對邊,直三棱柱1858則點對稱地外貼在長方體1857的下底面,所有這些實體的并集即為鎖舌1859。圖18(m)中,實體C為鎖舌1859一種立體圖。
26.19 長方體1872、1873沿X坐標軸同寬,長方體1870沿X坐標軸的寬度=3×長方體1873沿X坐標軸的寬度。令長方體1872內(nèi)貼于長方體1873的右端面,長方體1870下底面沿Y坐標軸居中地跨過長方體1873的上底面,直三棱柱1871下底面的三個頂點分別與長方體1870上底面的三個頂點重合,則由下式得主鎖滑片1874Ent1874=Ent1870∪Ent1871∪Ent1873-Ent1872。
26.20 實體組1876中,實體1850的T形槽正對1851的T形槽;主鎖滑片1874的上部松配合在實體185D、1851的T形槽的豎槽中,鎖舌1859下部的凸條松配合在實體1850、1851的T形槽的橫槽中。主鎖滑片1874上移時其頂部的斜面抵推鎖舌1859下部的斜面而使鎖舌1859左移。
26、21 實體組1901是實體組1876的實例,實體1902是實體1842的實例。實體組1903中,實體組1901中的實體a、b(與實體1902同高)緊配合在實體1902的槽c、d、e、f中,且實體a、b的上底面與實體1902的上底面共面。
26.22 實體組1907中,A1903、B1903、C1903分別與A1816、B1816、C1816重合(實體組1816、實體組1903焊合在一起即為主鎖),D1816在BC1791上。實體組1816中的附鎖滑片1814可配合地左移進入實體組1791中的縫f。實體組1816的后端面與實體組1791的后端面共面;三者被焊成一體。
26.23 長方體1919是長方體1915的拷貝。對長方體1910、1913、1915,Height1915≤Height1910<Height1913。LengthX、1913=LengthX、1910+4×WidthX、1915。長方體1910的上底面居中在長方體1913的上底面;長方體1915的棱c居中在AB1913,長方體1919內(nèi)貼于長方體1913的左端面并與長方體1915對稱。長方體1916、1914內(nèi)貼于長方體1913的前端面,長方體1914的棱b居中在長方體1916的棱a。長方體1916、1914的兩側(cè),圓柱1912的多個拷貝(設(shè)Ent_tmp為這些拷貝的并集)沿平行于X坐標軸的直線內(nèi)帖于長方體1913的前端面、外帖于長方體1910的前端面。長方體1911、1912內(nèi)貼于長方體1913的前端面,且分別位于圓柱1912拷貝的上下方。經(jīng)下式得到實體1920Ent1920=Ent1913-Ent1911∪Ent1912∪Ent19101∪Ent1914∪Ent1916∪Ent1915∪Ent1919∪Ent_tmp。
26.24 實體組1922(即數(shù)碼鎖)中,實體組1907的左端面貼靠著實體1920左壁的內(nèi)壁面,實體組1907的前端面貼靠著實體1920前壁的內(nèi)壁面,B1920、A1907重合。實體組1922中,自前端面向后的多排圓孔孔徑一致且一一正對,實體組1922的孔稱為鑰匙定位孔。實體1920上的帶盲端的凹槽1920-2稱為鎖體盲槽。
26.25 對長方體1927(條狀,其橫截面為正方形;其上端面上沿Y坐標軸均勻分布著一列排序隨機的阿拉伯數(shù)字字符)、圓柱1925、帶外螺紋圓桿1926,LengthY,1926<LengthY,1927,圓桿1926的前端面居中在長方體1927的前端面,圓柱1925的前端面居中在長方體1927的后端面,則由下式得到實體1928Ent1928=Ent1927∪Ent1925-Ent192。鑰匙推條1928a為帶數(shù)字字符的實體1928。
26.26 對圓柱1930、1931、1932、1933,Radius1931<Radius1930=Radius1933<Radius1932。令圓柱1930、1931、1932、1933圓心線共線且前后相貼地串聯(lián),三者的并集即為調(diào)碼桿1934。
26.27 直四棱柱1940的橫截面為直角梯形。實體C、D是圓柱1943的拷貝。實體A、B是圓柱1945的拷貝。對長方體1946、1944、1942,LengthY,1945=LengthY,1942<LengthY,1944=LengthY,1946;Height1942=Height1946<Height1944<Height1941。令長方體1946、1942(二者分離)上下居中地內(nèi)貼于長方體1944的前端面;長方體1941的后端面(介于長方體1946、1942前端面之間)上下對稱地貼靠于長方體1944的前端面;直四棱柱1940的棱c居中在長方體1941的棱a(直四棱柱1940的棱b的長度<LengthY,1941);實體A、B內(nèi)貼于長方體1944的前端面(實體A、B對稱在長方體1942的左右);實體C、D內(nèi)貼于長方體1944的上端面;實體C、D分別外貼于長方體1946、1942的上端面(設(shè)Ent_tmp為實體A、B、C、D的并集),則由下式得實體1947Ent1947=Ent1944∪Ent1940∪Ent1941-Ent1942∪Ent1946∪Ent_tmp。實體1947a是實體1947的另一種立體圖。圓柱E、F是圓柱1945(條狀)的拷貝;圓柱G、H是圓柱1945的拷貝。令圓柱E、F、G、H上下居中地內(nèi)貼于實體1947a的右端面(圓柱G、H向左穿過實體1947a的內(nèi)壁面),設(shè)Ent_tmp為圓柱E、F、G、H的并集,則由下式得到鑰匙腔體1948Ent1948=Ent1947a-Ent_tmp。
26.28 圖19(h)中,對長方體1950、1951、1953,LengthY,1950<LengthY,1951=LengthY,1953。令長方體1951的前端面居中在長方體1953的前端面;長方體1950的上端面居中在長方體1953的上端面,長方體1950的下端面居中在長方體1951的上端面,則由下式得到實體1960Ent1960=Ent1953-Ent1950∪Ent1951。實體B是長方體1950的拷貝。LengthY,1956<LengthY,1952+LengthY,1954。實體組1958中,圓柱1952的多個拷貝(如實體A)沿直線均勻排列且上下居中地外貼于長方體1954的前端面。令實體組1958的后端面居中在長方體1956的后端面,實體B(設(shè)Ent_B為實體B)的上端面居中在長方體1956的上端面、下端面包含在實體組1958的上端面,則由下式得實體1962Ent1962=Ent1956-Ent1958∪Ent_B。令圓柱1957的前端面居中在長方體1955的后端面,則由下式得實體1961Ent1961=Ent1957∪Ent1955。實體E、F、G、H為實體1961的拷貝。令實體1960的棱c、d分別居中在實體E的棱a、實體F的棱b,則實體1963即為實體1960、E、F的并集。同理,由實體1962、G、H可得實體1964。把實體1963、1964上下顛倒,令長方體1966、1965(均為條狀)的上端面分別包含在實體1963、1964的上端面(長方體1966、1965分別向下穿過實體1963、1964的上壁),則由下式得附滑套1967Ent1967=Ent1963-Ent1966;由下式得主滑套1968Ent1968=Ent1964-Ent1965。
26.29 主滑套1968沿正Y坐標軸配合進鑰匙腔體1948右邊的長方孔及其兩側(cè)的圓盲孔(現(xiàn)在每個圓盲孔內(nèi)放一根彈簧),螺釘A穿過鑰匙腔體1948上壁銷進主滑套1968的長方孔f使其能前后滑動卻不能脫出。同理,附滑套1967沿負Y坐標軸松配合進鑰匙腔體1948左邊的長方腔并被銷住。
26.30 實體1982是實體1934的實例,實體1981是鑰匙推條1928a的實例。圓弧條1983的徑向截面是矩形,弧度為270°。把實體組1973剖分為上下兩部分1973-1、1973-2。鑰匙推條1981帖夾在主鎖滑套中。實體1982的外螺紋配合進實體1981的螺孔,實體1982沿負Z坐標軸方向穿出實體組1973的孔b(其孔徑<圓弧條1983的外徑)直到實體1982的環(huán)形槽a全露出,在把圓弧條1983卡在實體1982的環(huán)形槽a,調(diào)碼桿的一端即被松箍在腔壁圓孔中。同理,在實體組1973其它孔中分別安裝上推條,即形成一把鑰匙(附鎖滑套內(nèi)的鑰匙推條稱為附鎖推條;主鎖滑套內(nèi)的鑰匙推條稱為主鎖推條)。這樣,鑰匙上的一排調(diào)碼桿(如調(diào)碼桿1934,其一端松箍在腔壁圓孔中)配合進推條(帖夾在主鎖滑套或附鎖滑套中)螺孔中。旋轉(zhuǎn)調(diào)碼桿使推條各有一個字符出現(xiàn)在觀察窗,此時的字符序列即為鑰匙的當前碼。不同推條上的字符都是隨機排列的;不同數(shù)碼鎖的鑰匙,其推條統(tǒng)一但各自的字符排列各不相同。實體組1973的部位1973-1稱為鑰匙定位條(遠比鑰匙推條粗壯)。
26.31 對長方體2001、2002,Height2006=Height2001<Height2002,令長方體2001的上底面居中在長方體2002的上底面,則由下式得筐體2004Ent2004=Ent2002-Ent2001。圓柱2009是圓柱2003的拷貝。先把圓柱2009外貼于長方體2006的后端面,在把圓柱2009向前移動2mm;先把圓柱2008外貼于長方體2006的右端面,在把圓柱2008向左移動2mm,即形成實體組2010。實體組2011中,圓柱2003的前端面居中在長方體2007的前端面。實體D、E是長方體2005(條狀)的拷貝。令A2010、B2004重合,圓柱2008向右穿過筐體2004的右壁,圓柱2009向右穿過筐體2004的后壁;實體組2011的棱a在實體2004的棱b上,圓柱2003向后穿過筐體2004的后壁;實體D、E(設(shè)Ent_tmp為實體D、E的并集)外貼于筐體2004的右端面(實體組2010中的圓柱2008上下對稱地夾在實體D、E間),則由下式得調(diào)碼器腔體2012Ent2012=Ent2004∪Ent2006∪Ent2005∪Ent_tmp-Ent2003∪Ent2008∪Ent2009。實體組2017(即調(diào)碼器)中,轉(zhuǎn)軸2016的一端是圓柱齒輪,另一端是圓錐齒輪;轉(zhuǎn)軸2015的一端是圓錐齒輪,另一端穿過圓柱齒輪2013;轉(zhuǎn)軸2016的圓錐齒輪與轉(zhuǎn)軸2015的圓錐齒輪嚙合(兩個轉(zhuǎn)軸的軸心線互相垂直);圓柱齒輪2013與轉(zhuǎn)軸2014端部的圓柱齒輪嚙合。把實體組2017中的的轉(zhuǎn)軸分別配合進調(diào)碼器腔體2012內(nèi)的三對孔(分別對應于圓柱2003、2008、2009)中,把齒條2018嚙合在轉(zhuǎn)軸2016上的圓柱齒輪(伸出在調(diào)碼器腔體2012外)后推拉齒條2018,即可使轉(zhuǎn)軸2017快速轉(zhuǎn)動(圓柱齒輪2013的半徑遠大于轉(zhuǎn)軸2017上的齒輪),伸出在調(diào)碼器腔體2012外的端頭再帶動調(diào)碼稈轉(zhuǎn)動。
26.32 長方體2020的上底面居中在長方體2021的上底面(Height2020<Height2021),則由下式得到等壁厚的筐體2027Ent2027=Ent2021-Ent2020。實體組2026中,長方體2023、2025(都為片狀)互為鏡像,長方體2022、2024(都為片狀;若把長方體2022繞Y坐標軸旋轉(zhuǎn)15,則長方體2022所有的棱都平行于坐標軸)互為鏡像;長方體2022、2023、2024、2025厚度(該厚度=筐體2027的壁厚)相等且沿Y坐標軸同寬;2022、2023上底面靠正X坐標軸的邊完全重合;長方體2022、2023上底面偏向負X坐標軸的邊完全重合。令實體組2026的下底面、筐體2027的下底面共面,實體組2026的左右兩端面分別包含于長方體2021的左右兩端面,則由下式得實體2028Ent2028=(Ent2027-Ent2023∪Ent2025)∪Ent2022∪Ent2024。
26.33 實體2032是實體1920的拷貝。對長方體2030、2031,AB2030=AB2031,令BC2030居中在BC2031上,D2032、E2032分別與A2031、B2031重合,GH2032居中在AB2030上,則由下式得實體2033Ent2033=(Ent2031-Ent2032)∪Ent2030。把實體2033剖分為實體2035、2036,令AB2028、CD2035完全重合,實體2035向前穿過實體2028前壁,實體2035的后端面帖近實體2028前壁,則由下式得實體2029Ent2029=Ent2028-Ent2035。
26.34 長方體2042、基筐2040等高。令AE2042居中在CD2040上,A2029、B2029、C2029、D2029分別與A2042、B2042、C2042、D2042重合,則由下式得實體2043Ent2043=(Ent2040-Ent2042)∪Ent2029。實體2043即為帶鎖腔2043-1的基筐;鎖腔2043-1中的兩根扣條可配合地卡入數(shù)碼鎖鎖體盲槽并抵推其盲端使其不能脫出。
26.35 實體2045是實體2318的一個部位(鎖舌扣槽在其中)。實體組2047中,實體組1876中的鎖舌1859左移而上推實體2324而使實體2324頂端的凸塊卡入主蓋鉸鏈凸塊與從蓋鉸鏈凸塊之間,使相互嚙合的周向定位齒套不能作離合運動,此時不能把伏在主蓋上的從蓋翻起。左移的鎖舌1859同時卡入主蓋上的鎖舌扣槽而把主蓋、基筐鎖在一起。
26.36 閉鎖時,主鎖滑片1874擋住扣入鎖舌扣槽的鎖舌1859使之不能移出鎖舌扣槽;附鎖滑片1814伸出在主鎖齒片與鎖面之間,附鎖滑片上的圓孔與主鎖鎖面的圓孔完全錯開,使鎖外的推條無法接觸主鎖齒片;26.37 用鑰匙開鎖時,鑰匙定位條1973-1先配合地進入數(shù)碼鎖1922上的定位孔1920-1;附鎖推條各抵推附鎖齒片中的一片而形成一個深齒槽,附鎖滑片1814被磁力推入此深齒槽,使附鎖滑片上的小圓孔一一地正對主鎖鎖面的圓孔,主鎖推條得以抵推主鎖齒片以形成一個深齒槽,主鎖滑片1874即落入該深齒槽而不再阻擋鎖舌1859,鎖舌1859借彈力右移出鎖舌扣槽,鎖被打開。
26.38 抽鑰匙出鎖時,鑰匙定位條1973-1的面m把附鎖滑片推出附鎖的深齒槽,附鎖滑片上的圓孔與主鎖鎖面的圓孔完全錯開,使鎖外的推條無法接觸到主鎖齒片。
27 用戶可依需組合得到所需的平臺。該平臺上,主蓋、從蓋斜度可調(diào)、互向鉸鏈,構(gòu)成兩個呈現(xiàn)讀物的面板;主蓋鉸鏈于基筐(或準基筐);從蓋、主蓋的封板可互換,共有三種封板普通封板、帶磁性寫字區(qū)的封板、帶多區(qū)式鍵盤的封板;從蓋可分為文具式從蓋、電腦式從蓋;翼板可插固在從蓋或主蓋兩側(cè),配合電腦式從蓋的光電鼠標以帶彩色方格陣的翼板作鼠標墊;由壓書卡把書固定于從蓋或主蓋上;數(shù)碼鎖把從蓋、主蓋、基筐鎖成一體;給帶腳架的準基筐配以從蓋、主蓋、書斗、凳即構(gòu)成一個完整的組合式平臺,可作為一個固定的學習或工作平臺。
27.1 在基筐2043、主蓋2053、文具式從蓋2052的每個鉸鏈凸塊上套著周向定位齒套116的一個拷貝。把數(shù)碼鎖卡入基筐。實體A、B是磁環(huán)2057(一個圓環(huán),其徑向截面是長方形)的拷貝,它們左右相鄰地套在鉸鏈軸2055細桿段上且二者互斥。環(huán)頭插銷1565可緊配合地穿過鉸鏈軸2055端頭的長方形通孔,向內(nèi)抵推實體A、B使不能脫出;實體A、B間的互斥力使軸向定位齒套的脊形齒緊貼地相互嚙合。用鉸鏈軸把主蓋鉸鏈在基筐,從蓋鉸鏈在主蓋,且每個鉸鏈軸上均帶環(huán)頭插銷1565、一對互斥的磁環(huán),即構(gòu)成實體組2060?;鸲ㄎ粭l1429則卡入基筐2051底部背面的基筐定位條卡槽。
27.2 實體組2063中,封板止滑片1556緊配合地插在普通封板1630插孔h中。
27.3 圖21(a)中,由連接桿1236、連接頭1320、連接頭轉(zhuǎn)接管1313的多個拷貝把底筐1213、連接框1114、頂框1110(底筐1213、連接框1114、頂框1110的長度、寬度一致)左右側(cè)面的鉸鏈孔穿起來并銷好,即成為一個筐(該筐即為準基筐)。用連接桿1236、連接頭1320、連接頭轉(zhuǎn)接管1313組合成一個四腳架,并把凳板1307上的四個空心柱一一對應地套在四腳架的四根立柱頭上,即組合成板凳2103。用連接桿1236、連接頭1320、連接頭轉(zhuǎn)接管1313的多個拷貝擴展準基筐的連接件形成一個空的桿架,并把書斗1364配合地卡在桿架上并把書斗銷釘1384的4個拷貝銷入書斗的叉形腳。這就組合成了實體組2112。
27.4 實體組2066中,實體組2063的兩個拷貝(實體A、B)分別配合地蓋在實體組2060中的主蓋、從蓋上(封板扣爪與從蓋或主蓋的封板扣凸一一配合使封板不能向上脫出,封板上的止滑凸體、止滑片使封板不能左右滑動)。翼板別條1348的兩個拷貝插入翼板1347;再把翼板1347止滑柱、翼板別條一一對應地插入從蓋(或主蓋)側(cè)壁的翼板定位孔。壓書卡1547插過封板凹缺進入壓書卡主蓋(或從蓋)中的壓書卡定位槽,壓書卡1547的鋸齒配合地緊扣定位槽中的鋸齒使壓書卡不能脫出。把臺鉗主體900的臺鉗定位頭插入從蓋中的臺鉗定位孔并用臺鉗銷釘407銷住。這就是一個針對紙質(zhì)讀物的便攜式平臺。
27.5 把便攜式讀寫平臺的文具式從蓋置換為電腦式從蓋2224,配以手套式輸入外設(shè)2251,則得到一個針對電腦顯示器的便攜式平臺。
27.6 圖21(b)中,把實體組2112的鉸鏈凸塊套上周向定位齒套;用實體組2112置換實體組2066中的基筐,用壓書卡把書本定位在主蓋或從蓋上;用帶磁性寫字板的封板置換主蓋上的普通封板,即在平臺上形成一個可取代草稿紙的小黑板,就組合成了一個針對紙質(zhì)讀物的固定式讀寫平臺。
27.7 圖22(f)中,包含有實體組2112、實體組2066、光電鼠標2244、帶多區(qū)式鍵盤的封板2173、電腦式從蓋2224、帶磁性寫字板的封板2213。用電腦式從蓋、帶多區(qū)式鍵盤的封板分別置換文具式從蓋、主蓋上的封板,并在主蓋右側(cè)插上一個帶彩色方格陣的翼板,翼板上配以光電鼠標2244,即組合成一個針對電腦顯示器的固定式平臺。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明改進了多種平臺附件并使其具有良好的組合性,它們被整合成一體,從而使多種零星工具的存放更有序、取用更方便,避免因長期伏案讀寫導致頸椎病、因長時間打字導致關(guān)節(jié)病;在降低人們在鼠標、草稿紙上的開銷的同時,使相應的活動更便捷而可靠。
圖1-圖24是本發(fā)明的機械零件或部件(均為三維實體)成形過程圖或裝配圖。
圖25是磁性寫字板的原理圖。
圖26是光電鼠標的電路及其軟件流程。
圖27是多區(qū)式鍵盤的電路及其軟件流程。
圖28是手套式輸入外設(shè)的外觀圖、電路原理圖;圖29是手套式輸入外設(shè)的軟件流程圖。
權(quán)利要求
1 一種離合式周向定位法,由周向均勻分布在鉸鏈孔端面的相同的齒,嚙合于不同角度而改變鉸鏈雙方之間的相對角度,其特征是這些齒及其分布同于圓環(huán)100;圓環(huán)100上分布著共有4n(n為正整數(shù))個脊形齒(或扇形齒);若是脊形齒,則所有脊形齒的脊線、谷線交于圓心線上的點O;在任選的一個脊形齒100-1上,四邊形EFCB為等腰梯形(邊CF、BE為腰,邊BC、EF平行于圓環(huán)100的圓心線);緊配合地包套于鉸鏈凸塊外的周向定位齒套116(高強度材料制成)提供周向定位所需的脊形齒或扇形齒,其兩端面的圓孔與鉸鏈凸塊的鉸鏈孔共圓心線、同半徑。
2 一種磁性寫字板,由端頭帶強磁極的細桿使彩色的磁性微粒運動來寫出彩色線條,其特征是由磁性筆2505使透明玻璃下薄腔內(nèi)的二色磁筒在兩個穩(wěn)態(tài)之間來回切換而寫出線條;其中,二色磁筒平面地排列在緊帖弱磁板的薄腔(由透明玻璃、磁筒圍欄、弱磁板圍成)內(nèi);三層磁板中的強磁板、弱磁板互斥而在薄腔中形成零磁場面(可理想化為一個平行于磁板板面的平面);二色磁筒中的磁粒2502可穩(wěn)定在零磁場面的上側(cè)或下側(cè);磁粒處于半磁筒的正中,處于穩(wěn)態(tài)的二色磁筒對外只可呈現(xiàn)出一種顏色;透明玻璃、磁筒圍欄、強磁板、弱磁板的孔上下對中,由螺栓穿過這些孔并配合進螺母而把把它們合成一體。
3 一種二維位移判定方法,由光電二極管檢測光信息并將其轉(zhuǎn)化為二維位移,其特征是顏色傳感器中的光電二極管DG、DB(光電二極管DG、DB分別檢測綠光、藍光光強)分別對應X、Y位移;DG在彩色方格陣上掃移,其對應的值態(tài)信號階躍地變化,由單元陣的定義可知若是正向掃移,該值態(tài)信號的上升沿數(shù)量大于下降沿數(shù)量(二者之比約等于2倍),反之下降沿數(shù)量小于上升沿數(shù)量,據(jù)此即可判別出位移的正負;單片機按采樣周期Ts(如1毫秒)采樣藍色傳感器對應的電壓,經(jīng)軟件分析得到統(tǒng)計周期Ta內(nèi)的二極管DG的值態(tài)信號上升沿的數(shù)量Qs和下降沿的數(shù)量Qx,Vx為統(tǒng)計周期Ta內(nèi)顏色傳感器的X位移,|Vx|=Qs+Qx;如Qs≥Qx,Vx≥0,反之,Vx<0;同理可得顏色傳感器的Y位移Vy;彩色方格陣由單元陣拼合而成;一個單元陣由9個彩色方格按3×3方陣(表1為單元陣方格位置與其RGB顏色信息對應關(guān)系)無縫地拼合而成;光電二極管值態(tài)由光電二極管的對應電壓與參照電壓的比值所在的范圍根據(jù)值態(tài)信號的定義確定,有三種值0、1、2。
4 重力式按鍵,能把按鍵操作轉(zhuǎn)化為可測信號,其特征是無外力時,重力使永磁體遠離磁敏電阻,磁敏電阻的電阻值較??;擊鍵時,永磁體靠近磁敏電阻,磁敏電阻的電阻值變大;4.1無外力時,墜球1753借自重下拉繞過轉(zhuǎn)軸1751、一端膠固于按鍵動體1721底端的軟線1754,使按鍵動體1721上升并保持在高位,位于按鍵動體1721下端中央的永磁體A遠離位于鍵座1750底端圓孔內(nèi)的磁敏電阻c;擊鍵時,按鍵動體1721下移,永磁體A靠近磁敏電阻c;4.2按鍵翹條1578的轉(zhuǎn)軸介于按鍵翹條1578的重心、通孔c之間;無外力時,按鍵翹條1578中的永磁體翹離翹條容腔中的磁敏電阻(在圓孔b內(nèi));擊鍵時,按鍵翹條1578中的永磁體下移并觸及磁敏電阻。
5 多區(qū)式鍵盤,能把按鍵操作轉(zhuǎn)化為對應的鍵碼并送出,其特征在于四個鍵陣分別對應四類字符,每個鍵陣由重力式按鍵以3×3(或4×3)陣分布而成;每個鍵陣上,單鍵、拼合式圓凹坑(其大小與手指頭相配;如一個圓凹坑由N(N為整數(shù),N>1)個按鍵拼出,這N個按鍵即是一個常用的組合鍵)、橫鍵排分別對應一個常用字符;其它的按鍵組合對應不常用字符;單片機通過多路開關(guān)、以采樣周期Ts(如20毫秒)采樣每個按鍵對應的電壓,由軟件把該電壓轉(zhuǎn)化為該按鍵的值態(tài)信號,并提取按鍵值態(tài)信號的上升沿;如n(n為整數(shù))個按鍵值態(tài)信號的上升沿處在同一擊鍵階段,則這n個鍵構(gòu)成一個組合鍵(視單鍵為組合鍵的一個特例),查表6得該組合鍵對應的字符及其鍵碼;5.1由兩個按鍵枷板(如按鍵枷板1761、1762)的半圓形凹缺松配合在重力式按鍵的環(huán)形凹槽(如重力式按鍵1755的環(huán)形凹槽1755-1)中,再用螺釘把兩個按鍵枷板固定在鍵陣座框上,即構(gòu)成一排按鍵,如此可在多個鍵陣座框上分別形成一個鍵陣;5.2設(shè)磁敏電阻R的最新值態(tài)為St,其對應電壓為VR,則①若VR<V1,則St=1;②若VR>Vh,則St=0;③若VI<VR<Vh,則St=磁敏電阻R的次新值態(tài);5.3擊鍵階段如所有按鍵的次新值態(tài)都為0,且有至少一個值=1的最新按鍵值態(tài),則指定其中一個值態(tài)為1的鍵作為該擊鍵階段的標志鍵,并把此刻作為擊鍵階段的開始;該標志鍵后來由1變?yōu)?的時刻,則作為擊鍵階段的結(jié)束時刻;5.4模式切換鍵,要么為重力式按鍵的一個組合鍵,要么為一個彈力式按鍵;5.5每個圓餅被周向等分為四個扇形,每個扇形上的字符為對應模式下所屬圓餅被按下所產(chǎn)生的字符;5.6四個鍵陣對應的字符分別為a.小寫英文字符,部分英文標點;b.大寫英文字符,部分英文標點;c.漢字輸入碼對應的英文字符,漢字標點;d.其它字符。
6 光電鼠標,捕獲鼠標上的按鍵信息及鼠標位移信息并將其送出,其特征是其左右按鍵是權(quán)項5所述的重力式按鍵,單片機通過多路開關(guān)周期地采樣按鍵和顏色傳感器對應的電壓,軟件用權(quán)項4、權(quán)項6所述的分析法得到鼠標的按鍵、位移及接觸態(tài)信息;6.1接觸態(tài)信息即磁敏電阻Rm的值態(tài);6.2VD1的參照電壓是VD3;VD2的參照電壓是VD4。數(shù)碼鎖套件,一種密碼鎖,只有當輸入的碼值為特定的碼值時,鎖開啟,其特征是7.1鑰匙上的一排調(diào)碼桿(如調(diào)碼桿1934,其一端松箍在腔壁圓孔中)配合進推條(帖夾在主鎖滑套或附鎖滑套中)螺孔中;旋轉(zhuǎn)調(diào)碼桿使推條各有一個字符出現(xiàn)在觀察窗,此時的字符序列即為鑰匙的當前碼;不同推條上的字符都是隨機排列的;不同數(shù)碼鎖的鑰匙,其推條統(tǒng)一但各自的字符排列各不相同;由調(diào)碼器2017轉(zhuǎn)動調(diào)碼稈,把鑰匙的當前碼調(diào)為特定的碼值;7.2閉鎖時,主鎖滑片1874擋住扣入鎖舌扣槽的鎖舌1859使之不能移出鎖舌扣槽;附鎖滑片1814伸出在主鎖齒片與鎖面之間,附鎖滑片上的圓孔與主鎖鎖面的圓孔完全錯開;7.3用鑰匙開鎖時,鑰匙定位條1973-1先配合地進入數(shù)碼鎖1922上的定位孔1920-1;附鎖推條各抵推附鎖齒片中的一片而形成一個深齒槽,附鎖滑片1814被磁力推入此深齒槽,使附鎖滑片上的小圓孔一一地正對主鎖鎖面的圓孔,主鎖推條得以抵推主鎖齒片以形成一個深齒槽,主鎖滑片1874即落入該深齒槽而不再阻擋鎖舌1859,鎖舌1859借彈力右移出鎖舌扣槽,鎖被打開;7.4抽抽鑰匙出鎖時,鑰匙定位條1973-1的面m把附鎖滑片推出附鎖的深齒槽,附鎖滑片上的圓孔與主鎖鎖面的圓孔完全錯開。
8 手套式輸入外設(shè)一種兼具鍵盤、鼠標、手寫筆功能的計算機輸入外設(shè),其特征是操作者雙手戴上該外設(shè)的手套,以手指頭陰面碰擊桌面(或操作者自身身體),或用右手大拇指頭在右手陰面上移動,或懸空擺動手指,由10個分別膠固于左右手手套10個指頭陰面(或側(cè)面)的重力式按鍵、3個位于右手手套(手套陰面為彩色方格陣圖案)大拇指指頭陰面的光電二極管、一個從右手手套大拇指指頭背面伸出的顏色傳感器及每個重力式按鍵側(cè)面上的顏色傳感器來獲取對應的電壓信息,定時中斷服務程序按采樣周期Ts定時采集這些電壓,由軟件對統(tǒng)計周期Ta內(nèi)所得到的各種信息作處理而產(chǎn)生位移、擊鍵組合、接觸態(tài)信息,根據(jù)不同工作模式,或外送主機,或用于在本地液晶顯示屏上作編輯等操作;8.1該輸入外設(shè)有5種工作模式敲擊式基本外設(shè)模式、本地模式、手寫筆外設(shè)模式、懸空式基本外設(shè)模式、調(diào)節(jié)模式;8.2左(或右)手套上的5個重力式按鍵分別對應一個5比特二進制數(shù)中的一個二進制位;根據(jù)敲擊式擊鍵操作(或懸空式擊鍵操作)產(chǎn)生的二進制數(shù)一一對應地查手套式輸入外設(shè)專用字符表,得到相應字符;8.3把右手四指(不包括拇指)并成一個平板;彩色方格陣的格線與該平板四指指向同向或垂直;8.4光電二極管一個統(tǒng)計周期電壓隊列中的最新極大值,作為其下一個統(tǒng)計周期的參照電壓;8.5若光電二極管D3、D4、D5的相對受光強度低于某個值,則視鼠標(或手寫筆)處于接觸態(tài),反之處于懸空態(tài);8.6該外設(shè)工作在手寫筆外設(shè)模式時,按下左手食指上的重力式按鍵(其值態(tài)信號的上升沿對應于開始書寫一個字符),以右手大拇指指頭作手寫筆筆尖在右手陰面書寫完一個字符,松開左手食指上的重力式按鍵(其下降沿則對于該字符已書寫完畢);8.7一個組合鍵被定義為模式切換鍵。
9 一種組合式多用途平臺,呈現(xiàn)讀物(書本或電腦顯示器)的面板角度或高度可調(diào),其特征是斜度可調(diào)、互向鉸鏈的主蓋、從蓋構(gòu)成兩個呈現(xiàn)讀物的面板;主蓋鉸鏈于基筐(或準基筐);從蓋、主蓋的封板可互換,有三種封板普通封板、帶磁性寫字區(qū)的封板、帶多區(qū)式鍵盤的封板;從蓋可分為文具式從蓋、電腦式從蓋;翼板可插固在從蓋兩側(cè),配合電腦式從蓋的光電鼠標以翼板作鼠標墊;壓書卡把書固定于從蓋或主蓋上;數(shù)碼鎖把從蓋、主蓋、基筐鎖成一體;給帶腳架的準基筐配以從蓋、主蓋、書斗、凳即構(gòu)成一個組合式平臺;9.1文具式從蓋一個被肋條分為多個格子的薄腔體,其鉸鏈端是一排鉸鏈凸塊(與權(quán)項2所述的周向定位齒套相配,用于從蓋與主蓋鉸鏈)、自由端有兩個插桿孔(與連接桿配合)和一個刨筆坑;底部中央是游標秤觀察窗;從蓋一對內(nèi)壁上對稱地分布著兩排的封板扣凸;用臺鉗銷釘把多功能臺鉗銷固于從蓋上的臺鉗定位孔;從蓋兩側(cè)各有三個用于固定翼板的翼板定位孔;a)游標秤由調(diào)零螺釘2143、調(diào)零螺母2142、彈簧2141、轉(zhuǎn)向線2147、游標2148、拉鉤線2149、拉鉤2152依次串聯(lián);兩個滾筒定位片653的拷貝插在游標秤滾筒定位座中,滾筒2144夾于這對滾筒定位片之間,滾筒2144的軸心條2146松配合地插在滾筒定位片的孔中;轉(zhuǎn)向線2147帖在滾筒2144上的環(huán)形凹槽2144-1中繞過180°;游標2148橫跨游標秤觀察窗而松貼于透明刻度條2151(透明刻度條2151緊配合在游標秤觀察窗中,在游標2148外側(cè));游標2148的刻度線(2150為游標2148刻度側(cè)的圖形,其中的三角尖用于粗讀,一排平行線用于精讀)在外側(cè),透明刻度條2151的刻度線在內(nèi)側(cè),游標2148貼著透明刻度條2151滑動(二者的刻度關(guān)系及讀數(shù)方法同于游標卡尺);調(diào)零螺釘2143穿過孔725-1配合在調(diào)零螺母2142中,以便調(diào)節(jié)調(diào)零螺母2142到板孔725-1的距離;b)多功能臺鉗動體855的T形頭松配合地扣含在定體901的T形滑槽901-1中,臺鉗螺桿737(其端頭不帶螺紋)的桿頭737-3從定體901下端插入并穿過動體855的T形頭中的螺孔后,桿頭737-3插入臺鉗定位頭812的圓坑中,磁性閂片穿過定體901的長方孔901-2配合地閂在臺鉗轉(zhuǎn)桿737的環(huán)形凹槽737-1兩側(cè),使臺鉗螺桿737不能沿軸向運動;用扳條轉(zhuǎn)動臺鉗螺桿737,使動體855和插固于動體上的附件零件(如打孔附件、剝線附件、扎眼附件、開縫附件、壓線附件、訂書附件等臺鉗附件的零件)一起作直線運動,與插固于定體901上的附件零件配合以完成相應功能;一個臺鉗附件的零件(訂書附件除外)包含一個基片,基片的一面垂立著兩根圓柱(可配合地插入動體或定體上的兩個附件定位孔),另一面是具有特定功能的形狀體(直接從目前的通用用具中切割移植而來);訂書附件由擋片2424把訂書釘擋在釘腔2414-2中(被磁力吸靠在壁面2414-1上),推片2484-1水平地推訂書釘使之穿過紙張進入折腳件2464的狹縫;轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)桿2475使兩個折腳件2464往返移動而把其狹縫中釘腳段彎折90°;9.2電腦式從蓋一種平板電腦,其鉸鏈部位與文具式從蓋相同;9.3普通封板一個板面全光、另一板面分布著封板扣爪等形狀體的平板,其左右板沿上前后對稱地分布著兩排封板扣爪(如1630-2,與從蓋或主蓋的封板扣凸配合),左板沿有一排止滑凸體(如止滑凸體1630-3),右板肋條1630-6的長方孔1630-5中插固著封板止滑片1556;封板1630的四個凹缺(如凹缺1630-1)用于讓壓書卡插入壓書卡插槽;9.4帶磁性寫字板的封板磁性寫字板如權(quán)項3所述;借助螺栓和實體2211中的孔(如孔h),把磁性寫字板2212的多個拷貝固定在實體2211中央的方窗內(nèi);磁性寫字板、實體2211上底面共面;9.5帶多區(qū)式鍵盤的封板多區(qū)式鍵盤如權(quán)項6所述;由螺釘和多個按鍵枷板2132的拷貝把四個實體組2131的拷貝固定在實體2173的四個鍵陣座框中;9.6主蓋一個被肋條分為多個格子的薄腔體,其兩鉸鏈端各有一排鉸鏈凸塊(用于與從蓋或基筐鉸鏈);自由端的鉸鏈凸塊立于主蓋的板面上以使鉸鏈于主蓋自由端的從蓋可合貼在主蓋上;靠近主蓋固定端,密布著多個短肋條;其封板扣凸的分布與從蓋同;兩側(cè)各有三個用于固定翼板的翼板定位孔;主蓋自由端的截面為半圓環(huán)的手柄上有兩個用于固定手柄套的圓孔;自由端內(nèi)側(cè)的鎖舌扣槽與數(shù)碼鎖的鎖舌配合;9.7翼板一個平板,其一個板面光滑(或帶彩色方格陣)、另一板面分布著翼板扣柱等形狀體;翼板別條(在翼板別條插孔中)、翼板扣柱1347-2可配合地插入從蓋或主蓋的翼板定位孔;9.8基筐一個腔體,其手柄與主蓋手柄配合形成橫截面為圓環(huán)的手柄,鉸鏈端的薄腔中含多根肋條;鉸鏈端是一排含鉸鏈孔的拱形凸塊(與權(quán)項2所述的周向定位齒套相配,用于基筐與主蓋鉸鏈);筐底有兩條狹縫(如狹縫1403-1);鎖腔2043-1中的兩根扣條可配合地卡入數(shù)碼鎖鎖體盲槽并抵推其盲端;基筐背面四角各分布著一個基筐定位條卡槽;9.9準基筐由連接桿1236、連接頭1320、連接頭轉(zhuǎn)接管1313的多個拷貝把底筐1213、連接框1114、頂框1110連接成為一個筐,該筐即為準基筐;9.10書斗為一個由兩兩互相垂直的底面、兩個壁面構(gòu)成的容器,其底部背面四角各有一個叉形腳;四個叉形腳底面共面,放在水平面時,書斗底面內(nèi)低外高;書斗隔板1363的T形扣1372、插頭1371可配合地插入書斗的底面凹缺和壁面插孔;9.11凳用連接桿1236、連接頭1320、連接頭轉(zhuǎn)接管1313組合成一個四腳架;把凳板1307四角上帶內(nèi)螺紋的空心柱一一對應地套在四腳架的四根立柱頭上;9.12連接桿一根圓桿,兩端各有一個長方形通孔;9.13環(huán)頭插銷由兩段同圓心的弧度大于90°的相同圓弧(可配合地包扣在連接桿外)把一長條(可配合進連接桿兩端頭的通孔)圍夾在中間;9.14基筐定位條在一個L形彎條的長段對稱而等距地開出多個長方形凹缺(與基筐底部背面基筐定位條卡槽配合);9.15壓書卡由插在鉤條1520燕尾槽中的閂條1546卡在U形齒條1535的兩圓柱的凹缺中,把齒條約束在鉤條1520兩旁,U形齒條谷底的T形凸扣緊配合在半圓柱滑塊1542(其圓柱立條可松配合地在鉤條滑孔中滑動)的T形凹缺中。
全文摘要
本發(fā)明的組件可被組合成針對讀物(書本或電腦顯示器)的便攜式或固定式平臺。便攜式平臺中,主蓋鉸鏈于基筐(帶數(shù)碼鎖),從蓋(文具式從蓋或電腦式從蓋)鉸鏈于主蓋自由端,主蓋、從蓋斜度可調(diào)。頂框、連接框、底筐可組合成一個帶腳架(其上可銷固一排書斗)的準基筐,準基筐置換便攜式平臺中的基筐就形成固定式平臺。磁性寫字板(其像素點即雙穩(wěn)態(tài)二色磁筒的顏色,可從正面修改)或多區(qū)式鍵盤(每個字符對應一個重力式按鍵鍵陣的擊鍵組合)被集成在從蓋、主蓋的封板上。輸入外設(shè)(光電鼠標、多區(qū)式鍵盤、手套式輸入外設(shè))把對應于顏色、光強、磁敏電阻的電壓信號轉(zhuǎn)化為位移、接觸態(tài)、擊鍵信號;壓書卡把書固定于從蓋或主蓋上。本發(fā)明利于保護腦力勞動者的頸椎、手指,使人們的學習、工作更方便、高效。
文檔編號G12B9/08GK1758383SQ20041004078
公開日2006年4月12日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者王 華 申請人:王 華