本發(fā)明涉及教學(xué)器材技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種教學(xué)沙盤，尤其是一種適用于建筑及園林設(shè)計(jì)的教學(xué)沙盤。

背景技術(shù)：

在教學(xué)實(shí)踐中，單單通過(guò)教師口頭講解或平面圖片展示往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，通常需要借助一些教具來(lái)輔助學(xué)生理解。以園林設(shè)計(jì)學(xué)、建筑學(xué)的教學(xué)為例，為了培養(yǎng)該領(lǐng)域的人才，使之具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力，以便于直觀的理解和展現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，沙盤教具顯得尤為必要。

為提供一種立體生動(dòng)的教學(xué)用具，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01420058165.X的實(shí)用新型專利公開了一種園林設(shè)計(jì)學(xué)沙盤教具，如圖1所示，其包括沙盤盤體1、沙盤燈光控制盒2，植物或路燈模型。沙盤盤體1包括豎置T字型沙盤模型插口1.1、橫置T字型沙盤模型插口，沙盤盤體1的前方設(shè)有沙盤電源口1.3及燈光控制盒連接口1.4，沙盤盤體1的內(nèi)部擁有一個(gè)交流220V變直流5V變壓器。豎置T字型沙盤模型插口1.1、橫置T字型沙盤模型插口用于插入植物或路燈模型。使用時(shí)將沙盤在桌子上平放，帶有模型插孔一面向上，在沙盤電源口1.3上插上市電在，將沙盤控制盒2與沙盤盤體1上的沙盤控制盒接口1.4相連，分別將植物模型與路燈模型底部設(shè)有的模型插頭根據(jù)設(shè)計(jì)需要插入豎置T字型沙盤模型插口1.1或橫置T字型沙盤模型插口上。為方便模型內(nèi)燈光的分控，所有植物模型插入豎置T字型沙盤模型插口1.1，所有路燈插入橫置T字型沙盤模型插口上，根據(jù)需要按下沙盤控制盒植物燈光控制按鈕2.1、沙盤控制盒路燈燈光控制按鈕2.2來(lái)控制沙盤上模型內(nèi)的燈光。

上述方案能夠較為生動(dòng)地演示植物和路燈布置，但是仍然存在如下問題：(1)植物和路燈必須按照設(shè)定方式插入豎置T字型沙盤模型插口1.1或橫置T字型沙盤模型插口上，否則燈光控制不準(zhǔn)確，容易因?yàn)椴邋e(cuò)而影響演示效率；(2)只能演示平面地形的植物和路燈布置，模型較少，不能進(jìn)行道路、橋梁和圍欄等設(shè)施的模擬，不能模擬地形的凹凸變化。

因此，如何更好地模擬園林或綠化帶布置效果，降低演示時(shí)出錯(cuò)概率，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提出了一種教學(xué)沙盤，以更好地模擬園林或綠化布置情況，降低演示時(shí)出錯(cuò)概率，或至少其中之一。

本發(fā)明提出的一種教學(xué)沙盤，包括盤體、與所述盤體連接的控制器及可插接于所述盤體上的教學(xué)模型，所述教學(xué)模型的底端設(shè)置有插頭，其特征在于，所述盤體包括底層、頂層以及設(shè)置于所述底層和頂層之間的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述頂層上設(shè)置有多個(gè)與所述插頭匹配的插孔，所述底層為固定層，所述頂層為彈性層，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端分別與所述底層和頂層連接，所述控制器用于通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述頂層相對(duì)于所述底層進(jìn)行凹凸變化。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述教學(xué)沙盤還包括壓力油源，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為油缸，所述油缸的缸筒與所述底層連接，所述油缸的活塞桿與所述頂層連接，所述油缸的進(jìn)油口連接所述壓力油源；或，所述教學(xué)沙盤還包氣泵，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸，所述氣缸的缸筒與所述底層連接，所述氣缸的活塞桿與所述頂層連接，所述氣缸的進(jìn)氣口通過(guò)換向閥連通所述氣泵的出口。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述盤體上設(shè)置有供電接口，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一端與所述底層連接，所述直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的另一端與所述頂層連接。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述彈性層為橡膠層。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述盤體還包括邊框，所述邊框的下端與所述底層連接，所述邊框的上端與所述頂層連接，所述邊框包括沿所述盤體周向設(shè)置的彈性環(huán)。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述插頭為十字形結(jié)構(gòu)，所述插頭包括橫插頭和豎插頭，所述橫插頭和豎插頭相差預(yù)定長(zhǎng)度，所述橫插頭或所述豎插頭上設(shè)置有接電觸頭。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述插孔的形狀與所述插頭匹配，所述插孔包括橫槽和豎槽，所述橫槽與所述橫插頭匹配，所述豎槽與所述豎插頭匹配，所述橫槽和豎槽的下部設(shè)置有可通電的接電觸片，所述橫槽下部的接電觸片與所述豎槽下部的接電觸片連接不同的電路，所述接電觸頭通過(guò)所述接電觸片取電。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述教學(xué)模型包括植物模型和/或路燈模型和/或橋梁模型和/或圍欄模型和/或道路模型。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述教學(xué)模型包括圍欄模型，所述圍欄模型包括橫桿和豎桿，所述橫桿穿設(shè)于所述豎桿上，所述橫桿為軟桿；或/和，所述橫桿與所述豎桿拼接而成。

上述的教學(xué)沙盤，優(yōu)選地，所述教學(xué)模型包括道路模型，所述道路模型為多組鉸接的平行四連桿結(jié)構(gòu)組成。

本發(fā)明提出的教學(xué)沙盤，包括盤體、與盤體連接的控制器及可插接于盤體上的教學(xué)模型，教學(xué)模型的底端設(shè)置有插頭，其特征在于，盤體包括底層、頂層以及設(shè)置于底層和頂層之間的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，頂層上設(shè)置有多個(gè)與插頭匹配的插孔，底層為固定層，頂層為彈性層，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端分別與底層和頂層連接，控制器用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)頂層相對(duì)于底層進(jìn)行凹凸變化。盤體主要用于放置需要演示的教學(xué)模型，對(duì)于園林設(shè)計(jì)教學(xué)，教學(xué)模型可以為房屋、植物、路燈、圍欄和道路等模型，當(dāng)然還可以為溪流、雕塑等，對(duì)于其他領(lǐng)域教學(xué)，還可以為相應(yīng)的模型。教學(xué)模型通過(guò)其底端的插頭插接在盤體的插孔上。由于本發(fā)明中的盤體包括底層、頂層以及設(shè)置于底層和頂層之間的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且底層為固定層，頂層為彈性層，即頂層可以彈性起伏(凹凸)變化，因此，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，可以驅(qū)動(dòng)頂層的相應(yīng)部分凸起或者下凹，從而模擬建筑地形的起伏變化，更接近真實(shí)的園林地形環(huán)境。同時(shí)，通過(guò)控制器控制各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)，有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以伸長(zhǎng)，有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以縮短，各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以聯(lián)動(dòng)控制，因此，具有控制方便，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，插頭為十字形結(jié)構(gòu)，插頭包括橫插頭和豎插頭，橫插頭和豎插頭相差預(yù)定長(zhǎng)度，橫插頭或豎插頭上設(shè)置有接電觸頭。插孔的形狀與插頭匹配，插孔包括橫槽和豎槽，橫槽與橫插頭匹配，豎槽與豎插頭匹配，橫槽和豎槽的下部設(shè)置有可通電的接電觸片，橫槽下部的接電觸片與豎槽下部的接電觸片連接不同的電路，接電觸頭通過(guò)接電觸片取電。通過(guò)該方案，對(duì)于一類特定的模型，可以設(shè)置橫插頭上設(shè)置有接電觸頭，對(duì)于另一類特定模型，可以在豎插頭上設(shè)置接電觸頭，因此，演示者不需要根據(jù)具體的模型類型，判斷是需要橫插或豎插，避免出錯(cuò)。又由于橫槽下部的接電觸片與豎槽下部的接電觸片連接不同的電路，因此，對(duì)于上述橫插頭上設(shè)置有接電觸頭的模型，可以通過(guò)一個(gè)電路控制，對(duì)于豎插頭上設(shè)置接電觸頭的模型，可以通過(guò)另一個(gè)電路控制，控制方便，避免出錯(cuò)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種教學(xué)沙盤的示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例提出的一種教學(xué)沙盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中教學(xué)沙盤的盤體的截面圖；

圖4為圖3中一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖5為圖3中頂層凹凸變化的示意圖；

圖6為圖2中盤體的局部放大圖；

圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例提出的一種插頭的示意圖；

圖8為本發(fā)明具體實(shí)施例提出的一種插孔的示意圖；

圖9為本發(fā)明具體實(shí)施例提出的三種教學(xué)模型的示意圖；

圖10為本發(fā)明具體實(shí)施例提出第四種教學(xué)模型的示意圖；

圖11為本發(fā)明具體實(shí)施例提出第五種教學(xué)模型的示意圖；

圖12為圖11中教學(xué)模型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的“和/或”，指既可以同時(shí)具備，也可以選擇其中之一，如方案A和/或方案B，包括方案A、方案B、方案A且方案B此三種情況。

如圖2-12所示，本發(fā)明提出的一種教學(xué)沙盤，包括盤體10、與盤體10連接的控制器20及可插接于盤體10上的教學(xué)模型30，教學(xué)模型30的底端設(shè)置有插頭31，參見圖2所示，盤體10包括底層11、頂層12以及設(shè)置于底層11和頂層12之間的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13，頂層12上設(shè)置有多個(gè)與插頭31匹配的插孔121，底層11為固定層，頂層12為彈性層，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的兩端分別與底層11和頂層12連接，控制器20用于通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13驅(qū)動(dòng)頂層12相對(duì)于底層11進(jìn)行凹凸變化。本方案中，盤體10主要用于放置需要演示的教學(xué)模型30，對(duì)于園林設(shè)計(jì)教學(xué)，教學(xué)模型30可以為房屋、植物、路燈、圍欄和道路等模型，當(dāng)然還可以為溪流、雕塑等，對(duì)于其他領(lǐng)域教學(xué)，還可以為相應(yīng)的模型。教學(xué)模型30通過(guò)其底端的插頭31插接在盤體10的插孔121上。由于本實(shí)施例中的盤體10包括底層11、頂層12以及設(shè)置于底層11和頂層12之間的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13，且底層11為固定層，頂層12為彈性層，即頂層可以彈性起伏(凹凸)變化，因此，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的作用下，可以驅(qū)動(dòng)頂層12的相應(yīng)部分凸起或者下凹，從而模擬建筑地形的起伏變化，更接近真實(shí)的園林地形環(huán)境。同時(shí)，本方案中，通過(guò)控制器20控制各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)，有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13可以伸長(zhǎng)，有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13可以縮短，各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13可以聯(lián)動(dòng)控制，因此，具有控制方便，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13可以有多種方式實(shí)現(xiàn)，在第一種具體方案中，教學(xué)沙盤還包括壓力油源，如油泵(需配置油箱)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為油缸，油缸的缸筒與底層11連接，油缸的活塞桿與頂層12連接，油缸的進(jìn)油口連接壓力油源。該方案中，通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力大，油缸的伸縮行程控制準(zhǔn)確。

在第二種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的實(shí)施方式中，如圖4所示，教學(xué)沙盤還包氣泵40，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為氣缸，氣缸的缸筒與底層11連接，氣缸的活塞桿與頂層12連接，氣缸的進(jìn)氣口通過(guò)換向閥50連通氣泵40的出口。該方案中，由于通過(guò)氣壓驅(qū)動(dòng)，可以直接利用空氣作為氣源，相比于油缸驅(qū)動(dòng)方式，可以省略油箱，成本降低，換向閥50用于控制氣缸的有桿腔或無(wú)桿腔進(jìn)氣，即控制氣泵40的出口與氣缸的有桿腔或無(wú)桿腔連通，換向閥50優(yōu)選為電磁換向閥，通過(guò)控制器20進(jìn)行控制，氣泵優(yōu)選為電動(dòng)泵，也通過(guò)控制器控制。

在第三種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的實(shí)施方式中，盤體10上設(shè)置有供電接口14，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)，直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一端與底層11連接，直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的另一端與頂層12連接?？梢岳斫?，直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)從供電接口14取電，從而直線移動(dòng)驅(qū)動(dòng)頂層12作凹凸變化。供電接口14還可以為頂層12上的插孔121供電。

上述方案中，彈性層(即頂層12)優(yōu)選為橡膠層，即通過(guò)橡膠制成，橡膠的彈性好，控制凹凸變化方便，同時(shí)絕緣性較好。當(dāng)然還可以為具有彈性的合成塑料、乳膠等。

上述的教學(xué)沙盤，可以只允許盤體10的中部或局部可以凹凸變化，優(yōu)選地，如圖6所示，盤體10還包括邊框15，邊框15的下端與底層11連接，邊框的上端與頂層12連接，邊框15包括沿盤體10周向設(shè)置的彈性環(huán)151。由于設(shè)置彈性環(huán)151，頂層12的邊上也可以高低起伏，更容易模擬現(xiàn)實(shí)地形的變化，同樣的，彈性環(huán)151可以用橡膠制成。

為克服現(xiàn)有技術(shù)中，植物和路燈必須按照設(shè)定方式插入豎置T字型沙盤模型插口或橫置T字型沙盤模型插口上，否則燈光控制不準(zhǔn)確，容易因?yàn)椴邋e(cuò)而影響演示效率等問題，本實(shí)施例中，如圖7所示，插頭31為十字形結(jié)構(gòu)，插頭設(shè)置在教學(xué)模型30的下方，插頭31包括橫插頭311和豎插頭312，橫插頭311和豎插頭312相差預(yù)定長(zhǎng)度，預(yù)定長(zhǎng)度可以根據(jù)需要設(shè)置，只要使橫插頭311和豎插頭312不至于插反即可，橫插頭311或豎插頭312上設(shè)置有接電觸頭313。通過(guò)該方案，對(duì)于一類特定的模型，可以設(shè)置橫插頭311上設(shè)置有接電觸頭313，對(duì)于另一類特定模型，可以在豎插頭312上設(shè)置接電觸頭313，因此，演示者不需要根據(jù)具體的模型類型，判斷是需要橫插或豎插，避免出錯(cuò)。

同樣地，如圖8所示，插孔121的形狀與插頭31匹配，插孔121包括橫槽1211和豎槽1212，橫槽1211與橫插頭311匹配，豎槽1212與豎插頭312匹配，橫槽1211和豎槽1212的下部設(shè)置有可通電的接電觸片122，橫槽1211下部的接電觸片122與豎槽1212下部的接電觸片122連接不同的電路，接電觸頭313通過(guò)接電觸片122取電。本方案中，由于橫槽1211下部的接電觸片122與豎槽1212下部的接電觸片122連接不同的電路，因此，對(duì)于上述橫插頭311上設(shè)置有接電觸頭313的模型，可以通過(guò)一個(gè)電路控制，對(duì)于豎插頭312上設(shè)置接電觸頭313的模型，可以通過(guò)另一個(gè)電路控制，控制方便，避免出錯(cuò)。

上述的教學(xué)沙盤，教學(xué)模型30可以有多種，優(yōu)選地，如圖9-11所示，包括植物模型32和/或路燈模型33和/或橋梁模型34和/或圍欄模型35和/或道路模型36。具體地，如圖10所示，教學(xué)模型30包括圍欄模型35，圍欄模型35包括橫桿351和豎桿352，橫桿351穿設(shè)于豎桿352上，橫桿351為軟桿，由于橫桿351為軟桿，因此可以彎折，模擬圍欄的轉(zhuǎn)折。另外，橫桿351與豎桿352也可以拼接而成，從而適應(yīng)模擬不同長(zhǎng)度的圍欄。

進(jìn)一步地，如圖11-12所示，對(duì)于教學(xué)模型30包括道路模型36的情形，道路模型優(yōu)選為多組鉸接的平行四連桿結(jié)構(gòu)組成，由于采用鉸接的平行四連桿結(jié)構(gòu)，參考圖11，可以模擬道路的高低及彎曲變化。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。