[發明專利]曲線測繪儀、繪制方法、測量方法

在審

• 申請號: 201510738314.6
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN105291656A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 謝子昱;陳葦娜;陳龍
• 申請（專利權）人: 福建省泉州市培元中學
• 主分類號: B43L11/02
• 分類號: B43L11/02;B43L11/04
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

技術領域

本發明涉及一種曲線繪圖儀，及曲線測量儀，特別是涉及一種曲線繪圖方法和測量方法。

背景技術

在日常學習、教學或生產過程中，經常需要根據圓錐曲線方程畫出圖形，或是根據圖形列出方程。但是市面上并沒有能夠完整地提供類似功能的設備或者儀器。

因此有必要制作一個能夠繪制和測量圓錐曲線的儀器。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種能便捷、準確地獲得曲線的曲線測繪儀。

本發明的目的在于還提供一種能便捷、準確地獲得曲線的曲線繪制方法。

本發明的目的在于還提供一種能便捷、準確地獲得曲線的曲線測量方法。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種曲線測繪儀，包括點捕捉機構和輸出機構，還包括曲線判定單元，曲線判定單元包括曲線數據庫和曲線方程解析模塊；所述點捕捉機構和所述曲線數據庫的輸出端分別連接曲線方程解析模塊的輸入端，曲線方程解析模塊的對應輸出端分別連接輸出機構的對應輸入端、點捕捉機構的對應輸入端和所述曲線數據庫的對應輸入端；曲線數據庫內存儲有多個能對應生成各曲線圖的方程；其中：

所述點捕捉機構獲取原點坐標并輸送至曲線判定單元；曲線方程解析模塊根據所述原點坐標以逐點帶入法解算出該方程對應的曲線圖上的軌跡點坐標，并輸送至輸出機構；輸出機構根據原點坐標以可見的方式顯示該曲線圖；或者其中：

所述點捕捉機構獲取原點坐標及曲線圖上至少兩個軌跡點的坐標，并輸送至曲線判定單元；曲線方程解析模塊根據所述原點坐標以及兩個軌跡點的坐標，從曲線數據庫內調出曲線圖對應的方程；曲線方程解析模塊根據原點坐標，以逐點帶入法解算出該方程對應的曲線圖上的軌跡點坐標，并輸送至輸出機構，以可見的方式顯示該曲線的方程和/或軌跡點坐標。

所述點捕捉機構包括操縱桿以及光或圖像的捕捉頭，操縱桿上設置捕捉頭，捕捉頭的輸出端分別連接所述曲線方程解析模塊的輸入端和所述輸出機構的對應輸入端。

所述輸出機構包括繪圖軌道、繪圖驅動部和繪圖筆，繪圖筆設置在繪圖軌道上，繪圖驅動部分別連接繪圖軌道和繪圖筆，驅動繪圖筆沿著繪圖軌道繪出所述曲線圖。

所述繪圖驅動部采用閉環電機，閉環電機包括連接的步進電機和旋轉編碼器，旋轉編碼器的對應輸出端連接所述曲線方程解析模塊的對應輸入端。

所述繪圖筆采用激光筆，激光筆的輸入端以有線或無線的方式連接所述曲線方程解析模塊的輸出端。

所述輸出機構包括顯示屏，顯示屏的輸出端連接所述曲線方程解析模塊的輸入端，以輸入所述設定點，和/或所述曲線方程解析模塊的輸出端連接顯示屏的輸入端，以顯示所述曲線圖。

所述輸出機構包括數碼管模塊，數碼管模塊的輸出端連接所述曲線方程解析模塊的輸入端，以輸入所述設定點坐標；或者所述曲線判定單元采用樹莓派。

一種曲線繪制方法，依次通過以下步驟實現：

步驟1：選定方程；

步驟2：通過逐點帶入法解算出該方程對應的曲線圖上的軌跡點坐標；否則返回步驟1；

步驟3：根據設定原點的坐標，以可見的方式顯示該曲線圖。

所述曲線為圓錐曲線。

一種曲線測量方法，依次通過以下步驟實現：

步驟1：獲取曲線的原點坐標，以及曲線上至少兩個軌跡點的坐標；

步驟2：根據原點和軌跡點的坐標，解算出該曲線圖對應的方程，否則返回步驟1，獲取另一個軌跡點的坐標；

步驟3：根據原點坐標，以逐點帶入法解算出該方程對應的曲線圖上的軌跡點坐標，并輸送至輸出機構，以可見的方式顯示該曲線的方程和/或軌跡點坐標。

采用上述結構后，本發明的曲線測繪儀具有以下有益效果：本發明可以在紙上畫出任意類型圖形，且能根據已有的曲線圖形解算方程，填補了這一領域在實際應用中的空白。

采用上述方案后，本發明的曲線繪制方法、曲線測量方法具有以下有益效果：既能夠繪制圓錐曲線又能夠解算圓錐曲線，自動解算獲取所設方程的圓錐曲線上的任一軌跡點的坐標，填補了這一領域在實際應用中的空白。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的結構框圖。

圖3為本發明的流程框圖。

圖中：

繪圖軌道1

繪圖驅動部2

繪圖筆3

具體實施方式

為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。