一种计算圆周率的玩具

本实用新型提供一种计算圆周率的玩具，包括支撑板和安装在支撑板上的单片机控制面板、电机、皮带轮、主动轮、环形尺、从动轮，单片机控制面板与电机电连接，电机与皮带轮通过皮带活动连接，皮带轮与主动轮通过传动轴固定连接，传动轴与支撑板轴承连接，从动轮与支撑板轴承连接，环形尺设置于主动轮和从动轮之间，且与主动轮和从动轮相切，从单片机控制面板输入从动轮所转圈数的信号控制电机转动，皮带轮带动主动轮转动，驱动环形尺转动，环形尺驱动从动轮转动，指针指向环形尺内的刻度的变化值为从动轮周长的倍数，从动轮周长的倍数除以从动轮的直径就可得到圆周率的倍数。本装置操作简单，能直观展示圆周率、圆周长，圆直径三者之间的关系。

技术领域

本实用新型属于玩具领域，具体涉及一种计算圆周率的玩具。

背景技术

都说数学和物料是宇宙的语言，通过从小塑造孩子对自然探索的兴趣，是开启孩子探索自然、宇宙的基础。圆周率作为圆周长与直径之比，无论是在数学上还是物理中都经常运用到，作为一个无限不循环小数，目前正吸引越来越多科学家的兴趣，据报道，圆周率中蕴含了很多秘密，例如：可以从圆周率中找到很多人的生日，有的科学家甚至直言，圆周率中包含了通往四维空间的秘钥，如果孩子从小就对圆周率感兴趣，那么在未来的某一天将很可能解开更多与圆周率有关的秘密，甚至开启数学或物理时代的新纪元。传统计算圆周率的演示方法是“割圆术”，这一方法操作起来较为复杂，现在也有通过计算机来计算圆周率，但是无法在实物中直观展示，因此通过直演示圆的周长、圆的直径、圆周率之间的关系，能够解决目前无法较为直观展示圆的周长、圆的直径、圆周率的技术问题。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：通过圆的运动直观地展示圆周率、圆周长、圆直径之间的关系，易于操作，能直观展示圆周长、直径、圆周率之间的关系，具体方案如下：

一种计算圆周率的玩具，包括支撑板和安装在支撑板上的单片机控制面板、电机、皮带轮、主动轮、环形尺、从动轮，所述单片机控制面板与电机电连接，所述电机与皮带轮通过皮带活动连接，所述皮带轮与主动轮通过传动轴固定连接，所述传动轴与支撑板轴承连接，所述从动轮与支撑板轴承连接，所述环形尺设置于主动轮和从动轮之间，且与主动轮和从动轮相切，从所述单片机控制面板输入从动轮所转圈数的信号控制电机转动，电机转动带动皮带运动，皮带运动带动皮带轮转动，皮带轮转动带动主动轮转动，主动轮转动驱动环形尺转动，环形尺驱动从动轮转动，指针指向环形尺内的刻度变化值为从动轮的周长的倍数，从动轮周长的倍数除以从动轮的直径就可得到圆周率的倍数。

进一步地，所述从动轮上刻有一标识，所述标识为箭头样。

进一步地，所述箭头指向环形尺与从动轮的相切点。

进一步地，所述主动轮的边缘处设置橡胶圈，所述橡胶圈与环形尺相切。

进一步地，所述支撑板上安装有第一导向轮和第二导向轮，所述第一导向轮和第二导向轮分别与环形尺的内表面相切，环形尺转动时，第一导向轮和第二导向轮转动，环形尺成圆周转动。

进一步地，所述环形尺内的刻度为0～1000毫米。

进一步地，所述从动轮的直径为100毫米。

本实用新型的有益效果是：

1.通过单片机控制面板事先输入从动轮转动圈数，控制电机转动，带动主动轮驱动环形尺转动，环形尺驱动从动轮转动，环形尺的内表面标有刻度且与从动轮的外表面相切，并同步转动，这样当从动轮转到一周时，指针指向环形尺的内表面刻度变化值即为从动轮的周长，周长除上从动轮的直径就可得到圆周率；

2.通过安装第一导向轮和第二导向轮，能限制环形尺成圆周转动，使得指针指向结果更加准确；

3.通过在主动轮上安装橡胶圈，使得主动轮在驱动环形尺转动时，能够避免打滑；

4.本装置操作简单，便于孩子使用，能直观展示圆周率、圆周长，圆直径三者之间的关系。

附图说明null实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、图2、图3、图4所示，一种计算圆周率的玩具，包括支撑板1和安装在支撑板1上的单片机控制面板2、电机3、皮带轮5、主动轮6、环形尺8、从动轮9，单片机控制面板2与电机3电连接，电机3与皮带轮5通过皮带4活动连接，皮带轮5与主动轮6通过传动轴13固定连接，传动轴13与支撑板1轴承连接，从动轮9与支撑板1轴承连接，环形尺8设置于主动轮6和从动轮9之间，且与主动轮6和从动轮9相切，从单片机控制面板2输入从动轮9所转圈数的信号控制电机3转动，电机3转动带动皮带4运动，皮带4运动带动皮带轮5转动，皮带轮5转动带动主动轮6转动驱动环形尺8转动，环形尺8驱动从动轮9转动，指针12指向环形尺8内的刻度变化值为从动轮9周长的倍数，从动轮9周长的倍数除以从动轮9的直径就可得到圆周率的倍数。

如图5、图7所示，为了便于观察，从动轮9上刻有一标识，标识为箭头样，箭头指向环形尺8与从动轮9的相切点，环形尺8内的刻度为0～1000毫米，从动轮9的直径为100毫米。

如图1所示，为了防止主动轮6与环形尺8接触面打滑，主动轮6的边缘处设置橡胶圈7，橡胶圈7与环形尺8相切。通过在主动轮6上安装橡胶圈7，使得主动轮6在驱动环形尺转动时，能够避免打滑。

如图1、图6所示，在支撑板1上还安装有第一导向轮10和第二导向轮11，第一导向轮10和第二导向轮11分别与环形尺8的内表面相切，环形尺8转动时，第一导向轮10和第二导向轮11转动，环形尺8成圆周转动。通过安装第一导向轮10和第二导向轮11，能限制环形尺8成圆周转动，使得指针12指向结果更加准确。

本实用新型的工作原理为：在单片机控制面板2上输入从动轮9转动的圈数，电机3转动，带动皮带4运动，皮带4运动带动皮带轮5转动，皮带轮5转动带动主动轮6转动，驱动环形尺8转动，环形尺8驱动从动轮9转动，通过指针12指向环形尺8内刻度数值的变化值就可得到从动轮9的周长的倍数，从动轮9周长的倍数除以事先测到从动轮9的直径，就可得到圆周率的倍数。本装置操作简单，便于孩子直观感受圆周率、圆周长，圆直径三者之间的关系，有利于激发孩子对自然科学的兴趣。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。