機(jī)器人課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-其他專業(yè)-在線瀏覽
2025-03-24 12:25本頁(yè)面
【正文】 明當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在軌行動(dòng)作中若遇到障礙物時(shí)會(huì)透過(guò)微動(dòng)開(kāi)關(guān)將訊息傳回電路板中進(jìn)行判斷，再配合計(jì)數(shù)器的動(dòng)作使機(jī)器人能避開(kāi)障礙物并往下個(gè)路徑前進(jìn)，知道要到遠(yuǎn)的目標(biāo)。但是如何實(shí)現(xiàn)呢？ 我們先用一個(gè)啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。顯然飛蛾之所以能夠這樣做，是因?yàn)樗l(fā)覺(jué)光源，劃出路線然后再向其撲去。 現(xiàn)在我們將上述能力應(yīng)用到一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)中。 20 世紀(jì) 50 年代，一位名叫沃特格雷 (Walter Grey)的英國(guó)人將上述引人思考的實(shí)驗(yàn)付諸于實(shí)踐。左圖所示的是“自動(dòng)”海龜?shù)膹?fù)制品，展示在華盛頓的史密森博物館里。 但是我們?yōu)槭裁葱枰梢苿?dòng)機(jī)器人？讓我們?cè)囍鴮ⅰ疤摂M的飛蛾”的動(dòng)作應(yīng)用到技術(shù)裝置上。我們將一個(gè)光條粘在地上作為光源，把傳感器面朝下并排放在一起，而非面向前。沿著這條線，還有一些特殊的信息采集點(diǎn)，如條形碼，將引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行下一步的動(dòng)作，比方說(shuō)到達(dá)這些點(diǎn)時(shí)，抓取和放下貨盤(pán)。在很多大醫(yī)院里，通常需要走很遠(yuǎn)的路來(lái)運(yùn)送日常所需的消耗品，比如被單枕套等，讓護(hù)理人員運(yùn)輸這些 物資無(wú)疑是既耗時(shí)、耗財(cái)又費(fèi)力的事情。 最近今年里，科學(xué)家們開(kāi)始研究另一種本質(zhì)上非常相近的動(dòng)作形式，走或跑。由布魯塞爾皇家軍事研究院研制的電氣氣動(dòng)步行機(jī)器人“阿基里斯”（ Achille）就是一個(gè)六足步行機(jī)器人的典型。 這種步行機(jī)器人能運(yùn)用到各個(gè)地方，比如輪軌式車輛不可能通過(guò)的坎坷或松軟的地帶，它翻越障礙，攀爬樓梯，跨越壕溝 進(jìn)入諸如核電站、煤礦隧道等危險(xiǎn)地帶作業(yè)或者進(jìn)行營(yíng)救。慧魚(yú) ROBO 移動(dòng)機(jī)器人組為此提供了理想的模式。 4 走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 先從一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試安裝來(lái)檢查接口板和各個(gè)傳感器的基本功能。 你是不是覺(jué)得有時(shí)候編制自己的程序要么太難，要么太浪費(fèi)時(shí)間？你可以先下載軟件中提供的一些現(xiàn)成程序到接口板，控制機(jī)器人。這就需要程序來(lái)完成，程序決定輸入數(shù)據(jù)和傳感器信號(hào)如何處理并轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)妮敵鰯?shù)據(jù)，電機(jī)控制信號(hào)等等。 搭建和最初控制機(jī)器人，是非常重要的環(huán)節(jié)，一定要格外認(rèn)真才行。在進(jìn)行機(jī)械構(gòu)件搭接時(shí)，我們要特別注意連接的平滑度，尤其是齒輪與緊固件的連接，不要太用力。 雖然極性在連接電機(jī)或接觸傳感器不起作用（充其量電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤），準(zhǔn)確接通光電傳感器 是至關(guān)重要的。第二個(gè)綠色接頭要插在輸入端 AX 的插孔中（靠近接口板邊緣的那個(gè)孔），第二個(gè)紅色的插頭要插在靠近里面的 AX 的插孔中。 現(xiàn)在，我們用一個(gè)手電來(lái)改變光電傳感器光的亮度。如果指示器從其最大值沒(méi)有變動(dòng)，那就得檢查一下光電傳感器的連接情況。我們遮住光電傳感器，狀態(tài)條的 位置就會(huì)變化。當(dāng)電路配線時(shí)必需極性正確的話，通常我們將紅線作為正，綠線為負(fù)。 設(shè)計(jì)工作原理 機(jī)器人指的是可程式控制的機(jī)械，整體來(lái)說(shuō)可分為兩大部分，分別為機(jī)械架構(gòu)及軟體的控制的兩大部分。一般機(jī)械所用到的零組件如齒輪、馬達(dá)、光電開(kāi)關(guān)等，都可以在慧魚(yú)創(chuàng)意積木中找到，且功能毫不遜色。 該架構(gòu)主要是由兩個(gè)絲桿與一個(gè)馬達(dá)連接，兩絲桿再平均接上傳動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)此仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及其開(kāi)關(guān)所組成，而這個(gè)開(kāi)關(guān)主要用于判斷機(jī)器人的開(kāi)關(guān)及其運(yùn)動(dòng)方向。 圖 1 為智慧型微電腦界面板，它的主要功用在于儲(chǔ)存 LLWin 之程式，使程式經(jīng)由此介面板驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，達(dá)到預(yù)設(shè)之動(dòng)作。 此裝置有八個(gè)數(shù)位輸入，兩個(gè)類比輸入可接收 0~5 歐姆的電阻值，四個(gè)可逆馬達(dá)輸出控制，控制馬達(dá) dc relay 等。 可在 Online（以傳輸線與 PC 連線），也可在 Offline（不需與電腦連線）兩種模式下作業(yè)。 慧魚(yú)模型操作規(guī)程： 實(shí)驗(yàn)前先按照清單清點(diǎn) 零件個(gè)數(shù) ； 熟悉零件分裝方式，了解零件分裝的大致規(guī)律 ； 檢查袋子的封口 ； 每次僅取出要用到的零件 ； 每次取用零件后勿忘將袋子封口封好 ； 拆除模型后將零件放回相應(yīng)的袋子； 按照清單清點(diǎn)零件。下面所介紹的幾個(gè)不同的移動(dòng)機(jī)器人就讓我們看到了傳感器的區(qū)別。因此每個(gè)機(jī)器人我們都分配了不同的任務(wù)，會(huì)給你很多啟發(fā)，讓你更加了解任務(wù)的 主題。 基礎(chǔ)模型 比起 “ 仿生機(jī)器人 ”，這個(gè)基礎(chǔ)模型更穩(wěn)定更堅(jiān)固。脈沖齒輪連接到電機(jī)的減速軸上，使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈，接觸開(kāi)關(guān)啟動(dòng)四次。 參照裝配手冊(cè)，組裝這個(gè)基礎(chǔ)模型。 8 圖 21 移動(dòng) 機(jī)器人示意圖 圖 22 移動(dòng) 機(jī)器人 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 接口板編程，讓模型向前行走 40 步（ 40 個(gè)脈沖） 輸入口 I1 作為計(jì)數(shù)傳感器的端口，測(cè)量脈沖數(shù)量。 接通兩個(gè)電機(jī) （轉(zhuǎn)向：向左） 用 Pulse Counter (脈沖計(jì)數(shù)器 ) 模塊計(jì)算 I1 的脈沖數(shù)。你可以在屬性窗口中 Pulse type(脈沖型 ) 里設(shè)置。 然后切斷電機(jī)，結(jié)束程序 。 現(xiàn)在 我們 明白了 我們 所設(shè)置的 電機(jī)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H上是為了讓模型按該方向行進(jìn)。 如果 嚴(yán)格按照裝配手冊(cè)
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