機(jī)器人等級考試-稻草人

1、第8章稻草人稻草人是農(nóng)人為守護(hù)田地，以防鳥雀糟踏糧食一類的莊稼，而立于田邊用稻草做的人偶。 因為用稻草做的故叫其“稻草人”。8.1稻草人的故事很久以前，農(nóng)民伯伯在農(nóng)場上耕種，春天播撒種子，秋天收獲糧食。但是好景不長，天 空來了一群不速之客，一群烏鴉偷走了農(nóng)民伯伯的糧食，整個農(nóng)場被糟蹋得杯盤狼藉。后來， 農(nóng)民伯伯想了一個辦法發(fā)揮他的聰明才智用稻草制作了一個逼真的假人，這個假人就是稻草 人。農(nóng)民伯伯把稻草人插到農(nóng)場里，烏鴉以為是真的人，于是再也沒有糟蹋過這片上地。大家有沒有想過如果我們能讓農(nóng)場上的稻草人不停的晃動，這樣就與人類更接近，會幫 助農(nóng)民伯伯趕走更多的麻雀和烏鴉，減少他們的損失。8. 2制

2、作1 .制作稻草人的支架。稻草人需要一個平穩(wěn)的底座，我們使用漢堡包結(jié)構(gòu)的連接作為底 座。我們用帶孔積木、黑銷、薄片組成支架部分。2 .制作稻草人的頭和身體。3 .安裝馬達(dá)，將馬達(dá)安裝在底座上。4 .制作傳動裝置。傳動裝置包括皮帶傳動裝置和曲柄連桿。在稻草人支架上穿軸，軸上 安裝滑輪和皮帶，馬達(dá)上安裝另一滑輪，繞過皮帶。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用是將馬達(dá)的圓周運 動轉(zhuǎn)化為稻草人的擺動，所以曲柄安裝在和滑輪的同一軸上。曲柄連桿的連接需要使用滑銷 或黑軸、軸套，安裝時需要注意工具使用方法。5 .連接各部分，完成模型。稻草人的身體和曲柄連桿連接構(gòu)成完整的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，連 接處需要使用滑銷或黑軸、軸套。6 .連

3、接cpu,控制模型。用cpu控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動，馬達(dá)上的滑輪通過皮帶帶動上方軸上滑 輪轉(zhuǎn)動，滑輪帶動同軸的曲柄作圓周運動，曲柄連桿機(jī)構(gòu)將圓周運動轉(zhuǎn)化為稻草人的往復(fù)擺 動。8. 3皮帶傳動皮帶傳動是兩個傳動輪之間有一定距離，能夠生產(chǎn)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動，將力從一個傳動輪 傳導(dǎo)到另外一個傳動輪的傳動裝置。在不同的傳動場合，皮帶傳動常用的方式有三種：平行 傳動，交叉?zhèn)鲃?，半交叉?zhèn)鲃?，下而我們依次講解。平行傳動:皮帶直接繞過兩個傳動輪，這種傳動方式也稱作開口傳動。如圖8.1所示， 傳動時兩個滑輪轉(zhuǎn)動方向相同。當(dāng)小滑輪作為主動輪順時針轉(zhuǎn)動時，大滑輪也順時針轉(zhuǎn)動。0圖8. 1交叉?zhèn)鲃?皮帶反方向180°。繞

4、過兩傳動輪，如圖8.2所示，這種傳動方式叫交叉?zhèn)?動。交叉?zhèn)鲃訒r，兩個滑輪的轉(zhuǎn)動方向相反，當(dāng)小滑輪順時針轉(zhuǎn)動時，則大滑輪逆時針轉(zhuǎn)動。圖8. 2半交叉?zhèn)鲃?皮帶交叉90c繞過兩傳動輪,穿過兩個傳動輪的軸位置異而垂直,如圖8. 3 所示，這種傳動方式叫半交叉?zhèn)鲃印蓚€滑輪不在同一平面上，所以不討論轉(zhuǎn)動方向。半交 叉?zhèn)鲃邮褂幂^少，軸的位置需要異而垂直，兩個傳動輪的中心位置連線又要和兩個軸都垂直, 限制較多，不容易調(diào)節(jié)。圖8. 3在機(jī)械中，皮帶傳動裝置應(yīng)用很多，它擁有以下優(yōu)點和缺點。皮帶裝置的優(yōu)點：可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動，皮帶是有一定的長度的，這樣就可以只利用兩個滑輪和一根皮帶將 力傳遞到較遠(yuǎn)距離。在突然施

5、加外力或者突然變速時，可以保護(hù)機(jī)械，不會損壞零件。噪音 小，相對于齒輪嚙合，皮帶傳動的噪音較小。皮帶裝置的缺點:在傳遞動力過程中，會有時間上的延緩。皮帶有彈性，在主動輪從靜止到轉(zhuǎn)動的一刻，皮帶被拉動伸長，從動輪并沒有馬上運動， 會有一瞬間的延緩。不能準(zhǔn)確無誤的傳動.我們講過減速和加速裝置，在傳動時，齒輪速度和齒輪半徑成反比，可以得到準(zhǔn)確的數(shù)值，比如半徑為5:1的齒輪，大齒輪為主動輪時,為加速裝置，大齒 輪速度與小齒輪速度比應(yīng)該為1:5,小齒輪速度為大齒輪速度的五倍。而皮帶由于彈力和打 滑的問題，在傳動時，不能準(zhǔn)確無誤的傳遞運動與力，同樣的大滑輪為主動輪的加速裝置, 小滑輪的速度沒有達(dá)到大滑輪速

6、度的三倍。并且在傳動時，能量損失比較大，同理。皮帶容 易破損。稻草人中，除了皮帶傳動裝置，還運用到了曲柄連桿機(jī)構(gòu)。如圖& 4所示，稻草人的曲 柄搖桿機(jī)構(gòu)由黃色滑輪為曲柄，由軸帶動作勻速圓周運動，與之連接的長條為連桿，連桿帶 動搖桿，作往復(fù)擺動，從而帶動稻草人往復(fù)擺動。8. 4三種運動方式的比較通過前面的課程我們一共講述了三種傳動方式，分別是齒輪傳動，皮帶傳動，鏈傳動。 每種傳動方式都有各自的特點，它們的使用場合也不盡相同，具體使用哪種傳動方式要根據(jù) 模型要求和動力，速度等多種情況綜合考慮。三種傳動方式的區(qū)別詳見表8.1所示。齒輪、皮帶、傳動鏈之間的區(qū)別傳動裝置安裝方向轉(zhuǎn)動方向傳動距離優(yōu)點缺點齒輪同一平而（軸平行）：兩齒輪轉(zhuǎn)動方向相反近距離：2個 齒輪直接咬 介遠(yuǎn)距離：多個 齒輪咬合可以準(zhǔn)確無 誤的傳遞動 力：齒輪傳動 力大：結(jié)構(gòu)緊 湊：噪音大：易損壞零件、電機(jī)：軸同面垂直：冠齒輪與平齒輪不在同一平面不討論方向軸異面垂直：渦輪和平齒輪可任何角度啖合：多用途齒輪傳動鏈必須同一平面同向遠(yuǎn)距離傳遞動力準(zhǔn)確無誤的 傳遞動力：遠(yuǎn) 距離傳遞：噪音大皮帶同一平而：皮帶平行兩滑輪轉(zhuǎn)動方向相同遠(yuǎn)距離傳遞動力噪音小：保護(hù)機(jī)械：在皮