機(jī)器時(shí)代探索者機(jī)械創(chuàng)新套件說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)版

1、機(jī)械創(chuàng)新套件介紹標(biāo)準(zhǔn)版1002工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備機(jī)器時(shí)代（北京）科技有限公司目錄一、“探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件特點(diǎn)3二、“探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件模塊說(shuō)明42.1 產(chǎn)品構(gòu)造42.2、結(jié)構(gòu)件52.3、控制器52.4、示教編程62.5、舵機(jī)62.6、傳感器62.7、開(kāi)發(fā)環(huán)境72.8、附件82.9、配套資源8三、配套實(shí)驗(yàn)課程示例9四、產(chǎn)品配置11五、公司介紹12一、“探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件特點(diǎn) “探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件結(jié)合了機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件、控制、人工智能和造型技術(shù)等眾多的先進(jìn)技術(shù)。精心設(shè)計(jì)的金屬結(jié)構(gòu)件能完成幾乎所有的機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建，實(shí)現(xiàn)幾乎全部的傳動(dòng)方式，配合以高性能的ARM7 LPC2138

2、32位控制器，8種常用傳感器，多個(gè)伺服電機(jī)，方便驗(yàn)證機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，并可以完成大綱規(guī)定的大多數(shù)數(shù)字/模擬電路、單片機(jī)、檢測(cè)技術(shù)等方面的實(shí)驗(yàn)，貼近日常教學(xué)。C語(yǔ)言、流程圖、便攜式三種編程方式，方便不同程度，不同需求的用戶(hù)選擇使用。獨(dú)創(chuàng)的便攜編程方式，讓用戶(hù)可以在不便使用電腦的環(huán)境，或僅需要簡(jiǎn)易編程的情況下順利完成對(duì)機(jī)器人的程序設(shè)定。多學(xué)科穿插融合，鼓勵(lì)動(dòng)手，鼓勵(lì)創(chuàng)新的教學(xué)思路，將為學(xué)生提供一個(gè)前所未有的動(dòng)手操作平臺(tái)，通過(guò)對(duì)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的不斷地設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試、拆卸，給予學(xué)生廣闊的發(fā)揮余地，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識(shí)，沿著“學(xué)習(xí)實(shí)踐總結(jié)創(chuàng)新”的道路不斷發(fā)展。使學(xué)生能夠廣泛適用于機(jī)械、機(jī)電一體

3、化、電氣工程、自動(dòng)化工程等方向的就業(yè)需求。而巧妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)和高性能、多種類(lèi)電子部件、軟件平臺(tái)的結(jié)合，可設(shè)計(jì)出獨(dú)創(chuàng)的智能機(jī)器人， 完成具有深層開(kāi)發(fā)性質(zhì)的研究課題，并為教師和學(xué)生提供良好的軟硬件平臺(tái)。二、“探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件標(biāo)準(zhǔn)版1002模塊說(shuō)明2.1 產(chǎn)品構(gòu)造包裝第二層：結(jié)構(gòu)零件第一層：電子模塊&組裝工具2.2、結(jié)構(gòu)件27種2.4mm板厚金屬結(jié)構(gòu)件、5種塑料結(jié)構(gòu)件，全部按照國(guó)際零件標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，總數(shù)254個(gè)，其他結(jié)構(gòu)零配件1158個(gè)。每?jī)山Y(jié)構(gòu)件只需1個(gè)螺釘連接，并可任意選擇連接角度。結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)精密，各個(gè)結(jié)構(gòu)件之間能夠任意連接，并可以選擇多個(gè)連接角度。零件通用性強(qiáng),能夠自由組裝成為機(jī)械臂、機(jī)

4、械手爪、小車(chē)、多足機(jī)器人、蛇形機(jī)器人等數(shù)百種不同的機(jī)器人，構(gòu)型豐富,擴(kuò)展功能強(qiáng)大。2.3、控制器采用 ARM7 2138 32位60MHz嵌入式MCU作為控制器核心，支持UCOS-II操作系統(tǒng)。24個(gè)TTL電平輸入接口；6個(gè)機(jī)器人舵機(jī)輸出接口；可支持最多12個(gè)直流電機(jī)；1個(gè)遙控示教盒信號(hào)接口，1個(gè)USB-Debugger下載、調(diào)試、通訊一體化接口。支持寬范圍串行通信接口和片內(nèi)內(nèi)存不低于32KB 的SRAM。控制器之間可串聯(lián)使用。支持聽(tīng)覺(jué)識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、圖形識(shí)別、顏色識(shí)別、圖像識(shí)別等擴(kuò)展。2.4、示教編程遙控編程手柄采用AVR16芯片，可作為示教盒使用，執(zhí)行示教盒遙控編程。4個(gè)動(dòng)作錄制按鈕，4個(gè)

5、動(dòng)作播放按鈕，可同時(shí)錄制4路輸入接口；8個(gè)搖桿，可同時(shí)控制8路輸出接口；1個(gè)ISP下載、調(diào)試、通訊一體化接口。2.5、舵機(jī)包括8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)，4個(gè)圓周舵機(jī)，數(shù)字控制，舵機(jī)具有角度和速度調(diào)節(jié)功能，其中圓周舵機(jī)可作為直流電機(jī)使用。工作電源：4.8-6V；工作電流：<10mA；扭力：2.2kg/cm。2.6、傳感器和模塊8種共12個(gè)即插即用傳感器，TTL電平控制，四芯輸入線接口，包括近紅外傳感器、觸碰傳感器、光強(qiáng)傳感器、閃動(dòng)傳感器、聲音傳感器、黑標(biāo)傳感器等。閃動(dòng)傳感器 可感受光線晃動(dòng)，如人手?jǐn)[動(dòng)，30cm內(nèi)有效。光強(qiáng)傳感器 可感受光線強(qiáng)弱的變化，光線弱時(shí)觸發(fā)，正常室內(nèi)燈光不觸發(fā)。聲控傳感器 可感

6、受聲響，2m外正常拍手聲響有效。近紅外傳感器 可感受紅外物體的靠近，5cm以?xún)?nèi)距離有效。黑標(biāo)傳感器 可識(shí)別1cm以上寬度的黑色標(biāo)記，3cm以上深度懸崖。觸碰傳感器 可感受物體的觸碰。觸須傳感器 可感受物體對(duì)觸須的觸碰或大幅度晃動(dòng)。白標(biāo)傳感器 可識(shí)別1cm以上寬度的白色標(biāo)記，近距離檢測(cè)障礙。1個(gè)可錄制最多20秒語(yǔ)句，可外接輸入輸出設(shè)備的語(yǔ)音模塊； 6個(gè)紅綠雙色LED模塊。2.7、開(kāi)發(fā)環(huán)境具有C語(yǔ)言和圖形化兩種開(kāi)發(fā)環(huán)境，TK Studio 和Robottime Robot Studio（RRS）軟件套裝，支持交叉編譯執(zhí)行，非解釋執(zhí)行，支持所有ANSI C的特性，如指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、位操作等，是程

7、序編寫(xiě)、編譯、下載、調(diào)試一體的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。TK Studio C語(yǔ)言編程平臺(tái) TK Studio C語(yǔ)言編程，編寫(xiě)C語(yǔ)言代碼并刷寫(xiě)到芯片中。Robotway Robot Studio動(dòng)畫(huà)式機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)支持圖形化編程，用圖形化、可視化的方式給機(jī)器人編程，在后臺(tái)編譯、并下載到機(jī)器人控制器上執(zhí)行；2.8、附件螺釘、螺母、螺柱、輪胎、履帶、套管等1158個(gè)；線纜12根；電源適配器1根；組裝工具1套。2.9、配套資源每套含有使用指南、訓(xùn)練手冊(cè)、機(jī)構(gòu)大全、創(chuàng)新攻略四本教材，提供全部電路圖。機(jī)構(gòu)大全提供30種以上典型機(jī)器人的搭建指導(dǎo)，以組裝圖為主，淺顯易懂，并包含電纜連接示意圖，可在官方網(wǎng)站下載更新資源

8、。教材內(nèi)容包括機(jī)器人的硬件和軟件實(shí)驗(yàn)，包括圖形化開(kāi)發(fā)軟件6個(gè)使用范例實(shí)驗(yàn)，10個(gè)C語(yǔ)言編程控制機(jī)器人范例實(shí)驗(yàn)，提供C語(yǔ)言函數(shù)庫(kù)并開(kāi)放源代碼。提供全部組件的三維實(shí)體模型（IGES格式），可用于PRO/E、SolidWorks等軟件搭建機(jī)器人虛擬樣機(jī)，也可用于ANSYS、UG等軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。提供實(shí)驗(yàn)范例的全部源程序，便于教學(xué)使用。三、配套實(shí)驗(yàn)課程示例提供配套教材“探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件訓(xùn)練手冊(cè)，由淺入深，引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械原理入手，逐步完成一系列機(jī)器人實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 機(jī)構(gòu)認(rèn)知與分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)雙足機(jī)構(gòu)的組裝和觀察學(xué)習(xí)，了解連桿、偏心輪、齒輪等機(jī)構(gòu)的組合方式分析其運(yùn)動(dòng)變換功能，了解其運(yùn)動(dòng)特

9、點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用；加深同學(xué)們對(duì)常見(jiàn)各類(lèi)機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型和用途的理解。 實(shí)驗(yàn)二 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簭脑矸矫姹磉_(dá)機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，以便進(jìn)行機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)。它是了解、分析現(xiàn)有機(jī)械的手段，也是新機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的工具。通過(guò)實(shí)驗(yàn)就要初步掌握從實(shí)際機(jī)械測(cè)繪為簡(jiǎn)圖的方法，機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算及結(jié)構(gòu)分析方法；掌握機(jī)械系統(tǒng)工作循環(huán)圖的繪制方法。提高科學(xué)抽象的能力。實(shí)驗(yàn)三 基于機(jī)構(gòu)組成原理的機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭訌?qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)組成原理的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步了解機(jī)構(gòu)組成及其運(yùn)動(dòng)特性，為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐及計(jì)算機(jī)操作能力；了解進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)；完

10、成從運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)到實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)渡。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及綜合設(shè)計(jì)的能力。實(shí)驗(yàn)四 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭由顚W(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)組成理論的認(rèn)識(shí)，熟悉桿組概念，為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)；利用“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”提供的零件，拼接各種不同的平面機(jī)構(gòu)，以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)及綜合設(shè)計(jì)的能力；訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐動(dòng)手能力；基于機(jī)構(gòu)組成原理的拼接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；基于創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理的機(jī)構(gòu)拼接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案的拼接實(shí)驗(yàn)；課外活動(dòng)（如機(jī)械設(shè)計(jì)大賽）中的機(jī)構(gòu)方案拼接實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)五 機(jī)器人程序控制及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈾C(jī)器人平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制原理，加深對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的理解。了解

11、機(jī)器人平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及工作原理。熟悉機(jī)器人平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制指令，掌握機(jī)器人平臺(tái)的編程及操作。掌握機(jī)器人平臺(tái)對(duì)外部設(shè)備的控制。了解機(jī)器人的工作原理，掌握機(jī)器人的編程及操作過(guò)程,為進(jìn)一步研究和應(yīng)用機(jī)器人奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)六 結(jié)構(gòu)行程協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)仿生四足結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，進(jìn)一步掌握仿生四足結(jié)構(gòu)的步態(tài)特征；通過(guò)對(duì)各結(jié)構(gòu)點(diǎn)的繪制，鞏固結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的畫(huà)法，和零件測(cè)繪的知識(shí)；掌握運(yùn)動(dòng)行程的計(jì)算方法，學(xué)習(xí)仿生結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)七 小型機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)及機(jī)械系統(tǒng)整體的布局、機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整，使學(xué)生對(duì)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)與了解。了解機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路，學(xué)會(huì)從已有

12、結(jié)構(gòu)和自然界汲取設(shè)計(jì)靈感。實(shí)驗(yàn)八 機(jī)電綜合控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)ARM的使用，使工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度提高，并能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理；通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)組建的系統(tǒng)進(jìn)行編程，提高學(xué)生在編程過(guò)程中對(duì)實(shí)物運(yùn)動(dòng)的理解能力，使其所編程序能夠結(jié)合實(shí)踐，保證其可用性；通過(guò)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的編程，提高學(xué)生的編程能力和應(yīng)用能力；通過(guò)各組所編程序的聯(lián)機(jī)，鍛煉學(xué)生的協(xié)調(diào)能力和綜合利用能力，并對(duì)聯(lián)機(jī)過(guò)程中出現(xiàn)的故障及不協(xié)調(diào)部分有分析和解決的能力。四、產(chǎn)品配置 “探索者”機(jī)械創(chuàng)新套件_標(biāo)準(zhǔn)版1002：產(chǎn)品名稱(chēng)項(xiàng)目數(shù)量備注標(biāo)準(zhǔn)版1002主控制板1ARM7 LPC2138芯片舵機(jī)124個(gè)圓周舵機(jī)，8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)舵機(jī)結(jié)構(gòu)件25427種鋁鎂合

13、金件，5種塑膠件傳感器128種輸出模塊3LED，語(yǔ)音模塊通信模塊1紅外接收頭編程手柄1AVR16芯片便攜式編程設(shè)備機(jī)械零件1158輪胎、履帶、軸套、螺絲、螺柱裝配工具4扳手2把，螺絲刀、鑷子各一把數(shù)據(jù)線12下載線，輸入輸出接口線電源適配器1連接交流電源光盤(pán)1RRS圖形化軟件，TK studio C語(yǔ)言軟件，3D模型文件，源代碼,4本教材的電子文檔等五、公司介紹機(jī)器時(shí)代（北京）科技有限公司是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的機(jī)器人技術(shù)服務(wù)企業(yè)。多年來(lái)，機(jī)器時(shí)代始終致力于服務(wù)國(guó)內(nèi)外工業(yè)、教育、事業(yè)單位客戶(hù)。為客戶(hù)提供先進(jìn)的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、項(xiàng)目、教育咨詢(xún)等服務(wù)，幫助客戶(hù)提高效率、降低成本和能耗。并幫助研究機(jī)構(gòu)將技術(shù)投入商業(yè)應(yīng)用

14、。機(jī)器時(shí)代擁有廣泛的產(chǎn)品線，包括“探索者”系列機(jī)械創(chuàng)新套件，家庭陪伴機(jī)器人開(kāi)發(fā)機(jī)芯，仿生機(jī)器人展品，機(jī)器人電機(jī)、傳感器等。這些產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、教育、公共事業(yè)中。機(jī)器時(shí)代與多家世界知名企業(yè)、高校、研究院所、事業(yè)單位都有深入合作。2007年成為世界最大玩具公司“孩之寶”技術(shù)提供商；2009年承接“澳門(mén)回歸10周年暨澳門(mén)科技館新館落成”仿生機(jī)器人項(xiàng)目；2009年與清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、凱藝玩具、沈陽(yáng)新松共同承接國(guó)家863重點(diǎn)機(jī)器人項(xiàng)目；2009年底承接中科院古動(dòng)物館全國(guó)科普日古生物機(jī)器人“再造侏羅紀(jì)”項(xiàng)目； 2010年初承接中科院古脊椎及古人類(lèi)研究所“古魚(yú)化石動(dòng)態(tài)復(fù)原”項(xiàng)目；2010年成為Panasonic Center Beijing機(jī)器人科普教室產(chǎn)品及課程提供商；2010年成為北京科技教育促進(jìn)會(huì)合作伙伴，為全北京科技教師提供機(jī)器人設(shè)計(jì)培訓(xùn)。20092010年，在包括哈爾濱工業(yè)大學(xué)在內(nèi)的多所高