機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書10.1.30

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書劉業(yè)武邵丹軍華中科技大學(xué)武昌分校自動化系中心實(shí)驗室2010年2月目錄一、實(shí)習(xí)目的二、實(shí)習(xí)內(nèi)容三、實(shí)習(xí)步驟四、創(chuàng)新技法五、實(shí)習(xí)資料六、實(shí)習(xí)設(shè)備七、8個基礎(chǔ)實(shí)習(xí)項目實(shí)習(xí)一馬達(dá)控制Motorcontrol實(shí)習(xí)二烘手機(jī)Handdryer實(shí)習(xí)三紅綠燈Trafficlight實(shí)習(xí)四移動門Slidingdoor實(shí)習(xí)五溫度控制器Temperaturecontrol實(shí)習(xí)六沖壓機(jī)Stampingpress實(shí)習(xí)七停車欄桿Carparkbarrier實(shí)習(xí)八焊接機(jī)器人Weldingrobot八、工業(yè)機(jī)器人 IndustryRobots九、移動機(jī)器人 MobileRobots十、氣動機(jī)器人 PneumaticRobots《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)習(xí)》是知識更新的進(jìn)程，為創(chuàng)造發(fā)明打基礎(chǔ)。為了加強(qiáng)創(chuàng)新教育,我校于2004年引進(jìn)德國慧魚創(chuàng)意組合模型(fischertechnik)，它屬于機(jī)電一體化數(shù)控教具，形象生動、寓教于樂、富于創(chuàng)意。一、實(shí)習(xí)目的學(xué)生是未來的工程師，通過機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)習(xí)，自主設(shè)計實(shí)習(xí)系統(tǒng)，獨(dú)立裝配機(jī)器，獨(dú)立編寫程序，培養(yǎng)創(chuàng)新精神,提高實(shí)踐能力。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容1、掌握慧魚模型實(shí)習(xí)系統(tǒng)硬件拼接方法;2、 掌握ROBOPr(軟件的編程方法；3、 掌握硬件和軟件整體操作調(diào)試方法；三、實(shí)習(xí)步驟現(xiàn)代機(jī)電一體化系統(tǒng)，通常由機(jī)械零部件、電氣元件及計算機(jī)組成。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)習(xí)步驟如下：1、明確設(shè)計任務(wù)當(dāng)你準(zhǔn)備設(shè)計一臺機(jī)器時，首先必須明確其功能原理是什么？2、拼接模型及連線在慧魚公司拼接手冊中，有一系列示范性設(shè)計樣本供初學(xué)者參考：對照某一個示范樣本將機(jī)械零部件、電氣元件和計算機(jī)裝配成實(shí)習(xí)系統(tǒng)。3、 調(diào)試示范性參考程序在慧魚公司軟件手冊中，有一系列示范性程序供初學(xué)者參考。當(dāng)模型裝配完成后，應(yīng)先打開相應(yīng)的示范程序，然后一邊調(diào)試，一邊觀察情況，分析系統(tǒng)工作是否正常？存在什么問題？4、 創(chuàng)新根據(jù)存在問題，提出創(chuàng)新目標(biāo)，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，編制新的程序。四、創(chuàng)新技法怎樣才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新目標(biāo)？，關(guān)鍵是改善思維方法與實(shí)驗方法，下面提供4個實(shí)用的創(chuàng)新技法。1、組合創(chuàng)新法創(chuàng)新發(fā)明按照技術(shù)來源可分為兩類：☆“突破型發(fā)明”——采用全新的技術(shù)原理進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)明，例如1946年計算機(jī)的發(fā)明；☆“組合型發(fā)明”——采用已有的技術(shù)原理加以重新組合進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)明。例如計算機(jī)技術(shù)與機(jī)床技術(shù)相結(jié)合，綜合成數(shù)控機(jī)床。突破型發(fā)明越來越難，比重正不斷下降；而組合型發(fā)明比重快速上升，成為當(dāng)代科技創(chuàng)新的趨勢。組合型發(fā)明采用“組合創(chuàng)新法”——按照已有的技術(shù)原理，將兩個或多個功能元素合并，發(fā)掘事物的潛力，產(chǎn)生新的價值、新的功能，綜合成新的產(chǎn)品。在調(diào)試過程中，會發(fā)現(xiàn)軟硬件存在某些缺陷，需要改進(jìn)，這就是組合創(chuàng)新。2、智慧碰撞法在課題組內(nèi)，獨(dú)立鉆研與團(tuán)隊協(xié)作應(yīng)貫穿始終?！爸腔叟鲎卜ā币笳n題組成員之間應(yīng)互相切磋、探討、爭辯，用以突破障礙、激揚(yáng)智慧?！緦?shí)例】著名物理學(xué)家玻爾，他經(jīng)常來到青年大學(xué)生中間，平等地展開討論、反駁、質(zhì)疑、答辯，使智慧碰撞、知識相通、相互激勵、靈感涌現(xiàn)。3、生疑提問法問原因——每看到一種現(xiàn)象、一種事物，問一問它的產(chǎn)生原因是什么？問結(jié)果——思考時想一想這樣做會導(dǎo)致什么后果?問規(guī)律——對于事物的因果關(guān)系、內(nèi)在聯(lián)系，要勇于質(zhì)疑其正確與否？問發(fā)展——事物發(fā)生變化后，應(yīng)遠(yuǎn)望其發(fā)展前景及趨勢是什么？【實(shí)例】愛因斯坦認(rèn)為：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。提出新問題、新視角，需要創(chuàng)造性想象力，標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。 ”4、功能設(shè)計法在調(diào)試階段，同學(xué)們要盡快明確作品的功能與工作原理，發(fā)現(xiàn)問題，加以創(chuàng)新。功能是產(chǎn)品的核心，是對產(chǎn)品特定工作能力的描述。工作原理是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計最重要的依據(jù)；而構(gòu)思工作原理時，關(guān)鍵是滿足產(chǎn)品的功能要求。五、實(shí)習(xí)資料“科學(xué)理論指導(dǎo)工程實(shí)踐”。培養(yǎng)獨(dú)立閱讀能力與培養(yǎng)獨(dú)立動手能力同樣重要。同學(xué)們在實(shí)習(xí)過程中，應(yīng)經(jīng)常閱讀自學(xué)以下 3種實(shí)習(xí)資料：1機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)習(xí)指導(dǎo)書。2、 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計軟件手冊。3、 電子版拼接手冊(安裝于硬盤中)重要訂正：▲在電子版拼接手冊電路圖中,符號E1E2、E3??…均應(yīng)改正為I1、12、13▲接口板插孔位置也有所變化，應(yīng)按接口板的實(shí)際符號進(jìn)行連接。六、實(shí)習(xí)設(shè)備1、 軟件ROB(Pro系統(tǒng)軟件已安裝在硬盤中，據(jù)此編寫用戶程序，實(shí)現(xiàn)模型自動化控制。該軟件特性如下：☆它是一種流程式圖形化軟件，指令精簡，形象生動， 易學(xué)易用；☆電腦要求：CPl>600M內(nèi)存》32M硬盤空間》20M☆與Windows95/98/ME/NT/2000/XP操作系統(tǒng)兼用；2、 硬件1套模型零件(Computingstarter)；1臺電腦；1塊ROBOS口板

1塊穩(wěn)壓電源（-9V）;1條COM接口線。重點(diǎn)介紹以下硬件：（1）ROBO接口板簡介ROBO接口板自帶微處理器，能轉(zhuǎn)換ROBOPr（軟件的各種命令。用戶程序主要有兩種工作模式：在線模式——接口板與電腦相連，用專用的接口線，將接口板與電腦串口相連；程序在電腦上運(yùn)行，電腦顯示器作為用戶界面。下載模式一一程序被下載到接口板上，然后接口板與電腦脫開，電腦顯示器失去了用戶界面的作用。具有斷電保護(hù)功能。接口板（圖1）上有4對數(shù)字量輸出插孔M1-M4,可用來連接4個馬達(dá)（或電磁鐵或燈）。連續(xù)電流：250mA電流極限：1A;具有短路保護(hù)功能；接口板上有8對數(shù)字量輸入插孔I1?18，可用來連接傳感器。電壓范圍：直流9V（6?12V；接口板上還有2對模擬量輸入插孔AX和AY,用來連接電位計、熱傳感器及光傳感器。接口板上COM接口指示燈和aecoms口指示燈交替閃爍時表明接ae口板可以正常工作.電源插座接地端可充電源插座按鈕（啟運(yùn)和停止已存貯的程序）按鈕（選擇COM或COM等輸入端口）COM接口指示燈COM接口指示燈

8.紅外測試指示燈8.紅外測試指示燈9.距離傳感器輸入10.模擬電壓輸入端口 （AA2） 11.模擬阻抗輸入端口（AxAy）12.數(shù)字輸入端口（hI8） 13.26針槽圖1?接口板 14.輸出（M1--M2） 15.擴(kuò)展板用插槽 16.串口接口17.COM接口18.紅外接收二極管 19.無線射頻通訊模塊用插槽 20.紅色故障顯示重點(diǎn)閱讀:▲軟件手冊P112.4 “接口板測試”（2） 穩(wěn)壓電源介紹主要功能：將220伏交流電轉(zhuǎn)換為9伏直流電。輸入：?220V,0.8A;輸出:-9V,1.5A（3） 模型零件介紹零件分成機(jī)械零件和電氣元件，大部分機(jī)械零件采用尼龍塑料，小部分采用不銹鋼、鋁合金等。尼龍塑料零件采取槽型連接結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)三維六面體拼接。馬達(dá)（圖2）:它是驅(qū)動模型的動力源。9V直流，最大功率為1.1w,轉(zhuǎn)速7000prn圖2馬達(dá)圖圖2馬達(dá)圖3觸動開關(guān)觸動開關(guān)（圖3）:也稱接觸傳感器，有三個端子,分別標(biāo)為1、2、3.有二種使用方法：a.常開---使用端子1、3,按下按鈕=導(dǎo)通，松開

按鈕=斷開圖4齒輪減速箱b.常閉---使用端子1、2,按下按鈕二斷開圖4齒輪減速箱按鈕=導(dǎo)通齒輪減速箱（圖4）:裝在馬達(dá)上，用以降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速，速比為648大功率馬達(dá)（圖5）大功率直流電機(jī)（9伏，2，4瓦），內(nèi)置齒輪箱，以50:1減速比驅(qū)動移動機(jī)器人（即馬達(dá)旋轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)時，其輸出軸只旋轉(zhuǎn)一次）圖5圖5大功率馬達(dá)燈泡（圖6）:模型零件中包括兩種燈泡:球修燈泡：普通發(fā)弋燈泡燈泡（圖6）:模型零件中包括兩種燈泡:球修燈泡：普通發(fā)弋燈泡球形燈泡---普通發(fā)光燈泡，9V直流，0.1A.聚焦燈泡---白熾燈泡，9V直流，0.15A;這種燈泡頭上有透鏡，可以聚集光線并發(fā)射出去；一般與光電晶體管配對使用，作為光線識別的傳感器。圖6燈泡圖6燈泡光電晶體管（圖7）:也稱“感光傳感器”，“光敏三極管”，一般與聚焦燈泡配對使用，作為光線識別的傳感器.當(dāng)有光照在上面時，它產(chǎn)生電流，光遮擋時沒有電流。注意：光電晶體管連線時，請注意正負(fù)極性,標(biāo)有紅色的端口為正極圖7光電晶體管NTC電阻：是熱傳導(dǎo)器，可測量溫度。溫度為20°C時，電阻值為1.5K,NTC的意思是負(fù)溫度系數(shù),溫度升高電阻下降。圖8NTC電阻七、8個基礎(chǔ)實(shí)習(xí)項目實(shí)習(xí)一一 馬達(dá)控制 Motorcontrol一、 實(shí)習(xí)重點(diǎn)1、 熟練掌握軟、硬件操作的通用性調(diào)試技巧；2、 掌握7個基礎(chǔ)性編程模塊指令；3、 建立自主學(xué)習(xí)的方法：勤于動手，勤于觀察；善于閱讀；善于思考；獨(dú)立鉆研，精誠協(xié)作。二、 重要配件介紹下面介紹本實(shí)習(xí)使用的3種主要的硬件：1、 馬達(dá)重點(diǎn)閱讀:上節(jié)模型零件介紹它是驅(qū)動模型的動力源。 9V直流，最大功率為1.1w,轉(zhuǎn)速為7000prn。提問:它的外伸軸實(shí)質(zhì)上屬于何種零件？馬達(dá)怎樣實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)與調(diào)速？2、 齒輪箱它安裝在馬達(dá)上，用來降低馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，傳動比為 64.8:1。該齒輪箱制作十分精致。3、 觸動開關(guān)也稱為接觸傳感器，側(cè)面上有1#、2#、3#三個導(dǎo)線插孔，有常開和常閉兩種連接模式:表1-1方法導(dǎo)線連接的壓下按鈕時松開按鈕時平常工作插孑L號線路狀態(tài)線路狀態(tài)狀態(tài)11#和3#導(dǎo)通斷開常開21#和2#斷開導(dǎo)通常閉注意:▲“平常工作狀態(tài)”指按鈕松開時的線路狀態(tài)， “常開”和“常閉”是經(jīng)常使用的兩個電氣技術(shù)術(shù)語?！埬阍谟|動開關(guān)側(cè)面上尋找三個導(dǎo)線插孔的數(shù)字編號： 1#、2#、3#。在實(shí)驗中常常將開關(guān)連接成“常開”模式.三、實(shí)習(xí)步驟1、明確設(shè)計任務(wù)請你設(shè)計一個能使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、調(diào)速的數(shù)控實(shí)習(xí)系統(tǒng)。2、 拼接模型重點(diǎn)閱讀:▲拼接手冊：P3?5按照拼接手冊P3?5提供的硬件設(shè)計方案，將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來， 最后將接口板與電氣元件連線。注意:▲許多電氣故障來自導(dǎo)線與接頭連接不正確，導(dǎo)致 短路或斷路。請你仔細(xì)對照拼接手冊P3加以改進(jìn)。若發(fā)現(xiàn)接頭與插孔連接松動，應(yīng)將接頭的十字形縫隙擴(kuò)大些。3、 連接電源將穩(wěn)壓電源一端與接口板相連， 另一端與?220v電源相連，轉(zhuǎn)換成9v直流電，然后輸入接口板。4、 連接電腦重點(diǎn)閱讀:軟件手冊P9?12。第一步、選擇接口選擇COM接口：用“COM連接線”將電腦與接口板相連t點(diǎn)擊 “設(shè)置電腦通訊端口”菜單t選擇COMt選擇ROBO接口板t確定t按Port按鈕（5）,要選擇COM燈（6）點(diǎn)亮。第二步、接口板測試點(diǎn)擊“測試”菜單T如果下方窗口顯示綠色，則表示連接正確；如果為紅色，則表示連接不正確，應(yīng)尋找原因排除故障t用鼠標(biāo)分別點(diǎn)擊“輸出口” M1的3個位置，觀察馬達(dá)工作是否正常？t分別按3個開關(guān)，觀察“數(shù)字輸出口” 11、12、13是否有符號"出現(xiàn)？5、 調(diào)用范例程序1調(diào)用軟件ROBOPro中的范例程序Motorcontroll.rpp:雙擊桌面ROBOPro圖標(biāo)啟動t打開Motorcontrol1 ，路徑是：C:\ProgramFiles\ROBOPro\Sample Programs'Computing Starter'Motorcontroll.rpp點(diǎn)擊“開始”菜單t按開關(guān)1,觀察M1是否逆時針轉(zhuǎn)動？t按開關(guān) 2,觀察M1是否停止？t讀懂程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容t試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況T尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？重要提示:▲當(dāng)范例程序被修改后，一旦關(guān)閉程序時，系統(tǒng)會問你：“是否需要更改程序？你一定要選擇：“否”！才能保持范例程序為原狀。如果你要保留修改后的程序，那么可采用：點(diǎn)擊“文件”t“另存為”T存入F：盤內(nèi)自己的文件夾。6、 調(diào)試范例程序2C:\ProgramFiles\ROBOPro\Sample Programs'Computing Starter'Motorcontrol2.rpp7、編制新的程序通過多次調(diào)試，你想動手改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)、編制新的程序。編程時請點(diǎn)擊“級另『菜單t選擇“級別1”。初次嘗試結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，不要過于復(fù)雜，適可而止，因后面還有 7個實(shí)習(xí)，難度逐步升級。重點(diǎn)閱讀:▲軟件手冊P3?20注意:▲查找指令模塊的技巧:讀程序時，如果有某一個指令模塊的含義不清楚，那么你可在左方的指令模塊元素窗口中尋找，找到后用鼠標(biāo)箭頭指向該指令模塊，就會顯示該指令模塊的編號，再查找軟件手冊中的有關(guān)段落介紹?！梦淖帜K在編程清單空余處寫出創(chuàng)新流程和硬件改進(jìn)的情況，并作為文件“ 另存為”并重新命名文件名，存入F:盤自己設(shè)定的文件夾之中。實(shí)習(xí)二烘手機(jī) Handdryer「、實(shí)習(xí)重點(diǎn)與實(shí)習(xí)一相比較，本實(shí)習(xí)系統(tǒng)稍為復(fù)雜一些，所用指令模塊與實(shí)驗一相同，因此實(shí)習(xí)重點(diǎn)是進(jìn)一步熟悉軟、硬件的操作調(diào)試方法，繼續(xù)嘗試結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。乙重要配件介紹本實(shí)習(xí)使用了以下2種新的硬件：1、 光電管也稱為“感光傳感器”，“光敏三極管”，它與聚焦燈泡配合使用，當(dāng)受到光線照射時才產(chǎn)生電流，電流強(qiáng)度與光照度成正比。重點(diǎn)閱讀:上節(jié)模型零件介紹注意:光電管連線時，請注意正負(fù)極性，標(biāo)有紅色的為正極。2、 聚焦燈泡它與普通燈泡相似，但其頭部有一聚焦透鏡，使光線能聚合成一束，以提高光照度。規(guī)格：9V，0.15A。三、實(shí)習(xí)步驟1、明確設(shè)計任務(wù)請你設(shè)計一個衛(wèi)生間的烘手機(jī)數(shù)控模型，熱源裝置省略，若打開風(fēng)扇可吹出熱風(fēng)，通過光幕來控制風(fēng)扇的開和關(guān)。編程要求：當(dāng)光幕一旦被遮住，風(fēng)扇就被打開，吹出熱風(fēng)， 5秒后關(guān)閉。2、拼接模型按照拼接手冊P6?7提供的硬件設(shè)計方案， 將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來， 最后將接口板與電氣元件連線。注意:▲識別聚焦燈泡頭上有否透鏡？調(diào)節(jié)燈的高度，要使光線照到光電管上 ?！?dāng)風(fēng)葉裝好后，用手轉(zhuǎn)動一下是否碰撞并加以調(diào)整。3、 連接電源4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接采用“COM連接線”將電腦與接口板相連T點(diǎn)擊“設(shè)置電腦通訊端口”菜單T選擇 COMt選擇ROBO接口板t確定t按Port按鈕（5）選擇COM燈（6）亮。第二步、接口板測試點(diǎn)擊“測試”菜單t如果下方窗口顯示綠色，則表示連接正確；如果為紅色，則表示連接不正確，這時就需要找原因排除故障t用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“輸出口” M1的3個位置，觀察馬達(dá)工作是否正常？t用鼠標(biāo)點(diǎn)擊M2的3個位置，觀察燈的情況，并觀察“數(shù)字輸出口” 11是否有符號"出現(xiàn)？5、調(diào)用范例程序Handdryer1C:\ProgramFiles\ROBOPro\Sample Programs'Computing Starter'Handdryer1.rpp調(diào)試范例程序Handdryer1:點(diǎn)擊“開始”菜單t觀察 M1是否停止？t手遮住光幕，觀察 M1是否轉(zhuǎn)動？……t讀懂程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容t試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況t尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？發(fā)現(xiàn)問題:因Handdryer1規(guī)定5秒鐘烘手時間，這樣常會造成浪費(fèi)電，所以要求改進(jìn)程序：當(dāng)手一旦離開烘手機(jī)，風(fēng)扇就停止。于是就有了改進(jìn)后的新程序 Handdryer2。6、 調(diào)用范例程序Handdryer2C:\ProgramFiles\ROBOPro\SamplePrograms'ComputingStarter'Handdryer2.rpp7、 編制新的程序通過多次調(diào)試，你會產(chǎn)生改進(jìn)的念頭，想動手改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)、編制新的程序。編程時請點(diǎn)擊“級別”菜單t選擇“級別1”。注意:▲改進(jìn)結(jié)構(gòu)時不要過于復(fù)雜，因為后面還有復(fù)雜的實(shí)習(xí)，應(yīng)適可而止，抓緊時間去做實(shí)習(xí)3?！梦淖帜K在編程清單空余處寫出創(chuàng)新流程和硬件改進(jìn)的情況，并作為文件“另存為”并重新命名文件名，存入 F:盤自己設(shè)定的文件夾之中。實(shí)習(xí)三紅綠燈Trafficlight一、 實(shí)習(xí)重點(diǎn)“子程序”是本實(shí)習(xí)的重點(diǎn)。本實(shí)習(xí)未采用新的硬件，但軟件編程時將采用子程序，目的是為了簡化主程序，提高編程效率。編程模塊指令將升級為級別 2和3。二、 實(shí)習(xí)步驟:1、明確設(shè)計任務(wù)有一個紅綠燈要裝在你的家門口，公司請你設(shè)計紅綠燈數(shù)控模型，并編一個程序。具體要求是：通常情況下為綠燈亮，當(dāng)有行人時按下開關(guān) I 3秒后綠燈滅、黃燈亮t4秒后黃燈滅、紅燈亮并持續(xù)10秒t紅燈黃燈同時亮3秒t紅燈黃燈同時滅t綠燈亮（返回程序始點(diǎn)）。編程提示：▲不同的燈對應(yīng)不同的接口板輸出：紅燈= M1;黃燈=M2;綠燈=M3。可采用輸出模塊（）;▲可采用“數(shù)字量判斷”（來查詢開關(guān)II;▲范例程序：Trafficlight2、拼接模型按照拼接手冊P6?7提供的硬件設(shè)計方案， 將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來， 最后將接口板與電氣元件連線。3、 連接電源4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接用“COM連接線”將電腦與接口板相連t點(diǎn)擊 “設(shè)置電腦通訊端口” 菜單t選擇COMt選擇ROBO接口板t確定t按Port按鈕（5）選擇COM燈⑹亮。第二步、接口板測試點(diǎn)擊“測試”菜單tt如果下方窗口顯示綠色，則表示連接正確；如果為紅色，則表示連接不正確，這時就需要找原因排除故障t用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 M1,觀察紅燈的情況t用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 M2，觀察黃燈的情況t用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 M3，觀察綠燈的情況。5、 調(diào)用范例程序Trafficlight 1Trafficlight1.rpp點(diǎn)擊“開始”菜單T觀察綠燈是否亮？T按下開關(guān) I1T3秒后黃燈是否火？ T讀程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容T試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況T尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？新問題:公司忘了告訴你在人行道一側(cè)的控制盒中還有一個開關(guān) 12,用途是：當(dāng)有緊急情況時,需要按下開關(guān)2,黃燈就馬上閃爍。公司要求你將這新的功能加進(jìn)程序。于是有了改進(jìn)后的新程序Trafficlight2 。6、 調(diào)用范例程序Trafficlight 2 [級別2]C:\ProgramFiles\ROBOPro'SamplePrograms'ComputingStarter'Trafficlight 2.rpp將編程級別提高為2。調(diào)試范例程序Trafficlight 2:點(diǎn)擊“開始”菜單t觀察綠燈是否亮？t按下開關(guān) 2，則黃燈馬上閃爍，若松開開關(guān) 2，則黃燈停止閃爍重點(diǎn)閱讀:為了搞清“子程序”一定要閱讀軟件手冊 ▲P25 ▲P56?！蛟鯓泳幰粋€子程序？注意：必須在某一個主程序的工作區(qū)中建立子程序！t點(diǎn)擊“編輯”菜單新建子程序"t輸入子程序名稱t確認(rèn)t編輯子程序， 加入子程序入口和出口模塊t返回主程序T點(diǎn)擊“已加載的程序” T點(diǎn)擊主程序名T將左下方窗口中的子程序拖入主程序之中?！蛟鯓釉谥鞒绦蛑星懈钜欢纬绦蜃鳛樽映绦?？在主程序中用鼠標(biāo)框選某一段程序T點(diǎn)擊“編輯”菜單T剪切T點(diǎn)擊“新建子程序”菜單T取一個子程序名稱t確認(rèn)t點(diǎn)擊“編輯”菜單t粘貼t加入子程序入口和出口模塊t返回主程序T點(diǎn)擊“已加載的程序”t點(diǎn)擊主程序名t將左下方窗口中的子程序圖標(biāo)拖入主程序工作區(qū)之中。7、調(diào)用范例程序Trafficlight 3 [級別3]你會細(xì)心地發(fā)現(xiàn)還有范例程序Trafficlight 3，實(shí)際上它是Trafficlight 1的另一種描述方案，兩者功能完全一樣。 Trafficlight 3屬于編程級別3。Trafficlight 3中，有一些基本模塊指令被其它種類指令代替，所以必須：重點(diǎn)閱讀:軟件手冊▲P62(7.4) ▲P65(7.5) ▲P67(7.6)8編制新的程序通過以上實(shí)習(xí)系統(tǒng)及范例程序的調(diào)試，你會產(chǎn)生改進(jìn)念頭，根據(jù)剛學(xué)到的知識，去改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)，編制新的程序。應(yīng)適可而止，因為后面的 5個程序更難。注意:▲利用文字模塊在編程清單空余處寫出創(chuàng)新流程和硬件改進(jìn)的情況，并作為文件“另存為”并重新命名文件名，存入 F:盤自己設(shè)定的文件夾之中。實(shí)習(xí)四移動門Slidingdoor、實(shí)習(xí)重點(diǎn)本實(shí)習(xí)硬件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以是實(shí)習(xí)重點(diǎn)；軟件編程模塊指令雖然與實(shí)習(xí)三相似，但編程結(jié)構(gòu)復(fù)雜多了，尤其是范例程序Slidingdoor2，所以也是實(shí)習(xí)重點(diǎn)。有些人片面地認(rèn)為：軟件編程最重要。作為一個機(jī)電一體化產(chǎn)品，其機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣結(jié)構(gòu)及程序結(jié)構(gòu)相互緊密聯(lián)系、相輔相成。如果忽視了機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)， 計算機(jī)控制就失去了目標(biāo)。同學(xué)們在改進(jìn)產(chǎn)品問題的時候，應(yīng)該全面分析三方面的結(jié)構(gòu)。、實(shí)習(xí)步驟：1明確設(shè)計任務(wù)某超市入口裝了一個數(shù)控移動門，該超市經(jīng)理請你裝配一個數(shù)控移動門模型，并且設(shè)計一個程序。具體要求是：?馬達(dá)經(jīng)過減速驅(qū)動門；?首先是關(guān)門，用開關(guān)I1控制極限位置；?如果有人要開門，則按下開關(guān)I3，門打開，用開關(guān)I2設(shè)定其極限位置；?5秒后再次關(guān)門；范例程序：※Slidingdoor1 和2。2、拼接模型按照拼接手冊P10?12提供的硬件設(shè)計方案，將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來，最后將接口板與電氣元件連線。難點(diǎn)是：△齒輪與齒條的嚙合間隙要裝配合理；△移動門軌道的定位調(diào)整要合理。3、 連接電源4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接第二步、接口板測試5、 調(diào)試范例程序Slidingdoor1點(diǎn)擊“開始”菜單T觀察門是否能關(guān)閉？T按下開關(guān) 3T門是否你打開？……T讀程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容T試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況T尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？新問題:雖然移動門工作正常，但有位顧客進(jìn)門時動作慢了一點(diǎn)，被門夾住，所以經(jīng)理要求你對軟硬件進(jìn)行改進(jìn)，要求是：增加一個光傳感器，當(dāng)光幕未被遮住時，門才能關(guān)閉；在關(guān)門過程中，當(dāng)光幕被遮住門應(yīng)立即打開；開關(guān)3按下后，只要光幕被遮住，門應(yīng)立即打開。6、調(diào)試范例程序Slidingdoor2關(guān)鍵是3個光電管數(shù)字判斷模塊（）的應(yīng)用，才能保證上述改進(jìn)要求。請同學(xué)們討論分析。7、編制新的程序通過以上實(shí)習(xí)系統(tǒng)及范例程序的調(diào)試，你根據(jù)剛學(xué)到的知識，想改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)，編制新的程序。應(yīng)適可而止，后面還有 4個實(shí)習(xí)等著你！注意:▲利用文字模塊在編程清單空余處寫出創(chuàng)新流程和硬件改進(jìn)的情況， 并作為文件“另存為”并重新命名文件名，存入F:盤自己設(shè)定的文件夾之中。實(shí)習(xí)五 溫度控制器 Temperaturecontrol一、實(shí)習(xí)重點(diǎn)本實(shí)習(xí)重點(diǎn)是：“模擬量”的自動控制；虛擬面板設(shè)計。本實(shí)習(xí)硬件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，但輸入量為模擬量，軟件有不少新的指令模塊，尤其是虛擬面板設(shè)計；因此創(chuàng)新實(shí)習(xí)又上了一個新臺階。二、實(shí)習(xí)步驟1、明確設(shè)計任務(wù)夏天到了，空調(diào)是必不可少的，請你設(shè)計一個數(shù)控空調(diào)模型，采用聚焦燈泡加熱的方法模擬室溫的上升。要求溫度傳感器不間斷地測量室內(nèi)溫度，當(dāng)室溫超過了設(shè)定溫度上限時，空調(diào)風(fēng)扇啟動；當(dāng)室溫低于設(shè)定溫度下限時，風(fēng)扇就停止，于是使室溫上升；……。并請你為溫控實(shí)驗回路編程。具體要求是：?馬達(dá)驅(qū)動風(fēng)扇作為“冷卻單元” 與接口板M1相連；聚焦燈泡作為“加熱器”與接口板 M2相連；熱敏電阻作為“溫度傳感器”與接口板 AX相連；注意:熱敏電阻的電阻值隨溫度增加而減少，所以程序中“模擬量判斷”模塊（ ）的變量值實(shí)際上是電阻值。范例程序：※Temperaturecontrol 。訂正：▲拼接手冊p14EX、EY改為AX、AY。2、 拼接模型按照拼接手冊P13?14提供的硬件設(shè)計方案，將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來，最后將接口板與電氣元件連線。3、 連接電源將穩(wěn)壓電源一端與接口板相連，另一端與? 220v電源相連，轉(zhuǎn)換成9v直流電。4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接第二步、接口板測試點(diǎn)擊“測試”菜單如果下方窗口顯示綠色，則表示連接正確；如果為紅色，則表示連接不正確，這時就需要找原因排除故障t用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 M1、M2,觀察風(fēng)吹動的方向是否朝向燈泡？觀察燈的情況。5、 調(diào)試范例程序Temperaturecontrol選擇級別3t點(diǎn)擊“開始”菜單t觀察燈是否亮？t溫度上升到一定時候燈能否滅、風(fēng)扇能否停？……讀程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容t嘗試一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況t尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？思考題：?為了保證溫控器正常工作，怎樣根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定溫度的上下限值？難點(diǎn)講解:虛擬面板設(shè)計現(xiàn)在提出一個設(shè)計新問題一一為了直接觀察溫度數(shù)值的變化，要求買 2個溫度表增加到模型中去。但也可以采用另一種設(shè)計方法：在電腦顯示器屏幕上，用軟件“虛擬設(shè)計”一個面板，面板上有2個溫度表（見程序工作區(qū)的右下方）一一上面是指針式溫度表，下面是數(shù)字式溫度表；以此代替 2個真實(shí)的溫度表。當(dāng)程序運(yùn)行時，可在虛擬溫度表上讀取溫度變化，又使程序運(yùn)行更形象化。怎樣在主程序中設(shè)計這2個虛擬溫度表呢？由于ROBOPro軟件手冊相關(guān)部分寫得不簡明，特此介紹3個設(shè)計步驟如下：步驟1:設(shè)定編程等級為“級別3”步驟2:設(shè)計虛擬顯示屏設(shè)計“指針式溫度表”：點(diǎn)擊“操作模塊”t顯示屏Meter”（儀表模塊）拖入主程序工作區(qū)宀設(shè)定溫度表的 名稱（程序中未?。┑仍O(shè)計“數(shù)字式溫度表”：“Textdisplay”（文本顯示模塊）拖入主程序工作區(qū)t設(shè)定溫度表的 名稱（程序中取為value）等。步驟3:編制溫度表輸入輸出程序段點(diǎn)擊“編程模塊”t輸入輸出T將“ :Analoginput”（模擬量輸入模塊）拖入工作區(qū)t將“767:Paneloutput”（面板輸出模塊）2次拖入工作區(qū)t右擊并選擇前面設(shè)定的名稱等t用鼠標(biāo)連線。重點(diǎn)閱讀:軟件手冊P74、P75、P72。7、編制新的程序思考題：?右擊“面板輸出”模塊時，會出現(xiàn)“面板顯示屏”窗口，窗口中有一個結(jié)構(gòu)圖讓你選擇，請分析一下是什么含義？?如何用一個長方形線框?qū)?塊溫度表圍成一個虛擬面板？?請分析右上方的3個方塊連線圖的作用？如果沒有會發(fā)生什么情況？?程序工作區(qū)的右方如果沒有虛擬溫度表，這個程序能否運(yùn)行？為什么?實(shí)習(xí)六沖壓機(jī)Stampingpress一、實(shí)習(xí)重點(diǎn)本實(shí)習(xí)的硬件結(jié)構(gòu)雖不復(fù)雜，但安裝調(diào)整有一定困難；軟件有不少新的指令模塊，又有子程序及虛擬面板設(shè)計，所以難度比較大。二、實(shí)習(xí)步驟1、明確設(shè)計任務(wù)有一家工廠安裝了一臺現(xiàn)代化數(shù)控沖壓機(jī)，廠長請你設(shè)計一個沖壓機(jī)數(shù)控模型并且編程。具體要求是：?沖壓機(jī)在一個工作周期內(nèi)對工件壓 4次；為了雙手安全，操作者雙手必須同時按下開關(guān)3和4，機(jī)器才能沖壓；為了安全，光幕若被某物遮住，機(jī)器應(yīng)立即停止；范例程序：※Stampingpress1 和2。2、拼接模型按照拼接手冊P15?17提供的硬件設(shè)計方案，將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來，最后將接口板與電氣元件連線。3、 連接電源將穩(wěn)壓電源一端與接口板相連，另一端與?220v電源相連，轉(zhuǎn)換成9v直流電。4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接第二步、接口板測試5、調(diào)試范例程序Stampingpress1點(diǎn)擊“開始”菜單t馬達(dá)帶動錘頭上升到頂t壓下開關(guān) I1使t當(dāng)光幕未被遮住、 開關(guān)3和4同時按下t錘頭下壓4次后t馬達(dá)停止t……讀懂程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容t試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況t尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？思考題:? 程序中那些模塊能確保“當(dāng)光幕未被遮住、開關(guān)3和4同時壓下”的功能？程序中那些模塊能確保“沖壓機(jī)在一個工作周期內(nèi)對工件壓 4次”的功能？程序中那些模塊能確?！?若光幕被遮住，機(jī)器應(yīng)立即停止 ”的功能？重點(diǎn)閱讀: 軟件手冊(761) ()5個模塊6、調(diào)試范例程序Stampingpress2實(shí)際上Stampingpress2 與Stampingpress1 的功能基本相同，是其另一種描述方案。難點(diǎn)講解:虛擬面板(panel)設(shè)計你在范例程序Stampingpress2 主上方看到了一個虛擬的滑塊和2個顯示屏。虛擬的滑塊用來設(shè)定每個工作周期的沖壓次數(shù)；虛擬的顯示屏用來沖壓次數(shù) (strokes/part) 和加工零件數(shù)量(numberofpartt) 。怎樣設(shè)計虛擬滑塊呢？重點(diǎn)閱讀:軟件手冊P77 ()。設(shè)計步驟：點(diǎn)擊“操作模塊/控制”中的“滑塊”(slider)并拖入工作區(qū)；右擊設(shè)定虛擬滑塊的名稱 (Slider)等t程序開始后用鼠標(biāo)拖動滑塊設(shè)定參數(shù)；為了能在2個顯示屏中顯示數(shù)據(jù)， 必須右擊子程序下方的 “面板輸入”、“面板輸出”模塊，并選擇設(shè)定的名字。?子程序stamping解讀重點(diǎn)閱讀:軟件手冊循環(huán)計數(shù)器指令全局變量指令比較指令 加法指令 賦值指令當(dāng)開關(guān)3和4同時壓下，并且光幕無遮，于是就進(jìn)入子程序；當(dāng)完成1個工作周期，就退出子程序；關(guān)鍵是比較指令（端輸入變量（沖壓次數(shù)）,B端輸入滑塊的設(shè)定值，通過比較得到是否完成了1個工作周期？7、編制新的程序思考題:1、請你在主程序中也設(shè)計一個虛擬的滑塊 ，用來控制沖壓零件最大數(shù)量 。2、范例程序Stampingpress2 工作區(qū)的右上方如果沒有虛擬滑塊，那么這個程序能否運(yùn)行？為什么？怎樣修改程序？實(shí)習(xí)七 停車欄桿 Carparkbarrier一、 實(shí)習(xí)重點(diǎn)在8個實(shí)習(xí)中，最后兩個實(shí)習(xí)一一實(shí)習(xí)七和八 ，無論機(jī)電結(jié)構(gòu)，還是程序結(jié)構(gòu)，都比前6個實(shí)習(xí)復(fù)雜。因此，是創(chuàng)新設(shè)計實(shí)習(xí)的重點(diǎn)。本實(shí)習(xí)重點(diǎn)是“密碼子程序”，尤其是按鈕面板的虛擬設(shè)計。雖然新編軟件手冊 ROBOPro編寫得不夠精簡通俗，但通過邊實(shí)習(xí)、邊閱讀，有關(guān)指令模塊可以破解，從而掌握編程技巧。二、 實(shí)習(xí)步驟1、明確設(shè)計任務(wù)停車場將正式啟用，其入口處的欄桿也安裝好了，現(xiàn)請你設(shè)計裝配一個停車欄桿數(shù)控模型，并且編制一個程序。具體要求是：?程序啟動后，欄桿要恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)；按下開關(guān)3后欄桿打開，綠燈亮；當(dāng)車輛進(jìn)入后，綠燈滅，紅燈亮；程序回到起始位置循環(huán)。范例程序：※Carparkbarrier1 和2。2、拼接模型按照拼接手冊P18?20提供的硬件設(shè)計方案，將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來，最后將接口板與電氣元件連線。要確保欄桿的頭尾與開關(guān) 1和2能有效接觸；確保蝸桿傳動嚙合間隙合理。3、 連接電源4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接第二步、接口板測試5、 調(diào)試范例程序Carparkbarrier1點(diǎn)擊“開始”菜單t光電管燈源M4亮t紅燈亮t執(zhí)行close欄桿關(guān)閉子程序t按下開關(guān)3t執(zhí)行open欄桿打開子程序t紅燈滅t綠燈亮t當(dāng)車輛進(jìn)入后產(chǎn)生脈沖信號t延時 0.5秒t綠燈滅t紅燈亮t再執(zhí)行close欄桿關(guān)閉子程序t……讀懂程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容t試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況t尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？汪意:?欄桿的關(guān)閉與打開，與馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向有關(guān)，如果欄桿動作方向反了，則調(diào)換馬達(dá)的連線即可。6修改設(shè)計任務(wù)為了加強(qiáng)停車場防盜措施，決定對每個車位欄桿加“密碼” ：廢止開關(guān)3的啟動欄桿作用；改用一個3位數(shù)密碼；請你設(shè)計虛擬的按鈕和顯示屏，對 3位密碼進(jìn)行控制。7、調(diào)試范例程序Carparkbarrier2將編程級別升至3。難點(diǎn)介紹：?虛擬按鈕與顯示屏面板設(shè)計你已經(jīng)在范例程序Carparkbarrier2 主程序的右方看到了一個虛擬的面板：探6個按鈕相當(dāng)與一個鍵盤，用鼠標(biāo)按下其中的 3個按鈕，會形成一個口令， 然后由密碼子程序Code來檢查口令是否正確？按鈕模塊的名稱分別為： 1、2、3、4、5、6。它會在Code子程序的“面板輸入”模塊 （766）中出現(xiàn)海1個顯示屏用來提示口令是否正確？顯示屏模塊 （的名稱為Text。它會在面板輸出模塊中出現(xiàn)。※文本模塊（749） 中不能輸入中文，并一定要寫上“\c”字樣，否則會發(fā)生亂碼現(xiàn)象。?子程序Code解讀由于可能有兩種情況：口令正確或不正確，所以該子程序有兩個出口 ；由6個“面板輸入”模塊（）與1個“或邏輯運(yùn)算器”組成一個“鍵盤” ，用以輸入口令；只要按下某一按鈕，就會產(chǎn)生脈沖，使等待模塊（允許程序繼續(xù)執(zhí)行？關(guān)鍵是判斷模塊當(dāng)左端輸入的數(shù)據(jù)A=1>0,那么可判斷為正確，若A=0,則為錯誤；由全局變量模塊與加法模塊統(tǒng)計按錯的次數(shù)，再通過最下方的判斷模塊 確定口令是否正確。輸入口令正確與否，由面板輸出模塊（ ）在顯示屏中顯示出來。8、編制新的程序思考題:★ ”密碼按錯的次數(shù)”不允許無限止，否則密碼容易被破譯。如何解決這一問題 ?★ 當(dāng)你給虛擬按鈕和顯示屏取了名稱后，怎樣才能在“面板輸入”模塊（ ）和面板輸出模塊（）中出現(xiàn)這些名稱？有何用途？實(shí)習(xí)八 焊接機(jī)器人 Weldingrobot一、實(shí)習(xí)重點(diǎn)本實(shí)習(xí)機(jī)電結(jié)構(gòu)比實(shí)習(xí)七復(fù)雜，但程序不如實(shí)習(xí)七，它的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn) 3個焊接位置點(diǎn)的自動控制，程序結(jié)構(gòu)也比較合理。這是本實(shí)習(xí)的重點(diǎn)。另外， 要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人程序下載模式，能脫離PC工作。、實(shí)習(xí)步驟1、明確設(shè)計任務(wù)工廠最近購買了一臺焊接機(jī)器人，由于你的模型設(shè)計及編程工作工廠非常滿意，所以又請你再擔(dān)任這項模型設(shè)計及編程任務(wù)。具體要求是：?程序啟動后，機(jī)器人要恢復(fù)到起始狀態(tài)；?要求機(jī)器人按序到達(dá)3個坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行焊接；用燈泡模擬焊槍的焊接；最后回到起始位置；下載程序，實(shí)現(xiàn)與PC脫機(jī)控制。范例程序：※Weldingrobot 。2、 拼接模型按照拼接手冊P21?23提供的硬件設(shè)計方案，將有關(guān)機(jī)械零件和電氣元件裝配起來，最后將接口板與電氣元件連線。3、 連接電源4、 連接電腦第一步、選擇COM接口連接第二步、接口板測試5、 調(diào)試范例程序Weldingrobot程序啟動t執(zhí)行HOME子程序，使機(jī)器人手臂復(fù)位,M1逆時針轉(zhuǎn)動t采用開關(guān)11限位tM1順時針轉(zhuǎn)動t當(dāng)脈沖計數(shù)器計數(shù)至設(shè)定次數(shù)時t M1停t執(zhí)行Flasing子程序，進(jìn)行焊接……讀懂程序中各個指令，并閱讀軟件手冊有關(guān)部分內(nèi)容t試著一邊修改指令參數(shù)，一邊觀察程序執(zhí)行情況t尋找存在的問題，考慮怎樣獨(dú)立編程？6、 下載模式當(dāng)PC與接口板連接在一起運(yùn)行程序時，稱為“在線模式”；當(dāng)PC與接口板脫開運(yùn)行程序時，稱為“下載模式”。步驟如下：?當(dāng)PC與接口板連接在一起時，點(diǎn)擊“下載”菜單；?選擇"flashl”t選擇"用接口板上的按鈕啟動程序運(yùn)行”t確認(rèn);?將PC與接口板脫開；若要脫開220v電源，則須在接口板上連接一個 9v直流電源；?按下接口板上的Prog按鈕（4）可啟動程序運(yùn)行；?再按下接口板上的Prog按鈕（4）可停止程序運(yùn)行。7、編制新的程序范例程序Weldingrobot 也存在缺陷：Weldingrobot 程序上沒有虛擬面板，所以程序運(yùn)行時不夠形象化；機(jī)器人手臂不能上下、前后及旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動，所以焊接功能還不夠強(qiáng)。因此請你編制新的程序加以改進(jìn)。經(jīng)過實(shí)踐，就敢于面對更復(fù)雜的機(jī)器人，控制多個馬達(dá)同時運(yùn)動，使機(jī)械手精確到達(dá)某坐標(biāo)點(diǎn)。這確實(shí)具有挑戰(zhàn)性，祝你成功！思考題：1、當(dāng)你給虛擬按鈕和顯示屏取了名稱后， 怎樣才能在“面板輸入”模塊（）和面板輸出模塊（）中出現(xiàn)這些名稱？有什麼用途？2、 通過什么手段精確控制焊槍3個定位點(diǎn)？3、 請設(shè)計一個虛擬滑塊，用來調(diào)節(jié)焊接時間的長短八，工業(yè)機(jī)器人（IndustryRobots）（一）、概述在我校引進(jìn)的慧魚模型機(jī)器人系列中，“工業(yè)機(jī)器人”的結(jié)構(gòu)是最復(fù)雜的。其機(jī)械、電氣和程序結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，將使你的拼接設(shè)計及調(diào)試程序的難度增大 .根據(jù)《工業(yè)機(jī)器入》拼接手冊，我們可拼成 4種示范性工業(yè)機(jī)器人：翻轉(zhuǎn)機(jī)（Swivelrobot）2、全自動焊接機(jī)（Weldingrobot）3、柱式機(jī)械手(Columntyperobot)4、臂關(guān)節(jié)機(jī)器人(Kink-armrobot)后面兩種屬于4自由度機(jī)器人。這4種模型既可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合起來，組成一套數(shù)控自動生產(chǎn)系統(tǒng).(二)、工業(yè)機(jī)器人的功能工業(yè)機(jī)器人用于機(jī)械制造自動化生產(chǎn)線，完成加工過程中的特定功能，例如數(shù)控自動化焊接、數(shù)控自動化搬運(yùn)工件等。(三)實(shí)習(xí)目的在學(xué)習(xí)《機(jī)器人技術(shù)起步》(Computingstart)8 個實(shí)習(xí)項目的基礎(chǔ)上，通過《工業(yè)機(jī)器人》的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高我們的創(chuàng)新設(shè)計能力。工業(yè)機(jī)器人雖然復(fù)雜，仍由基礎(chǔ)單元所組成,較復(fù)雜的機(jī)器人更接近于工程實(shí)際，對我們鍛煉的意義更大.鑒于學(xué)時較短，所以不可能對工業(yè)機(jī)器人全面創(chuàng)新。建議同學(xué)們采用《組合創(chuàng)新方法》，雖然不可能全面創(chuàng)新，但一定要有自己的創(chuàng)新特點(diǎn).例如我們從國外引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備后，在安裝、試車以及長期使用過程中，必須不斷地閱讀資料,不斷試驗，逐步消化吸收技術(shù)，不斷發(fā)現(xiàn)技術(shù)問題，由小到大不斷改進(jìn)，直至自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新，這是一個漸進(jìn)的過程.同學(xué)們通過實(shí)習(xí)，一定會發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)還存在不少問題，需要改進(jìn)與創(chuàng)新,請不要忽視局部的小改進(jìn)，這就是創(chuàng)新.我們要從整體著眼，小處著手，善于學(xué)習(xí)，善于思考，善于實(shí)踐，就能取得突破，創(chuàng)新成功.(四)，示范實(shí)例—柱式機(jī)械手(Columntyperobot)(圖8)它屬于4自由度搬運(yùn)工件機(jī)器人，下面從4個方面來分析其功能結(jié)構(gòu)與存在問題產(chǎn)品功能柱式機(jī)械手的功能是：用機(jī)械手夾持2個圓柱形工件到達(dá)特定的5個坐標(biāo)點(diǎn)—Pos5Pos1

Pos5從下面的“特定運(yùn)動坐標(biāo)點(diǎn)示意圖”中 ，“手爪”的主要運(yùn)動有 4步：⑴.首先機(jī)械手夾持第一個圓柱形工件從 Posl-Pos2;⑵?然后機(jī)械手夾持第二個工件放到第一個工件的上面，即從 Pos3-Pos4;⑶.之后機(jī)械手將二個工件一起夾持到 Posl，即從Pos2-Posl;⑷?最后機(jī)械手夾持第二個工件回到 Pos3，即從Pos5-Pos3。手爪的特定運(yùn)動坐標(biāo)點(diǎn)示意圖如下:OPos5OOPos5OPoslOPos3OOPos3地面2.馬達(dá)，傳感器?計數(shù)器運(yùn)動項目馬達(dá)限位傳感器計數(shù)傳感器立柱橫梁的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動M111I2橫梁的前后水平運(yùn)動M213I4橫梁的上下垂直運(yùn)動M315I6手爪的松開夾緊運(yùn)動M41718其中，12、I4、16、I8與脈沖輪配對使用。注意：關(guān)于脈沖計數(shù)器請參考“軟件中文手冊”P55?P56思考題：柱式機(jī)械手的機(jī)械運(yùn)動怎樣實(shí)現(xiàn)4個自由度？柱式機(jī)械手存在的問題通過試驗初步發(fā)現(xiàn)存在以下問題：⑴手爪夾緊時，其錐齒輪傳動副容 易脫落，造成手爪運(yùn)動發(fā)生故障。這里有機(jī)械結(jié)構(gòu)問題，也有程序問題，具體請同學(xué)們分析改進(jìn)

⑵.橫梁垂直上升時運(yùn)動很費(fèi)勁，具體請同學(xué)們分析改進(jìn) ?…程序要點(diǎn)⑴、子程序為了簡化程序結(jié)構(gòu)，主程序中采用了6個子程序，請閱讀“軟件中文手冊”P56?P57.⑵、變量和參數(shù)為了實(shí)現(xiàn)順序動作的控制，程序中應(yīng)用了變量和參數(shù)：變量Var用來控制馬達(dá)的運(yùn)動變量Vari-Var13控制手爪的運(yùn)動坐標(biāo),即Posl?Pos5;EA為手爪的夾緊參數(shù)。實(shí)習(xí)時請閱讀“軟件中文手冊”P55?P59，理解變量和脈沖計數(shù)的應(yīng)用⑶?顯示模塊?控制模塊實(shí)習(xí)時請閱讀“軟件中文手冊”P74?P77,理解有關(guān)模塊的實(shí)際應(yīng)用。⑷.程序流程實(shí)習(xí)過程中，結(jié)合機(jī)器人的動作和程序的動態(tài)演示，真正理解程序?調(diào)出范例程序的路徑為：Rob4圖8柱式機(jī)械手1uls^iaaitIIoIuh圖8柱式機(jī)械手■ehrikTi endh圈巴itnttHgiirtilfWhKu>IAfLhlosSCHWii'J2_Zrii1!Ike-m&zi.lrirH-g-Is (rtf3?0每「 ■-iip-iI；*」|rLln.eiqeriC燈廠丄丸：岀t.yiJl'in?Finra?lv-tK^wirrwnCl '"I■-皿r|沖"^n?iFi*1：IiJn**|j.lixj*-Ul'L斛甘邸is賈i"伙*rw>(#irno

Accuyif!'(an-nr niffrin?muwocdsapQffnofnenAccuyif!'(an-nr niffrin?muwocdsapQffnofnenApajSet4artn=349691)noesl酋induidoonelsnpjnlo?AccuSet<N&deprod34969jn3eccntidonosislamadaconstrutiopoi圖9躲避邊緣機(jī)器人九、移動機(jī)器人（一）、概述在我校引進(jìn)的慧魚模型機(jī)器人系列中，還有“移動機(jī)器人”在我校引進(jìn)的慧魚模型機(jī)器人系列中，還有“移動機(jī)器人”，根據(jù)《移動機(jī)器入》拼接手冊，我們可拼成6種示范性移動機(jī)器人:智能輪式機(jī)器人(BasicModelRobot)智能輪式機(jī)器人(BasicModelRobot)尋找光源機(jī)器人(FinderLightRobot)尋找光源機(jī)器人(FinderLightRobot)3.追蹤軌跡機(jī)器人(TrackerRobot)4.躲避障礙機(jī)器人(DetectionObstacleRobot)5.尋光避障機(jī)器人(Obstacle-LightRobot)6.躲避邊緣機(jī)器人(DetectionObstacleRobot)（二3.追蹤軌跡機(jī)器人(TrackerRobot)4.躲避障礙機(jī)器人(DetectionObstacleRobot)5.尋光避障機(jī)器人(Obstacle-LightRobot)6.躲避邊緣機(jī)器人(DetectionObstacleRobot)（二）、移動機(jī)器人的功能移動機(jī)器人用于機(jī)械制造自動化生產(chǎn)線，危險地方的物流輸送等 ，完成過程中的特定功能，例如數(shù)控自動化搬運(yùn)工件、核電站、煤礦隧道作業(yè)等。（三）、示范實(shí)例--躲避邊緣機(jī)器人（圖9）躲避邊緣機(jī)器人的功能我們要研究移動機(jī)器人的有一個非常重要的動作， 就是讓機(jī)器人如何防止跌落。大多數(shù)情況下，碰到著障礙物繼續(xù)前進(jìn)不會損傷機(jī)器人，但是如果它要從三米多高的桌子上摔下來，那肯定就摔壞了，甚至各種構(gòu)件會散成一攤。為此，我們給機(jī)器人安裝上能夠感知邊緣的傳感器 ，即為躲避邊緣機(jī)器人。躲避邊緣機(jī)器人的這些邊緣傳感器都連接在車輪上， 由車輪的前后左右移動， 激發(fā)傳感器，傳遞不同的信號。躲避邊緣機(jī)器人輪子的設(shè)計，使它們可以垂直移動；如果輪子滾過桌邊，輪子會掉下來，接觸傳感器觸發(fā)，程序就會感知到模型已經(jīng)到了懸崖，相應(yīng)會做出反應(yīng)。這個機(jī)器人總共有4個邊緣探測器（邊緣傳感器），無論前后左右，哪邊的懸崖，它都可以感覺得到。但是他沒