三自由度氣動機械手實驗指導(dǎo)書

三自由度氣動機械手實驗指皿皿皿皿皿皿TOC\o"1-5"\h\z步 □□□□□□□□□□□□□□□□□□ 81 □□€ □□□□□□□□□□□□□ ZI □□Z □□□□□□□□□□□□□ 91 □□I □ □□□Old□□□□□□91 □□91 □□□□□□□□□□□□□□Old□□巧□□91 □ □□□□Old □□□□□□□□SI□□咫 □□□□□□□□□□□□□□ Old□□SI□□SI □□□□□□□□□□□□ II□□Zl □□□□□□□□□□□□□ 9A□□01 □□II □□□□□□□□□□□□□□□□□□ 6 □□01 □□□□□□□□□□□□ 9A□□8 □□6 □□□□□□□□□□□ L □□8 □□□□□□□□□□□□□ 9 □□L □□□□□□□□□□□□□ 9 □□9 □□□□□□□□□□□□步□□9 □□□□□□□□□□□□□□ g □□步 □□□□□□□□□□ Z □□□□□□□□□□□I□□實驗1氣動機械手拆裝實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合學(xué)過的機械制圖相關(guān)知識，對三自由度氣動機械手進行拆裝實驗，對每個零部件進行辨識。在拆裝過程中，要學(xué)會分解拆卸順序，正確地使用工具， 為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過該氣動機械手的拆裝，學(xué)會如何辨識零件， 學(xué)習(xí)如何對一臺設(shè)備設(shè)計合理的拆裝順序，同時， 也要學(xué)習(xí)對于一些特殊零件的養(yǎng)護知識。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《機械制圖》 、《互換性及技術(shù)測量基礎(chǔ)》等課程的相關(guān)內(nèi)容。實驗要求要求同學(xué)們在動手拆之前，先對機械手進行組成分析，并提出初步的拆卸順序。經(jīng)過老師審核后，找齊所需工具，學(xué)會如何應(yīng)用這些工具，然后進行拆卸。拆卸完成后，要將零件歸類，清洗，并對其中一些零件進行養(yǎng)護，養(yǎng)護好進行安裝。安裝好后，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查，要進行運轉(zhuǎn)調(diào)試。調(diào)試無誤，完成實驗報告。實驗步驟分析機械手的組成，提出拆卸順序，交指導(dǎo)老師審核；根據(jù)需要，提出工具表；按照工具表，領(lǐng)取工具，并學(xué)習(xí)應(yīng)如何應(yīng)用；按照拆卸順序，進行操作；將拆卸下來的零件歸類，清洗和養(yǎng)護；拆卸好及部分零件養(yǎng)護后，交指導(dǎo)老師檢查。檢查合格后，進行安裝；安裝好后，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查無誤后，進行調(diào)試；調(diào)試正常后，整理工具，進行總結(jié)和撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備工具、機械手、黃油、萬用電表、氣泵等。實驗報告對機械手進行分析，提出拆卸步驟；應(yīng)用工具說明；拆卸中出現(xiàn)的問題以及這些問題的解決；

思考：通過拆卸發(fā)現(xiàn)該機械手中哪個地方的設(shè)計是不合理的，應(yīng)如何改進。實驗2氣動機械手的測繪實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合學(xué)過的機械制圖及互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)等相關(guān)知識，對三自由度氣動機械手進行測繪。測并將測繪圖紙交學(xué)習(xí)充分運用手中的工具，然后與其他組并將測繪圖紙交學(xué)習(xí)充分運用手中的工具，然后與其他組指導(dǎo)老師批閱，著重檢查零部件的標注信息。通過測繪，使同學(xué)們學(xué)會對一個設(shè)備的測繪方法。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《機械制圖》 、《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》等課程的相關(guān)內(nèi)容。其中，主要是通過對機械手的測繪，學(xué)習(xí)如何對測繪的零部件進行正確的標注，包括尺寸、公差及零部件之間的配合關(guān)系。實驗要求要求同學(xué)們在測繪之前， 根據(jù)合理的拆卸順序， 對機械手進行快速拆卸。對每個零件如何進行正確的測量， 然后選擇合適的表達方式， 將該零件或部件表達出來。同學(xué)的測繪結(jié)果進行比較，并弄明白不一樣的地方，判斷正誤，完成實驗報告。實驗步驟按照工具表，領(lǐng)取工具，分組；對機械手進行快速拆卸；對拆卸下來的零部件進行清洗，擦拭，并進行分類；對零部件進行測繪；將測繪結(jié)果與其他組同學(xué)的測繪結(jié)果進行比較，找出不同，判斷正誤；安裝機械手，交回工具，完成實驗報告。實驗儀器和設(shè)備測繪工具、拆卸工具、機械手。實驗報告拆卸后機械手的零部件分類，指明哪些是加工件，哪些是標準件（外購件）零部件的測繪結(jié)果；測繪中出現(xiàn)的問題以及這些問題的解決；思考：為什么不同組間測繪結(jié)果會不一致，判別哪個更合理。實驗3氣動元器件認知及氣路連接實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《液壓與氣壓傳動》課程的相關(guān)知識，對機械手的各部分進行拆卸，對其中所涉及的氣動元器件進行認知，畫圖，并連接氣路。 通過該實驗使同學(xué)們認識該機械手中所應(yīng)用到的各氣動元件， 學(xué)會其基本的應(yīng)用方法，學(xué)習(xí)其養(yǎng)護知識。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面：該實驗涉及《液壓與氣動傳動》課程的相關(guān)知識。主要涉及《液壓與氣壓傳動》中氣泵、消聲器、氣壓表、空氣濾清器、減壓閥（三聯(lián)件） 、電磁閥、三通、匯流板、消聲塞堵、直通、減徑多通、管塞、快速接頭、氣管、 TN型、MAL型、SDA型氣缸等氣動元器件。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識，辨識各個氣動元件，并能正確連接，完成實驗報告。實驗步驟對照機械手實物，認知各種氣動元件，并畫出其圖形及符號；拆卸機械手的氣動元器件部分；根據(jù)機械手連接，完成其各氣動元件的連接原理圖，并說明元件放置次序的原因；氣路拆分與連接；對氣動元器件進行養(yǎng)護；安裝機械手，在老師檢查無誤后，撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備氣泵、機械手、工具。實驗報告按照上述步驟要求，畫出各氣動元件的圖形符號，并用線條按真實的機械手裝置進行連接；畫出各氣動元器件的等軸測圖；寫明各氣動元器件的養(yǎng)護方法；思考：如果調(diào)節(jié)各氣缸的運行速度。實驗4單片機鍵盤識別及應(yīng)用實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《單片機原理與應(yīng)用》課程及機械手手柄原理圖，對機械手手柄的鍵盤部分進行認知，并編程。通過該實驗可以使同學(xué)們認知機械手手柄的各部分及其連接關(guān)系，為后續(xù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《單片機原理與應(yīng)用》課程的按鍵識別及編程知識。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識，先應(yīng)用萬用電表，對機械手手柄的按鍵各條線進行測量，弄清楚各個按鍵的連接方式。在清楚連接原理的基礎(chǔ)上，進行編程，實現(xiàn)各功能信號的拾取，完成實驗報告。實驗步驟對照機械手手柄的鍵盤實物，看懂電路原理圖；根據(jù)機械手手柄的電路原理圖，編寫各按鍵的識別軟件，及串行口調(diào)試；撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備機械手手柄、STC型單片機編程器、計算機、萬用電表。實驗報告按照上述步驟要求，畫出機械手手柄的電路原理圖；按照機械手的功能要求，設(shè)定手柄各按鍵的功能；思考：如何設(shè)置按鍵的信號線使檢測按鍵比較方便編程。實驗5機械手手柄液晶顯示編程實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《單片機原理與應(yīng)用》課程及機械手手柄原理圖，對機械手手柄的各部分進行認知，并編程顯示。通過該實驗可以使同學(xué)們認知機械手手柄的各部分及其連接關(guān)系，為后續(xù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《單片機原理與應(yīng)用》課程的相關(guān)內(nèi)容，涉及按鍵識別與 LCM液晶編程訓(xùn)練。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識，在清楚原理圖的基礎(chǔ)上，進行編程，完成各功能信號輸出及動作文字顯示，完成實驗報告。實驗步驟.對照機械手手柄的實物，看懂電路原理圖；.根據(jù)機械手手柄的電路原理圖，編寫各按鍵的識別及 LCM液晶顯示；撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備機械手手柄、STC型單片機編程器、計算機。實驗報告按照上述步驟要求，畫出機械手手柄的電路原理圖；按照機械手的功能要求，設(shè)定手柄與控制器之間的信號協(xié)議；編程使開機時在手柄的 LCM液晶上顯示“三自由度氣動教學(xué)機械手” 字樣，并進行自檢， 然后當(dāng)按鍵時，顯示該鍵的功能，并向串行口輸出該功能信號。思考：如何設(shè)置信號協(xié)議使傳送的數(shù)據(jù)盡可能少。實驗實驗#氣動機械手雙單片機控制實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《工業(yè)機器人設(shè)計》及《單片機原理與應(yīng)用》課程及機械手控制器的原理圖，設(shè)計基于單片機的機械手控制器， 實現(xiàn)應(yīng)用單片機對機械手的控制。 通過該實驗可以使同學(xué)們認知如何應(yīng)用單片機對機械手進行控制，為后續(xù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗，涉及《單片機原理及應(yīng)用》及《工業(yè)機器人設(shè)計》課程的相關(guān)內(nèi)容。其中《單片機原理及應(yīng)用》中主要涉及到單片機信號輸入及輸出，以及單片機之間的串行通訊等內(nèi)容的編程訓(xùn)練； 《工業(yè)機器人設(shè)計》課程中主要涉及到機械手控制各自由度的運動，如何實現(xiàn)各自由度之間運動的協(xié)調(diào)等內(nèi)容。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識，對手柄的通訊協(xié)議進行修改，結(jié)合機械手控制器，完成各功能信號輸入、輸出及與單片機之間的通訊，完成實驗報告。實驗步驟看懂基于單片機的機械手控制原理圖；設(shè)定機械手的運動順序；編程，完成單片機對機械手的運動控制；機械手操作驗證；撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備氣泵、機械手、 STC型單片機編程器、計算機。實驗報告畫出基于單片機的控制電路原理圖；設(shè)定機械手的運動順序；畫出程序流程圖；給出控制程序代碼；思考：光耦在該控制板上的作用。4.4.思考：如何簡潔地實現(xiàn)觸摸屏對 PLC的控制。4.4.思考：如何簡潔地實現(xiàn)觸摸屏對 PLC的控制。實驗12基于PLC控制的機械手控制界面設(shè)計實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《 PLC與電氣控制》課程及機械手控制器的原理圖，設(shè)計基于觸摸屏界面的機械手控制器，實現(xiàn)應(yīng)用觸摸屏界面對機械手進行控制。 通過該實驗可以使同學(xué)們學(xué)習(xí)如何對觸摸屏界面進行編程， 為后續(xù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《PLC與電氣控制》課程的相關(guān)內(nèi)容，主要包括 PLC應(yīng)用界面的編程，以及觸摸屏界面與PLC的通訊等知識。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識， 設(shè)計PLC觸摸屏界面及其與 PLC的通訊協(xié)議，完成各功能信號輸入、輸出及與控制器之間的通訊，完成實驗報告。實驗步驟按照機械手運動功能要求，設(shè)計觸摸屏界面并編程；連接觸摸屏界面與 PLC；編程設(shè)計完成觸摸屏界面與 PLC的通訊；進行調(diào)試；撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備PLC、觸摸屏、計算機。實驗報告按照機械手運動功能要求，設(shè)定觸摸屏界面；寫明編程過程；畫出觸摸屏界面與 PLC連接的電路原理圖；實驗13氣動機械手手柄與PLC的通訊實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《PLC與電氣控制》課程及機械手手柄原理圖，設(shè)計機械手手柄與 PLC的通訊協(xié)議，并編程實現(xiàn)。通過該實驗可以使同學(xué)們認知機械手手柄的信號輸出與 PLC的連接關(guān)系，為后續(xù)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《單片機原理與應(yīng)用》及《 PLC與電氣控制》課程的相關(guān)內(nèi)容。其中《單片機原理與應(yīng)用》中主要涉及到機械手手柄的按鍵識別及 LCM液晶顯示、單片機串行輸出等編程訓(xùn)練； 口PLC與電氣控制》課程中主要涉及到信號的輸入，以及單片機及 PLC通訊的信號電平轉(zhuǎn)換等。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識，對手柄的通訊協(xié)議進行修改，結(jié)合 PLC編程，完成各功能信號輸出及與PLC通訊，完成實驗報告。實驗步驟按照通訊要求，設(shè)定手柄與 PLC的通訊協(xié)議；按照通訊協(xié)議，連接電路，特別注意其電平的轉(zhuǎn)換設(shè)計；編寫機械手手柄內(nèi)的匯編語言程序，實現(xiàn)通訊協(xié)議；PLC編程，實現(xiàn)通訊協(xié)議；機械手操作驗證撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備氣泵、PLC、機械手、STC型單片機編程器、計算機。實驗報告.按照機械手運動功能要求，闡明手柄與 PLC之間的通訊協(xié)議；.畫出機械手手柄與 PLC連接的電路原理圖；.單片機編程及 PLC編程，給出匯編語言程序框圖及原代碼，給出 PLC梯形圖；.思考：如何設(shè)置信號協(xié)議使傳送的數(shù)據(jù)盡可能少。實驗14基于PLC與計算機通訊的機械手控制實驗實驗?zāi)康慕Y(jié)合《PLC與電氣控制》課程所學(xué)相關(guān)知識，設(shè)計 PLC與計算機進行實時通訊的計算機控制實驗。計算機作為上位機， 可隨時改變PLC的控制參數(shù)，并把參數(shù)傳送到 PLC中,然后PLC根據(jù)這些參數(shù)驅(qū)動機械手完成相關(guān)動作。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《PLC與電氣控制》及《計算機高級語言編程》等課程的相關(guān)內(nèi)容。其中主要涉及 《PLC與電氣控制》課程的如何控制執(zhí)行件及如何與計算機實時通訊等內(nèi)容； 《計算機高級語言編程》涉及如何進行編寫 PLC實時控制系統(tǒng)的界面等內(nèi)容，及如何完成與 PLC的通訊，將實時控制數(shù)據(jù)傳送到 PLC。實驗要求要求同學(xué)們利用學(xué)過的知識，結(jié)合 PLC與計算機編程，完成各功能信號輸出及與 PLC通訊，實現(xiàn)對機械手的控制，并完成實驗報告。實驗步驟按照通訊要求，選擇計算機與 PLC的通訊協(xié)議；按照通訊協(xié)議，連接電路，特別注意其電平的轉(zhuǎn)換設(shè)計；PLC與計算機編程，實現(xiàn)實時通訊；機械手操作驗證；撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備氣泵、 PLC、機械手、計算機。實驗報告.闡明選擇的計算機與 PLC之間的通訊協(xié)議；.畫出機械手與 PLC連接的電路原理圖；.給出PLC梯形圖和計算機程序框圖及原代碼；.思考：如何選擇通訊協(xié)議使傳送的數(shù)據(jù)盡可能少。實驗實驗15氣動機械手的PLC控制實驗實驗實驗15氣動機械手的PLC控制實驗實驗?zāi)康木C合運用所學(xué)《 PLC與電氣控制》、《機電傳動控制》及《液壓與氣壓傳動》課程的相關(guān)知識編寫程序，控制氣動機械手完成設(shè)定的動作循環(huán)，此程序應(yīng)具有手動、自動切換等功能。實驗內(nèi)容所涉及課程或相關(guān)課程的知識面該實驗涉及《 PLC與電氣控制》及《液壓與氣壓傳動》等課程的相關(guān)知識，要求同學(xué)們利用所學(xué)習(xí)過的 PLC編程語言設(shè)計梯形圖控制程序，實現(xiàn)對電磁閥與氣缸的控制，以及對步進電機的控制。實驗要求要求編程實現(xiàn) PLC與機械手手柄通訊控制機械手運動，實現(xiàn)機械手各自由度的動作以及手爪的開合，完成實驗報告。實驗步驟設(shè)計機械手動作循環(huán)；.設(shè)計并搭接PLC的外圍電路；.利用編程軟件進行 PLC編程，并下載，離線調(diào)試；.離線調(diào)試成功后，連接電路調(diào)試，完成對機械手的運動控制；.撰寫實驗報告。實驗儀器和設(shè)備計算機、PLC、機械手、PLC編程軟件。實驗報告.給出PLC控制程序梯形圖、電氣原理圖與氣動系統(tǒng)原理圖；總結(jié)程序編寫和調(diào)試中的經(jīng)驗和體會；思考：改變動作順序和動作節(jié)拍修改程序并調(diào)試。實驗實驗17氣動機械手搬運鋼球設(shè)計實驗實驗16氣動搬運機械手協(xié)同作業(yè)實驗實驗?zāi)康耐ㄟ^該實驗，使同學(xué)們熟悉一臺計算機帶兩臺機械手的控制系統(tǒng)，學(xué)習(xí)如何設(shè)定順序控制，掌握基通過該實驗，使同學(xué)們熟悉一臺計算機帶兩臺機械手的控制系統(tǒng)，學(xué)習(xí)如何設(shè)定順序控制，掌握基于單片機的小型集散控制系統(tǒng)設(shè)