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学士学位论文--巡边小鼠.doc

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资源描述

1、佳木斯大学机械设计制造及其自动化专业(卓越工程师)设计说明书实践教学环节课程名称机电产品设计课程编码佳木斯大學机械设计制造及其自动化专业(卓越工程师)设计说明书(机电产品设计)题 目: 巡边小鼠 学 院:机械工程学院 专 业:机械设计制造及其自动化 _姓 名: 赵兴川 _指导教师: 颜兵兵 _完成日期: 2012年7月4日_佳木斯大学机械工程学院2012年7月摘要巡边小鼠运用仿生学的理念,制作的机器老鼠活像一只沿着墙唧唧喳喳走的老鼠。本文介绍了其课题背景,国内外研究现状和结构设计思路,电路设计思路以及三维建模与亲自实际制作过程。实现了像实际中老鼠沿墙走的功能,其操作简单易行,在未来的机器人技术

2、中必将有关阔的发展空间。关键词 机器鼠;巡边;发展空间AbstractTour the idea of using the mice bionics, making machine like a mouse along the wall of the chirp mouse go. This paper introduces the background of the subject, the research situation and structure design idea, circuit design ideas and 3 d modeling and personally ac

3、tual production process. Realize the actual along the wall like rat in the function of the walk, the operation is simple, and in the future the robot technology about the development of the rich will space.Keywords machine rat; tour edge ;development space.IV目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1课题背景11.2国内外研究背景1

4、第2章 本体结构设计32.1基本原理32.1.1运动方式32.1.2驱动机理32.2数学建模42.3本章小结4第3章 控制电路设计5第4章 三维建模84.1画pvc槽84.2开关124.3 电池134.4电池盒144.5电路板164.6滚珠184.7后腿184.8 M2螺杆194.9螺母214.10马达224.11脑袋244.12排针254.13碰触开关264.14曲别针274.15装配284.16本章小结34第5章 实物制作355.1准备工作355.2制作过程365.2.1传感器365.2.2电源375.2.3开关375.2.4电路375.2.5装饰385.3本章小结38结论39致谢40参考

5、文献41第1章 绪论1.1课题背景家鼠由于长期在黑暗中生活,视力和方向感是很差的,不沿墙跑,一是找不清方向,二是跑步了直线,拐来拐去的。“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。目前在西方国家,机械宠物十分流行,其次,过去、现在甚至未来,对仿生机械(器)的研究,都是多方面的,也就是既要发展模仿人的机器人,又要发展模仿其他生物的机械(器)。机器人未问世之前,人们除研究制造自动偶人外,对机械动物非常感兴趣,如传说诸葛亮制造木牛流马,现代计算机先驱巴贝吉设计的鸡与羊玩具,法国著名工程师鲍堪松制造的凫水的铁鸭子等,都非常有名。仿生机械具有关阔的发展与研究空间,而本项目正是应用仿生学理念研究

6、制作的机器鼠。1.2国内外研究背景我国在模块化机器人领域的研究工作开展得比较晚,现在还处于起步阶段,只有少数高校和科研院所对重构机器人进行了研究。其中,哈尔滨工业大学已经完成了其第1代模块化机器人Modularse-freconifgurableRobotI(HiMtSRI)的设计,搭建了一个具有20个模块的实验系统,提出了一种基于子单元的分层规划方法,并进行了部分模块自重构运动及非重构运动实验,取得了较好的效果现在已完成了H iMt SR II的机构和控制系统软、硬件的设计与实现在国外自重构机器人研究的基础上,上海交通大学机器人研究所设计开发了一种新型的网格型雌雄同体的自重构模块化机器人。该

7、机器人的基本模块按功能划分成:连接(感知)元、通信元、能源元、控制元4个部分。连接(感知)元负责模块局部与全局的接口处理;通信元进行消息的传递;能源元由直流电动机、减速器及一些机械传动装置组成,驱动系统运行,控制元由微处理器组成,具有一定的计算能力和行为控制机制模块化重构机器人面临的挑战:(1)最急需解决的一个问题就是通用模块的设计,以提高模块的适用范围。(2)机器人认识和学习能力的提升。因为模块化机器人最大的优点就是可以在未知的环境中完成任务,因此提高机器人的学习能力就成为判断机器人性能的一个重要方面,当遇到一种新的问题后,系统可以自动将问题和处理方法按编码规则储存起来逐步提高机器人处理问题

8、的能力。同时,机器人还要具有自我修理、自我支撑的能力。(3)寻找能够充分体现模块化重构机器人优势的应用场合。这也成为了科研人员的一项难题,因为只有强大的市场需求,才能进一步推动机器人技术的发展。模块化的可重构机器人是机器人领域中新兴起的一个研究方向,同时,也是当前机器人学研究领域的一个热点和难点。在过去的20年中,模块化机器人的研究经历了从最初的概念性研究到实体机器人制作的整个过程,并已经在工业领域得到了实际应用。20世纪90年代初,Chirikjian和Murata等人根据模块化机器人在未来的发展趋势,提出了点阵晶格式重组系统;Yim提出了基于链式结构的系统。随后,自重构机器人开始在世界各国

9、得到了极大的发展,尤其是日本和美国在这方面的发展最为迅速。美国、日本的一些大学和科研机构对重构机器人的重构技术、变形策略、运动规划、控制算法、体系结构和协同控制等方面进行了广泛而深入的研究,机器人的重构方式也由最初的静态可重构方式发展为动态的自重构方式,并建立了多种模型实验系统,不论是在技术上还是性能上这一研究都取得了很大的进步。由于市场全球化的竞争,机器人的应用范围要求越来越广,而每种机器人的构形仅能适应一定的有限范围,因此机器人的柔性不能满足市场变化的要求,解决这一问题的方法就是开发可重构机器人系统,它是由一套具有各种尺寸和性能特征的可交换的模块组成,能够被装配成各种不同构形的机器人,以适

10、应不同的工作。因此可重构机器人系统的研究已引起越来越多的研究者和工业应用的兴趣。-41-第2章 本体结构设计本项目介绍的是一个既简单又有趣的巡边机器人,可以自主的沿着墙壁的边缘行走,这和老鼠的行为很像,为此再加上专门的造型设计,俨然一只在黑暗中偷偷摸摸的狡猾老鼠。通常要实现类似沿墙走的功能,往往需要红外线或者超声波等之类较为高级的传感器,且还要加上复杂的控制电路,而本项目却是用简单到仅有几个开关就能实现同样的效果,可以说是非常值得推荐的一个项目。2.1基本原理本项目采用的是与PVCBOT7号类似的三轮传动结构,不过是其的反向应用,即两个主动轮作为后轮,一个传动轮作为前轮,就相当于倒着开的三轮小

11、车。2.1.1运动方式本项目机器人的运动机理与PVCBOT1号的运动机理类似,不同是原来的前进变为后退,原来的后退变为前进,而左右拐弯的原理则基本不变。控制前面两个轮子的转动方向就可以控制整个机器人行进的方向:(1)左右两个后轮都向前转,则机器人向“正前方”直线前进;(2)左右两个后轮都向后转,则机器人向“正后方”直线倒退;(3)左后轮向前转,右后轮向后转(或不转),则机器人将以前轮为轴心顺时针转动,即实现向“右前方”转弯前进;(4)右后轮向前转,左后轮向后转(或不转),则机器人将以前轮为轴心逆时针转动,即实现向“左前方”转弯倒退。2.1.2驱动机理在机器人的一侧前端用钢丝做了一根触须,通过触

12、须感应是否挨着墙壁,假如远离墙壁则控制整体往墙壁靠,假如过于靠近墙壁则控制整体离开墙壁,让整体出于“远离靠近再远离再靠近”的动态平衡中,就可以沿着墙壁的走向一直前进。触须是安装在挨着墙的身体一侧的,且控制两个后轮轮流转动前进:触须远离墙时控制处于墙外侧的后轮转动,即让整体往墙内侧转向前进;触须碰到墙壁时控制处于墙内侧的后轮转动,即让整体往墙外侧转向前进。(1)默认状态下,远离墙壁,触须不触发,左后轮转动,右后轮不转动,则整体往墙内侧转向前进;(2)整体继续往墙内侧转向前进。(3)当足够靠近墙壁时,触须碰到墙壁触发,左后轮不转动,右后轮转动,则整体往墙外侧转向前进,即让整体不至于过于靠近墙壁,而

13、是向墙外侧转出;(4)由于触须是机械式的触发,有一定的惯性,即在整体已经转向墙外侧的时候,触须的触发不会马上释放,而是会有一定的延时,也就是让整体向墙外侧转出的过程会持续一定的时间;(5)整体继续向墙外侧转出;(6)当远离墙到一定程度时,触须的触发释放,左后轮重新转动,右后路停止转动,则整体开始往墙内侧再转向前进,即重新回到以上第1步,由此循环往复如图2-1所示。图2-1 运动方式2.2数学建模1.电动机对中心轴的转动惯量JZ=1/2mR2,动力矩M=J。2.静滑动摩擦Fmax=fsFn,动滑动摩擦F=mg。3.电机转动=t,s=r,速度v=r,转速n=60/2。4.做功W=FS,功率P=FV

14、,动量矩Mo(mv)=rmv,角动量L=J。5.动力矩M=Fd。2.3本章小结本章小结:通过电路图我们能清楚的看到,机器鼠在沿墙走时,右后腿不断推动前进使之逐渐靠近墙壁。当足够近时,触须被墙壁触动也就是碰触开关被触动,使得左腿运动,右腿停止运动,小鼠远离墙壁,如此往复。电路设计合理单易行。人工操作简单。第3章 控制电路设计本项目的电路非常简单,由一个最基本的电学电路组成。1机器人的动力是由两个直流电机提供的,众所周知,直流电机的两个电极连接直流电源,接通电源则电机转动前进;2电源为两节7号电池组成的电池组,电池组同一时间只为其中一个电机供电。如果身体往墙内侧转则是驱动外侧的轮子转动,而身体往墙

15、外侧转则是驱动内侧轮子转动(如图3-1所示)。图3-1 电路图3通过三引脚的碰撞开关,可以控制电池组为哪一个电机进行供电,而碰撞开关则连接触须,触须被挤压则碰撞开关被触发。如图3-2所示。图3-2 控制原理图4机器人头部有一根钢丝作的触须,触须分别连接在碰撞开关上。(1)没有靠着墙壁时,触须没有被挤压,不触发碰撞开关,碰撞开关默认的通路,给外侧的电机供电,外侧电机转动而内侧电机不转动,则身体转向往内侧墙上靠并前进;(2)碰到墙壁时,触须被挤压,触发碰撞开关,碰撞开关断开默认通路,连接另外的一组通路,给内侧电机供电,内侧电机转动而外侧电机不转,则身体转向墙外侧并前进;(3)身体转向墙外侧前进一定

16、距离,触须离开墙壁,转回以上第一步图如图33所示。这里给出完整的电路原理如图3-3所示。图3-3 电路原理图本项目以PVC-Robot A型平台车为基础,以杜邦线和排针为主要连接方式,电路焊接示意图如图3-4和protel电路图如图3-5所示。图3-4 电路焊接示意图3-5 Protel电路图本章小结:在控制电路设计方面,通过与碰触开关被点碰来实现切换电路,在没碰之前,电路控制机器鼠的右后马达驱动,当遇到墙壁触动开关使电路切换,改为左后马达相连的电路开通,前一回路切断,从而智能化的控制小鼠沿着墙壁行走。第4章 三维建模4.1画pvc槽Step 1.文件新建打开如图4-1所示。图4-1 文件打开

17、step 2.点选零件输入名称使用缺省模板确定。如图4-2所示。图4-2 点选零件step 3.拉伸放置定义选TOP面如图4-3和4-4所示。图4-3 点选拉伸图4-4 选TOP面step 4.画出槽的截面图编辑尺寸打钩。如图4-5和4-6所示。 图4-5 草绘图4-6 预览step 5.输入尺寸预览打钩。如图4-7和4-8所示。图4-7 编辑尺寸图4-8 完成step 6.挖孔:拉伸去除材料放置定义点选挖孔的面草绘。step 7.草绘参照。如图4-9所示。图4-9 选参照step 8.在相应位置画出圆孔编辑其尺寸打钩。如图4-10所示。图4-10 画圆孔step 9.点最后一个拉伸至选定面在

18、图中点选该面。如图4-11所示。图4-11step 10.点最后一个拉伸至选定面在图中点选该面。如图4-12所示。图4-12 完成4.2开关step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面。如图4-13所示。step 2.草绘出开关主体截面编辑尺寸打钩输入其高度打钩。如图4-14所示。图4-13 草绘 图4-14 开关主体step 3.画键槽:拉伸去除材料放置定义草绘编辑槽的尺寸打钩。如图4-15和图4-16所示。图4-15 草绘键槽 图4-16 键槽step 4.同样拉伸出开关三个接触脚和开关手柄完成如图4-17所示。图4-17 完成4.3 电池step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义T

19、OP面。如图4-18所示。图4-18 电池主体step 2.点选拉伸放置定义草绘画出正极截面编辑其尺寸打钩。如图4-19所示。图4-19 正极step 3. 倒圆角点选点选电池的上下圆边及正极边。如图4-20所示。图4-20 边倒角输入圆角半径打钩完成。4.4电池盒step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面拉伸。如图4-21所示。图4-21 草绘step 2.拉伸出左右板。如图4-22所示。图4-22 拉伸左右板step 3.画加强筋:点选基准平面点选RIGHT面使其偏移加强筋厚度的一半将其设为新面DTM1。step 4.在槽的中部设置新基准面。图4-23所示。图4-23 加强筋ste

20、p 5.草绘出加强筋的横截面打钩完成,然后拉伸去除材料,挖出圆孔完成如图4-24所示。图4-24 完成4.5电路板step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面拉伸出一薄板。如图4-25所示。图4-25 薄板step 2.拉伸出一圆孔如图4-26所示。图4-26 拉出圆孔step 3.点选圆孔,点选阵列选尺寸阵列。如图4-27所示。图4-27 点选阵列step 4.点选项目输入圆孔间距和个数如图4-28所示。图4-28 完成4.6滚珠step 1.同上文件新建打开旋转放置定义TOP面。如图4-29所示。图4-29 草绘step 2.草绘出滚珠截面的一半编辑尺寸打钩。如图4-30所示。图4-

21、30 在滚珠上拉伸去除材料。4.7后腿step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面草绘如图4-31所示。图4-31 后腿主体step 2.拉伸去除材料打钩完成。如图4-32所示。图4-32 完成4.8 M2螺杆step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面草绘画出螺帽如图4-33所示。图4-33Step 2.在螺帽上拉伸出螺杆如图4-33所示。Step 3.点选边倒角编辑其尺寸打钩如图如图4-34所示。图4-33螺杆 图4-34倒角Step 4.做螺纹:插入修饰螺纹螺纹曲面起始曲面方向长度主直径如图4-35和4-36所示。图4-35 螺纹图4-36 完成4.9螺母Step 1.同上文

22、件新建打开拉伸放置定义TOP面草绘如图4-37所示。图4-37Step 2.旋转去除材料放置定义FRONT面如图4-38和图4-39所示。图4-38 旋转切除图4-39 完成4.10马达Step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面草绘如图4-40所示。图4-40 马达主体Step 2.点选草绘放置定义草绘出其截面如图4-41和图4-42所示。图4-41 马达顶部图4-42 完成Step 3.点选拉伸去除材料放置定义该原面上如图4-43所示。图4-43 草绘齿轮槽Step 4.选中拉伸出的这一槽点选阵列选轴阵列如图4-44所示。图4-44 完成4.11脑袋Step 1.同上文件新建打开拉伸

23、放置定义TOP面草绘如图4-45所示。图4-45 脑袋主体Step 2.拉伸放置定义草绘如图4-46所示。图4-46 画上眼睛4.12排针Step 1同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面草绘如图4-47和4-48所示。图4-47 排针主体图4-48 完成4.13碰触开关Step 1.同上文件新建打开拉伸放置定义TOP面草绘如图4-49所示。Step 2.设置一斜基准面插入扫描伸出项定义截面如图4-50所示。图4-49 打孔拉斜面 图4-50 完成4.14曲别针Step 1.同上文件新建打开插入扫描伸出项草绘定义截面如图4-51所示。图4-51 曲别针4.15装配Step 1.新建文件组件设计输

24、入名称使用缺省模板确定。点选装配Step 2.点选装配的主体打开PVC槽点选如图4-52所示。图4-52 槽主体Step 3.点选装配将电池盒打开点选对齐选中二者中相对的轴线点选放置新建约束按CTRL及鼠标左和右键调整其姿态点选配对。如图4-53所示。step 4.再新建对其约束使电池盒放于正中如图4-54所示。图4-53 对齐约束 图4-54 装电池step 5.装配螺钉:装配打开点选螺钉将螺钉轴线与孔的轴线对齐放置新建约束匹配。如图4-55所示装后腿:装配打开点选后腿将PVC槽与后腿的相对孔对齐配对调整姿态 对齐。图4-55 后腿Step 6.装碰触开关:装配打开点选碰触开关将PVC槽与开

25、关孔对齐新建约束配对调整姿态对齐再装上螺钉与螺母同上如图4-56所示。图4-56 装碰触开关step 9.装马达:装配打开点选马达点选马达与后腿的相对面使之配对调姿对齐。step 10.装脑袋:点选基准平面点选上面点一轴旋转角度设为基准面装配打开点选脑袋 调姿配对新建约束对齐。step 11.装开关:装配打开点选开关调姿配对对齐配对。step 12.装电路板:装配打开点选电路板调姿配对对齐如图4-57所示。图4-57 完成step 13.装排针:装配打开点选排针调姿时使排针与电路板相对的轴线相对对齐配对。step 14.装曲别针:装配打开点选曲别针点选曲别针与PVC槽相对面相切如图4-58所示

26、。step 15.装滚珠:装配打开点选滚珠点选插入点选曲别针与滚珠的轴线插入。图4-58 装曲别针和滚珠step 16.装电池:装配打开点选电池使电池与PVC相对配对调姿相切相切如图4-59所示。图4-59 装电池step 17.总装配图如图4-60所示。图4-60 总装配图step 18.CAD图如图4-61所示。图4-61 主视图图4-61 俯视图图4-61 左视图4.16本章小结本章小结:三维建模部分主要用到了PROE软件。先将一个个零件画出来,每个零件有各自的形状特点,根据各自的形状特点绘制出来。然后根据所制作的机器鼠的实际形状和结构,把一个个零件组装再现,这样我们就建立了三维图形。第

27、5章 实物制作5.1准备工作本项目需要的器材主要包括:PVC线槽、PVC-Robot A型基础平台小车、碰撞开关、拨动开关、螺丝、排针等。本项目采用宽度为2.5CM的PVC线槽,另外还有2节7号干电池,一套PVC-RobotA 型基础平台车如下表。表一基础材料选项名称规格数量备注1必选PVC线槽宽度2.5CM2必选BEAM小车底盘PVCBOT A型平台车1套3必选干电池/充电电池7号2节表二本项目的其他主要器件名称规格数量 用途 1电池盒7号电池盒 1个电源2碰撞开关行程开关1个障碍探测 3拨动开关小拨动开关1个电源开关4电路板电路实验板/万用板/洞洞板1块5电路导线红/黑2根电路连接6排针2

28、针2个连接电机7钢丝不锈钢丝1段探测触须8接线端子插簧接线端子 1个固定触须9M3垫片孔径3mm 2个装饰眼睛10M2*6螺丝/螺母直径2mm,长6mm,平头2对固定电池盒11M2*10螺丝/螺母直径2mm,长10mm1对固定轻触开关12M3垫片直径3mm2个眼睛装饰5.2制作过程本项目直接使用PVCBOT A型基础平台车作为底盘,简化了机械结构的制作过程,关于底盘的制作过程见:PVC-Robot A型基础平台车,这里不再重复介绍。以下将主要针对控制电路、传感器、电源等其他部分的制作过程进行详细介绍。5.2.1传感器本项目机器人使用触须作为探测墙壁的触碰传感器。该触碰传感器是由一根连接钢丝触须

29、的碰撞开关构成,并且作扩展模块安装在PVCBOT A型基础平台小车的车体顶盖上。触碰传感器主要包括:钢丝触须、碰撞开关,以及把这两者固定在一起的连接插簧。把钢丝弯成一定的弧度,并且把连接的底端弯折起来。把弯折后的触须底端,夹在插簧前端,注意用钳子夹稳了。注意:触须和插簧的方向要如图所示。然后把插簧后端,插夹到碰撞开关的摇臂上。注意:插簧是平整的一侧向着碰撞开关的摇臂底端。特别:这个时候可以尝试用手按压触须,看是否能够带动触发碰撞开关(碰撞开关触发会发出“滴”的声音)。假如无法触发碰转开关,应该参照上一步骤用尖嘴钳调整摇臂前端部分向外弯折后再试。把组装好的触碰传感器放到A型小车顶盖上如图所示摆好

30、位置,基本上让碰撞开关和插簧部分刚好掩盖在车顶盖内侧,触须刚好漏出来,且触须是朝着A型小车独轮一侧的一角引出。按照碰撞开关上的安装孔对应到车顶盖上的位置打好一个2mm的孔。把碰撞开关如图所示借助M2*10的螺丝/固定在车顶该的内侧。调整碰撞开关的角度,并尝试按压触须让碰撞开关触发,让整个按压过程中碰撞开关摇臂以及插簧都不会顶到车顶盖两侧,且能够让触须顺利引出车身外。这个时候可以把碰撞开关的M2*10的螺丝拧紧把碰撞开关的安装角度固定下来,另外假如触须、插簧、碰撞开关摇臂之间的固定不是很牢固的,可以借助502胶水粘帖起来。特别提醒:由于502胶水渗透性强,干得快,使用时要格外小心,如果没有控制好

31、用量,轻则会把不该粘住的东西粘起来了,严重的有可能会导致器件的损坏报废,一般建议使用前先试一下会不会出水孔过大一次性会滴出过多胶水,必要的时候可以用牙签之类的工具蘸着胶水涂到要粘贴的部位。制作好带碰撞传感器的车顶模块。把车顶盖尝试口到车体上,用手按压触须应该能够顺利触发碰撞开关。注意:车顶盖的触碰模块盖到车顶上会容易些,直接按压盖子即可,但是因为盖好后就会扣上去了,假如要拆出来会有点困难这个时候不建议直接强行撬开顶盖(PVC线槽盖),而是让顶盖往后顺着线槽轨道从车体后部滑出。5.2.2电源本项目机器人用两节7号电池供电,可以是普通的7号干电池(1.5V/节)或镍氢镍镉充电电池(1.2V/节),

32、也可以是7号锂电池(3.5V/节)。电池盒是安放在车体底部的。在小车底盘上对应电池盒的安装孔打好孔。另外,注意小车的电机支架的两颗固定螺丝要向车体内侧安装,因为电池盒要搭在这两颗固定螺丝的螺帽上才能平整安装。把电池盒用M2*6的螺丝/螺母固定到小车底盘上。放正小车,假如电池盒已经碰到地面了,则把A型小车后端的独轮支架往下弯折一些,即把小车底盘垫高一点。5.2.3开关下面安装控制电源通断的拨动开关。为了让开关固定得稳固一些,这次我们不是直接简单借助胶水粘帖开关,而是先开一个安装槽。在车顶盖后部中间位置,用剪刀和刻刀开一个和拨动开关宽度一样的槽,同时用尖嘴钳把拨动开关引脚前面部分弯折起来。在车顶盖

33、开出的槽四边涂上502胶水,然后把拨动开关插入槽中,其中车顶盖内侧面上也涂上一些(即下图中拨动开关引脚也粘贴起来)。这个时候看到拨动开关引脚前端是翘起的,可以便于焊接。盖上车顶盖的样子,相对会比较牢固,而且不容易因为502的用量控制不好导致把拨动开关的内部也粘死了。默认车顶盖盖上后,是高于前面的电机支架的。5.2.4电路按照电路原理图和焊接示意图,把电路的各部分焊接起来。其中,电机是通过杜邦线插接到电路板的排针上与整个电路相连的,要注意核对电路图不要弄错了。电路焊接完成后,把电机的杜邦线插接到电路板上的排针上。把电池装到电池盒,打开拨动开关进行测试。正常情况下:(1)触须不触发时,靠着触须一侧

34、的电机是不转动的,而另一侧的电机是转动的,且转动的方向是向前的;(2)触须触发时,靠着触须一侧的电机转动,且转动的方向也是向前的,而另一侧的电机停止。假如出现异常情况:(1)两侧的电机转停的状态相反了(如:该它转的它停了),则调换两个电机所插接的排针;(2)某一电机转的方向反了(如:该往前转的它往后转了),则只要把该电机的两根杜邦线调换过来插到排针上。以上调试正常之后,即确定了杜邦线的插接位置,则可以把车顶盖盖上。再把外露的导线以及杜邦线收纳到车体中,注意不要卡住触须影响到其触发。这个时候,让小车靠着墙壁跑起来,顺利的话,就已经可以实现沿着墙走的效果了。否则,可以再调整触须的弯折程度,靠着墙壁

35、时能够顺利触发碰撞开关,但又不至于让后轮擦碰到墙壁。5.2.5装饰机器人除了考虑效果和性能之外,外观的装饰也很重要,而且装饰也不仅仅是外观上好看,有的时候还会有一定的功效。既然本项目命名为老鼠,那么理所当然就要有老鼠的样子了。(1)耳朵首先我们是制作老鼠的耳朵,剪两片长4CM、宽0.5CM左右的PVC方条。把方条用尖嘴钳折成如下形状,做成耳朵。然后再用502胶水把耳朵粘贴在车顶盖前端,注意要向后倾斜一点。(2)头部接下来制作头部。剪一块类似梯形的PVC片,并且在后端有所弯折。把头部用502胶水再粘贴到车顶盖前端的耳朵上方。(3)眼睛再把两个M3的垫片如果所示用502胶水粘贴在头部前端,做成两只

36、眼睛。(4)尾巴最后,老鼠少不了的是尾巴。剪一根长5.5CM左右的扁长型PVC方条,作为尾巴。把尾巴插到小车后端电池盒与底盘之间的夹缝中,假如不够牢固可以考虑滴一点502胶水加固。(5)整体完成整体的装饰,活脱一只老鼠了。特别:以上的外形结构,在围绕方形盒子打圈时(视频中有该情形),在过外侧直角弯时,容易因为耳朵给卡住动不了,这个时候我们可以把前面的那种耳朵换掉,即形状改为另外的一种。剪两片类似耳朵形状的PVC片,角上做一点弯折,然后直接贴在原来耳朵的位置。这种样子的耳朵虽然不如原来的漂亮,但是却有利于过外侧直角弯,从视频中我们可以看到后来新样式的耳朵过弯的速度会稍微比原来的快,而且不容易被卡

37、住。5.3本章小结本章小结:制作部分用到了相关的电路元件,小鼠主体用pvc槽裁制而成,导线与各零件的连接用到了电烙铁,将导线与零件触角点焊。用到打孔器在PVC槽上打孔。连接电路时按照电路图顺次相连即可。操作简单易行。结论巡边小鼠是模块化机器人的一个体现,它蕴含了仿生学理念。它包含了电学,动力学等方面的知识,在其制作当中考查了学生的动手能力分析能力,发现问题解决问题的能力,锻炼了思维。在未来的机械制造技术和机器人开发与应用方面像巡边小鼠这样的体现了仿化和智能化的模块化机器人必将拥有更为广阔的发展空间。致谢通过这次的论文准备,甚感自己对专业认识的肤浅,在以后的工作中还要不断学习。在我看来,一篇成功的论文并非是数以万计的各篇论文节选的综合。我所热爱的论文,除了能像一些科普文那样学到某些知识外,读后能让人引起共鸣才是首要的。经典论文是能贴近心灵而非多少文献资料的堆砌。感谢颜老师的指导,感谢同学的帮助。但是由于水平有限,文中难免会有不少粗浅,疏漏,偏颇之处,望老师谅 参考文献1 刘明尧, 谈大龙, 李斌. 可重构模块化机器人现状和发展J.机器人,2001,(3):1-15.2 王兵, 蒋蓁. 模块化重构机器人技术的现状与发展综述J.机器人技术,2008,(5):1-4.

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