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简易机器人

简易机器人. 主讲 ： 竞赛组委会 陈永康. 简易机器人. 简易机器人定点行走赛. 简易机器人 的组成 ;. 两大部分 : 1. 机械结构部分 2. 电路控制部分. 1. 机械结构部分 :. 2. 电路控制部分 :. 简易机器人组成和制作. 一、简易机器人的组成 ;. （一）模拟人（机械部分）. 1 、躯干（底板） 2 、上肢（注意：左、右不同）. 3 、下肢（注意：左、右不同）. 4 、 C 形脚. i. 5 、 Z 形连杆 6 、 L 形连杆.

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Presentation Transcript

  1. 简易机器人 主讲：竞赛组委会陈永康

  2. 简易机器人

  3. 简易机器人定点行走赛

  4. 简易机器人的组成; 两大部分: • 1.机械结构部分 • 2.电路控制部分

  5. 1.机械结构部分:

  6. 2.电路控制部分:

  7. 简易机器人组成和制作

  8. 一、简易机器人的组成; （一）模拟人（机械部分） 1、躯干（底板） 2、上肢（注意：左、右不同）

  9. 3、下肢（注意：左、右不同）

  10. 4、C形脚

  11. i 5 、Z形连杆 6、 L形连杆

  12. 5、Z形连杆（上连杆）6、L形连杆（下连杆，注意：左、右 不同）7、曲柄8、开关支架 9、花形螺帽 10、球形垫圈

  13. 11、螺栓（大、中、小）共6个、和垫圈4个。12,自攻螺钉（大、中、小）共22个。11、螺栓（大、中、小）共6个、和垫圈4个。12,自攻螺钉（大、中、小）共22个。

  14. l • 螺栓：大(2个)、中(2个)、小(2个)。 • 自攻螺丝：大(2个)、中(6个)、小(14个)。

  15. （二）控制电路（电子部分） • 1、电源（4.5V、3V） • 2、拨动开关 • 3、电动机（带变速箱） • 4、“NE-555”定时电路

  16. 二、简易机器人的制作（一）模拟人的组装1、上肢组装 用中号自攻螺丝把上肢和上连杆（Z形连杆）连接起来。注意： 左、右上肢不同； 上肢的光面向外； 上肢的方向不能装反 注意： 左、右上肢不同； 上肢的光面向外； 上肢的方向不能装反。2、下肢组装 用小号自攻螺丝把下肢和C形脚连接起来。 注意： 左、右下肢不同； 下肢的光面向外； 下肢的方向不能装反。3、上、下肢的连接 ①、用中号螺栓、垫片把下肢和L形连杆连接起来。 ②、用大号螺栓和花形螺帽把Z形（上）连杆和L形（下）连杆连接起来。 注意：L形连杆左右不同； Z形连杆在螺帽和L形连杆的中间。

  17. 2、下肢组装 用小号自攻螺丝把下肢和C形脚连接起来。 注意： 左、右下肢不同； 下肢的光面向外； 下肢的方向不能装反。

  18. 3、上, 下肢的连接 • ①、用中号螺栓、垫片把下肢和L形连杆 • 连接起来。 • ②、用大号螺栓和花形螺帽把Z形（上） • 连杆和L形（下）连杆连接起来。 • 注意：L形连杆左右不同； • Z形连杆在螺帽和L形连杆的中间。

  19. 上, 下肢的连接

  20. 4、躯干的组装 ①、画轴线

  21. ②、安装电动机 • a、把电动机（带齿轮箱）放在底板的正 • 面，使中缝线与竖直中轴线重合。 • b、用小号自攻螺丝把电动机固定在底板上 • 注意： • 上方两只小自攻螺丝在装配时，应确保电机水平轴与躯干水平线相一致。

  22. ③、安装电池盒 • a、把电池盒放在底板的反面，使电池盒 • 上边框与水平轴线重合，并使电池盒中缝线与底板竖直中轴线重合。 • b、用小号自攻螺丝把电池盒固定在底板上

  23. ④、安装开关 • a、用小号自攻螺丝把开关支架固定在底板 • 头顶部，使它正好与顶部的园内接。 • b、用小号螺栓把开关固定在支架上。

  24. （二）控制电路的制作 • 1、元器件和图文资料 • ①、电路图

  25. 555时基电路内电路功能图

  26. 555定时原理

  27. ②、元器件 • a、NE555时基电路 • b、可调电阻 • c、电源、开关 • d、电动机

  28. ③、印刷电路板装配图

  29. 2、印刷电路板的装配和焊接 • ①、检查元器件 • ②、插装元器件 • 先小后大、先低后高、先难后易。 • ③、焊接元器件和印刷电路板的引出导线 • 元器件焊接要符合常规，多余引脚要剪平 • 整。

  30. 印刷电路板的装配和焊接

  31. ④、控制电路的连接 • 电池盒白线 → 印刷电路板a点 • 电池盒红线 → 电动机正端 • 电动机负端 → 印刷电路板b点黄线 • 电池盒黑线 → 开关单触点 • 开关中间常触点 → 印刷电路板c点黑线 • 开关另一单触点 → 印刷电路板d点蓝线

  32. 控制电路的连接

  33. （三）整体装配 • 1、固定印刷电路板 • 用小号自攻螺丝把印刷电路板固定在底板反面的电池盒上方恰当位置（注意上下、左右的对称）。

  34. 固定印刷电路板

  35. 2、曲柄与L形连杆的连接 • ①在电动机轴两端分别装上曲柄， • ②再用中号自攻螺丝把曲柄和L形连杆连接起来。

  36. （四）调试 • 1、手提调试 • 手提机器人，接通电源，进行机械动作、 • 定时时间的调试。 • ①、机械动作的调试 • 观察机器人机械动作，适当调节肩部、 • 上下连杆间、曲柄与下连杆间的螺丝的松紧，使动作协调自如。

  37. ②、定时时间测试： • a、定时最小值的测试 • (15-20sec). • 将1MΩ、100KΩ可调电阻调至最小值（顺时针方向旋到底）。 • 通电后，记下机器人停止动作所用的时间就是定时最小值。

  38. b、定时最大值的测试： • 将1MΩ、100KΩ可调电阻调至最大值。.（逆时针方向旋到底） • 通电后记下机器人停止动作所用时间就是定时最大值。

  39. 定时时间常数的计算：(τ=R*C=1200kΩ*220μF • =264000ms〓264S. • 264s/60s=4.4M). 考虑元器件离散性、误差等因素影响。 • τ=4.4-（4.4*0.15*2）=3.08M。 • 2/3VDD〓0.66VDD • 时间常数; • τ； 1τ 2.3τ 3τ • 1- e-t/RC 0.63； 0.9； 0.95； • (电容充电量).

  40. ! 2、行走调试 • ①、行走方问的调试： • 若行走方问发生偏离，主要靠反复调试两侧的肩部螺丝、连杆上的各种螺丝（螺钉）松紧程度，以及调节下肢微调长孔，调节左、右肢相对长短来加以纠正的。 • ②、定点行走的时间调试：

  41. 调试(方法) • 估计所需时间，参考定时的最大值，粗调1MΩ • 可调电阻，使机器 人行走定点在最高分值区。 • （可能要进行多次试走和粗调） • 估算最佳分值所需时间： • （168cm/2.8cm/s=60s=1M。 • 其中： 机器人行走速度：选2.8cm/s. 最高分值区距离：168cm.

  42. a、粗调 • 根据比赛跑道长度和机器人行走的快慢。 • b、微调 • 在定点行走时间粗调基夲完成的基础上，再微调100KΩ可调电阻，尽可能使机器人行走定点在最高分值区的中间位置。(一般微调作用不明显)

  43. 附：简易机器人定点行走赛专用跑道示意图

  44. 竞賽项目 • 1、制作赛：40分钟 • 2、定点赛：(调试时间：20分钟)

  45. 竞赛规则规程： • 竞赛项目:高中,初中,小学制作赛 • 高中,初中,小学行走赛. • 奖励:高中,初中,小学个人单项等级奖; • 高中,初中,小学个人全能前6名; • 高中,初中,小学团体单项等级奖; • 高中,初中,小学团体全能前6名.

  46. 简易机器人

  47. 简易机器人定点行走赛

  48. I 再见 谢谢大家 全国青少年电子制作锦标赛组委会

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