慧鱼机器人组合创新与实践总结报告

机电创新实践课程实践总结报告

班级：机械工程系机电15-1班

姓名：李振、陈再兴、董旭、

刘洋洋、刘博文

实践名称：慧鱼机器人创新组合与实践实践地点：实验1号楼203

实践时间：2018.10.30

指导教师：王仲文

哈尔滨理工大学荣成学院

完成时间：2018 年10 月31 日

目录

一、实践目的及内容 (3)

1.1 实践目的 (3)

1.2 实践内容 (3)

二、实践用设备及仪器 (3)

三、实践结果分析 (4)

3.1 烘手机模型 (4)

3.2 红绿灯模型 (5)

3.3 温度控制器模型 (7)

3.4 冲压机模型 (9)

四、团队分工介绍 (11)

五、个人收获与总结 (11)

一、实践目的及内容

1.1 实践目的

1. 掌握ROBOPRO接线板基本组成，能够依据实际需求搭建配套硬件。熟练使用ROBOPRO软件各类命令，能够依据需求完成软件编制，锻炼创新思维与创新设计能力。

2. 熟悉慧鱼机器人模型的各个模块，了解慧鱼机器人的基本结构。了解慧鱼机器人组件的功能，掌握慧鱼机器人组件的组合方法。

3. 能够利用慧鱼机器人的组件和控制模块进行机构创新组合，能够运用编程软件对慧鱼机器人进行运动控制。

1.2 实践内容

1. 对照ROBO接口板介绍手册，学习接口板构成以及数字量输入I1-I8、输出M1-M4或者O1-O8、模拟电压输入A1和A2、I/O扩展板用插槽等相关模块的作用以及使用方法。对照软件功能介绍模块，结合接口板实际测试“输入”、“输出”、“开始”、“结束”、“赋值”和“延时”等19个软件功能模块命令特点以及实现形式。

2. 自行设计完成一个控制程序，并用软件完成编辑，下载到对应的接口板中。

3. 学习并认识“慧鱼”创意模型使用手册中已搭建的示例模型，选取3种手册中的示例模型并进行搭建，研究并完成的ROBOPRO软件编程及机器人控制。进行创新设计，自我命题，并完成搭建、演示，讲解设计原理、运动原理以及规划用途等。

二、实践用设备及仪器

1. 实验设备及仪器

“慧鱼”创意模型组合包、“慧鱼”专用电源、个人计算机、“慧鱼”专用智能接口板和ROBOPRO软件。

2. 实验编程ROBOPRO软件简介

ROBOPRO软件是一种图形编程软件，简单易用，实时控制。用PLC控制器控制模型时，采用梯形图编程。编辑程序的其最大特点是使用系统提供的工具箱中的功能模块就可以建立控制程序（无须其它高级计算机语言的背景做支持），图标式的功能模块简单易懂。模型可用电脑、PLC或单片机对其进行控制。

3. 慧鱼机器人简介

慧鱼机器人是以德国慧鱼创意积木所组成的仿生模拟机器人为其基本架构，透过圈形式人机介面LLWin，经由智慧型微电脑介面板去驱动机器人，使机器人细部动作很容易达到我们需求，进而取代以往由硬体描述语言所驱动架构，不但操作简易，更可使我们了解机械运作的原理。

通过慧鱼模型的组装，程序的编制，任务的完成，阐述机械机构之间的配合关系，各种传感器的安装和使用，以及软件程序的编制思维，实现对伺服电机和电磁线圈的控制。

三、实践结果分析

3.1 烘手机模型

按照搭建手册进行装配，是慧鱼机器人制作最基本的一种方法，通常慧鱼的各种组合包会附带一本搭建手册，准备好“机器人起步技术包”和元件盒，选择要制作的目标，按照如下的步骤进行：

（1）先选出第1步骤所要的构件，放入元件盒。

（2）按照手册原理图所示装配完成第1步。

（3）再选出第2步骤所要的构件，放入元件盒按照手册原理图所示装配完成第2步。

（4）按同样的方法依次类推直到完成最后一步。

（5）烘手机模型搭建完成，正确接线，程序调试。

烘手机模型搭建结果如图3-1所示。

图3-1 烘手机搭建模型

烘手机编程要求为当光幕一被遮住，风扇就打开五秒后关闭。然后等待下一次光幕再次被遮住，重复该过程。所以编程时由聚光灯泡M2 和光电管I1 组成光幕，当有人用手遮住光幕时，风扇M1 就打开，模拟烘手，5 秒钟后风扇M1关闭。返回到光电管I1 重新检测光幕是否被遮住，编程步骤如下所示。

（1）首先插入一个开始模块。

（2）插入马达输出模块，右击修改为“M2、灯”，其它默认值，不作修改。

（3）插入延时模块，不用修改，默认为“1、单位：1s”。

（4）插入数字判断模块I1，右击修改为“I1、类型：光电管、交换1/0分支位置”。

（5）插入马达输出模块，右击修改为“逆时针转”，其它默认值，不作修改。

（6）插入延时模块，右击修改为“5、单位：1s”。

（7）插入马达输出模块，右击修改为“停止”，其它默认值，不作修改。

（8）连线：依次由上至下顺序连接各模块出口和入口。光电管I1 的1出口返回到光电管入口，最后一个模块M1停止的出口也返回到光电管入口。

烘手机利用ROBOPRO软件编程结果如图3-2所示。

图3-2 烘手机编写程序示意图

编写程序后，调试并下载程序，运行结果如下。

（1）程序下载后，拔掉USB数据线，按住接口板上Prog键（程序选择/启动键），直到灯1亮（绿灯1，在Prog键下方）后释放，再点按一下Prog键，启动程序。（长按Prog键选择程序，短按Prog键启动程序，灯1表示选择Flash1中的程序，灯2表示选择Flash2中的程序）

（2）程序启动后，灯M2 亮，马达M1不转，当用手遮住光幕时，马达M1应立即转动，有风吹出。

（3）运行完毕，按一下Prog键，停止运行程序。

3.2 红绿灯模型

利用慧鱼机器人模块将红绿灯模型拼装，先选出第1步骤所要的构件，放入元件盒，按照原理图图所示装配完成第1步。再选出第2步骤所要的构件，放入元件盒，按照原理图图所示装配完成第2步。选出第3步骤所要的构件，放入元件盒，按照原理图图所示装配完成第3步，按照接口板接口正确接线。根据原理图可以搭建出红绿灯模型如图3-3所示，红绿灯模型的控制板连线如图3-4所示。