基于慧鱼的辨色分选机器人设计
慧鱼机器人课程设计说明书
1．绪论 21.1课题背景 31.2 慧鱼机器人 31.3 走进实验室 41.4 按键式传感器 41.5 设计工作原理 51.6慧鱼模型操作规程 62. 移动机器人62.1 移动机器人基础模型72.2 移动机器人仿真图72.3移动机器人结构简图82.4移动机器人仿真程序框图93. 仿生人103.1仿生机器人迈克仿真示意图103.2仿生机器人迈克仿真程序图示103.3仿生机器人结构简图114. 寻光机器人104.1寻光机器人仿真示意图154.2寻光机器人仿真程序框图164.3寻光机器人结构简图165.寻踪机器人145.1寻踪机人仿真示意图155.2寻踪机人仿真程序框图165.3寻踪机器人结构简图16 6．个人总结18 7。
参考文献19摘要1.1课题背景由机器人的发展和快速广泛的被使用，可知科学家对于机器人的功能也相提高，除了超强的逻辑运算、记忆能力及具备类似的自我思考能力，另外在机器人的外表及内部结构，科学家更希望能模仿人类。
对于外在资讯的选集，也透过各种感应器，企图达到类似人类各种触觉的功能，选集了外在环境的资讯，一旦外在环境起了改变，机器人一定要能随着变化，做出该有的反应动作，更新自己的资料库，达到类似人类学习的功能。
移动式机器人形态分为车轮式、特殊车轮式、不限轨道式、不行式等，若是在平坦的地面上移动时，车轮式是最具效率的，不懂机构简单，且具实用性，但其缺点是在凹凸不平的岩地上便不能行走。
此外，因普通车轮无法在阶梯及有段差的地外行走，因此积极研究一种有车轮、三辆以上连结构的特殊形态，及特殊组合的不限轨道式机器人，最近亦努力开发步行机器人，使其能登上阶梯。
本次研究即为移动机器人设计及其在控制器的实现，是说明当移动机器人在轨行动作中若遇到障碍物时会透过微动开关将讯息传回电路板中进行判断，再配合计数器的动作使机器人能避开障碍物并往下个路径前进，知道要到远的目标。
无疑，自动化控制理论本来是要使机器人变聪明。
慧鱼实验报告
慧鱼实验报告慧鱼机器人模型组装综合实验项目的实施。
五、实验步骤（1）慧鱼模型名称及工作过程避障机器人（2）模型组件选择柱、块：固定支撑和机器人实体搭建；板：一侧具有平滑表面，通常用于制作平台或装饰；轮孔条：可用于轴、连杆等组件的支撑；连接件：在结构制作中起到衔接的作用。
连杆、链条、履带、齿轮、齿条、涡轮、蜗杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节等9V双向直流电机、按钮、灯、接线插头、光敏晶体管、电磁阀、接口板等储气罐、气缸、活塞、气弯头、电磁气阀、气管（3）模型组件组装【提示】：①各个组件之间是如何连接的；②组件连接中有哪些注意事项。
可以附模型装配图。
构件连接方式：基本构件采用燕尾槽插接方式连接，可实现六面拼接，可多次拆装。
确保构件要到位，不滑动；注意电子元件正负极，接线稳定可靠不松动；整体美观，布线规范。
（4）接线电路连接：通信线路连接：①USB口连接方式：需要安装硬件驱动；②串口连接：硬件不支持热拔插，须关闭计算机后再进行硬件连接。
（5）端口设置及硬件调试路径一、菜单“选项”下的“设置接口”菜单；路径二、工具条上“检查接口和终端”按钮。
弹出端口设置对话框，在“端口”下拉列表中选择连接的接口，其他参数默认。
如果不知道端口号，可以在系统硬件信息中查看。
完成端口设置之后，可进行硬件的测试：路径一、菜单“选项”下的“检查接口”菜单；路径二、工具条上“检查接口和终端”按钮。
弹出“检查接口”对话框：M1~M4用鼠标点击，如果输出组件是电机，可以用左键和右键分别点击测试按钮，可以实现电机的不同转动方向；E1~E8连接按钮，E1~E8连接光敏晶体管（分别演示）。
在后面的编程中，需要使用数字量输入/输出接口号，因此硬件测试不仅仅是为了测试电路、通信线路连接是否正常，同时也是记录数字量输入/输出接口号与机器人关节控制之间的关系。
（6）程序设计打开LLWin软件，点击新建按钮，进入程序编辑界面。
右侧有一个浮动的窗体，窗体名为工具箱。
基于“慧鱼模型”的机器人课程实验教学改革探索
现 代教 育 技 术
Ｍ ｏ ｅ Ｅ ｕ ａｉｎ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｄ ｍ ｄ ｃ ｔ ａ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ Ｔ
Ｖｏ１ ９ ．１ Ｎ Ｏ． ０９ ７２０
基于 “ 慧鱼模型 ’ ’的机器人课程实验教学改革 慧鱼模型在机器人实验教学 中的应用方案
东北林业大学工程技术学院 ２ ０ ０ ６年购进慧鱼模 型， 建立
机 器 人 创 意 实 验 室 。结 合 机 器 人 技 术 课程 的教 学 安 排 与 慧鱼 模 型 的特 点 ，将机 器人 实验 在 内容 上 分 为 以 下五 部 分 ：机 器 人 技 术 入 门实 验 、 移动 机 器 人 实 验 、 气 动机 器人 实验 、仿 生
术课程逐 步成 为高校综 合性实践课程 【。在传 统的教学方法 ” 中，我国机器人教育普遍存在着 重视 知识传授 、轻视能力培 养，重视 理论教学 、轻视实践环节的问题 ，使得学生只满足
于 死 记硬 背知 识 点 ，没 有 注 重 学 生独 立动 手 能力 、综 合 分 析 问题 和 解 决 问题 能力 的培 养 Ｉ。 ２ ］
从其专利 “ 六面拼接体 ”的基础 上发 明的【 】 。慧鱼模型是 由 。 机械构件 、电气构件 、传感器、气动 构件 、电脑控制器及软 件所组成的系统【；模型采用模块式设计 ，可无限扩充 ，可 】 反复拆装 ；产 品系统化 ，种类多样化，可逼真地表现机械系 统的构成和控制过程及科学原理， 于对机器人原理、 便 组成 、 控制的全面认识 ；以机械传动为核心，融传感器技术 、计算 机技术 、 自动控制技术、机器人技术为一体 的教学及仿真模 型。该智能模型能够展示科学原理和技术过程 ，紧密联系研
一
前言
近年 来，我 国的机器人教育有了很大 的发展 ，机器人技
慧鱼机器人实验报告内容
慧鱼机器人实验报告内容华北电力大学综合性实验报告项目名称：慧鱼创意模型开放实验课程名称：科技创新实践实验人员：沙理想实验时间：3测控1201班 202102030118刘赛测控1201班 2021020301152021年11月28日华北电力大学工程实训中心1慧鱼创意模型开放实验实验报告一、实验目的（1）认识了解“慧鱼”创意模型组合包中的各种硬件；（2）了解ROBOPRO软件及编程；（3）了解慧鱼创意模型是如何控制和协调机构运动的；（4）锻炼机械创新设计能力，初步建立对机电一体化产品的认识。
二、实验器材（1）“慧鱼”创意模型组合包；（2）“慧鱼”专用电源；（3）个人计算机；（4）“慧鱼”专用智能接口板；（5）ROBOPRO软件；三、实验准备认识“慧鱼”创意模型使用手册中已搭建的示例模型。
四、实验内容 2.红绿灯（1）完成模型与接口板、接口板与计算机之间的连接；（2）分别测试马达、灯、信号开关；（3）编写控制程序，实现红绿灯通常情况为绿灯亮，当有行人按下按钮I1，3秒后绿灯灭，黄灯亮，4秒后黄灯灭，红灯亮，红灯持续亮10秒钟，接着红灯、黄灯同时亮3秒钟，随后红、黄灯灭，绿灯亮。
（4）写出实验报告：说明模型的工作原理，附上所编程序。
原理：利用计时器，当有人时，绿灯亮;当过一定时间后，红灯亮，绿灯灭；然后黄灯亮。
当程序如下：23.移动门（1）完成模型与接口板、接口板与计算机之间的连接；3（2）分别测试马达、灯、信号开关、光电传感器，搞清马达、灯、光电传感器的作用；（3）编写控制程序，并运行使模型实现按下按钮I3，门打开，5秒钟后关闭。
编程注意事项：首先要关门，这是起始位置，马达旋转直到门碰到限位开关I1=0；查询按钮I3，如果按下，门打开，启动马达向左直到限位开关I2为1；5秒后再次关门（到程序开始处循环）（4）编写控制程序，并运行使模型实现：在作业一的基础上增加光传感器，防止顾客动作慢，门夹住他。
注意只有在光幕没有遮住时，门才能关闭；在关门时只要光幕被遮住，门应立即打开；只要光幕被遮住，即使按钮没有按下门也要打开。
基于慧鱼组件的通讯排障机器人设计—控制部分设计
1 引言机器人是21世纪技术前沿课题，随着科学技术的发展，机器人在社会各领域的作用越来越大。
对机器人的研究已成为热门课题。
寻迹机器人是一种被广泛研究的机器人，而且国内外都有许多重要的比赛。
它是在给定的区域内延着轨迹完成对各个目标点的访同。
其主要指标是速度和顺利完成任务的能力。
寻迹机器人涉及到传感器技术，单片机控制、信号处理、电机驱动、人工智能、驱动电源的设计等诸多领域。
本文描述的通讯排障机器人利用红外传感器感知外界信号、光电编码器和编程控制来寻线行走。
从机器人技术的发展水平来看，机器人主要经历了简单的可编程机器人，低级智能机器人和高级智能机器人三代。
机器人有几个方面是我们有必要去发展的理由:一个是机器人干人不愿意干的事，比如说从事，有毒的、有害的、高温的或危险的，把人从这样的危险的环境中解放出来，同时机器人可以干不好干的活，比方说在汽车生产线上我们看到工人天天拿着一百多公斤的焊钳，一天焊几千个点，就重复性的劳动，一方面他很累，但是产品的质量仍然很低；另一方面机器人干人干不了的活，这也是非常重要的机器人发展的一个理由，比方说人们对太空的认识，人上不去的时候，叫机器人上天，上月球，以及到海洋，进入到人体的小机器人，以及在微观环境下，对原子分子进行搬迁的机器人，都是人们不可达的工作。
机器人有三个发展阶段，一种是第一代机器人，那么也叫示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的一个机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令，这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果，再现出这种动作，比方说汽车的点焊机器人，它只要把这个点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外界的环境没有感知，这个力操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道，那么实际上这种从第一代机器人，也就存在它这种缺陷，因此，在20世纪70年代后期，人们开始研究第二代机器人，叫带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比，有了各种各样的感觉，比方说在机器人抓一个物体的时候，它实际上力的大小能感觉出来，它能够通过视觉，能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。
慧鱼创意组合模型在机器人技术实验教学中的实践与应用
摘
要 ：慧鱼组合模 型提供 了机 器人 结构 和软件设计平 台，是机 器人 实验教 学的 良好 栽体。采用 慧鱼创 意组合模型构
建 气动机械手 ，阐述总体结构方案与ｘ ＝ － Ｅ流程 ，采 用 Ｒ Ｂ ｒ 软 件编程 实现对 气动机械手 的控制 。该 方案可运 用到机 器 Ｏ Ｏ Ｐｏ 人课程创新 实验等 实践 中，提 高学生的实践能力与创新 能力。 关键词 ：慧鱼创意组合模 型 ；机 器人技 术；实验教 学 中图分类号 ：Ｓ７６ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ — ０ Ｘ （０ ２ １— ０ １ ０ ０ １ ０ ５ ２ １ ）０ ０ ８ － ３
Ｘｉ ｎ ｎ Ｙｉ ｇ， Ｘｕ ｅ ， Ｙａ ｇ Ｔ ｅ ｉ ＤｉＨａｔｎ ｅＷ ｉ ｎ ｉ ｂ ｎ， ｉｉ ｇ
（ ｏ ｅｅｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｇａｄＴ ｃｎｌｇ ，Ｎ ｒ ｅｓ Ｆｒｓ ｙＵ ｉ ｒｉ ，Ｈａ ｉ １０４ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅｈ ｏ ｙ ｏｔ ａｔ ｏ ｔ ｎ ｅｓｙ ｌ ｎ ｉ ｎ ｏ ｈ ｅｒ ｖ ｔ ｒ ｎ ５ ０ ０ ｂ
Ｐ ｏ ｗ ｅ Ｔ ｅｐｏ ｃ ｃｌｂ ｓｄｉ ｎｖｔ ｅｐａｔｅｔ ｃｉｇｆ ｂｔｅｈｏｏｙｃｕ ｅ ｒｅ ｒｖ ｒ ｔ ａ ａｉｔ ｏ ｔｒ ｒ ｓｆ ａ ． ｈ ｒｊ ｔ ａ ｅｕｅ ｉ ｏａｉ ｒｃ ｃ ａｈｎ ｒ ｏｏ ｔ ｎ ｌ ｏ ｒ ｓ ｎｏｄｒ ｏｉ ｏ ｅｐａ ｉ ｌ ｂｌｙ ｅ ｌ ｎｎ ｖ ｉ ｅ ｏ ｒ ｃ ｇ ｓ ｉ ｔ ｍｐ ｃ ｃ ｉ
以慧鱼创意组合模型为载体的机器人实验教学提供了一种特殊的学习模式即一边动手制作一边学习知识在机器人制作过程中每时每刻都会出现新的问题明确的目标激发学生主动去寻找答案既得到满意的作品又激发了学生学习的主动性
第２卷 第 １ ８ 期
基于慧鱼创意组件的机器人设计与制作
控制系统设计
机器人运动功能：左右转弯
控制系统设计
机器人精确定位功能
控制系统设计
机器人物料识别功能 找物料
控制系统设计
抓取物料
控制系统设计
主控的选择
购买控制器（正点原子、硬石、大疆、Arduino、 OPENMV、树莓派等）
自行设计（选择合适的主控芯片设计控制板）
主控芯片
51系列、MSP430、AVR等 ARM（STM32系列等） 国产（华为海思、龙芯、兆易创新、南京沁恒等）
电磁阀的工作过程：
4、驱动装置与传动系统设计
当电磁阀得电时： 端口1和端口2导通；
当电磁阀断电时： 端口2和端口3导通；
当压缩空气从端口3排出时，该覆 盖物起到消声器和扩散器的作用；
4、驱动装置与传动系统设计
电磁阀接头 空气压缩机接头
气动软管
线路和气路示意图
4、驱动装置与传动系统设计
传动系统
控制系统设计
2
IR reading
（0,1）
Move 向左
Left DC 顺时针
Right DC 逆时针
控制系统设计
3
IR reading
（1,0）
Move 向右
Left DC 逆时针
Right DC 顺时针
控制系统设计
4
IR reading
（1,1）
Move 停止
Left DC 停止
Right DC 停止
5、机器人装配结构设计
轴 轴支撑
齿轮 齿条 蜗杆
5、机器人装配结构设计
慧鱼零件燕尾槽的使用方法
5、机器人装配结构设计
结构设计案例：铰链四杆机构的结构设计
部件装配结构设计案例： 机器人移动底盘
基于慧鱼模型的人工智能设计
基于慧鱼模型的人工智能设计慧鱼模型诞生于1964年的德国，作为一种新的教学体系，为创新教育和实验创新提供了最佳载体。
基于慧鱼模型，在不影响模型组合精度的前提下，保证反复的拆装;组件工业由燕尾槽专利设计，六面拼接，独特设计，可实现任意组合和展开。
因此慧鱼模型可以广泛用于机械设计制造方面。
信息时代以来，人工智能开始迅猛发展，得益于慧鱼模型的独特设计，其在人工智能的应用也越来越广泛。
本文将对基于慧鱼模型的人工智能设计予以阐述，希望能够为之后用于人工智能提供参考。
1 引言模块化的慧鱼模型，又称工程积木，是一种具有可组装性、灵活性和系统性的创新性教学型工具。
其具有一般工程机械制造所需的各种不同型号和尺寸的零件。
慧鱼模型由机械部件、微型电机、传感器（光、热、磁、触敏等）、气动部件、计算机接口板和控制软件等组成，具有简单、稳定、系统、灵活的优点。
该模型是展示科学原理和技术过程的理想型教学工具，为创新教育和创新实验提供了最佳载体。
除此之外，随着生活水平的提高，人民的生活开始发生着翻天覆地的变化，新的生活习惯逐渐养成，而这种生活习惯也带来了新的不便利、比如停车位紧张等等，本文将阐述基于慧鱼模型设计下的人工智能是如何应用于这些方面的，为之后的人工智能设计提供参考和支持。
2 在运动方面的应用越来越多的人开始在业余时间选择各种各样的体育活动。
高尔夫一直被认为是一种高雅的体育活动，因为它对球场的要求很苛刻，普通人很难玩。
为了让更多的人接触到这项运动，近年来室内高尔夫垫变得流行起来。
由于其设备简单、折叠方便等诸多优点，得到了广泛的应用。
但是，每次击球时都不方便捡起球。
针对这种不方便，通过慧鱼模型而专门设计了此机器人，它的功能是把洞内或洞外的球捡起来，再把球放回原处。
2.1高尔夫机器人的工作机制首先在孔上安装了一个光电传感器。
当球落入洞内时，光电传感器被覆盖，控制系统得到信号放下驱动块臂。
然后机器人会停下来执行程序，即捡起洞中的球。
慧鱼模型工业机械手设计
摘要慧鱼创意组合模型主要有组合包、培训模型、工业模型三大系列，涵盖了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等领域和高新学科，利用工业标准的基本构件（机械元件／电气元件／气动元件），辅以传感器、控制器、执行器和软件的配合，运用设计构思和实验分析，可以实现任何技术过程的还原，更可以实现工业生产和大型机械设备操作的模拟，从而为实验教学、科研创新和生产流水线可行性论证提供了可能，世界知名的德国西门子、德国宝马、美国IBM等一大批著名公司都采用慧鱼模型来论证生产流水线。
AbstractFischer creative combination model mainly include the combination packages, training mode , industrial model three series, covers the mechanical, pneumatic, automotive, electronics, control technology, energy technology and robot technology, and high and new disciplines, using industrial standard of the basic building blocks (mechanical components/electrical components, pneumatic components), supplemented by sensor, controller, actuator and software, using design and experimental analysis, can implement any reduction of technology process, more can realize industrial production and the simulation of large mechanical equipment operation for feasibility experiment teaching, scientific research and innovation and production lines provides a possible, world famous Germany Siemens, Germany's BMW, the United States a large number of famous companies such as IBM model is used to demonstrate the production assembly line.目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1慧鱼创意模型实验介绍 (1)1.2机械手的组成和分类 (4)1.2.1 机械手的组成 (4)1.2.2 机械手的分类 (7)1.3机器人领域的未来发展趋势 (8)1.4课题的提出及主要任务 (9)1.4.1 课题的提出 (9)1.4.2 课题的主要任务 (10)2 机械手的设计方案 (11)2.1工作原理 (11)2.1主要机构构件的介绍 (12)2.2.ROBOP RO的介绍 (14)2.3如何编程 (15)3组装过程 (23)6 结论 (26)致谢 (28)1 绪论1.1 慧鱼创意模型实验介绍1964年，慧鱼创意教学组合模型（fischertechnik）诞生于德国，是由德国发明家Arthur Fischer 博士在 1964 年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的。
基于慧鱼技术的小型侦察机器人方案设计
基于慧鱼技术的小型侦察机器人方案设计邓成军;何俊;李锋【摘要】基于慧鱼技术构思设计了一种小型侦察机器人,利用慧鱼模型完成机械系统方案设计及实物模型的制作,应用ROBO PRO软件编制了上位机的人机操作界面,由下位机ROBOTICS TXT控制器传达控制命令,利用WiFi技术实现与下位机ROBOTICS TXT控制器的无线通信,通过编程来实现机器人的相关动作和摄像头图像采集.采用半自主模式进行控制,利用各类传感器和摄像头使侦察机器人具备了避障、防撞、原地掉头、自动辅助照明、轨迹追踪、实时视频监控等各项特色功能,从而实现侦察机器人的功能模拟.%a novel small reconnaissance robot is designed based on the Fischer technology in this paper.In this design,the Fischer model is employed to formulate the mechanical system scheme of small reconnaissance robot.The ROBO PRO software is used to make the man-machine interface of upper computer and lower computer,ROBOTICS TXT controller is utilized to convey the controlling command.With the Wifi technology,wireless communication with ROBOTICS TXT controller is realized.By programming,the motions of the robot and the acquisition of camera images are achieved.Moreover,by means of the semi-autonomous control mode and several sensors and a camera,various characteristic functions such as automatic obstacle avoidance,collision avoidance,local U-turn,auxiliary lighting,trajectory tracking and real-time video surveillance are configured,and then the desirable simulation functions of the reconnaissance robot are perfectly realized.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)012【总页数】5页(P94-97,132)【关键词】慧鱼技术;ROBO PRO软件;无线通信;轨迹追踪【作者】邓成军;何俊;李锋【作者单位】四川大学制造科学与工程学院,成都610065;四川大学制造科学与工程学院,成都610065;四川大学制造科学与工程学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TP2420 引言随着社会经济的迅猛发展以及大型石油化工企业、隧道、地铁等建设的不断增多，化学危险品泄漏以及燃烧、爆炸等事故隐患的增加，事故概率提高[1]。
慧鱼机器人课程设计说明书
慧鱼机器⼈课程设计说明书慧鱼机器⼈⼀、概述1.1机电⼀体化技术1.1.1机电⼀体化技术的定义和内容机电⼀体化技术综合应⽤了机械技术、计算机与信息技术、系统技术、⾃动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术,接⼝技术及系统总体技术等群体技术,从系统的观点出发,根据系统功能⽬标和优化组织结构⽬标,以智能、动⼒、结构、运动和感知等组成要素为基础,对各组成要素及相互之间的信息处理、接⼝耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进⾏研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电⼦电路的有序信息流控制下,形成物质和能量的有规则运动,在⾼质量、⾼精度、⾼可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统⼯程技术。
1.1.2机电⼀体化系统组成1.机械本体机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电⼀体化的基础，起着⽀撑系统中其他功能单元、传递运动和动⼒的作⽤。
2.检测传感部分检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作⽤就是检测机电⼀体化系统⼯作过程中本⾝和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电⼦控制单元，电⼦控制单元根据检查到的信息向执⾏器发出相应的控制。
3.电⼦控制单元电⼦控制单元是机电⼀体化系统的核⼼，负责将来⾃各传感器的检测信号和外部输⼊命令进⾏集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照⼀定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有⽬的地进⾏。
4.执⾏器执⾏器的作⽤是根据电⼦控制单元的指令驱动机械部件的运动。
执⾏器是运动部件，通常采⽤电⼒驱动、⽓压驱动和液压驱动等⼏种⽅式。
5.动⼒源动⼒源是机电⼀体化产品能量供应部分，是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动⼒使系统正常运⾏。
提供能量的⽅式包括电能、⽓能和液压能。
1.2. 慧鱼机器⼈1.2.1慧鱼创意教学组合模型简介1964年，慧鱼创意教学组合模型（fisc hertechnik）诞⽣于德国，是由德国发明家Arthur Fischer 博⼠在1964 年从其专利“六⾯拼接体”的基础上发明的。
慧鱼创意组合设计实验指导书2013
《慧鱼创意组合设计实验》课程实验指导书江西理工大学机械基础实验室慧鱼创意组合设计实验指导书一、实验目的本实验主要基于慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）。
实验的目的是通过让学生学习动手组装模型机器人和建造自己设计的有一定功能的机器人模型产品，使学生体会创意设计的方法和意义；同时通过创意实验，使学生了解一些计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识，加深对专业课学习的理解，为后续课的学习做一个很好地铺垫。
二、实验设备介绍1．慧鱼创意模型系统的组成：慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）硬件主要包括：1000多种的拼插构件单元、驱动源、传感器、接口板等。
拼插构件单元：系统提供的构件主料均采用优质的尼龙塑胶，辅料采用不锈钢芯铝合金架等，采用燕尾槽插接方式连接，可实现六面拼接，多次拆装。
系统提供的技术组合包中机械构件主要包括：齿轮、联杆、链条、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮）、齿轴、齿条、涡轮、涡杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等。
驱动源：①直流电机驱动（9V 、最大功率1.1W 、转速7000 prn ），由于模型系统需求功率比较低（系统载荷小，需求功率只克服传动中的摩擦阻力），所以它兼顾驱动和控制两种功能。
②减速直流电机驱动（9V 、最大功率1.1瓦，减速比50：1/20:1）。
③气动驱动包括：储气罐、气缸、活塞、电磁阀、气管等元件。
传感器：在搭接模型时，你可以把传感器提供的信息（如亮/暗、通/断，温度值等）通过接口板传给计算机。
系统提供的传感器做为控制系统的输入信号包括：①感光传感器Brightness sensor （光电管）：对亮度有反应，它和聚焦灯泡配合使用，当有光（或无光）照在上面时，光电管 产生不同的电阻值，引发不同信号。
②接触传感器Contact sensor （触动开关）：如图1所示，当红色按钮按下，接触点1、3接通，同时接触点1、2 断开，所以有两种使用方法：常开：使用接触点1、3，按下按钮＝导通；松开按钮＝断开；常闭：使用接触点1、2，按下按钮＝断开；松开按钮＝导通。
慧鱼创意组合设计实验指导书2013
《慧鱼创意组合设计实验》课程实验指导书江西理工大学机械基础实验室慧鱼创意组合设计实验指导书一、实验目的本实验主要基于慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）。
实验的目的是通过让学生学习动手组装模型机器人和建造自己设计的有一定功能的机器人模型产品，使学生体会创意设计的方法和意义；同时通过创意实验，使学生了解一些计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识，加深对专业课学习的理解，为后续课的学习做一个很好地铺垫。
二、实验设备介绍1．慧鱼创意模型系统的组成：慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）硬件主要包括：1000多种的拼插构件单元、驱动源、传感器、接口板等。
拼插构件单元：系统提供的构件主料均采用优质的尼龙塑胶，辅料采用不锈钢芯铝合金架等，采用燕尾槽插接方式连接，可实现六面拼接，多次拆装。
系统提供的技术组合包中机械构件主要包括：齿轮、联杆、链条、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮）、齿轴、齿条、涡轮、涡杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等。
驱动源：①直流电机驱动（9V 、最大功率1.1W 、转速7000 prn ），由于模型系统需求功率比较低（系统载荷小，需求功率只克服传动中的摩擦阻力），所以它兼顾驱动和控制两种功能。
②减速直流电机驱动（9V 、最大功率1.1瓦，减速比50：1/20:1）。
③气动驱动包括：储气罐、气缸、活塞、电磁阀、气管等元件。
传感器：在搭接模型时，你可以把传感器提供的信息（如亮/暗、通/断，温度值等）通过接口板传给计算机。
系统提供的传感器做为控制系统的输入信号包括：①感光传感器Brightness sensor （光电管）：对亮度有反应，它和聚焦灯泡配合使用，当有光（或无光）照在上面时，光电管 产生不同的电阻值，引发不同信号。
②接触传感器Contact sensor （触动开关）：如图1所示， 当红色按钮按下，接触点1、3接通，同时接触点1、2 断开，所以有两种使用方法：常开：使用接触点1、3，按下按钮＝导通；松开按钮＝断开；常闭：使用接触点1、2，按下按钮＝断开；松开按钮＝导通。
慧鱼创意组合模型
慧鱼创意组合模型实验任务书一、实验目的1、熟悉慧鱼模型的各个模块，了解机器人的基本结构。
2、能够运用计算机编程，合理控制机器人的运动。
3、通过实验提高动手能力和创新技能，对创造技法有一定的了解二、实验内容利用慧鱼创意组合模型搭接组装机器并运用专用软件编程实现机器运动的控制。
三、实验仪器1）Computig Starter模型一套；2）慧鱼专用电源一套；3）PC机一台；4）LLWIN 软件一套；5）智能接口板一块；6）还根据不同的实验机器人，包括可充电电池和远红外遥控添加组等设备。
四、实验任务书1、至少搭建原说明书中的一个较复杂的模型；2、在原有模型基础上进行扩充，可自己设计一个模型并搭建（也可以是程序的改进）；3、运用LLWin软件编制控制软件，实现模型的动作控制，完成规定功能。
自我设计模型的主要目标；1）新颖性:模型的构思要新颖独特；2）实用性:模型要有—定的实际意义,最好能从生活的观察中选题；3）功能性:模型实现的功能要有一定的可靠性；4）巧妙性:某些地方能够体现巧妙的构思。
主要文字资料：Computig Starter原说明书一套Software LLWin 3.0软件使用说明书推荐的参考书目：爱德华.德.波诺: 《思维的技能》《六顶思考帽》《六双行动鞋》《横向思维》高桥诚：《创造技法手册》托尼.巴赞: 《思维导图》参考的创新技法：头脑风暴法NM法形态分析法USIT法五、时间进度安排：1、实验方案的确定及相关资料的介绍：1学时2、慧鱼组合模型的设计组装（包括机械部分和电路部分）：5学时3、LLWin软件的讲解学习：2学时4、慧鱼组合模型控制程序的编制及调试：8学时六、评分标准1、实验方案选择合理性及难易程度占1分2、慧鱼组合模型的设计组装过程及结果（能完成相应的机械动作和功能）占1分3、LLWin软件的编写是否符合规范，程序是否调试通顺，相应的硬件是否能够完成既定的动作占3分。
注意事项及操作规程用慧鱼模型做实验是个有趣的过程，但因为模型的零件小而多，所以易于丢失，目前而言还没有财力不断补充丢失零件，为了让更多的人能体验这个实验的乐趣,同时也为了让自己练习一种仔细的做事习惯，请仔细阅读以下操作规程并严格按此规程去做，如果你想探索更好的操作规程并实践你的操作规程，千万别忘了你的操作规程要能保证零件不丢失，一旦你因实践自己的操作规程而在丢失零件方面发生严重失误，你的实验成绩会受到影响。
“智慧型”慧鱼实验室设计说明书
2014年第六届全国大学生机械设计创新大赛慧鱼组作品设计说明书作品名称：“智慧型”慧鱼创意实验室设计者指导教师：参赛单位：天津工业大学日期： 2014年1月11日“智慧型”慧鱼创意实验室设计者：指导教师：（天津工业大学机械工程学院，天津300387）摘要本作品设计是将物联网技术与传统的机械结构相结合，设计一“智慧型”慧鱼创意实验室。
该实验室设计主要致力于如何更好地建设未来慧鱼实验室、利用慧鱼零件来满足对机械相关专业课程学习的需要，能够使课堂教学更加丰富、更具吸引力。
该实验室分为四大区域，分别是零件摆放区、拼接区、成品展示区和作品演示区，每块区域都涵盖了不同的简单机械装置。
实验室用慧鱼零件拼接成机械装置完成，并利用WIFI和二维码技术将慧鱼零件、作品与互联网上的电子信息相连接、以手机为终端读取相应机械装置的机械原理知识及机构间运动关系的分析，拓展慧鱼实验室的使用功能。
关键词：智慧型慧鱼实验室二维码作品内容简介本作品旨在设计一“智慧型”慧鱼创意实验室，将物联网技术与传统的机械结构相结合，不仅满足现有慧鱼实验室的基本需求，同时体现未来实验室的智能型、知识共享性。
mm，室内分为三大区域，分别是本实验室模型的整体尺寸为800x600x5003零件摆放区和拼接区、成品展示区和作品演示区、休息区。
零件摆放与拼接区设计一公共零件存放盒，以满足不同种类零件的存放要求。
零件拼接区设计一可折叠桌椅，以减少对实验室的占有率，提高现有实验室的使用率。
在拼接桌上面有控制面板，按下具体功能键会有相应的零件盒翻转，体现零件查找自动化。
成品展示区所展示的是机械原理模拟区、往年竞赛的优秀作品和校企合作产品，用慧鱼模型去展示机械原理相关知识点，以对机械原理会有更深入的了解，也减少对实物模型的依赖进而节省实验费用。
成品展示区中的典型的实例和机构上，均设有二维码，学生通过手机扫描二维码可了解到该机构的原理和其它的应用，并将相关信息存到手机中，随时查阅，将现有实验室的知识进行拓展，提高实验室使用的智能化。
基于慧鱼技术的六足昆虫仿生机器人的设计
第２ １卷 第 ３期
Ｖｏ １ ＮＯ ３ Ｌ２ ．
荆 门职 业技 术 学 院 学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉ ｇ ｎ Ｔｅ ｈ ｉａ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｎ ｍｅ ｃ ｎ ｃ ｌ ｏ Ｊ Ｃｏ ｌ ｅ ｅ
２０ ０ ６年 ５月
查 询 可 动感应 器 Ｅ 、 ６是否 被 按下来 控 制模 型躲避 障碍 物． ５Ｅ
二 ■
— — — — — —
■ 口
－ －
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口 誓 口
图 １ 腿 部机构示意简 图
图 ２ 三 脚 行 走 步 态 示意 图
１ １ １ 腿 的设 计 ．． 本机 器人 的腿 部机 构示 意简 图如 图 １ 所示 ， 曲柄摇 杆机 构 ． 杆 Ｂ 为 连 Ｃ与 Ｅ Ｆ为一 个构 件 ， 曲柄 在 ＡＢ的作用 下 ， 的部 分 Ｅ 腿 Ｆ可 以前 后摆 动． 过调 整 单 个构 件 和 脚 底 部件 的距 离 ， 曲柄 旋 转 时 ， 型 通 使 模
示 ） 形 成 了稳定 的三 角形 结构 ． ，
根 据三 脚行 走步 态安 装 、 调整 好驱 动腿 部运 动 的六个 曲柄 ， 之带 动 六 只 脚协 调 移 动． 使 即要 使 同时 接 触地 面 的三 只脚 保持 曲柄位 置相 同， 时 离开地 面 的三 只脚 的 曲柄做 １ ０旋 转． 这 ８￣
定 的 功 能 和 动 作 ， 以 满足 教 学及 科 研 实践 需 要 ． 可
［ 键 词 ］ 慧鱼 ； 关 六足 昆 虫仿 生 机 器 人 ； 计 设 ［ 图分 类号 ］ Ｔ ２ ２ ６ ［ 献 标 示 码 ］ Ａ ［ 章 编 号 ］ １ ０ －４ ５ （０ ６ Ｏ 一Ｏ １ 一 Ｏ 中 Ｐ ４． 文 文 ０ ８ ６ ７ ２ ０ ）３ Ｏ ８ ３
慧鱼机器人大赛作品ppt课件
继电器7 继电器8 继电器9 继电器10 继电器11 继电器12
M4
编辑版pppt
M5
破障轮盘电机
起重伸缩电机
M6 18
起重升降电机
左履带 右履带 前履带空间旋转 后履带空间旋转 车身旋转
单 片 机 控 制 单 元 及 无 线 发 射 模 块
编辑版pppt
支臂伸缩
电
池
一级伸缩
组
3v
二级伸缩
破障轮盘
发 射 天 起重伸缩 线
起重升降
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无线接收模块及单片机扩展单元
继电器5 继电器6 继电器7 继电器8 继电器9 继电器10
M3
M4
编辑版pppt
前履带旋转电机
后履带旋转电机
M5 17
车身旋转电机
电源1 电源2
支臂电机
M1
一级伸缩电机
M2
二级伸缩电机
M3
继电器1 继电器2 继电器3 继电器4 继电器5 继电器6
无线接收模块及单片机扩展单元
带
履
中履带 编辑版pppt
带3
“KFU”号设计要点
“KFU”号总体介绍 六足双重履带设计
旋转车身设计 破障设计
起重设计
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4
附动画演示运动图
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5
攀援过程（以垂直坡度为例）
行进方向
第一步：前履带探陡坡
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6
第二步：履带与动力配合爬坡
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7
第三步：攀上陡坡
左、右旋360°
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慧鱼机器人实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除慧鱼机器人实验报告篇一：隧道机器人慧鱼实验报告慧鱼综合性实验报告实验课题：隧道机器人的组装和控制器控制运行原理一、实验类型：综合性实验二、实验课题：隧道机器人的组装和控制器控制运行原理。
任务一：机器人要能沿着离墙约20厘米的一条路径行走。
任务二：令机器人在运行过程期间遇到障碍物时，懂得应如何处理。
当距离障碍物约60厘米时，它会将速度减到一半，距离40厘米时，它会暂停，如果遇到障碍物走近机器人，在距离20厘米时他会慢慢后退，若距离只有10厘米，它会快速后退。
三、实验器材1、“慧鱼”创意模型组合包；2、“慧鱼”专用电源；3、个人计算机；4、“慧鱼”专用控制器；5、RobopRo软件；四、问题分析：在基本模型的基础上安装上距离传感器，通过距离传感器判断障碍物与履带机器人的距离，从而调整自己的运动状态。
五、实验方案设计：1、实验主要元件：编码马达、履带、齿轮、控制器、距离传感器2、程序代码：任务一：程序启动后，若距离传感器感应到距离履带机器人约20厘米处有障碍物，则小车以一定的速度直行，当障碍物与小车距离不是20厘米时，小车停止。
任务二：程序启动后，机器人在运行过程期间遇到障碍物，当距离障碍物约60厘米时，它会将速度减到一半，距离40厘米时，它会暂停，如果遇到障碍物走近机器人，在距离20厘米时他会慢慢后退，若距离只有10厘米，它会快速后退。
六、实验总结：做完了这个实验课题我有许多感悟，首先，对于机械组装方(:慧鱼机器人实验报告)面我们充分了解到了齿轮的巨大作用，齿轮可以实现物体间的减速加速变向换向，以及本课题中的实现平动和转动之间的转化，实现了将电动机的转动转化为履带的平动这一功能，可以说齿轮是最有实际用途的机械元件之一；其次这次组装的机器人中应用到了距离传感器，距离传感器接收装置安装在履带机器人侧面位置，当有障碍物移动到侧面遮挡住距离传感器时，传感器感受到有障碍物，信号会发生变化，以此向控制器传输信号，以便于控制器控制电机的转动进而控制隧道机器人的运动。
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科技创新
基 于慧鱼 的辨色 分选机器 人设 计
刘永嘉 孙 波 赵献云 ｚ
１ ． 山东省山东科技大学 山东泰安 ２ ７ １ ０ ０ ０ ； ２ ． 烟台大学 山东烟台 ２ ６ ４ ０ ０ ５
摘 要： 本文主要 介绍了此款基 于慧鱼技 术的辨 色分选机 器人设计 ， 利用慧鱼创意组合模型搭建 了一款辨 色分选机 器人 。慧鱼 机器人设计 了结构组成后 ， 使 用慧鱼创意组合模型 中的硬件 完成 对模型结构的模拟。 在确定 了系统工艺流程后 ， 运用 ＲＯＢ Ｏ Ｐ ｒ ｏ编 程软 件 对 慧鱼 创 意组 合 模 型 进 行 了编 制控 制 ， ＲＯ ＢＯ Ｐ ｒ ｏ编 程 软 件 的 使 用 方便 快捷 ， 极 大地 缩 短 了程 序 的 编制 和 调 试 周 期 。 慧鱼 创
出版 社 翁海珊． 机 械 原 理 与 机 械 设 计 课 程 实践 教 学 汇 编 Ｉ 高
教 出版 社 ， ２ ０ １ ０
【 ３ ］ 慧鱼六舍一 手册【 ｓ ］ ． 北 京： 北 京 中教仪科 技 有限公 司 北 用 Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ Ｐ ｒ ｏ 软件编程如下 ： ２ ０ １ ２ ． Ｉ ３读数小于 ２ ０ ０ ０时 ， 辨 别物体颜色 为白色 ； １ ３ 读 数大 于等 京 ， ｆ ４ 】 毛 茂林 慧鱼创意 模型试验 教程 Ｉ ｔ ］ ． 西 南 交通 大 学 出 版 于２ ０ ０ ０小于 ２ ｌ ０ ０时 ，辨别物体 颜色为红色 ； １ ３ 读 数大干等 于 社 ， ２ ０ １ ０ ． ２ １ ０ ０小于 ２ ３ ０ ０时 ， 物体颜色为蓝。 ｆ ５ １ 郭 洪红． 工 业机 器人技 术『 Ｍ１ 西安： 西安 电子科技 大学 出
意组合模型不仅可以应用于实 验教学方面， 对工程应用也发挥着重要的指导作用。
关键词 ： 慧 鱼 创 意 组合 模 型 ； ＲＯＢ Ｏ Ｐ ｒ ｏ ； 辨 色分 选机 器人 １机 器 人 的设 计 机器人的设 汁一定要做 到 目标明确 ，通过对命题的分析我 们得到 了比较清晰开阔的设计思路 。作品的设计需要有 系统性 规范性和创新性。 设计过程 中需要综合考虑材料 、 加Ｔ 、 制造成 本等各方面因素。辨色分选机器人的设计是提高机器人性能的 关键 。 在设计方法上我们借 鉴了参数化设计 、 优 化设计 、 系统设 计等现代设计理论 方法 。 下 面是我们设计机器人的流程 ： 明确机 器人的任务要求 、 机器人功能分 析 、 可行 方案 、 集中可行方案 、 评 价方案 、 确 定方案 、 初步参数分析 、 参数优化 、 确定材料 尺寸 、 零 部件设计 、 程序设计总体设计 、 加工制作调试 、 结束。 ２ 慧鱼 Ｒ ＯＢ ０Ｔ Ｘ控 制 器 介 绍
２ ． ２机 器人 结 构设 计
在 开 始 一 个 新 的 步骤 之前 ， 先 找 出 所有 该 步 骤 需 要 的组 件 ，
除非 已用完 了拿出来的组件 ， 否则不要开始下一步 ， 注意保 证组 件 的安装位置与图纸相同 ， 以免重装。机 器人气动结构设计 ， 将 气管剪至合适长度并 与气泵 、 气阀和气缸按 图示方式拼接 ， 并把 它们装配到模型上 。Ｒ Ｏ Ｂ ＯＴ Ｘ控制器接线 ， 中有气 泵 、 电机 、 开 关和颜色传感器 等元器件与慧鱼接 口板的连接位 置。装的慧鱼 机器人它实现的功能是物体根据颜色的不同 ，可分辨出同种颜 色放人相同位置。实验所用 的是颜色有蓝色 ， 红色和 白色 ， ｉ个 颜色。 机器人工作 过程 是， 当打开电源 ， 机械手臂 复位 ， 当有货物 需要辨色时 ， 货物在需 要分选 的位置 ， 当放置到里 面时货物阻断 光线 ， 光 电传感器输入 ｌ 时机械手臂下降 ， 吸起物体 ， 旋转 ， 经过 几个脉冲停下 ， 然后机 械手 落下 ， 放 到辨色装置去 ， 经过颜色传 感器 ， 分辨 出颜色 ， 机械手臂 卜 升， 旋转 ， 经过几个脉 冲 ， 放 入颜 色框中 ， 然后机械手复位 ， 如果还有 物体 ， 它 就会 继续 同样 的动 作。 当没有货物时机械手停止在复位 的位置 。 这样就实现了物体 的颜色分选 ， 它可以运 用于货物颜色分选 。
自动化 。
２ １ ＲＯＢＯ ＴＸ 概 述
主程序 ：
Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ Ｔ Ｘ控制器是慧鱼接 口板 系列 的第 三代产品（ 第 一代 为Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ 智能接口板， 第二代为 Ｒ Ｏ Ｂ ＯＩ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ 接 口板 ） 可以实现 电脑 和模型之间的通信。 它可以接 收传感器获 得 的信号 ， 进 行软件 的逻辑运算 ， 传输软件 的指令 。
２ ． ３ 机 器人 编 程 控 制
３ 总 结
本次设计利用了慧鱼模 型教学用具及其创意组合模 型来建
立 的辨色分选机器人模型 ，通过 Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ Ｔ Ｘ接 口板与 Ｒ Ｏ Ｂ Ｏ Ｐ ｒ ｏ 软件 的程序设计形成 了辨色分选机器人模型 的构造 。围绕 着慧 鱼模型下的辨色分选机器人设计 ，完成 了慧鱼模 型的设计 制作 总体来说 ， 整个辨色分选机器人系统构建满足了设 计所需 参考文献 ： ［ １ 】 朱世 强． 王 宣银． 机 器人 技术及其 应用【 Ｍｌ 浙江： 浙江大学
版社． ２ ０ １ ５
１ ６ １ 黎胜 荣， 李显义． Ａｔ ￣ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ ２ ０ １ ６中文版机械 设计经典 实 例解析 ［ ｓ １ ． 中国电力出版社， ２ ０ １ ６ ． 作者简 介： 刘永嘉（ １ ９ ９ ４ 一） ， 男， 山 东寿光人 ， 专业 ： 机械设计 制造及其