实验机械创新组合及控制

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验16,机械创新组合及控制,16.1,实验目的,16.2,教学内容,16.3,控制系统的安装及调试,16.4,实验任务,15.5,部分作品图片展示,16.6,思考题,1. 锻炼学生总结所学课程的内容，培养学生的动手能力。,2. 掌握各种传动机构的使用方法和使用条件，并会根据不同机械的要求选择传动机构。,3. 了解机械系统的执行机构，并能组合一些简单的机械执行机构。,4. 了解机械设计中系统的布局及合理性。,5. 掌握机械运动系统的基本控制方法。,6. 培养创新意识，锻炼学生独立设计、组建、控制及调试能力。,16.1 实验目的,16.2 教学内容,16.2.1 机械设计要点,(1) 机械运动的设计,1）根据机械使用功能、运动特点、环境及特殊要求，选择适合机械使用的动力源，可用电传动、气传动系统；,2）设计应从机械运动的规律及特点结合课程所学的知识进行，必须考虑机械运动的合理性、适用性、有效性、经济性及可操作性；,3） 结合fischer 模型的特点，有效利用设备的所有元件进行设计，使设计的机械运动系统能按设计要求进行工作。,（2） 传动装置的设计,根据所选动力源，从已学的机械传动系统：齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、凸轮传动、带传动等设计所做机械运动系统的传动装置，结合fischer technik的实际传动件模式进行选择和使用。,1) fischer 模型中提供了齿轮传动装置、凸轮传动装置、蜗轮蜗杆传动装置、带传动装置的基本元件，在设计机械传动系统时根据机,械的功能、使用条件及动力方式选择适合于该机械系统工作的传,动方式；,2) 使用fischer 提供的传动装置时，应根据机械运动本身的特点及后续机械运动系统和该传动装置的连接、匹配、协调及合理性进行选用和设计；,（3）根据机械设计原理进行运动执行部分的设计,结合课程采用不同的运动机构,最终实现机械所要求的工作内容，根据 fischer 设备所具备的条件进行选用；,根据 fischer 所提供的设备条件，结合课程中各种机械运动机构，设计适合本次机械的机械运动方式和相应的机械执行系统；,fischer 可提供多种不同的机械组合系统，满足各种机械运动及机械执行系统的需求，在使用时，应结合本设计的要求和特点，选择适合的系统，并能使机械运动系统能有效工作。,3）进行该机械系统设计时，应根据机械设计、机械原理及相关课程的设计原理及要求进行，同时应保证系统的可实施性及工艺性。,4）根据fischer 提供的三种控制模块，进行机械运动的控制，编程原理根据Liwin3.0进行：正、反向运动，自锁和互锁功能，实现有规律的机械运动；,16.2.2 fischer 使用方法,图1-1六面体的连接,图1-2连接件与六面体,根据几何六面体，选择适合该设计的基本元件，进行自由组合。组合步骤：,（1）连接元件的使用,图1-3六面体与连杆,图1-4连杆对接,图1-5轮系与轴,图1-6六面体与固定架,图1-7轴支座与滚筒,图1-8连杆与固定架,图1-9六面体结构,图1-10连轴节,（2,）,）,结,结构,组,组合,步,步骤,图2-1,图2-2,（3,）,）接,口,口板,与,与控,制,制器,的,的连,接,接,图3-1,接,接口,板,板与,电,电机,及,及控,制,制器,图3-2,控,控,制,制器,在,在机,构,构上,的,的应,用,用,（3,）,）接,口,口板,与,与控,制,制器,的,的连,接,接,图3-3,传,传感,器,器的,应,应用,（3,）,）接,口,口板,与,与控,制,制器,的,的连,接,接,（4,）,）运,动,动部,件,件的,组,组合,图4-1,齿,齿轮,与,与轴,图4-2,链,链与,齿,齿,图4-3,机,机器手,（4）运,动,动部件的,组,组合,图4-4,减,减速,器,器,图4-5,减,减速,器,器与电机,（4）运,动,动部件的,组,组合,图4-6,转,转动部,分,分的连接,（4）运,动,动部件的,组,组合,16.2.3 Intelligent lnterfac（,智,智能接口,板,板）使用,1）操作,面,面板：,2）电源,：,：可以用,慧,慧鱼稳压,电,电源（9V/100mA）,也,也可以是,电,电池组，,包,包括 6,节,节圆电池,（,（电池或,蓄,蓄电池）,当,当接口板,和,和电源正,确,确相连后,，,，红色发,光,光二极管,就,就亮了。,3）串口,接,接口,用9针RS232,串,串口和电,脑,脑连接。,用,用接口线,（,（所提供,的,的）连接,到,到你的电,脑,脑的串口,上,上（COM1或COM2）,；,；,4）数字,量,量输出M1-M4,：,：你可以,连,连接4个,马,马达（正,、,、反向）,电,电磁或灯,接,接到四位,数,数字输出,口,口，M1-M4。,5）数字,量,量输入E1-E8,：,：数字量,的,的输入用,来,来连接传,感,感器（如,：,：开关、,光,光敏、热,敏,敏等）。,6）模拟,量,量输入EX和EY,：,：用模拟,输,输入连接,电,电位计或,热,热光传感,器,器。这些,输,输入端被,设,设计成阻,值,值0到5,千,千欧。,16.2.4,用,用LLwin3.0控制fischer technik模型,(1)LLwin用户界,面,面,运行“LLwin3.0”,后,后，可以,创,创建一个,新,新文件或,调,调用已有,文,文件。在,“,“Prolect,”,”菜单中,点,点击“OPEN”,，,，出现“OpenLLWin Prolect（打,开,开LLWin文件,）,）”对话,框,框选择“Mobile robots”目录,中,中的“MR2”文,件,件，点击,“,“open”LLWin用,户,户界面出,现,现。,(2)将,接,接口板与PC相连,1）智能,接,接口板31002,连,连串口（COM1-COM4）；,2）并口,板,板30520连打,印,印口（LPT1-LPT2,）,）通常,先,先要把打,印,印机的电,缆,缆线拔下,）,）；,(3)确,定,定接口板,的,的准确连,接,接-,接,接口板设,置,置,为了确保,电,电脑与接,口,口板之间,连,连接准确,，,，要在软,件,件中设置,接,接板，执,行,行“START-PROGRAMS-LLWIN3.0-CHECKINTERFACE”出现,窗,窗口：,1）输入,：,：E！-E*是数,字,字量,输入，EX、EY,是,是模拟量,输,输入,。传感器,连,连接在输,入,入端。,2）输出,：,：接口板,的,的输出是,M1-M4，执行,机,机构就接,在,在这,上面，如,马,马达、电,磁,磁铁和灯,等,等,。,用马达可,以,以检查输,出,出，鼠标,移,移到图标,突,突出部位,，,，按下左,键,键，马达,顺,顺时针转,动,动，按下,右,右键，逆,时,时针转动,。,。如果先,按,按“Ctrl”键,，,，再按鼠,标,标键，马,达,达将保持,转,转动，再,按,按鼠标键,，,，马达停,止,止。,(4),用,用LLwin3.0,设,设,计,计,1,）,）,建,建,立,立,新,新,项,项,目,目,打,开,开,“,“PROJECT,”,”,菜,菜,单,单,，,，,点,点,击,击,“,“NEW,”,”,命,命,令,令,，,，,出,出,现,现,“,“newproject,”,”,对,对,话,话,窗,窗,口,口,，,，,有,有,“,“,移,移,动,动,机,机,器,器,人,人,”,”,“,“,工,工,业,业,机,机,器,器,人,人,”,”,等,等,模,模,型,型,的,的,控,控,制,制,程,程,序,序,模,模,板,板,，,，,选,选,择,择,“,“EmptyProject,”,”,，,，,按,按,“,“OK,”,”,，,，,就,就,可,可,打,打,开,开,新,新,项,项,目,目,。,。,2,）,）,功,功,能,能,模,模,块,块,控,控,制,制,程,程,序,序,的,的,构,构,成,成,元,元,素,素,运,动,动,流,流,程,程,图,图,（,（,图,图3.4.2-1,）,）,控,制,制,状,状,态,态(,图,图3.4.2-2),图3.4.2-1,运,运,动,动,流,流,程,程,图3.4.2-2,流,流,程,程,图,图,与,与,控,控,制,制,状,状,态,态,（1),根,根,据,据,设,设,计,计,所,所,要,要,求,求,的,的,控,控,制,制,方,方,式,式,将,将,相,相,应,应,的,的,控,控,制,制,板,板,装,装,入,入,模,模,型,型,上,上,；,；(2),按,按,设,设,计,计,的,的,控,控,制,制,回,回,路,路,要,要,求,求,将,将,各,各,电,电,气,气,元,元,件,件,接,接,到,到,控,控,制,制,器,器,上,上,，,，,并,并,将,将,控,控,制,制,器,器,与,与,计,计,算,算,机,机,连,连,接,接,；,；(3),打,打,开,开LLWin,软,软,件,件,，,，,用,用,自,自,检,检,功,功,能,能,检,检,查,查,各,各,相,相,关,关,元,元,件,件,连,连,接,接,是,是,否,否,可,可,靠,靠,；,；,16.3,控,控制,系,系统,的,的安,装,装及,调,调试,(4),根,根据,机,机械,运,运动,的,的要,求,求，,设,设计,机,机械,运,运动,流,流程,图,图，,使,使用LLWin软,件,件，,按,按机,械,械运,动,动的,先,先后,顺,顺序,及,及控,制,制条,件,件，,按,按实,验,验指,导,导书,的,的步,骤,骤制,作,作运,动,动流,程,程图,；,；(5),按,按LLWin,软,软件,的,的提,示,示对,各,各工,作,作系,统,统进,行,行回,路,路检,查,查,并,并确,认,认设,计,计的,动,动作,顺,顺序,是,是否,合,合理,和,和有,效,效;,(6),在,在检,查,查各,连,连接,及,及编,程,程正,确,确的,情,情况,下,下，,启,启动,机,机械,系,系统,的,的工,作,作回,路,路，,并,并验,证,证该,运,运动,是,是否,达,达到,设,设计,要,要求,。,。,实验,任,任务1:,按,按fischer,模,模型,提,提供,的,的设,计,计图,，,，组,装,装一,种,种,可控,制,制机,械,械人,；,；,(1),按,按使,用,用说,明,明书,要,要求,，,，组,建,建机,械,械运,动,动系,统,统；,(2),建,建立,机,机械,运,运动,流,流程,图,图及,设,设定,相,相关,控,控制,参,参数,；,；,(3),按,按要,求,求对,该,该机,械,械运,动,动系,统,统进,行,行控,制,制、,调,调试,及,及运,行,行。,16.4,实,实验,任,任务,实验,任,任务2:,自,自,己,己设,计,计一,种,种机,械,械运,动,动系,统,统，,要,要求,：,：,(1),具,具备,独,独立,的,的动,力,力源,，,，可,用,用电,动,动系,统,统、,气,气动,系,系统,；,；,(2),选,选择,一,一种,适,适合,于,于该,动,动力,源,源使,用,用的,传,传动,装,装置,，,，凸,轮,轮、,齿,齿轮,、,、蜗,轮,轮、,带,带传,动,动等,；,；,(3),选,选择,适,适于,该,该设,计,计使,用,用的,机,机械,执,执行,系,系统,机,构,构至,少,少应,有,有三,个,个独,立,立运,动,动单,元,元；,(4),编,编制,机,机构,运,运动,流,流程,图,图，,设,设定,控,控制,参,参数,；,；,(5),完,完成,自,自动,控,控制,。,。,16.5,部分,作,作品,图,图片,展,展示,步行,机,机器,狗,狗,自动,升,升降,吊,吊桥,智能,过,过障,机,机器,人,人,邋遢,机,机器,虫,虫,步行,机,机器,狗,狗,自动,升,升降,吊,吊桥,智能,过,过障,机,机器,人,人,邋遢机,器,器虫,（1）,提,提出设,计,计思路,，,，写出,要,要完成,任,任务书,要,要求的,机,机械运,动,动系统,及,及控制,方,方式的,设,设计大,纲,纲；,（2）,作,作出本,次,次任务,所,所完成,的,的机械,系,系统及,控,控制系,统,统的控,制,制流程,图,图;,（3）,写,写出该,次,次设计,的,的可行,性,性分析,报,报告,通,通过本,任,任务检,查,查设计,完,完成情,况,况及完,成,成质量,；,；,（4）,小,小结该,次,次设计,的,的体会,及,及收获,；,；,16.6,思考题,谢谢观,看,看,/,欢迎下,载,载,BYFAITHI MEANAVISIONOFGOODONECHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHAT PUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES. BY FAITH IBYFAITH,