慧鱼创意组合设计实验指导书
《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）。实验的目的是经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；同时经过创意实验，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），因此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，你能够把传感器提供的信息（如亮/暗、通/断，温度值等）经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，因此有两种使用方法：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。③热传感器Thermal sensor （NTC 电阻）：可测量温度。温度20°C 时，电阻值1.5K Ω。NTC 的意思是负温度系数，温度升高电阻值下降。④磁性传感器 Magnetic sensor ：非接触性开关。⑤红外线发射接收装置：新型的运用可控制所有马达电动模型的红外线遥控装置由一个强大的红外线发射器和一个微处理器控制的接收器组成。有效控制范围是10米，分别可控制三个马达。
接口板：自带微处理器，程序可在线和下载操作，用LLWin3.0或高级语言编程，经过RS232串口与电脑连接，四路马达输出，八路数字信号输入，二路模拟信号输入，具有断电保护功能（新版接口），两接口板级联实现输入输出信号加倍。
PLC 接口板：实现电平转换，直接与PLC 相连。智能接口板自带微处理器，经过串口与计算机相连。在计算机上编的程序能够移植到接口板的微处理器上，它能够不用计算机独立处理程序（在激活模式下）。
3 2 图1触动开关原理
慧鱼创意模型系统ROBPRO 软件：ROBPRO 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能够建立控制程序（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。
2．控制元件基本原理——控制元件的种类、基本原理、功能及使用
下面主要介绍在模型机器人的组装过程和控制过程中将会遇到的以下几种主要控制单元和其简单的工作原理。
①气动元件相关知识：
在组装气动机器人时会用到气缸作为执行机构，气缸中的空气能够被压缩，压缩得越大，气缸里的压强越大。压强单位是“帕”或“帕斯卡”，压强的计算公式： 面积压力压强= A
F P =
P=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米
＝1.01×105帕
相当于质量为1千克的物体所受的重力在1厘米
2 的面积上产生的压
强。
②气动活塞（气缸）
运动原理：如图2所示。
图中： A 、B ——进出气口，可与气管连接 C 、D ——活塞、活塞杆（活塞与活塞杆连
接）
E 、
F ——气缸壁、密封圈
活塞C 能够在封闭的气缸壁E 中运动——当A 口开进气，B 口开出气时：活塞杆D 右移； A 口开出气，B 口开进气时：活塞杆D 左移。
③压缩机压缩机有三部分组成：电动机驱动、空气压缩气缸、储气罐。 工作原理：电机带动曲柄轴转动，活塞杆与曲柄轴连接，使电机的周转运动转变为活塞杆做左右往复运动。活塞杆向右运动时，口吸入空气，当活塞杆向左运动时，使压缩空气压入储气罐。
④手动切换阀
手动切换阀如图3
所示：
中间的接头（P ）是进气口，左右两个接头（A 和B ）则用气管接到气缸。下面的接头（R ）是放气口，用来释放从气缸回来的气体。这种阀还有三个切换位置（左－中－右），在气动学中，称之为四通三位阀。
图4示意了在不同开关的位置进气阀的回路。
图3
手动切换
图4进气阀的回路图
⑤ 传感器
传感器做为一种“感应”元件，能够将物理量的变化转化成电信号，
做为输入信号给计算机，经过计算机处理，达到控制执行元件的目的。
接触传感器——作为数字传感器的开关（触动开关）
简单的逻辑电平“0”和“1”能够用
一个开关来描述。当触动开关被按下与松开
时，在电路中意味着导通与断开，在逻辑电路中就意味着“0”和“1”两种状态。触动开关的工作原理如图5所示：触点1与按钮的机械结构是杠杆机构，在切换动作中，当按下按钮，触点切换发出轻微的滴答声时，你能够清晰地感到一个压力点，当触点1与触点2断开时与触点3接通。如果我们慢慢地松开开关，必须让杠杆充分地回位，机械开关接通和断开的位置之差称为滞后。触点或其它电子开关的切换滞后是一个重要的特性。如果不存在滞后作用，在开关上的微小抖动就会导致一些意想不到的触头动作，可能导致不可预测的事件。这里的开关设计成了一个过变型开关。
做为输入模块（INPUT
－表示按钮已被按下；
做为脉冲模块（Edge
6
触发信号示意图所示：
感光传感器——利用光电效应原理制成，用光电三极管检测光线。
常
常3 图5 触动开关工作原理图
1 0 1 0-1上1-0下图6 触发信号示意
e c 图7光电三极管
光电三极管是一种半导体器件，其电气特性取决于光线。一个常见的三极管有三个极：
基极b、发射极c、集电极e，如图7所示，其主要功能在于放大弱电信号。流进三极管基极的弱电流，能够在集电极产生大得多的电流，电流放大系数能够达到1000倍以上。慧鱼模型使用的光电三极管能够理解为一个光电池和三极管的组合，光电池负责将光信号变成弱电信号，三极管承担放大电流的功能。
光电三极管既能够用做数字传感器，也能够用在模拟传感器。在第一种情况下，它作为检测光线明暗的转换（0－1），作为数字传感器工作；第二种情况下，它能够分辨光线的强弱，这样就作为模拟量传感器来工作。
超声波距离传感器——反映传感器与障碍物的距离，测量距离约为4m，相应的检测数值以cm在程序检测界面显示。直接将其连接到D1或D2端即可。
颜色传感器——不同颜色表面的反射光波长不同。以0-10V电压的形式输出。反射光的强弱与环境光、物体表面与传感器的距离等因素有关。你能够在程序检测界面的A1或A2中得到相应0-1000的数值。传感器的一端接到信号A1或A2端，另一端接到9V电源端及公共端。
轨迹传感器——能够寻找到白色表面的黑色轨道。（传感器检测表面应为5mm-30mm，它包含两个发射和两个接收装置，连接该传感器你需要有两个数字量输入端和9V电源端。
⑥白炽灯——用作信号输出
白炽灯用来输出简单的光信号，称之为光执行器。白炽灯结构非常简单，钨丝在真空玻璃种由两极引出，当电流流过灯丝，钨丝加热直到变白。
用白炽灯作光源，三极管就能分辨触由不同波长的光反射而成的彩色光信号，慧鱼组合包里的白炽灯有一个显著的特点，光线在玻璃灯泡中被集中，这样就提高了光线的聚焦性，而且能够更准确地检测光信号。
⑦直流电机——作为动力源
模型系统中，直流电机是重要的执行器。直流电机由一个旋转的“转子”和一个固定的“定子”组成，转子原理上能够理解为一个处在定子磁场中的导体线圈，如果电流流过线圈，就产生了转矩，能够使导体在磁场中移动。很多直流电机用永磁铁物质来产生所需的磁场，叠成定子的磁板。电流是用滑动连接电刷传到转动的转子上的，这些电刷使同一时间在线圈的电流反向，以使旋转运动不会中断，正常电机的转速在每分钟几千转。
模型系统的更多内容参见实验室提供的设备说明书和模型样本。
三、实验内容及任务
创意设计实验由两个实验模块组成，其模块间的关系如图8所示：
图8实验模块
1．.实验一——样品模型制作与软件学习
创意模型系统提供以下样本模型，供初学者看图制作，实现对机器人模型的计算机控制。
机械与结构组合包:认识汽车内的动力传动方式;汽车中的档位变换—剖
析变速器，各个档位的变速比计算;汽车转向的实现—转向装置的结构;后轮驱动与四轮驱动;差动齿轮的工作原理。
电子技术包：经过电子控制和机械结构的结合，拼接成体现电子控制技术各种模型，让学生了解电子技术的相关原理和工作工程。模型典型有：电梯；交通指示灯；自动烘手机；防盗报警系统；自动分配器。
机器人技术入门包：主要传授机器人控制入门知识。利用说明书，学生能在很短的时间里组合8种模型，其中有烘手器、停车场栏杆控制器、焊接机器人等。模型和PC是经过智能接口板连接起来的，能很方便很快速地用图形化编程语言ROBO Pro对模型编程。该组合包包含数量众多的fischertechnik构件、马达、灯泡、传感器及齿轮箱。经过编程控制红绿灯，移动门、自动冲压机、停车栏杆，不断创新，不断改进你的程序，使之达到最佳效果。
工业机器人：提供模型包括翻转机、柱式机械手、全自动焊接机、四自由度机械手等。模型在工业加工中都能够找到原型，表现了工件被翻转、运送、焊接的各个过程，这四种模型既可单独使用，也可联合起来，组成一套闭环加工系统。
气动机器人：提供模型包括气动门、分拣机、加工中心等，经过电脑编程控制各类气动元件的组合动作，完成工件的传递、加工、转移、归类等系列动作。
移动机器人：模型包括可检测边沿的机器人，躲避障碍的机器人，光线追踪者，AGV小车，电子飞蛾，无人驾驶运输系统。小车可追踪光源、轨迹，两个大功率马达分别控制两个前轮，实现前进、后退及转向动作。
仿生机器人：仿生技术是一门新兴技术，经模拟自然界万事万物的运动
方式，提高各种实用机器的速度和效率。慧鱼创意组合模型也将注意力转向了这饶有兴趣的课题，运用智能接口板、LLWin软件，并结合“四连杆机构”开发出各种活灵活现的机器人。它们模仿甲壳虫、螃蟹等动物，用四条腿或多条腿来行走，经过软件编程控制，不但能够前后左右运动，而且还能躲避障碍物。在这样一个妙趣横生的仿生动物世界里，你将会成为一名优秀的专业编程员。
探索机器人：世界中不为人知的领域需要用到机器人来完成测量距离、追踪轨迹等任务。闪烁的信号是表示驾驶的方向，识别颜色，测量温度，躲避障碍物，识别白天和黑夜，头顶上面的灯自动调节开关和警报器等等。ROBO探险家传感器能做许多的事情。负温度系数传感器、光敏传感器、超声波距离传感器、红外线传感器、彩色传感器以及特殊的轨道传感器都是它的标准装备。在两个两个大功率电动马达和履带驱动的作用，即使崎岖不平的路面也可畅行无阻，完成给定的任务。作为一种模型，还包括一个鸣蜂器和营救机器人。
实验任务：此实验模块主要以熟悉系统功能为主要任务,在一定时间段内完成模型的组装，实现模型的全部逻辑运动，并能编写简单的控制程序；理解机器人的工作原理。本次实验搭接以下六种模型：《机械与结构组合包》中的“汽车差动模型”、“塔吊模型”，《电子技术包》中的“冲压机模型”、“砖块分送机模型”，《机器人技术入门包》中的“移动门模型”、“烘干机模型”。
实验方法与步骤：
1) 针对所选用的模型包类型，根据实验室提供的模型范例拼装图册,检查所用模型包内零件的完整性。
2) 在进行模型的每一步搭建之前，找出该步所需的零件，然后按照拼装图把将这些零件一步一步搭建上去。在每一步的搭建基础上，新增加的搭建部件将用彩色显示出来，已完成的搭建部分标上白色。
3) 按拼装顺序一步一步做。注意需要拧紧的地方（比如说轮心与轴）都要拧紧，否则模型就无法正常运行。
4）模型完成后，检查所有部件是否正确连接，将执行构件或原动件调整在预定的起始位置, 实现模型的全部逻辑运动。
5）借助《机器人技术软件手册》，学习手册中所介绍的程序范例来迅速掌握ROBOPro软件的作用，你也能够根据自己的需要来修改或扩充这些范例程序。
6) 实验完毕后必须清理所使用模型包中零件的数量，并向实验指导教师报告模型包的完好情况，然后将模型包及实验资料锁进抽屉。特别提醒：实验过程中不能丢失任何一件零件。若有丢失，照价赔偿。
实验考核：演示操控模型，提交实验报告。
2．实验二创意模型设计与调试
实验方法与步骤：
1）根据教师给出的创新设计题目或范围，经过小组讨论后，拟定初步设计方案。
2）将初步设计方案交给指导教师审核。
3）审核经过后，按比例缩小结构尺寸，使该设计方案可由慧鱼创意组合模型进行拼装。
4）选择相应的模型组合包。
5）根据设计方案进行结构拼装。
6）安装控制部分和驱动部分。
7）确认连接无误后，上电运行。
8）必要时连接电脑接口板，编制程序，调试程序。步骤为：先断开接口板、电脑的电源，连接电脑及接口板，接口板通电，电脑通电运行。
根据运行结果修改程序，直至模型运行达到要求。
9）运行正常后，先关电脑，再关接口板电源。然后拆除模型，将模型各部件放回原存放位置。
实验考核：演示操控模型；提交实验创意报告。
四． ROBO接口板介绍
1、概述
ROBO接口板能够使电脑和模型之间进行有效的通信，如图9。它能够传输来自软件的指令,比如激活马达或者处理来自各种传感器的信号。
图9 ROBO接口板
2、ROBO接口板的构成
电源输入端口：
1）、用慧鱼9V电源适配器连到DC插座，
2）、用可充电电源连到+/-插座。
当采用前一种方案时，连接充电电池的插座就自动断开。电源连通之后，电源指示LED自动点亮而且两个绿色的LED交替闪烁，表明接口板能够正常工作。
空载电流：接口板的空载电流消耗为50毫安。
USB接口和串口：
接口板可经过串口和USB接口和电脑相连接。每块接口板都配备了相应的连接电缆。它兼容了USB1.1和2.0的规范，其数据传输率为12MB/S。微处理器和存储器：
16位处理器，型号M30245，时钟频率16MHZ，128K RAM，128K flash。数字量输入I1-I8：
可连接传感器，比如按钮、光电传感器和磁性传感器。电压范围9伏，ON/OFF的切换电压值为2.6伏，输入阻抗为10K欧。
输出M1-M4或者O1-O8：
可连接四个9V直流马达（向前，向后，停止，八级调速），连续运行电流250毫安，带短路保护;另外也能够连接8个灯或者电磁线圈到单个的输出O1-O8.(用电器的另一端可连接到接地端,灯或电磁线圈的分布情况在接口板上已标出)
模拟阻抗输入AX和AY：
可连接电位器、光敏和热敏电阻。测量范围为0—5.5k。
模拟电压输入A1和A2：
可连接输出为0—10伏电压的模拟传感器,例如慧鱼的颜色传感器。
距离传感器输入D1和D2：
专门用来连接慧鱼的两个距离传感器。
红外线（IR）输入：
利用红外线接收二极管，手持式红外线发射装置上各个键能够用做数字式输入。用键来激活的某项功能，则能够用ROBOPro软件来编程。
26针插槽：
这个插座提供了所有输入和输出的引脚，因此能够经过带状电缆和1个26针插头来将模型和接口板相连。
I/O扩展板用插槽：
使用ROBO I/O扩展板，输入和输出的数量都能够得到扩展。扩展板上能够有额外的四路带速度控制的马达输出，八路数字量输入和一个0—5.5k欧的模拟阻抗输入。
无线射频通信模块用插槽：
无线射频通信模块是一个可选的无线接口模块。有了它，电脑和接口板之间的电缆连接不再是必须的。射频数据链接能够与电脑的USB端口通讯，范围为10米。
3、接口板工作模式
在线模式：
接口板始终和电脑相连（经过USB，串口或者无线射频通信模块）。程序
在电脑上运行，显示器作为用户界面。
下载模式：
在这种模式下，程序被下载到接口板上且独立于电脑运行。两个不同的程序能够同时下载到FLASH存储器中，而且断电后程序也能够保存在内。也能够将程序下载到RAM中，一旦电源中断或者启动FLASH中的程序，原先RAM中程序就被删除。
1）接口板与电脑连接端口的选择
接口的选择可经过编程软件来实现。接口板自动访问正在接收数据的接口，然后分配到的端口对应的LED点。如果未收到任一接口的数据，则这两个灯交替闪烁。
2）红外测试功能
如果你多次按动“port”按钮，使得IR LED点亮，那么你能够经过手持式红外线发射装置来控制接口板的输出，而不需要直接将接口板连到电脑上。如果这个功能被激活，那么USB和串口会被关闭。你还能够再多次按动“port”按钮，使得USB和串口的LED交替闪烁来回到自动选择端口状态3）FLASH存储区中程序的选择和启动
按下并保持“prog”按钮，按钮旁的绿色LED指明了所选的程序（1或者2）。LED只在FLASH区中确实存储有程序才会点亮。选择所需程序释放按钮。再按一下“prog”按钮，程序就会启动了。在程序运行时，LED闪动。再按一下“prog”按钮，程序就会停止。在程序停止时，LED持续点亮。
4）RAM存储区中程序的选择和启动
按下并保持“prog”按钮，直至按钮旁的两个绿色LED同时点亮，然后松开按钮。只有RAM中有程序两LED才会同时点亮。再按一下“prog”按钮，
程序就启动。在程序运行时，两个LED都闪动。再按一下“prog”按钮，程序就停止。在程序停止时，两个LED持续点亮。
注意:
在测试阶段，程序只需要先装载到RAM中。比较理想的是，把最终的程序存储到FLASH中。这样，能够延长FLASH的寿命，它的极限大约是擦写10万次。
五．图形化的编程语言ROBPRO软件相关基本知识
为了更好和更快地编程，下面将介绍一些基本的编程和操作知识。1．软件程序的作用
你很想知道机器人是如何准确地完成预定任务的，象是有一种超自然的力量在控制它们。其实，不但仅在机器人领域，在其它很多地方我们都会碰到控制和自动化技术。
当你将制作好的机器人模型与智能接口板、电源和计算机相连接好以后，她们彼此之间就建立了一种联系（或称为通讯），机器人上的状态信号经过接口板传递给计算机，人们的控制意图也要经过计算机，再经过接口板传递给机器人，以达到控制和自动化的目的。计算机就需要有一种能力和方式接受和处理这些信息，其能力的体现靠计算机硬件支持，而方式的体现就依赖软件来解决。
关于计算机软件的基础知识请同学自学《计算机基础》。
2．安装ROBPRO
PC机的最低配置：
?处理器100MHz,32M内存，20MB可用硬盘空间；
?微软操作系统：Windows95/98/ /NT/xp;
?可用的RS232串口（COM1~COM4）或打印口（LPT1~LPT2）。
?打开计算机，把安装软盘放入光驱，安装程序会自动运行，在每个
对话框中输入相应内容即可。
3． ROBPRO用户界面（简略）
采用弹出下拉式中（英）文菜单，所有操作软件所需的命令都在菜单中，除了对程序进行管理、编程、调试的命令，还有有关编程选项和在线帮助的命令。工具条中的图标是最重要和常见的命令。用工具箱中的功能模块就能够在屏幕上建立控制程序流程图了。
学生自学和体验用户界面的功能。
4．编程前的简短硬件测试（重要提示）
必须先连接好接口板，检查硬件连接是否正确，连接方法请参见《模型装配指导书》。
为了使电脑和接口板的连接工作正常，ROBOPro必须对当前使用的接口板进行设置。在工具栏中选择弹出图10窗口，选择与电脑的连接端口和接口板的类型。
图10 选择接口板端口
与电脑连接无误后，应该用工具栏中的“”来检查接口板和模型硬件情况。
班级姓名史天学号01 指导教师小兵日期实验名称简单的机器 人 1.实验名称：简单机器人 2.实验器材：慧鱼创意组合模型器材 3.实验目的及原理 通过本课程的学习，培养学生的科研兴趣，推动学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练，调动学生的主动性、积极性，激发学生的创新思维和创新意识，营造创新教育文华氛围，全面提升学生的科技创新能力。 4.实验成果展示 5.实验作品功能 用慧鱼制作的简单机器人可以实现运输和通过齿轮转动的实现物品的远距离的输送。
班级姓名史天学号01 指导教师小兵日期实验名称带有障碍识别 功能的机器人 1.实验名称：带有障碍识别功能的机器人 2.实验器材：慧鱼创意组合模型器材 3.实验目的及原理 通过慧鱼创意组合的器材，尝试制作一个较为复杂的才有障碍识别功能的机器人，把障碍识别功能加在简易机器人上，实现两项功能的整合，锻炼学生创新思维和创新意识，营造创新教育文华氛围。 4.实验成果展示 5.实验作品功能 用慧鱼制作的简单机器人可以运用太阳能作为动力，并实现在运动过程之中对于障碍物的识别从而实现转向绕开。
班级姓名史天学号01 指导教师小兵日期实验名称行走机器 人 1.实验名称：行走机器人 2.实验器材：慧鱼创意组合模型器材 3.实验目的及原理 利用慧鱼创意组合的器材，尝试制作一个可以利用“双足”行走的机器人，实现较为复杂的行走动作。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.实验成果展示 5.实验作品功能 用双电机和齿轮制作的行走机器人可以实现自由的行走动作，并完成一些简单的工作。
班级姓名史天学号01 指导教师小兵日期实验名称带有堆垛库 的输送带 1.实验名称：带有堆垛库的输送带 2.实验器材：慧鱼创意组合模型器材 3.实验目的及原理 利用慧鱼创意组合的器材，尝试制作一个带有堆垛库的输送带，实现送输送带的货物的堆垛。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。了解机械设计中系统的布局及合理性。 4.实验成果展示 5.实验作品功能 通过慧鱼制作的传送带和堆垛机构实现货物的远程输送和堆垛功能。
大学物理创新设计实验报告 篇一：物理创新设计实验报告大学物理 浙江海 物理创新设计实验报告 实验名称：利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师：鲁晓东 专业：数学与数学应用 班级： B10数学 实验者：于祥雨吴联帅 学号：100 实验日期： XX年12月01日 洋学院 利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者：于祥雨同组实验者：吴联帅指导老师：鲁晓东 （B10数学 8 654495 ;B10数学 8 670903） 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法，并使用“对称测量法”消除副效应的影响，最终通过多组数据的处理，得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应；霍尔电流；对称测量法；磁场分布 一、引言
空间磁场实际存在，但是人眼看不到，因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点，通过测量霍尔电流和励磁电流的方式，通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系，间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理，最大程度减小误差，使实验更加科学、严谨，从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2．1简介 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹
实验二组合逻辑电路的设计 一、实验目的 1.掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。 2.熟悉组合电路的特点。 二、实验仪器及材料 a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。 b) 参考元件：74LS86、74LS00。 三、预习要求及思考题 1．预习要求： 1）所用中规模集成组件的功能、外部引线排列及使用方法。 2) 组合逻辑电路的功能特点和结构特点. 3) 中规模集成组件一般分析及设计方法. 4）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。 2.思考题 在进行组合逻辑电路设计时，什么是最佳设计方案 四、实验原理 1．本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录 2.用集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是： 1）根据设计要求，定义输入逻辑变量和输出逻辑变量，然后列出真值表； 2）利用卡络图或公式法得出最简逻辑表达式，并根据设计要求所指定的门电路或选定的门电路，将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式； 3）画出逻辑图； 4）用逻辑门或组件构成实际电路，最后测试验证其逻辑功能。 五、实验内容 1．用四2输入异或门（74LS86）和四2输入与非门（74LS00）设计一个一位全加器。 1）列出真值表,如下表2-1。其中A i、B i、C i分别为一个加数、另一个加数、低位向本位的进位；S i、C i+1分别为本位和、本位向高位的进位。 A i B i C i S i C i+1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 10 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1 2）由表2-1全加器真值表写出函数表达式。
浙江海洋学院 物理创新设计实验报告 实验名称：利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师：鲁晓东 专业：数学与数学应用 班级：B10数学 实验者：于祥雨吴联帅 学号：100601108 100601118 实验日期：2011年12月01日
利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者：于祥雨 同组实验者：吴联帅 指导老师：鲁晓东 （B10数学 100601108 654495 ;B10数学 100601118 670903） 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法，并使用“对称测量法”消除副效应的影响，最终通过多组数据的处理，得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应；霍尔电流；对称测量法；磁场分布 一、引言 空间磁场实际存在，但是人眼看不到，因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点，通过测量霍尔电流和励磁电流的方式，通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系，间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理，最大程度减小误差，使实验更加科学、严谨，从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2．1简介 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。 因此，对于一个已知霍尔系数的导体，通过一个已知方向、大小的电流，同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小，就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。 2.3实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场H E 。如图2-1所示的半导体式样，若在X 方向通以电流H I ，在Z 方向加磁场B ，则在Y 方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的N 型试样，霍尔电场为Y -方向。显然，霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力H eE 与洛伦兹力evB 相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故： H eE evB = （2.3.1） 其中H E 为霍尔电场，v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。
目录 （一）模具设计过程 (1) （二）钻床接线 (6) （三）创新设计 (9) （四）总结 (10)
（一）模具设计过程 一：实验目的 （1）了解注射成型模具的常见类型及结构 （2）掌握注射模具的整体结构及单分型面模具的拆装 （3）了解注射成型模具的组成部分的结构和功能 成型原理：将颗粒状或粉状塑料加热熔化呈流动态后，以高压和较快的速度注入温度较低的闭合模腔中，在模具的冷却作用下固化并定型，得到具有特定形状和质量的塑件。 二：实验要求 （1）对新拆装模具零件进行测绘，按要求画出相应的零件结构图 （2）熟悉拆装过程及有关的操作规则 三：准备工作 （1）选择注塑模具一副 （2）选择好必要的操作工具：包括内角扳手、钳工台、旋具、润滑油、等（3）选择好测量工具：钢直尺、游标卡尺、等量具（注意：测量取整数）四：模具的拆装步骤 （1）上下模分离，左右分别摆放 （2）冲出定位销，松动内六角螺钉，将上下模分别拆分，并按顺序摆放（3）对拆分的模具进行测量并作好记录 （4）安装从下往上的顺序进行组装，并上好润滑油 五：模具的绘制 （1）定模座板
1：拉伸出带四个销孔和一个浇注口的实体2：拉伸出定位圈 （2）型腔板 1：拉伸出下半面为弧形的实体 2：拉伸切除销孔 （4）动模板
1：拉伸出上半部分为弧形的实体2：拉伸切除销孔 （五）顶针固定板 1：拉伸出固定板 2：拉伸出各个顶针和导柱（六）左右模板 1：拉伸出带孔的实体 2：倒角
（七）推板 1：拉伸出带孔实体 2：倒角 （八）动模底板 1：拉伸出带孔实体 2：倒角 （九）销钉及螺丝钉 销钉可用拉伸做出，螺丝钉可用拉伸和混合扫描切口做出（十）组装
数电实验报告 实验二 利用MSI设计组合逻辑电路 姓名： 学号： 班级： 院系： 指导老师： 2016年 目录 实验目的：错误!未定义书签。
实验器件与仪器：错误!未定义书签。 实验原理：错误!未定义书签。 实验内容：错误!未定义书签。 实验过程：错误!未定义书签。 实验总结：错误!未定义书签。 实验： 实验目的： 熟悉编码器、译码器、数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。 掌握用MSI设计的组合逻辑电路的方法。 实验器件与仪器： 数字电路实验箱、数字万用表、示波器。 虚拟器件：74LS00，74LS197，74LS138，74LS151 实验原理： 中规模的器件，如译码器、数据选择器等，它们本身是为实现某种逻辑功能而设计的，但由于它们的一些特点，我们也可以用它们来实现任意逻辑函数。 用译码器实现组合逻辑电路 译码器是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。如3线-8线译码器。当附加控制门Gs的输入为高电平（S = 1）的时
候，可由逻辑图写出。 从上式可看出。-同时又是S2、S1、S0这三个变量的全部最小项的译码输出。所以这种译码器也叫最小项译码器。如果将S2、S1、S0当作逻辑函数的输入变量，则可利用附加的门电路将这些最小项适当的组合起来，便可产生任何形式的三变量组合逻辑函数。 用逻辑选择器实现组合逻辑电路 数据选择器的功能是从一组输入数据中选出某一个信号输出。或称为多路开关。如双四选一数据选择器74LS153
Y1和Y2为两个独立的输出端，和为附加控制端用于控制电路工作状态和扩展功能。A1、A0为地址输入端。D10、D11、D12、D13或D20、D21、D22、D23为数据输入端。通过选定不同的地址代码即可从4个数据输入端选出要的一个，并送到输出端Y。输出逻辑式可写成 其简化真值表如下表所示。 S1A1A0Y1 1X X0 000D10 001D11 010D12 011D13 从上述可知，如果将A1A0作为两个输入变量，同时令D10、D11、D12、D13为第三个输入变量的适当状态（包括原变量、反变量、0和1），就可以在数据选择器的输出端产生任何形式的三变量组合逻辑电路。 实验内容： 数据分配器与数据选择器功能正好相反。它是将一路信号送到地址选择信号指定的输出。如输入为D，地址信号为A、B、C，可将D按地址分配到八路输出F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7。其真值表如下
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。 通过慧鱼课程的学习，是我们不但增强了动手能力，还增强了创新能力。在这个实验中，我所在的小组主要是根据要求完成机器人的组装，在实验中我充分发挥了我的领导才能给队友们合理分工和鼓励他们努力，最后在规定的时间内完成了老师交给我们的任务，使得机器人按要求进行。 经过隧道机器人的组装实践活动，学习和理解了机器人的主要由两个部分组成：传动系统和控制反馈系统。也使得我们更加了解传动部分和控制反馈系统之间的协作运行，弄清楚了它动作的顺利进行的原理，使得实践与理论结合起来，巩固了机电一体化的理论知识，同 时也使我们更加了解自己在学习上的不足和以后学习
大学物理实验报告优秀模板 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报，就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告，物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展，实验的种类、项目等日见繁多，但其格式大同小异，比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料，总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验的总结，更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，是科学
论文写作的基础。因此，参加实验的每位学生，均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是，分析全面具体，文字简练通顺，誊写清楚整洁。 实验报告内容与格式 (一) 实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法，可写成“验证×××”；分析×××。 (二) 所属课程名称 (三) 学生姓名、学号、及合作者 (四) 实验日期和地点（年、月、日） (五) 实验目的 目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。 (六) 实验内容 这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程. (七) 实验环境和器材 实验用的软硬件环境（配置和器材）。 (八) 实验步骤 只写主要操作步骤，不要照抄实习指导，要简明扼要。还应该画出实验流程图（实验装置的结构示意图），再配以
《机械创新设计方法》结课报告设计题目：脚踏儿童滑板车 学生姓名：刘凡 学号： 103004010303 班级：机制1003 任课教师：张融 2011 年 5 月 29 日
1. 运用《机械创新设计方法》课程所学的创新思维、创新技法，以及机械系统方案设计、机构设计、结构设计等方面的创新知识，针对某一你所熟悉的产品、设备或零件，提出你在上述某一方面的具体的创新与改进措施。 2. 设计课题在主题框架内可自行确定，课题可以是机构设计，结构设计，外观设计，创新设计等； 3. 每个课题可一人一题，也可两人或三人一题，但需要有较明确的分工；
一．拟定设计任务书 1.设计原由 脚踏儿童滑板车是时下一种时尚的运动休闲工具，深受广大儿童的喜爱。脚踏儿童滑板车适合3-5岁左右的孩子玩耍。脚踏儿童滑板车是继滑板车几年前在我国流行之后的又一儿童运动健身类玩具。脚踏儿童滑板车的前身是比较专业型滑板车改进而来。而滑板车是继滑板之后的又一类运动型新产品，名副其实－－滑板车（Bicman），速度可以达到20公里/时，这种新型产品来源于世界科技先进大国日本，但却是一位德国工人发明的，它是一种简单的省力运动机械。 早在三年前，滑板车已经传入我国，只不过当时价格太高，很少人对它产生兴趣。直到这阵子，它的价格猛然下降，加上产家们对它加紧疯狂推销，使它"人气大旺"，最重要的是玩滑板车必须有高度的悟性和胆量，这正符合想象力丰富，喜欢挑战的青少年们的口味，如今滑板车已成为青少年新一代的潮流运动产品。可见，它的魅力可不逊于滑板哦！所以我们对其进行改进由原来的脚滑变成脚踏！这个设计是基于个人创意一个大的提升，希望我的设计能给小朋友带来更多的乐趣，给企业带来效益！ 2.设计技术条件 1．设计技术条件需要速练得掌握SolidWorks软件的基本操作，通过SolidWorks软件设计出零件的模型，然后零件图组装成装备体，最后生成二维工程图。 2.设计零件的前提是掌握齿轮齿合条件，计算出一些技术参数后方可画出齿合的齿轮。掌握蜗轮蜗杆的齿合条件，并比较两者的优缺点，选取最佳方案. 二．功能原理与工作原理分析 功能原理：脚踏踏板，踏板带动棘轮，棘轮带动齿轮，齿轮带动车轴，最后车轮前进。 工作原理：就是利用脚踏带动棘轮，棘轮将速度传递给齿轮，这样就可以带动小车不断前进。 三．国内外同类产品现状 在驱动方式上国内有许多不同点，有人力驱动的，有电能驱动，但总体来说都朝着使使用者更加舒适和环保节能等方向发展。在传动方向有齿轮传动，蜗轮蜗杆，链条等不同的传动方式。国内外滑板车上常能看到以圆锥齿轮，轴传动，棘轮棘爪传动无链传动等多种方式设计的滑板车。在材料方面碳纤维，复合材料，镁铝合金，铝合金等因其优良的材料特性而被广泛的应用于该产品上。 四．机构方案评价
广西大学实验报告纸 _______________________________________________________________________________ 实验内容___________________________________________指导老师 【实验名称】 组合逻辑电路的设计 【实验目的】 学习组合逻辑电路的设计与测试方法。 【设计任务】 用四-二输入与非门设计一个4人无弃权表决电路（多数赞成则提案通过）。要求：采用四-二输入与非门74LS00实现；使用的集成电路芯片种类尽可能的少。 【实验用仪器、仪表】 数字电路实验箱、万用表、74LS00。 【设计过程】 设输入为A、B、C、D，输出为L，根据要求列出真值表如下 真值表
根据真值表画卡若图如下 由卡若图得逻辑表达式 B D C
BD AC CD AB BD AC CD AB BD AC CD AB BD AC CD BD AC AB D BCD C ACD B ABD A ABC ACD BCD ABD ABC L ???=???=++=+++=?+?+?+?=+++=))(()()( 用四二输入与非门实现 A B C D L 实验逻辑电路图
Y 实验线路图
【实验步骤】 1.打开数字电路实验箱，按下总电源开关按钮。 2.观察实验箱，看本实验所用的芯片、电压接口、接地接口的位置。 3.检查芯片是否正常。芯片内的每个与非门都必须一个个地测试，以保证芯片 能正常工作。 4.检查所需导线是否正常。将单根导线一端接发光二极管，另一端接高电平。 若发光二极管亮，说明导线是正常的；若发光二极管不亮时，说明导线不导通。不导通的导线不应用于实验。 5.按实验线路图所示线路接线。 6.接好线后，按真值表的输入依次输入A、B、C、D四个信号，“1”代表输入高 电平，“0”代表输入低电平。输出端接发光二极管，若输出端发光二极管亮则说明输出高电平，对应记录输出结果为“1”；发光二极管不亮则说明输出低电平，对应记录输出结果为“0”。本实验有四个输入端则对应的组合情况有16种，将每种情况测得的实验结果记录在实验数据表格中。 测量结果见下表： 实验数据表格
大学普通物理实验报告模板 预习报告： 1.试验目的。(这个大学物理试验书上抄，哪个试验就抄哪个)。 2。实验仪器。照着书上抄。 3.重要物理量和公式：把书上的公式抄了：一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析，说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法，如果你充分地看懂了要做的试验，你就把整个试验里涉及的物理量写上，再分析。 4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。 5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG：表1.紫铜环内外径和高的试验数据。 6.试验现象.随便写点。 试验报告：
1.试验目的。方法同上。 2.试验原理。把书上的归纳一下，抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。 3。试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值，标准偏差那些。书上有。注意：小数点的位数一定要正确。 4.试验结果：把上面处理好的数据处理的结果写出来。 5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想，写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。 实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有，如果试验数据不好，就自己捏造。尤其是看到坏值，什么都别想，直接当没有那个数据过，仿着其他的数据写一个。 不知道。建议还是借学长学姐的比较好，网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样，要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲，但是再我做时候却极为不顺利，因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹，
慧鱼创意设计实验报告 篇一：慧鱼实验报告 华北电力大学 实验报告 实验名称: 慧鱼创意系统的实践与开发 课程名称：科技创新实践3 实验人：设制1301班施宗财 XX04410121 输电1402班张志聪 XX04400231 机电1401班侯文涛 XX044XX0 成绩：优秀 指导教师：房静 实验日期： 华北电力大学工程训练中心 | || | 隧道蔽障寻迹机器人 作品设计说明 一．研制背景及意义 我们知道，隧道、涵洞、高楼等工程建筑物发生事故时会发生坍塌，此时，救援人员是无法直接进入这些建筑物中进行营救工作的。同时，也没法得知里面的实际状况。为了解决这个问题，我们此次设计了这个隧道蔽障寻迹机器人，以期解决这个问题，以方便营救，代替人力进入这些复杂地段进行探测工作。
根据设计方案，我们先搭建了慧鱼模型，并进行了调试及简单的实地实验。 二、实验目的 1、认识了解慧鱼创意模型组合包中的各种功硬件。 2、了解ROBOPRO软件及编程。 3、了解慧鱼创意模型是如何控制与协调机构运动的。 4、锻炼机械创新能力，初步建立对机电一体化产品的认识。 三、实验原理 隧道机器人是一种代替人力进入到坍塌建筑物中的机器。能够进行蔽障、循迹，并且能够携带摄像头、红外探头、热敏、光敏、声敏电阻等的传感器进入复杂地段进行探测的机器。拥有很大的市场开发前景。 四、实验器材 1、“慧鱼”创意模型组合包。 2、“慧鱼”专用电源、数据线。 3、计算机一台。 4、“慧鱼”专用智能接口板。 5、ROBOPRO软件。 五、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。 六、实验内容
1、根据慧鱼”创意模型使用手册，使用各种构件逐步搭建示例模型。 2、模型搭建好后连接相应电路。 3、在计算机上应用ROBOPRO软件编写相应程序，并通过数据线将程序下载到接口板中。 4、接通电源，调试程序。 5、验收成果并拆卸构件，放回原处。 七、实物成品图片展示 八、程序流程图 九、简单介绍功能 1、进入坍塌建筑物进行探测（可以加装摄像头以及探测头）； 2、寻找并避开障碍物； 3、给定轨迹，能迎着所给轨迹进行运动（走出轨迹以后，灯亮，同时蜂鸣器发声） 十、实物示范（实际效果图） 篇二：慧鱼创新设计实验报告 实验五慧鱼创新设计实验报告 姓名：宋俊超班级： 13机自专升本1班成绩：实验日期： 12月18日教师签字： 一、实验目的 1、培养学生用创造性思维方法，设计、搭建新型的机
电子通信与软件工程系2013-2014学年第2学期 《数字电路与逻辑设计实验》实验报告 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级：姓名：学号：成绩： 同组成员：姓名：学号： --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、实验名称：组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） 二、实验目的：1、掌握组合逻辑电路的功能调试 2、验证半加器和全加器的逻辑功能。 3、学会二进制数的运算规律。 三、实验内容： 1．组合逻辑电路功能测试。 （1）．用2片74LS00组成图所示逻辑电路。为便于接线和检查．在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。 （2）．图中A、B、C接电平开关，YI，Y2接发光管电平显示． （3）。按表4。1要求，改变A、B、C的状态填表并写出Y1，Y2逻辑表达式． （4）．将运算结果与实验比较．
2．测试用异或门（74LS86）和与非门组成的半加器的逻辑功能．根据半加器的逻辑表达式可知．半加器Y是A、B的异或，而进位Z是A、B相与，故半加器可用一个集成异或门和二个与非门组成如图． （1）．在学习机上用异或门和与门接成以上电路．接电平开关S．Y、Z接电平显示．（2）．按表4．2要求改变A、B状态，填表． 3．测试全加器的逻辑功能。 （1）．写出图4．3电路的逻辑表达式。 （2）．根据逻辑表达式列真值表． （3）．根据真值表画逻辑函数S i 、Ci的卡诺图． （4）．填写表4．3各点状态 （5）．按原理图选择与非门并接线进行测试，将测试结果记入表4．4，并与上表进行比较看逻辑功能是否一致．
大学物理创新实验报告 篇一：大学物理创新实验报告 大学物理实验报告总结 一：物理实验对于物理的意义 物理学是研究物质的基本结构，基本的运动形式，相互作用及其转化规律的一门科学。它 的基本理论渗透在基本自然科学的各个领域，应用于生产部门的诸多领域，是自然科学与 工程科学的基础。物理学在本质上是一门实验学科，物理规律的发现和物理理论的建立都 必须以物理实验为基础，物理学中的每一项突破都与实验密切相关。物理概念的确立，物 理规律的发现，物理理论的确立都有赖于物理实验。 二：物理实验对于学生的意义 大学物理实验已经进行了两个学期，在这两个学期，通过二十几个物理实验，我们对物理 学的理解和认识又更上了一步台阶。通过对物理实验的熟悉，可以帮助我们掌握基本的物 理实验思路和实验器材的操作，进一步稳固了对相关的定理的理解，锻炼理性思维的能力。在提高我们学习物理物理兴趣的同时，培养我们的科学思维和创新意识，掌握实验研究的 基本方法，提高基本科学实验能力。它也是我们进入大学接触的第一门实践性教学环节， 是我们进行系统的科学实验方法和技能训练的重要必修课。它还能培养我们“实事求是的 科学态度、良好的实验习惯、严谨踏实的工作作风、主动研究的创新与探索精神、爱护公 物的优良品德”。 三：我眼中的物理实验的缺陷 1：实验目的与性质的单一性 21世纪的学科体系中，多种学科是相互结合，相互影响的，没有一门学科能独立于其他 学科而单独生存，但是在我们的实验过程中，全都是关于物理，这一单科的实验内容，很 少牵涉到其他。有些实验完全是为了实验而实验，根本不追求与其他学科的联系与结合。2：实验的不及时性及实验信息的不对称性 物理是一门以实验为基础的基本学科，在我们所学的物理内容中，更多的是关于公式定理的，这些需要及时的理解和记忆，最简单的方式是通过实验来进行。但是我们所做的实验，都是学过很久以后，甚至是已经学完物理学科后进行的，这就造成我们对物理知识理解的 不及时性，不能达到既定的效果。而且，我们重复科学实验伟人的实验很大程度上是得知结论后凭借少量的实验数据轻易得出相似的结论，与前人广袤的数据量不可同日而语，这就造成实验信息的不对称性， 不利于从本质上提高我们的实验能力。
《机械创新设计》实验报告 班级机械1006班 姓名 学号 指导教师张融 日10 月5 年2013． 多功能助 力器实验题目： 绩成名姓孙翔 批阅教师实验日期 批阅日期同组成员 ****************************************************************************** 实验目的一、 1、发挥学生创造性培养学生的学习兴趣和综合素质；、将涉及内容和设计方法邮寄的融合到一起，使学生进一步掌握教2材核心内容，培养学生创造能力和工程设计能力； 、突破原有课程体系和内容的束缚，加强学科之间的交叉融合；3 4、培养学生善于观察生活以及结合创新科学技术服务于生活的理念。
所选课题的功能原理与工作原理分析；二、功能原理：多功能老人（残疾人）方便助力器，属于老人（残疾人）生活用建议坐便器结合起来的一款行动座椅、具。它是将老人方便助力器、多功能老年人（残疾人）用品，旨在协助老年人（残疾人）行动及上例如座板采用碳纤维，厕所，不仅如此，本项目还从材质上进行改革，整个产品易如拆装，并且满足产品设计轻量化原则；功能上透气舒适，方便在不用时将其拆卸，且便于更换损坏零件。工作原理： 行动不便的问通过支撑架的无力支撑作用解决老年人（残疾人）使得老年人行进题，将碳纤维材质做成坐板并使之安装在支撑架上，途中疲劳时可以坐下休息并且满座轻量化原则解决助力器笨重而不 便携带的问题；通过对坐板的改造，可以节省材料减轻产品重量，并且可以增加多功能助力器的另一功能——坐便器，通过提升坐便高度，帮助老年人解决起蹲不变的问题。本课题设计的创新点；三、、本课题将助力器、行动座椅、坐便器等功能综合一起；1 、产品结构简单易于拆装；2 3、产品材料新颖，牢固舒适； 4、产品设计采用轻量化原则；本课题设计的应用和发展前景；四、世纪下半叶，人类社会经历了人类历史上最为迅速的人口老20人口老龄化是世界人口发展的普遍趋势，龄化进程，尤其是发达国家。1%2005年全国是科学与经济不断发展进步的标志。而在我国，早在万人，占总岁以上人口达到10055人口抽样最新数据显示，我国651490160%人口数的。2006年统计数据表明，中国岁以上的人口是万人。占全国人口65岁以上的人口是10419，万人，占人口总数的%。可见在我国，老年群
实验名称：组合逻辑电路 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的分析、设计方法与测试方法； 2、了解组合逻辑电路的冒险现象及消除方法。 二、实验器材 需要与非门CC4011×3，异或门CC4030×1，或门CC4071×1。 CC4011引脚图CC4030引脚图 CC4071引脚图 三、实验内容及实验电路 1、分析、测试用与非门CC4011组成的半加器的逻辑功能。列出真值表并画出卡诺图判断是否可以简化。 图1由与非门组成的半加器电路
A B S C 2、分析、测试用异或门CC4030与与非门CC4011组成的半加器逻辑电路。 图2由异或门和与非门组成的半加器电路 A B S C 3、分析、测试全加器的逻辑电路。写出实验电路的逻辑表达式，根据实验结果列出真值表与全加器的逻辑功能对比，并画出i S和i C的卡诺图。 图3由与非门组成的全加器电路 A B1 i C i S i C
4、设计、测试用异或门、与非门和或门组成的全加器逻辑电路。 全加和：()1 -⊕⊕=i i i i C B A S 进位：()i i i i i i B A C B A C ?+?⊕=-1将全加器的逻辑表达式，变换成由两个异或门，四个与非门，一个或门组成；画出全加器电路图，按所画的原理图选择器件并在实验板上连线；进行功能测试并自拟表格填写测试结果。电路图：A B 1-i C i S i C 5、观察冒险现象。按图4接线，当1==C B 时，A 输入矩形波（MHz f 1=以上），用示波器观察输出波形，并用添加冗余项的方法消除冒险现象。 图4观察冒险现象实验电路
四、实验预习要求 1、复习组合逻辑电路的分析方法。 2、复习组合逻辑电路的设计方法。 3、复习用与非门和异或门等构成半加器和全加器的工作原理。 4、复习组合电路冒险现象的种类、产生原因和如何防止。 5、根据试验任务要求，设计好实验时必要的实验线路。 五、实验报告 1、整理实验数据、图表，并对实验结果进行分析讨论。 2、总结组合逻辑电路的分析与测试方法。 3、对冒险现象进行讨论。
【实验报告：】探究影响摩擦力大小的因素 单位： 姓名： 指导教师：
【实验名称：】探究影响摩擦力大小的因素 【实验背景：】当代社会，动力学的研究贯穿与科技的各个领域，摩擦力的影响越来越突出，它以各种方式对人类的生产、生活产生着巨大而深刻的影响。利用有益摩擦并避免有害摩擦是节省能源的重要途径之一，为此，我们认为 “探究影响摩擦力大小的因素”，寻找节能的有效方法和途径，对“建设节约型社会”具有重要的意义。如传输带传送货物、汽车刹车、马拉雪橇、花样滑冰等都与摩擦力有关。 【实验目的：】 1.以日常生活中摩擦力的作用为切入点，运用初中物理所学的有关摩擦力的知识，研究分析摩擦力受何种因素影响并掌握教材中的有关力学知识。 2.通过本课题较强的实践性，研究分析生活实例，提高自身的动手能力和逻辑思维能力。提高我们的归纳总结能力，而组员间的配合和协调能力等。 3.认识探究影响静摩擦力大小的因素和规律。 探究影响滑摩擦力大小的因素与规律。认识动摩擦因数的值与材料及表面状况有关。研究物体在滚动过程中所受的摩擦力。 【实验器材：】 测力计（量程为5N 和10N ），木块、铁块、长木板、钩码、粗面料布条、皮革条、（以上按小组配备）。小塑料桶，水，带滑轮木板、细线，支架、电脑、运用excel 处理实验数据。 【实验内容与方法：】 1、 探究影响静摩擦力大小因素： 步骤：如图先逐渐向小桶内注入水，但保持木块相对木板静止，后继续加水，直到木块恰好运动。 现象：观察实验，思考在加水的过程中，静摩擦力随拉力逐渐变大 对木块在水平方向受力分析如上右图 结论：静摩擦力大小的规律?静=F 静摩擦力大小与物体所受外力有关静摩擦力的大小0＜?静≤?max 静摩擦应用：文具盒放在课桌上，文具盒和课桌都受到了阻碍作用，但这种相对静止时受到的阻碍作用的现象称静摩擦。我们乘坐公共汽车时，汽车启动，脚随车一起运动，汽车刹车时，脚随车一起停止，是因为汽车底板对人脚施加了静摩擦力。而我们走路时，脚用力向后蹬地，脚与地面间并未滑动，地面对脚施加了静摩擦力。 思考与探究：最大静摩擦力大小与哪些因素有关？怎么才能计算出它的大小呢？ 2、探究影响滑动磨擦力大小的因素： 实验一 1、猜想；影响滑动磨擦力的大小的四个可能因素：①、接触面的大小；②、物体的运动速度；③、压力大小；④、接触面的粗糙程度． 2．设计实验方案： ①、保证接触面粗糙程度、压力的大小、速度大小不变，改变接触面的大小，比较摩擦力大小；
第五届全国大学生机械创新设计大赛 慧鱼组 设计说明书 作品名称：多功能全自动储物柜 参赛人员：谢友春唐琳杨猛洪海闫亚娟 指导教师：覃莉杜超 所属单位：西南石油大学 2012年 3 月
目录 1、设计背景 (2) 2、创新点分析 (3) 3、设计方案 (4) 3.1 外形设计 (4) 3.2 升降构件设计 (5) 3.3 伸缩取放构件设计 (5) 3.4 副柜设计 (6) 3.5 书桌设计 (7) 4、工作过程分析 (7) 5、控制程序 (9) 6、实用可行性及成本分析 (9) 7、作品应用前景 (10) 参考文献................................................................................. 错误！未定义书签。
1、设计背景 近年来，随着我国房地产市场持续升温，房价也一涨再涨，小户型住房成了市场的宠儿。由于小户型房间面 积小，对各种家具的设计既是机遇又 是挑战，同时对储物柜的要求也有了 新的要求。因此对于居民来说，如何 利用有限的空间发挥最大的效益是 一个摆在每个家庭面前的难题。而对于家具制造商来说这却是一个极好的商机，谁能解决好这个空间利用的问题，谁就拿到了进入未来家具市场的门票。 传统的成品家用储物柜（图1）约有2.5米左 右，储物柜顶部距离屋顶还有一定的距离，但由于 这部分空间由于取放东西的不便且存有安全隐患， 因此绝大多数家庭不得不放弃使用这部分空间。当 今的小户型住房本来面积就不大，如果利用传统的 储物柜就不能充分地利用本来就小的空间，这无疑 是雪上加霜。 因此需要充分考虑传统储物柜到天花板之 间的这部分闲置空间，将这一部空间分利用上， 那么平时要占据很多空间而又不经常用的物什 就可以放置在这些空间里。目前常用的方法就是 根据房间的大小高低定制储物柜（图2，图3），但是定制的柜子成本较高，不能移动改变摆放位置，无法重复利用。 图1传统储物柜 图2传统储物柜 图3传统储物柜
组合逻辑电路实验报告
图6-1：O型静态险象 如图6-1所示电路 其输出函数Z=A+A，在电路达到稳定时，即静态时，输出F 总是1。然而在输入A变化时（动态时）从图6-1（b）可见，在输出Z的某些瞬间会出现O，即当A经历1→0的变化时，Z出现窄脉冲，即电路存在静态O型险象。 进一步研究得知，对于任何复杂的按“与或”或“或与”函数式构成的组合电路中，只要能成为A+A或AA的形式，必然存在险象。为了消除此险象，可以增加校正项，前者的校正项为被赋值各变量的“乘积项”，后者的校正项为被赋值各变量的“和项”。 还可以用卡诺图的方法来判断组合电路是否存在静态险象，以及找出校正项来消除静态险象。 实验设备与器件 1．+5V直流电源 2．双踪示波器 3．连续脉冲源 4．逻辑电平开关 5．0-1指示器
（3）根据真值表画出逻辑函数Si、Ci的卡诺图 （4）按图6-5要求，选择与非门并接线，进行测试，将测试结果填入下表，并与上面真值表进行比较逻辑功能是否一致。 4．分析、测试用异或门、或非门和非门组成的全加器逻辑电路。 根据全加器的逻辑表达式
全加和Di =（Ai⊕Bi）⊕Di-1 进位Gi =（Ai⊕Bi）·Di-1+Ai·Bi 可知一位全加器可以用两个异或门和两个与门一个或门组成。（1）画出用上述门电路实现的全加器逻辑电路。 （2）按所画的原理图，选择器件，并在实验箱上接线。（3）进行逻辑功能测试，将结果填入自拟表格中，判断测试是否正确。 5．观察冒险现象 按图6-6接线，当B=1，C=1时，A输入矩形波（f=1MHZ 以上），用示波器观察Z输出波形。并用添加校正项方法消除险象。
八年级初中物理实验报告单 实验名称：用弹簧测力计测量力的大小 一、实验目的 1.练习使用弹簧测力计。 2.正确使用弹簧测力计测量力的大小。 二、实验仪器和器材（要求标明各仪器的规格型号） 弹簧测力计2个（规格相同），钩码2个，铁架台。 三、实验步骤或内容： 1.检查实验器材。 2.测量手的拉力。 3.测量钩码所受的重力。 4.测两个弹簧测力计相互作用的拉力。 5.整理器材。 五、实验记录与结论 1.弹簧测力计的量程，分度值，指针是否指零刻线。 实验名称：探究重力的大小与质量的关系。 一、实验目的
探究重力的大小与质量的关系。 二、实验仪器和器材（要求标明各仪器的规格型号） 弹簧测力计，铁架台，相同的钩码5个(质量已知)，铅笔，刻度尺。 三、实验步骤或内容：要求步骤或内容简单明了 （1）检查器材：观察弹簧测力计的量程、分度值，指针是否指到零刻度线。 （2）将弹簧测力计悬挂在支架上。 （3）将钩码逐个加挂在弹簧测力计上。 （4）将5次的测量结果记录在表格中。 (5)整理器材。 四、实验记录与结论 1.观察弹簧测力计的量程为 N，分度值为 N。 实验结论： 重力的大小跟物体的质量的关系 是。 初中物理实验报告单 实验名称：探究影响滑动摩擦力大小的因素 一、实验目的 探究压力的大小和接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响。
二、实验仪器和器材（要求标明各仪器的规格型号） 木块，砝码，弹簧测力计，毛巾。 三、实验步骤或内容：要求步骤或内容简单明了 （1）检查器材：观察弹簧测力计的量程和分度值，指针是否指在零刻线处。 （2）当木块在水平桌面上运动，测出压力F=G木块时木块受到的滑动摩擦力。 （3）改变压力，将砝码放在木块上，测出木块压力F＞G木块时木块受到的滑动摩擦力。 （4）改变接触面的粗糙程度，将毛巾平铺在水平桌面上，测出压力F=G木块时木块受到的滑动摩擦力。 （5）整理器材。 五、实验记录与结论 （1）弹簧测力计的量程为0-5N，分度值为0.2N。 (3)实验结论： 在接触面相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；在压力相等的情况下，接触表面越粗糙，滑动摩擦力越大。 初中物理实验报告单 实验名称：探究杠杆的平衡条件