目录
1.机电一体化技术 (6)
1.1机电一体化技术的定义和内容 (6)
1.2机电一体化系统组成 (6)
2.慧鱼机器人 (7)
2.1慧鱼创意教学组合模型简介 (7)
2.2慧鱼机器人分析 (7)
2.2.1机器人机构组成 (8)
2.2.2机器人工作空间形式 (8)
2.2.3机器人机械传动方式 (10)
2.2.4机器人位移速度控制方式 (13)
2.2.5机器人模型图绘制 (14)
3.总结 (17)
4.参考文献 (18)
1.机电一体化技术
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。
1.2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。
2. 慧鱼机器人
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（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。它是技术含量很高的工程技术类智趣拼装模型，是展示科学原理和技术过程的理想教具，也是体现世界最先进教育理念的学具，为创新教育和创新实验提供了最佳的载体。
慧鱼创意组合模型的主要部件采用优质尼龙塑胶制造，尺寸精确，不易磨损，可以保证反复拆装的同时不影响模型结合的精确度；构件的工业燕尾槽专利设计使六面都可拼接，独特的设计可实现随心所欲的组合和扩充。它由各种型号和规格的零件构成，类似于积木。零件的种类很多，几乎包括了机械课程和日常生活中的所有零件，如机械零件：连杆、凸轮、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮等）、蜗轮、蜗杆、螺杆、铰链、带、链条、轴（直轴和曲轴）、联轴器、弹簧、减速器、齿轮箱、车轮等；电气零件：直流电机、灯泡、电磁气阀、行程开关、传感器（光敏、热敏、磁敏、触敏）、可调直流变压器、电脑接口板、PLC 接口板、红外线发射接收装置等；气动零件：储气罐、汽缸、活塞、气弯头、手动气阀、电磁气阀、气管等。
由这些零件的不同组合便可构造出各式各样的模型，这些模型主要可分为两大类：技术组和机器人组。技术组又包括传感器技术组、气动技术组、汽车技术组、太阳能技术组、万能组合包。机器人组又包括3D 机器人、计算机器人、实验机器人、工业机器人、移动机器人和气动机器人。
学生在慧鱼实验过程中，通过对各类模型的认识和组装，从而可以熟悉并掌握各类机械设备和自动化装置的常用结构和工作原理。在模型的组建中，学生将运用到机械加工、气动技术、电子电路和软件编程等知识，从而加深了对这些相关课程的理解。另外通过慧鱼模型的搭建和组装也培养了学生的实际动手的能力、解决实际问题的能力和创新设计的能力。
2.2慧鱼机器人分析
此次机电一体化创新设计项目，我们所完成的是慧鱼工业机器人中的三自由度机械手，它能够通过智能控制接口盒的编程控制实现三个自由度方向（旋转、水平、垂直）的夹取或放置物品，因此操作范围大，灵活性好。
2.2.1机器人机构组成
如图1.1所示，该机器人为三自由度机械手，其机械手爪有夹紧和松开物件的功能，由三个电机驱动三个自由度的运动，由一个电机控制手爪的夹紧和松开。可实现整体的旋转、
水平、垂直运动及手爪的夹紧、松开运动。该机械人可通过PC对控制芯片进行编程，从而输出控制信号到各电机，驱动机械人的运动方向或行程，从而夹取或放置物件。
图2.1 机械手机构组成
2.2.2机器人工作空间形式
该机器人的工作空间形式主要有三个自由度的运动和机械手爪的夹松运动。
1、自由度一：机械手基座的旋转运动，如图2.2所示
图2.2 机械手基座的旋转运动
电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到蜗杆，蜗杆与齿轮啮合传动，齿轮转动带动整个底座进行旋转运动。
2、自由度二：机械手的水平运动，如图2.3所示
图2.3机械手的前后运动
电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到丝杆，再通过链条和螺旋机构转化为工作台的前后运动。
3、自由度三：机械手的垂直运动
图2.4机械手的上下运动
电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到丝杆，再通过链条和螺旋机构转化为水平前后运动，最后经连杆机构转化为机械手的上下运动
4、机械手爪的夹紧与放松运动
图2.5机械手夹紧与放松运动
电机输出动能，经减速箱调节速度并传递到传动轴，不同轴线的各传动杆通过万向铰链进行连接并传递动力，最近将杆件的旋转运动通过螺旋机构转化为手爪的夹紧或松开运动。
2.2.3机器人机械传动方式
1、机械手基座的旋转运动
如下图所示，传动方式为：控制信号—电机—减速箱—圆柱蜗杆传动—基座
图2.6机械手基座的旋转运动机构简图
2、机械手的水平运动
如下图所示，传动方式为：控制信号—电机—减速箱—螺旋机构—机架
图2.7机械手的前后运动机构简图
电动机 减速箱
电动机 减速箱
电动机减速箱
电动机减速箱
图2.9机械手爪夹紧与放松运动机构简图
2.2.4机器人位移速度控制方式
该机器人整体与控制芯片盒连接，并通过PC的程序编制与载入，将控制信号输送到电机。其中速度控制信号将控制电机的速度从而实现机器人的运动速度转变，并且时间控制信号将于速度控制信号配合实现机器人的运动位移量可调。为了防止超出行程，各主要机械运动构件附近安装有限位行程开关，以限制运动的极限位置，同时也是运动的起始位置；当各运动构件运动碰到两边的限位行程开关后，机器人将停止运动。
1、机械手基座的旋转运动位移速度控制
动力源（电机）接收到控制芯片的位移速度控制信号后动作，由于电机转速较高，通过减速箱的作用，调节电机转速到较低的合适量。动力输出轴通过蜗轮机构将动力转换为基座齿轮的转动。躯干的理论旋转范围为0°～360°。
2.机械手的水平运动位移速度控制
动力源（电机）接收到控制芯片的速度位移控制信号后动作，由于电机转速较高，通过减速箱的作用，调节电机转速到较低的合适量。然后动力轴的转动通过螺旋机构转化为机架的水平前后运动。
3、机械手的垂直运动位移速度控制
动力源（电机）接收到智能控制接口盒的速度位移控制信号后动作，由于电机转速较高，通过减速箱的作用，调节电机转速到较低的合适量。减速箱输出动力到丝杆，再通过螺旋机构转化为机架的前后水平运动，最后通过连杆机构转化为机械臂的上下摆动。
4、机械手爪夹紧与放松运动位移速度控制
动力源（电机）接收到控制芯片的速度位移控制信号后动作，由于电机转速较高，通过减速箱的作用，调节电机转速到较低的合适量。减速箱输出动力到传动轴，各传动轴因轴线不在同一水平线上故需通过万向铰链连接，最后传递到螺旋机构，带动连杆机构从而形成机械手爪的夹紧与松开运动。
2.2.5机器人模型图绘制
下图为用UG所画的3D图：
图2.10 机器人UG模型图
从图中可以容易得知该机械手的运动系统主要由4部分组成，分别为：基座的旋转运动，机架的前后运动，机械臂的上下摆动和机械手爪运动。每一个运动系统的控制部分组成都是由一个直流电机、两个行程开关组成。以下为各运动的主要运动构件模型图：
1、机械手基座旋转运动
图2.11机械手基座旋转运动UG模型图
该运动主要构件有电动机、减速箱、蜗杆、齿轮。
2.机械手水平运动
该运动主要构件有主要运动构件有电动机、减速箱、丝杆、螺旋传动块、导杆。
3、机械手垂直运动
图2.13机械手垂直运动UG模型图
该运动主要构件有主要运动构件有电动机、减速箱、丝杆、螺旋传动块、连杆机构
4、机械手爪夹紧与松开运动
图2.14机械手爪夹紧与松开运动UG模型图
该运动主要构件有主要运动构件有电动机、减速箱、传动轴、万向铰链、螺旋传动块、连杆机构。
2.2.6 机器人计算机控制接口
计算机控制原理简图如下图所示：机器人运动以“微型计算机”为控制核心，“智能接口板”为信号发送接收装置。信号主要由两大部分组成，即控制信号和反馈信号。一方面，微型计算机发送指令，通过智能接口板输出给电机，使电机运动。另一方面，行程开关的信号经由智能接口板输入到计算机中，根据信号的结果执行相应的动作。行程开关是一个触发式的开关，当触头被按下时，则电路接地，此时通过智能接口板采集到的信号为低电平，数字信号为0；当触头悬置时，则电路断开，此时输出的数字信号为1。计算机根据接受到的信号发出不同的命令，如使电机旋转或停止。
图2.15机器人计算机控制接口原理图
4.总结
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，在实验中我和队友们经过合理分工和努力，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运行。
在经过装配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，弄清楚了他动作的顺利和原理，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的方向。
虽然在实验中碰到了一些小困难，但是在老师的耐心指导下和队员们的努力坚持最求真理的恒心下，终于解决了这些困难，并出色的完成了任务。在实验中不仅仅是动手而已，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，去理解，才有所收获，才使这次实验达到了学习的目的。
5.参考文献
[1] 机电一体化系统设计张建民等编著北京理工大学出版社 1996年8月
[2] 机械系统的微机控制陈强、解云龙等编著清华大学出版社 1999年8月
[3] 慧鱼技术实验系列——机器人技术软件手册 Fischertechnik
[4] 自动分选系统许胜余编写《物流科技》杂志出版 2000年3月
湖北理工学院毕业设计（论文） “慧鱼模型”三自由度机械手 设 计 小 册 学院：机电工程学院 班级：机械设计与制造 指导老师： 姓名：学号：201030120130 湖北理工学院毕业设计（论文） 一、概述 ............................................................ 1 1.1机电一体化技术 ................................................... 1 1.1.1机电一体化技术的定义和内容 (1) 1.1.2机电一体化系统组成 (1) 1.2. 慧鱼机器人 ..................................................... 2 1.2.1慧鱼创意教学组合模型简介 (2) 二、机器人的组成 .....................................................
2.1组成构件 ......................................................... 3 2.2慧鱼机器人分析 ................................................... 6 2.2.1机器人机构组成 (6) 2.2.2主要成分构成及功能 (7) 2.3. 机器人的工作空间形式 ............................................ 9 2.4机器人的机械运动形态和变换控制 .................................. 11 2.5机器人的位移、速度、方向的控制方法 (13) 湖北理工学院毕业设计（论文） 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
机电系统设计综合实训 报告 课题：自动门的设计及其控制电路设计 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械091 学生姓名： 指导老师：顾军、晟
引言 在经济飞速发展的当今社会，高楼耸立的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼、车库等，自动门已是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的传感器来感应人或车辆的出入，当人走近自动门时传感器感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来进出方便，而且可以节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更能让门显得大方美观。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。基于慧鱼、PLC、单片机控制的自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。因此选择自动门作为典型综合实训课题来巩固我们对慧鱼软件、单片机、PLC等应用技术的学习。 1.系统功能分析 自动门整体结构图如图1.1所示。自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关K1，门外光电探测开关K2，开门到位限位开关K3，关门到限位开关K4，开门、关门执行机构KM1（电动机正反转），传动机构等部件。控制要求： 1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。 2）自动门在开门位置停留10秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM1被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。 3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或 K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。 图1.1
基于慧鱼模型搭建的自动门设计及其控制电路设计
机电系统设计综合实训 报告 课题：自动门的设计及其控制电路设计 学院：机电工程学院
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
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
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。
浅述基于慧鱼模型的履带型立体停车库设计 摘要基于慧鱼模型设计了一种用来解决小区停车困难的立体停车库，本车库采用一位多车侧方位停取方式，利用电机带动卷筒收放绳索来实现车辆的升降；利用履带实现水平横移，具有自动化停车、节省空间、便于安装拆卸等优势，具有广阔的应用前景。本文将从结构设计做简要的设计分析。 关键词慧鱼；立体停车库；结构设计 前言 随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是小区停车状况的尴尬。老式小区结构已很难改变，意味着其车位数量已很难增加，而新式小区其车位的增加量也远不及私家车增加量。各种车辆的不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去平衡，小区中也同样会出现停车难的一系列问题[1]。 目前市面上也有一些立体停车库，但是这些停车库大都是一些大型的停车库，不适合建在空地小且零散的小区中。而一些小型的车库，当用户要停车时需要极高的“车技”才能把车停好。本文解决了现有大型停车库难以安装和小型车库停车困难的问题，设计了一种智能化小型立体停车库，该小型立体停车库拆卸简便、造价低、使用方便、安全、空间利用率高，而且可以针对不同小区的各种复杂且零散的情况来相应的选择不同结构来安装。 1 基本结构原理 本文设计的“履带传输横移式”立体停车库，主要针对小区停车位少及其侧方位停车困难的问题而设计，尽量做到接近实际，在实践中检验，充分利用已有的慧鱼结构，进行组合创新，通过比较论证，选用科学合理机构，以实现其操作智能化，功能集成化。本产品由以下几个部分构成[2]。 （1）载车板：车停放至载车板，通过履带同向运转带动载车板的进出，从而实现车辆的存取。 （2）停车装置：停车装置固定在框架之中，可以用于停车。 （3）载车装置：载车装置能与停车装置配合运动，实现载车板的进出。 （4）悬臂装置：可以实现载车装置升降与进出。 （5）横移装置：可以将悬臂装置移动至相应车位正上方。 2 功能模块的设计
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。 Abstract Fischer 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.
摘要 利用慧鱼创意模型组合拼建后轮驱动的电动小车模型，其动力装置安装在底板，由发动机提供。慧鱼创意组合模型是一种技术含量较高，经拼接后形成的工程类模型，是展示科学原理和科学技术的理想教学器材。而本文设计是以德国慧鱼创意积木所搭建而成的模拟机器人为基本构架，通过圈形式人机界面LLwin,再由智慧型电脑界面板去控制驱动机器人，使机器人的细节部分动作达到我们的要求，再而取代我们以后常用的由硬体描述语言所驱动的构架，通过慧鱼模型拼接组装，程序编制，任务达到要求，简明扼要的阐释了机械之间的配合关系，各种传感器安装使用，软件编写，实现对伺服电机，电磁线圈的控制，操作简单易懂，更加方便快捷。自动循迹小车是智能机器人的一种，这种智能小车可以适应不同的环境，在不受湿度，温度，磁场及重力等条件影响下可发挥很大的作用。 关键词：智能机器人慧鱼模型循迹小车边界识别
Abstract Fischertechnik models use a combination of creative spell built rear-wheel drive electric car models, the power device installed in the floor, provided by the engine.Fischer creative combination model is a high-tech, engineering model formed after splicing, is to demonstrate the scientific principles and ideals of science and technology teaching equipment.In this paper, design studios and German Fischer creative building blocks are made of simulated robot built as a basic framework, in the form of man-machine interface by ring LLwin, then by intelligent computer interface board to control the drive robots, robot parts to make the details of action to achieve our requirements,We later used again and replaced by a hardware description language driven architecture, with the model by stitching assembly, programming, meet the requirements of the task, with a concise explanation of the relationship between mechanical,Install and use a variety of sensors, software development, to achieve servo motors, solenoid control, easy to understand, faster and more convenient.Automatic tracking car is an intelligent robot, this smart car can adapt to different environments, can play a significant role in the unaffected by humidity, temperature, magnetic field and gravity conditions affected. Keywords:Robot;Fischertechnik;Tour Line; Boundary identication
“慧鱼模型” 三自由度机械手 设 计 小 册 学院：机电工程学院班级：机械设计与制造 指导老师：蔺绍江 姓名：王连海 学号：201030120130
一、概述 (1) 1.1机电一体化技术 (1) 1.1.1机电一体化技术的定义和内容 (1) 1.1.2机电一体化系统组成 (1) 1.2. 慧鱼机器人 (2) 1.2.1慧鱼创意教学组合模型简介 (2) 二、机器人的组成 (3) 2.1组成构件 (3) 2.2慧鱼机器人分析 (6) 2.2.1机器人机构组成 (6) 2.2.2主要成分构成及功能 (7) 2.3. 机器人的工作空间形式 (9) 2.4机器人的机械运动形态和变换控制 (11) 2.5机器人的位移、速度、方向的控制方法 (13)
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。
目录 1．绪论 1 1.1课题背景 1 1.2 慧鱼机器人 2 1.3 走进实验室 3 1.4 按键式传感器 3 1.5 设计工作原理 4 1.6慧鱼模型操作规程 5 2. 仿生机器人6 2.1仿生机器人迈克仿真示意图 6 2.2仿生机器人迈克仿真程序图示 6 2.3仿生机器人结构简图7 3. 移动机器人8 3.1 移动机器人基础模型8 3.2 移动机器人仿真图8 3.3移动机器人结构简图9 3.4移动机器人仿真程序框图10 4.工业寻光机器人10 4.1 寻光机器人仿真图11 4.2寻光机器人结构简图11 4.3寻光机器人仿真程序12 5.躲避障碍机器人14 5.1 躲避机器人仿真模型14 5.2连线图和结构简图15 5.3躲避机器人仿真程序16 6.工业寻踪机器人18 6.1寻踪机器人仿真模型19 6.2寻踪机器人仿真图
一、绪论 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。
目录 摘要 (2) 1. 模型的设计分析 (2) 1.1机械模型的装配构成分析 (2) 1.2驱动部件和传动机构的分析 (5) 1.2.1 蜗轮蜗杆传动 (7) 1.2.2机械手前后运动的传动机构 (6) 1.2.3机械手上下运动的传动机构 (6) 1.2.4机械手的夹紧放松的传动机构 (7) 1.3控制器技术的分析 (9) 1.3.1控制器技术分析 (9) 1.3.2运动轨迹的位移、速度、加速度、运动形式等参数的控制 (9) 2. 机器人总体结构设计 (9) 2.1机器人总体结构设计 (9) 2.2机器人机构设计 (10) 3. 三维建模和机器人系统的总调试 (10) 4. 项目感想 (11) 5. 参考文献 (11)
摘要 采用德国慧鱼（fischertechnik）公司生产的创意教学组合模型来进行实验课程。这些模型通过演示程序控制过程和机械结构中的传动，位研究设计工业自动化设备提供模拟示范。模型有许多形状各异的仿真的机械零部件与电子驱动元件组成，可以进行富有想象力和创造力的装配，从而得到多样式、多功能的模拟机械装置。教学模型具有驱动、感应识别、信息处理等功能。因此还需通过计算机控制软件系统和智能信号接口盒，把几何造型、三维拼装和计算机语言有机结合在一起。借助于设置动态变量参数则可设定机构运动方向并建立运动数学模型。通过系统自带的计算机语言对任务进行编程，使生成的指令数据作用于模型。它是机电一体化的产品，使由一套完整的机械电子系统组成的。 关键词：运动模型、装配、驱动部件、传动机构分析、自由度 1.模型的设计分析 1.1机械模型的装配与构成分析 按照说明书的步骤，进行拼接，得到的机器人模型如图1所示，这种机器人主要由底座（或躯干）、上臂和前臂构成。上臂和前臂可在通过底座的垂直平面上运动。在前臂和上臂间，机械手有个肘关节；而在上臂和底座间有个肩关节。在水平平面上的旋转运动，既可由肩关节进行，也可以绕底座旋转来实现。这种机器人的工作包迹形成球面的大部分，称为关节式球面机器人。 图1 总模型
创新创业实践2 慧鱼模型建模 滑动秤锤式测量计 陈仲键 201130510203 指导教师王慰祖 学院名称工程学院专业及班级11机制2
目录 一、建模 (3) 1.1 模型名称 (3) 1.2 概述 (3) 1.3 慧鱼模型零件建模 (3) 1.4 滑动秤锤式测量计建模 (3) 1.4.1 测量计组成 (3) 1.4.2 分析 (3) 二、性能拓展及改进 (7) 2.1 问题分析 (7) 2.2 改进方案 (8) 三、总结与感想 (10)
一、建模 1.1 模型名称：滑动秤锤式测量计 1.2 概述： 常见的测量物体重量的天平为对称式，而滑动秤锤式测量计采用非对称式平衡，利用杠杆原理，结构简单，且实用方便。此次将以其为例子对其进行建模，并进行功能分析等。 1.3 慧鱼模型零件建模 慧鱼模型零件为统一标准零件，因此可以组合出各种模型，然而并非所有零件都会用到，对于绝大多数普遍会使用到的零件我们小组进行分工画图，然后通过实体建模，再确定自己的模型需要哪些特别零件，自己再进行补充建模。 1.4 滑动秤锤式测量计建模 1.4.1 测量计组成 测量计包括底板，支架，杠杆（含刻度），秤砣，挂盘，指针共6大部分 1.4.2 分析 1）底板 起支撑固定作用，支架等其他零件需要安装固定在其上。 2）支架 支架底座为三角架，受力较均匀，不易倾倒。三脚架上的红色长方形薄片上正中有0刻度，为
观察指针是否偏斜，判断物体与秤砣两边是否平衡。再往上支架顶端有安装杠杆用的套筒，通过轴杆与杠杆相连。 3）杠杆 支架，挂盘，指针，秤砣都需要连接在杠杆上，杠杆长度较长，作为其他部件的连接件，杠杆要求刚度较高，在承受较大的力时不易变形，防止结构破坏或者造成读数不准确。 4）挂盘 挂盘作为物体的承载部件，其刚度也要求较高，另外，为避免因挂盘自身过重而造成杠杆量程变短，挂盘的材质可选择采用PP塑料。
基于慧鱼模型的水上垃圾 收集器设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
毕业设计（论文）基于慧鱼模型的水上垃圾收集器设计专业年级机械工程及自动化 2008级 学号姓名 指导教师 评阅人 二○一二年六月 中国常州
河海大学 本科毕业设计（论文）任务书 （理工科类） Ⅰ、毕业设计（论文）题目： 基于慧鱼组合模型的水上垃圾收集器设计 Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容 （从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）： 一、翻译英文资料； 二、水上垃圾收集器在水上能更加方便地收集各种垃圾，清理河道水面。通过机器前部分的叶片装置，再加上机械手臂的水面辅助功用，可以大大的加强机械水上收集垃圾的效率，进行更加方便快捷地处理水上垃圾。这个装置在设计中设计为可拆装组件，在考虑机械手臂的同时，在手臂的中间部分采用网状设计，可以减少水的阻力，也可以收集垃圾，使之更为方便和快捷。叶片的功能，在装置的前部分以叶片为主要部件。装置主要通过叶片的旋转来实现其主要功能——收集垃圾。除此外，叶片收集垃圾的可以达到不间断性，提高收集垃圾的效率。最终要求实物与设计方案一致，搭接实物模型应能够实现论文中所涉及到的相关功能，实物应以慧鱼基本构件为基础辅以其他相关零配件。 三、每周汇报进度； 四、毕业论文的撰写、修改、打印； 五、参加毕业设计论文答辩。 Ⅲ、进度安排： 1—2 周相关资料收集，拟定初始搭接方案 3―4 周英文资料查找及翻译，完善搭接方案 5―8 周进行模型搭接，并完成最终模型 9―12周完成模型软件部分设计
慧鱼之移动机器人 慧鱼机器人的简介：本设计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。 移动机器人的主要构件： 马达2个；光敏电阻1个；灯泡1个；限位开关6个；其他原件若干。 实验部分： 必要试验： 1.实验名称：自动门的实现 实验原理：在门外的两侧装有光敏电阻传感器，当人来到时，挡住光线，使光敏电阻获得信号，马达开始运作，门打开，开到一定的程度，碰 到限位开关，马达停止，开门完成。人过去之后，一定时间（事 先设置好），马达反方向运作，门反方向运动，到一定程度时碰 到限位开关，马达停止，关门完成。 主要构件：马达限位开关灯泡光敏电阻 实验图：
实验程序： 实验总结：本实验比较简单，组装起来比较简单。但告诉了我们自动门的一种工作原理，比较实用，有意义。
实验原理：利用马达运作带动上面的计数板转动，当计数板挡住灯泡的光线时，光敏电阻获得信号，程序计数一次。 主要构件：马达光敏电阻灯泡 实验图： 实验程序： 实验总结：本实验内容较为简单，组装起来也比较简单，是是一个简单但很实用的小装置。
实验原理：利用马达的转动，通过齿轮和杠杆的传动传给重物，当重物 向下运动时，挡住灯泡的光线时，光敏电阻获得信号，改变 状态，程序计数一次。如此反复。 主要构件：马达灯泡光敏电阻 实验图： 实验程序： 实验总结
4实验名称：小汽车 实验原理：两个马达分别控制两个轮子的转动，利用马达同向转动时实现小车的向前向后走动，马大不同转向实现小车的左转右 转。限位开关的不同状态控制马达的转动。 本实验小车先是向前？ 主要构件： 2个马达 2个限位开关 实验图： 实验程序： 实验总结：本次试验比较复杂，一是小车的结构比较复杂，要求比较精细，尤其在齿轮的链接处，需链接准确、且不能松动。二是 程序比较复杂，调试起来比较困难。 另一方面，这次实验意义比较大，不仅学到了复杂的慧鱼机 器人。同时很好的锻炼了我们的动手和合作能力。
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。
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 202102030115 2021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： 2 3.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
目录 1 绪论 (1) 1.1 创新创业实践Ⅱ性质目的 (1) 2 结构模型说明部分 (1) 2.1 所建模型的主要功能 (1) 2.2 结构设计 (2) 3 性能拓展说明部分 (4)
1 绪论 1.1 创新创业实践Ⅱ性质目的 《创新创业实践Ⅱ》作为一门实践性必修课程，旨在提高机械设计制造及其自动化专业学生的实践动手能力，同时增进学生对机械以及控制的了解。 2 结构模型说明部分 2.1 所建模型的主要功能 本次实践中我们组所设计的慧鱼模型三维图如图1，其主要功能是可通过人工控制机械臂的张合，伸长缩短以及方位旋转等，能够灵活实现大型物件的夹持、运输、安放等操作。 图1 2.2 结构设计
此模型的主要原动件为如图2所示的摇柄，传动机构为如图3所示的一对锥齿轮啮合，执行机构为如图4所示的可转圆台。传动过程为通过摇动手柄，带动手柄末端的锥齿轮旋转，然后通过锥齿轮副带动竖直杆旋转，由于模型中竖直杆与圆台是过盈配合，因此可带动圆台旋转，从而实现机械手臂的旋转操作。 图 2 图 3
图 4 另外，如图5所示模型中的机械手臂可以实现上下摆动、伸长缩短、手爪开合的操作。 图5
3 性能拓展说明部分 此模型只是人控机械手臂的雏形，当中还有很多可以改进、拓展的地方，现举例分述如下： （1）底盘可改成履带式并增设原动机，即可实现模型整体的平面移动，使模型的行进方位更加灵活。 （2）此模型原动件为手柄，但实际应用中可改成步进电动机，通过控制对电动机转速、转数的控制实现机械手旋转快慢、旋转角度的更精确的控制。 （3）可另设一个控制室，使操作环境更加舒适，使操作人员对机械手的方位观察得更加清晰。 （4）可增设机械手的关节，使其结构更加接近人手，从而提高机械手的灵活度，更加容易夹持物件，并容易控制夹持所需力度。
毕业设计（论文）基于慧鱼模型的水上垃圾收集器设计专业年级机械工程及自动化 2008级 学号姓名 指导教师 评阅人 二○一二年六月 中国常州
河海大学 本科毕业设计（论文）任务书 （理工科类） Ⅰ、毕业设计（论文）题目： 基于慧鱼组合模型的水上垃圾收集器设计 Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容 （从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）： 一、翻译英文资料； 二、水上垃圾收集器在水上能更加方便地收集各种垃圾，清理河道水面。通过机器前部分的叶片装置，再加上机械手臂的水面辅助功用，可以大大的加强机械水上收集垃圾的效率，进行更加方便快捷地处理水上垃圾。这个装置在设计中设计为可拆装组件，在考虑机械手臂的同时，在手臂的中间部分采用网状设计，可以减少水的阻力，也可以收集垃圾，使之更为方便和快捷。叶片的功能，在装置的前部分以叶片为主要部件。装置主要通过叶片的旋转来实现其主要功能——收集垃圾。除此外，叶片收集垃圾的可以达到不间断性，提高收集垃圾的效率。最终要求实物与设计方案一致，搭接实物模型应能够实现论文中所涉及到的相关功能，实物应以慧鱼基本构件为基础辅以其他相关零配件。 三、每周汇报进度； 四、毕业论文的撰写、修改、打印； 五、参加毕业设计论文答辩。
Ⅲ、进度安排： 1—2 周相关资料收集，拟定初始搭接方案 3―4 周英文资料查找及翻译，完善搭接方案 5―8 周进行模型搭接，并完成最终模型 9―12周完成模型软件部分设计 13―14周完成论文初稿，拍摄作品动作视频 15―16周论文修改并定稿，参加答辩 Ⅳ、主要参考资料： [1] 《机电创新实践教程》周军河海大学出版社 [2] 《机械原理》申永胜清华大学出版社 [3] 《机械设计》濮良贵高等教育出版社 [4] 《慧鱼创意机器人设计与实践教程》曲凌上海交通大学出版社 指导教师：安翠翠， 2011 年 12 月 20 日 学生姓名：付泽，专业年级：机械工程及自动化2008级 系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）： 该课题来自实际情况，符合机械工程及自动化专业的培养目标，对学生进行多方面的综合训练，内容难度及工作量均符合要求。
“慧鱼”机器人实验报告 指导老师王大钦 所在院系10自动化系 报告组12 气动机器人
一实验目的 1 认识了解及熟悉运用“慧鱼”模型中的各种硬件。 2 按照模型拼搭机器人，掌握各个部分的硬件组成原理，理解各 部分之间的协调和控制。 3学会软件的应用，理解编程原理 4创新实现自己的思想，用现有零件组成自己的模型，提高创新能力。 5自己编写软件程序并调试成功，真正实现模型的可实现性。 二实验器材 慧鱼气动机器人模型组合包，智能板接口，个人计算机及相关程序，实验使用手册。 三实验内容 1必做部分 （1）气动门机器人 实验模型如图
实验原理 通过电机产生气，通过气的进入和排出，产生两侧压强不等，使得活塞发生移动。 实验功能说明 电机产生气体，带动门开，门挡住小灯泡发出的光，传感器显示0；排出气体，带动门关闭，小灯泡发光，传感器显示1. （2）传送机器人 实验模型 实验原理 通过电机产生气体，控制两个汽缸中活塞的运动，同时气缸1中带有弹簧，方便它能夹住东西 实验功能说明 电机产生气体，先通入气缸M1中，实现夹住东西，此时通入气缸M2中，M2推动底座的旋转，将物体带到另一端，这时气缸M1中气体排出，将物体放下，这样就实现了物体的传送。
2 选做部分 （3）信号分拣机器人 实验模型 说明：此实验未能实现区别黑白分拣的功能，虽然只差一点点，但调试总出问题。 分析失败的原因：1 小灯泡太亮，导致传感器一直显示1，不能区别 黑暗。 2 各部分之间缺少协调，显示1时却无法充气。 3 程序和模型之间存在不对口的地方。 创新部分 名称起重机（或电梯传送） 思想来源 1 建筑工地上，在建造楼房的时候，通过人工将砖和水泥搬上去，人力物力太大。用“气动”这一思想可模拟实 现这种自动传输的功能。 2 通过电梯这种升降运输人的思想，也可以用模拟“电梯” 来实现物体传送，以实现这种自动化功能。