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第1篇一、实验目的本次实验旨在通过慧鱼创意模型组合包，了解并掌握机器人拼装的基本原理和方法，培养动手实践能力和创新思维。
通过实际操作，学会使用慧鱼专用控制器和RoboPro软件，实现对机器人的编程和控制。
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. 慧鱼专用控制器5. RoboPro软件三、实验原理慧鱼创意模型组合包是一种基于模块化设计的机器人拼装套件，通过不同的模块组合，可以拼装出各种形态的机器人。
慧鱼专用控制器是机器人的核心部件，负责接收来自计算机的指令，并控制机器人执行相应的动作。
RoboPro软件是机器人编程的工具，用户可以通过该软件编写程序，实现对机器人的控制。
四、实验步骤1. 搭建基础模型首先，根据实验指导书的要求，使用慧鱼创意模型组合包搭建一个基础模型。
基础模型通常包括底板、动力模块、传动模块、传感器模块等。
在搭建过程中，需要注意模块之间的连接方式和方向。
2. 安装传感器在基础模型的基础上，安装距离传感器。
距离传感器用于检测前方物体的距离，并将距离信息传递给控制器。
安装过程中，要确保传感器能够正常工作，并与控制器连接良好。
3. 连接电源和控制器将慧鱼专用电源连接到控制器上，并将控制器与计算机连接。
确保电源、控制器和计算机之间的连接稳定可靠。
4. 编程控制打开RoboPro软件，根据实验要求编写程序。
在编程过程中，需要了解各种模块的功能和编程语法。
编写完成后，将程序上传到控制器中。
5. 测试运行启动电源，观察机器人是否按照程序要求执行动作。
如果机器人运行正常，则实验成功。
如果存在问题，需要检查程序和硬件连接，并进行相应的调整。
五、实验结果与分析1. 实验成功通过本次实验，成功搭建了一个基础模型，并安装了距离传感器。
在RoboPro 软件中编写程序，控制机器人按照预定路径移动。
实验结果表明，慧鱼机器人具有较好的稳定性和可编程性。
2. 问题分析在实验过程中，遇到了以下问题：（1）部分模块连接不稳定，导致机器人运行时出现抖动现象。
慧鱼创意组合模型设计报告范文书慧鱼创意组合模型设计报告书目录1模型设计及简介21.1测量机器人组合说明21.1.1测量机器人组合简介21.1.2实验步骤21.1.3实验注意事项81.2其它组合简介82创新设计及详细说明142.1创意142.2模型搭建142.3组装142.4控制程序162.5试验183遇到的问题194结语201模型设计及简介十一个示例模型有：通信号灯、洗碗机、温度调节器、基础标准型小车、电梯、干手机、寻踪车、测量机器人、足球机器人、割草机和叉车。
1.1测量机器人组合说明1.1.1测量机器人组合简介在测量温度很高的物体时，由于温度太高人无法靠近，因此需要机器人代替人类去进行测试。
测量机器人右侧安装可以伸出的手臂，手臂前方有温度传感器，如果温度高于设定值，可以通过程序设定使机器人收回手臂或者使机器人停止前进。
这样减小人员因温度过高受伤的事件，也提高了可测量温度的范围，大大方便我们测量高温物体。
机器人下方有传感器，可以自动寻迹行走；也可以按照设定的程序行走，非常方便。
测量机器人的大概原理如下：测量机器人按照预定程序或寻线行走，机器人手臂伸出以测量温度。
若温度低于设定值则绿灯亮，机器人继续行走；若温度高于设定值则红灯亮，且机器人手臂退回，机器人停止运动。
1.1.2实验步骤（1）准备工作按照所给测量机器人的视图，了解并熟悉组装模型所要实现的功能和其用途，观察分析所给样图，从慧鱼提供的所有部件中找出该模型需要的机械构件和电气元件。
然后将所找的零件分类。
具体准备工作如下：电机两个，慧鱼智能接口板一个，电源，以及下图中的零件。
（2）组装a组装第一个零件，即车轴支架。
b安装车轮C进一步安装小车底座d加固小车底架e安装电动机f安装另一个车轮g将两个车轮和电动机组合在一起，并且加固底架。
h安装辅助小车轮。
i安装小车尾座底架j安装小车手臂k将手臂安装到小车上。
l安装尾座m加固小车前部n安装小车前部，并且连接电路。
慧鱼实验21世纪将是个全面创新的时代,如何培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能，来迎接这个竞争的时代微型组合机器人能实现多种控制方式及多种模型设计，适合于机电一体化、工业自动控制、机械创新等课程，推荐采用PLC控制技术。
微型组合机器人配有教材，图文并茂、浅显易懂，对每一个模型都作深入浅出的原理说明、功能解释，鼓励学生举一反三、活学活用，让他们不断发展创新。
微型组合机器人是通过各种各样的构件(功能模块)组合拼装而成，因此，“构件”是模型的最小组成部分。
实验一计算机组合包创意实验设计一实验目的:1、熟悉慧鱼模型的各个模块。
2、了解三自由度机器人的基本结构。
3、能够运用计算机编程，合理控制机器人的运动。
4、能进行简单创意实验设计。
二实验器材:慧鱼计算机组合包一套慧鱼专用电源一套PC机一台LLWIN软件一套接口电路板一块三实验原理:如图所示(见附图):为一三自由度机器人，能够实现搬运工件的作用，三自由度机器人包括腰部、大臂以及夹钳。
腰部能够实现左右旋转运动，大臂能够实现上下的俯仰运动，夹钳则能够实现夹取物体。
该三自由度机械人总共涉及到6个行程开关以及3个电动机，其中M1驱动腰部旋转，M2驱动大臂俯仰，M3驱动夹钳的关闭。
E1用于限定夹钳的开闭位置，E2用于腰部旋转进行计数，E3限定了大仰起后的极限位置，E4用于夹钳的驱动轴旋转次数进行计数，E5对大臂处的蜗杆旋转次数进行统计，E6限制腰部旋转的极限一些置。
四实验内容1、按照装置图组装出机器人。
2、按照连线图将机器人各部与计算机数据线连好。
3、用计算机中的软件(LLWIN)对机器人进行控制操作。
(1)对各个部分进行检测:M1M2M3E1E2E3E4E5E6全部测试通过后再进行以下实验内容。
(2)调试出控制程度，进行连续操作。
4、对软件进行改编，使机器人实现更多的功能。
(1)实现夹取与放置的换位。
(2)改变大臂运动轨迹。
五实验思考题1、单个测试腰部可旋转，但整体测试时腰部却不按程序规定的运行，可能是什么原因2、大臂可以俯仰，但程序并不向下运行，会是什么原因3、夹钳不能开闭，会是什么原因4、如何实现运动轨迹投射到平面后为非矩形实验二移动机器人创意实验设计一实验目的:1、了解移动机器人的基本结构2、能够运用计算机编程，控制移动机器人的运动3、进行创意实验设计二实验器材:慧鱼移动机器人组合包一套慧鱼专用电池盒一个或专用电源一套PC机一台(要求:486、66以上，8M以上内存，空闲的LPT2口)LLWIN专用软件一套，(WINDOS3、1以上或WINDOWS95)接口电路板一块电缆若干三实验原理如图所地：为一跟踪光源移动机器人，能够跟踪光源而运动。
设计性实验指导书实验名称：机械设计模型拼装实验实验简介：“慧鱼教具及创意组合模型”，又称为“工程积木”，“智慧魔方”。
它集教具和仿真模型于一身，是科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。
“慧鱼教具及创意组合模型”是由德国发明家、企业家、当今世界拥有专利最多（5000 项）的Artur Fischer 博士于1964 年发明问世的。
菲舍尔博士因此还荣获了德国诺贝尔工程奖。
“慧鱼”的技术含量极高。
目前，国际最前沿的工程技术，如仿生技术、气动技术、传感技术、计算机技术以及机器人技术等，在“慧鱼”中都实现了微型仿真替代。
“慧鱼”有各种型号和规格的零件近千种，一般工程机械制造所需要的零部件如连杆、齿轮、马达、蜗轮，以及汽缸、压缩机、发动机、离合器，甚至热（光、触、磁）敏传感器、信号转换开关、计算机接口等等，在“慧鱼”中都可以找到。
因此，“慧鱼教具及创意组合模型”零部件的仿真度，几乎能够实现任何复杂技术过程和大型设计的模型，使之真实地“再现”。
该实验设备能够组装各种机械及设备，将其用于辅助理论教学，将使学生获得很强的感性认识，并且能发挥其无限的创造力。
适用课程：机械设计专业综合实验实验目的：A 通过对动手组建模型，连线，控制模型等各阶段学习后，对慧鱼创意组合模型的运作方法有一个初步的熟悉；B 了解基本的机械结构和特点掌握电气动控制工业技术的基本概念、分类及特点；C 了解电气动元件的工作原理、种类和实际应用方式，电气动控制系统的组成和结构掌握基本的电气动控制技术的应用，了解现代自动化控制系统的结构和特点。
面向专业：机类实验项目性质：设计性实验地点：图书馆——506 室（机械系统创新实验室）开放办法：先登陆网站进行网上预约或到S403填写预约表进行预约，根据预约时间提前预习写出预习报告、进行实验。
实验分组： 5-6 人/组《机械设计专业综合实验》课程实验机械设计慧鱼模型拼装实验“慧鱼教具及创意组合模型”，又称为“工程积木”，“智慧魔方”。
慧鱼比赛策划书3篇篇一慧鱼比赛策划书一、活动名称慧鱼比赛二、活动目的为了提高学生的创新能力和实践能力，增强学生的团队合作精神，特举办慧鱼比赛。
三、参赛对象全体学生四、活动时间和地点1. 时间：[具体时间]2. 地点：[具体地点]五、活动内容1. 慧鱼创意模型制作：学生可以使用慧鱼模型套件，自由发挥创意，制作各种模型。
2. 慧鱼创新挑战赛：学生可以根据给定的主题，使用慧鱼模型套件，设计并制作创新作品，并进行现场展示和答辩。
六、活动流程1. 报名阶段：学生可以在[报名时间]内，通过[报名方式]报名参加比赛。
2. 培训阶段：在比赛前，我们将组织培训活动，向学生介绍慧鱼模型套件的使用方法和创意设计技巧。
3. 制作阶段：学生可以在培训结束后，利用课余时间制作模型。
4. 初赛阶段：评委将对学生提交的模型进行评审，选出进入决赛的作品。
5. 决赛阶段：进入决赛的学生将进行现场展示和答辩，最终评选出一等奖、二等奖、三等奖和优秀奖。
七、奖项设置1. 一等奖：[具体奖项]2. 二等奖：[具体奖项]3. 三等奖：[具体奖项]4. 优秀奖：[具体奖项]八、活动预算1. 慧鱼模型套件费用：[X]元2. 培训费用：[X]元3. 场地布置费用：[X]元4. 奖品费用：[X]元5. 其他费用：[X]元九、注意事项1. 参赛作品必须为原创，不得抄袭他人作品。
2. 参赛作品必须符合比赛主题和要求。
3. 参赛作品必须在规定时间内提交，逾期不予受理。
4. 参赛学生必须遵守比赛规则和纪律，如有违反，将取消比赛资格。
[策划人姓名][具体日期]篇二慧鱼比赛策划书一、活动背景慧鱼创意模型挑战赛是一项以慧鱼模型创意组合为主题的科技竞赛活动。
为了丰富学生的课余生活，提高学生的创新能力和实践能力，我们决定举办本次慧鱼比赛。
二、活动目的1. 提高学生的创新能力和实践能力。
2. 培养学生的团队合作精神。
3. 增强学生对科学技术的兴趣和热爱。
三、活动主题创新、实践、团队合作四、参赛对象全体学生五、活动时间和地点1. 时间：[具体时间]2. 地点：[具体地点]六、活动组织1. 主办单位：[主办单位名称]2. 承办单位：[承办单位名称]七、活动流程（一）宣传阶段1. 通过海报、传单、校园广播等方式进行宣传。
Fischer模型创意组合实验指导书一、实验学时本实验4学时。
二、实验目的使机电专业类学生通过机电一体化创意实验，对机电一体化形成整体概念，掌握有关机电一体化技术的基本理论知识和设计方法，经历从设计到完成机电一体化系统装置的整个过程，提高学生综合运用各门知识、解决实际问题的能力，并在实验中培养创新能力、想象力和科学技能。
三、实验装置及主体功能慧鱼(fischer)组合模型包，其中又可分为以下三种类型的模型包：实验机器人(Experimental Robot)、 传感器技术（Profi Sensoric）、气动机器人(Pneumatic Robot)。
慧鱼组合模型包的组成可分为四大类：机械零件、气动零件、电气构件和软件。
模型包的这些零件基本涵盖了机电一体化系统应包含的要素，如机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感器测试部分、控制及信息处理部分。
用这些零件可以拼装成一个工程技术模型，模型控制方式是通过智能接口板实现微机控制。
1、机械零件包括：齿轮、齿条、连杆、链条、履带、蜗轮、蜗杆、曲轴、齿轮箱及构筑零件等；2、电气零件包括：储气罐、压缩气缸、气管、气管联接头、弹簧等；3、电气零件包括：智能接口板、马达、9V直流电源、传感器（光敏、热敏、磁敏、电位器、接触开关）、单向阀、电磁铁、发光管；4、软件包括：Llwin2.1编程软件；《机器人技术软件手册》；智能接口板》；《Experimental Robot》、《Profi Sensoric》、《Pneumatic Robot》范例拼装图册。
每一种慧鱼(fischer)模型包拥有的零件类型及相应数量详见：《Experimental Robot》图册中的Page 62～65、《Profi Sensoric》图册中的Page 2～4、《Pneumatic Robot》图册中的Page 2～4。
四、实验内容创意组合模型实验的内容主要是进行机电一体化产品模型的设计、制作，并实现模型运动控制。
《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》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。
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。
课程设计报告学生姓名:XXX 学号：201131xxxx学院: 机械工程学院班级: 机械xx班题目: 慧鱼组合机器人的组装设计指导教师：陈国君职称: 高级工程师 2014年 12 月 31 日目录1．绪论 11.1课题背景 11.2 慧鱼机器人 21.3 走进实验室 21.4 按键式传感器 31.5 设计工作原理 31.6慧鱼模型操作规程 52.四足仿生机器人（乔）52.1四足仿生机器人简介 52.2四足仿真机器人模型 62.3四足仿生机器人仿真程序 72.4四足仿生机器人连线图和结构简图 73. 双足步行仿生机器人（吉姆）83.1双足步行机器人简介 83.2机械部分设计 83.3工作原理和系统线路图 93.4双足步行机器人结构简图和仿真模型 93.5双足步行机器人仿真程序 104.1任务分配 11一、绪论慧鱼创意组合模型是一种技术含量很高的工程技术类拼装模型，是展示科学原理和技术过程的理想教具。
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，透过人机界面LLwin,经由智慧型微电脑界面去驱动机器人，使机器人细部动作很容易达到我们的需求，进而取代以往由硬件描述语言所驱动架构。
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，实现对伺服电机的控制，不但操作简单，更可使我们了解机械运作的原理。
由于机器人的发展和快速广泛地被使用，可知科学家对于机器人的功能要求也相对提高，除了超强的逻辑运算、记忆能力，另外在机器人的外表及内部结构，科学家更希望模仿人类。
对于外在资讯的选集，也透过各种传感器，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，一旦外在环境变化，机器人也要随之变化，做出该有的动作，更新自己的资料库，达到类似人类学习的功能。
1.1课题背景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。
“慧鱼”创意实验指导书一、实验目的“慧鱼”创意模块是一种由标准模块构成，可随意组装，并可用程序控制的机电一体化教学实验装置。
它可组装成多种类型、多种型号和功能的机器模型：如工业机器人、移动机器人、气动机器人、带传感器的机器模型以及计算机中的常用机构模型等等。
通过本实验，可以达到以下几个方面的目的：1．认识了解机器的一般构成原理；2．了解所组装的机器模型的工作原理，以及在工业中的实际用途；3．加深对机械传动、计算机控制和机电一体化装置的感性认识；4．锻炼动手和协作能力，培养逻辑思维和开拓创新的意识。
二、机器模型设计在指导教师的协助下，同学们自行设计一种机器的模型，要求了解所设计机器的工作原理，绘制详细的结构图并讨论方案的可行性。
在征得指导教师同意后，即可开始组装机器。
三、组装实验步骤1．准备工作领取所设计机器的实验模型零部件和装配手册，按照手册清点零件种类及数量，认真阅读装配说明书。
2．机械装配按照装配说明书上所示的步骤进行组装，注意每安装一个零部件都需要进行验证，以确保安装的正确性，直到机械全部安装结束。
3．控制电路安装首先，按照说明书中的要求，将电线按规定长度剪开，接上插头（注意线和插头的颜色应一一对应），然后按照各模块类型的布线图接好电路。
4．控制接口板安装将控制接口部件按照要求连接在计算机上，然后将控制接口部件接通电源（9V变压器或电池盒电源），并用数据线将其与计算机的串行口相连（建议用COM1）。
启动LLWin应用软件（注意，工业机器人和移动机器人使用LLWin3.0版本，计算机中的常用机构模型使用LLWin2.1版本，气动机器人使用专用的气动机器人程序），在LLWin界面的工具栏中选择Check Interface项，逐一测试各项输入（开关、传感器等）和输出（马达、灯、电磁铁等），确保其正常工作。
5．编制控制程序控制程序可直接使用LLWin软件中提供的程序示例，也可自行编制（参考“编程指南”）。
模块化自适应救援机器人-------------设计说明书参赛学校：国防科技大学学员姓名：喻煌超、梁杰、卢钟岳、周辉、张弛指导教师：尚建忠、梁科山目录一、创新构思 (1)二、方案设计 (3)三、创新点 (10)四、实用化可行性分析 (12)五、成本分析 (14)六、应用前景 (15)一、创新构思救援破障工作正在向快速化、高效化、科学化等方面发展，利用特种设备执行救灾任务已经成为世界各国日益关注的重点。
针对当前现有设备无法通过自动更换模块化的机构来适应具体工作这一现状，本研制小组在多种用于破障、救援、工程等特种机构的已有基础上，设计了一个能够根据工作要求的不同，自动更换并运行清障、挖掘、推土、生命探测、通讯、爆破、装卸、清扫、起重、切割、牵引、升降等多种模块的机器人。
灾难发生后的处理工作大致可以分为清除障碍，救援灾民，重建家园这三阶段。
这都离不开特种设备的参与，但由于救灾工作的特殊性，每一阶段分别只对特定的几种设备有大规模的需求。
而灾区普遍交通不畅，运输困难，无论是从特种设备的种类还是数目上来考虑，都无法保证满足工作的需求。
于是本研制小组设想制作出一种基于特种车辆工作机构模块化的自适应救援机器人。
图1 作品整体图此机器人可根据具体环境的需要，自动卸下原模块，更换上所需的相应模块，以此达到随机应变、一机多用的目的，适用于复杂多变的救灾工作。
此外，由于采用了智能控制程序，可以避免救援人员亲自深入到充满危险的环境中，从根本上消除了人员伤亡的可能性。
此机器人可利用所搭载的两个机械臂并行处理多种工作，还可通过两个机械臂配合完成复杂的工作，能够极大的提高作业效率。
而且机械臂仅需在机器人的前方作业便可将石、土通过底盘上所加载的卷扬机和传送带运送到后面的运输车上。
此设计可以适用于狭小的工作环境，有效地弥补了现有工具的不足。
此外，本机器人还可装备工程兵部队，在短时间内制造大量工事；也可加载武器模块，应用到复杂多变的战场环境，处理战场上的特殊情况。
慧鱼模型创新组合实验报告书题目：缠树机学院（系）：机械工程与自动化学院专业班级：机设122班学号：学生姓名：指导教师：目录一、实验项目 ................................. - 2 -二、实验目的 ................................. - 2 -三、组合模型的方案拟定 ....................... - 2 -四、组合模型功能 ............................. - 3 -五、模型控制线路 ............................. - 7 -六、模型的设计意义 ........................... - 8 -七、实验小组成员 ............................. - 9 -一、实验项目慧鱼模型创新组合实验——缠树机。
二、实验目的慧鱼模型创新组合实验是学生理论联系实际的实践教学环节，是对学生进行的一次专业设计训练。
本实验的任务是应用慧鱼模型进行工业产品的组合与设计，通过本次实验使学生获得以下几方面能力：1、进一步巩固和加深学生所学的专业理论知识。
2、培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力。
3、培养计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能。
4、培养学生的团队协作精神、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
三、创新组合模型的方案拟定1、模型的名称：缠树机。
2、模型的工艺路线：开关——电机——执行机构转动。
3、创意模型的执行机构方案：电机——啮合齿轮运动。
4、模型的驱动方式：电动驱动。
5、模型的传动方案：电机——齿轮啮合——执行机构转动。
6、模型的控制方案：开关控制。
7、方案简图：图1四、组合模型功能1.动力系统功能图2图32、控制系统功能图4电机转动，通过齿的啮合把运动传递到执行部分。
3、执行系统功能图5图6 4、传动系统图5 5．模型总体布局图线轮，提供缠树的线。
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。
慧鱼教案设计模板第1篇：慧鱼创新培训教案一、慧鱼产品的简介1964年，慧鱼创意组合模型（fischertechnik）诞生于德国，是技术含量很高的工程技术类智趣拼装模型，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。
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。
这里所说的工业标准的基本构件，是指我们在机械原理和零件里所学的，构成机械结构的基本构件，比如：传动用的齿轮、涡轮涡杆、连接用的轴、把转动变成轴向移动的滚珠丝杠，以及连杆、齿轮齿条、联轴器等等。
我们把这些基本原件用一定的次序组装起来，得到可以实现预定功能的机械产品。
所说的传感器，并不是象大家想象中的那些电子原器件产品，它指的是触点开关，可以是常开状态，也可以是常闭状态，当状态发生改变时，可以做为一个信号引入控制程序，以改变驱动电机的状态。
软件是慧鱼专用的软件，是一个非常易于掌握和使用的工具软件，把慧鱼现有的零件模块化，象做程序流程图一样，用带箭头的边线将不同一模块联接起来，就可以使所搭建的产品产生特定的动作。
比如：以三自由度机械手为例。
三自由度机械手的三个自由度分别指：沿Z轴的旋转、沿Z轴的直线移动和沿X轴的轴向直线移动，通过这三个动作，可以将机械手的末指手指移动到任意的空间位置，再通过手指的张开和闭合，实现对物料的抓取和搬运。
慧鱼机器人模型组装综合实验施。
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。
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。
