机器人创新实验实验指导书

实验1机器人机械系统一、实验目的1、了解机器人机械系统的组成；2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用；3、掌握机器人单轴运动的方法；二、实验设备1、RBT-5T/S02S教学机器人一台2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套3、装有运动控制卡的计算机一台三、实验原理RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。

基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。

机器人的传动简图如图2——1所示。

图2-1机器人的传动简图Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。

本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。

本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。

执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。

下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。

1、同步齿形带传动同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。

带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。

由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同步齿形带传动。

同步齿形带传动如下特点：1.平均传动比准确；2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小；3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛；4.效率较高，约为0.98。

5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。

同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。

工业机器人基础实验指导书及试验报告实验名称系别专业班级姓名指导教师年月日仿生爬虫机器人实验一、实验目的多足爬行机器人是一种典型的仿生机器人。

这类机器人使用多条腿交替地移动来完成爬行，通常采用仿生的结构和运动步态。

在本实践中，我们将搭建一个较复杂的，每条腿都有2 个自由度，一共具有9个自由度（头部有 1 自由度）的仿生机械爬虫。

了解：多足类仿生概念和进一步了解四足机器人运动步态规划的相关知识；熟悉：9 自由度的仿生机器爬虫；掌握：掌握“创意之星”机器人套件的搭建和装配技巧，尤其是如何使用螺栓、螺母进行连接，如何提高组装机器人的结构刚度；在UP-MRcommander 软件中，熟悉舵机的控制，写入动作程序，让仿生机器爬虫运动起来；二、“创意之星”实验设备介绍“创意之星”结构件介绍“创意之星”机器人套件提供了400 多个结构部件，其中包括以下几大类：1）I 型结构件，共有4 种、40 个，都是白色，聚碳酸酯（PC）材质，结构特点是长条状，具有多个标准孔，零件边缘有加强肋。

零件以大孔的数量命名。

2）L 型结构件，字母L 形状，共有6 种，54 个，都是白色，聚碳酸酯（PC）材质，结构特点是字母“L”状，具有多个标准孔，零件边缘内侧有加强肋。

零件以两侧的大孔数量命名。

3）U 型结构件共有7 种，70 个，都是橙色，聚碳酸酯（PC）材质，结构特点是字母“U”状，具有多个标准孔，零件边缘内侧有加强肋。

零件以三侧面的大孔数量命名。

4）V 型结构件，共有2 种，20 个。

白色，聚碳酸酯（PC）材质，结构特点是字母“V”状，具有多个标准孔，零件边缘内侧有加强肋。

零件以两侧的大孔数量命名。

5）舵机支撑构件，共有2 种，20 个。

白色，聚碳酸酯（PC）材质，结构特点是字母“V”状，具有多个标准孔：以上各件依次如下图所示：6）基础构件，共有3 种，4个；7）机械手组件共有5 种，18 个。

这部分零件是组装机械手爪专用的零件；8）连接件共有18 种，210 个。

机器人技术基础实验指导书机电一体化实验室2009年6月学生实验规则1、实验前，学生要认真阅读实验指导书中内容，以求对实验目的、内容、方法和步骤有初步的了解。

2、遵守实验室的各项规章制度，听从教师的指导，实验时必须严肃、认真、细致。

3、要求在教师指导下，独立按时完成规定的实验内容。

4、实验过程中，学生不得无故迟到、早退、旷课、有事须请假批准。

5、遵守操作规则，注意安全。

6、爱护实验中用到的相关设备与工具，丢失损失东西，及时报告，照价赔偿。

7、实验结束，应将设备、仪器、工具清理干净，搞好当天卫生。

第一章HNC-IR型教学机器人简介HNC-IR型教学机器人的总体结构为立式关节形式，具有五个自由度，各关节均采用步进电机经谐波减速器和绳轮驱动，绳轮轮系具有消除间隙机构，因此定位精度较高。

机器人的各关节结构实现了部件化，便于更换不同形式的驱动电机，根据教学、科研和工业的需要可以在各关节的驱动轴上安装力或位置检测元件，更换不同手爪非常简便。

1.1 HNC-IR教学机器人基本配置HNC-IR教学机器人由控制单元、示教操作盒、控制电柜和机器人主体等部分组成，通过连接电缆连成一体，如图1.1所示。

1.1.1 控制单元HNC-IR教学机器人的控制单元实际上就是一台工控PC机或商用PC机。

它包括主机、彩色CRT显示器、标准键盘等几部分，通过打印机接口(并行接口)由打印电缆与控制电柜侧面的“计算机接口”插座相连。

PC机键盘和CRT是人机交互的主要设备，负责编程及系统管理操作。

1.1.2 示教操作盒HNC-IR教学机器人的示教操作盒如图1.2所示，通过连接电缆直接连于控制电柜后面的“示教盒互连”插头上。

示教操作盒用于直接控制机器人的动作及获取示教编程位姿。

示教操作盒的使用介绍1.4节。

1.1.3 控制电柜控制电柜通过“220V电源”插头由连接电缆连到交流220V电源上，为机器人的控制提供强电，它把控制单元和示教操作盒送来的命令和操作转换为控制机器人动作的信号，送到固定在机器人主体上的步进电机，经谐波减速器和绳轮驱动带动机器人关节转动。

工业机器人实训说明书指导书
1.简介
本实训说明书旨在帮助学生了解工业机器人的基本原理、结构和操作方法，以及如何进行机器人编程和调试。

通过实训，学生可以掌握机器人的控制技能，提高实践能力和解决问题的能力。

2.实训目标
本次实训的目标是使学生能够熟练掌握工业机器人的基本操作方法和编程技能，了解机器人的结构和工作原理，并能够独立完成机器人的编程和调试任务。

3.实验器材
本次实训使用的器材包括：工业机器人、控制器、传感器、执行器等。

4.实验步骤
(1)安装机器人：将机器人放置在工作台上，并连接好电源和控制器。

(2)编写程序：使用编程软件编写机器人程序，包括运动轨迹、速度控制、传感器检测等功能。

(3)调试程序：将编写好的程序上传到控制器中，并进行调试，确保机器人能够按照预期的运动轨迹和速度运行。

(4)运行机器人：启动控制器，让机器人开始运行，观察其运动情况，
并进行必要的调整和修改。

(5)结束实验：关闭控制器和机器人，清理实验器材。

5.注意点
(1)在进行机器人编程时，要注意安全问题，避免机器人与人员或障碍物发生碰撞。

(2)在调试程序时，要仔细检查各个参数的设置是否正确，以确保机器人能够正常运行。

(3)在运行机器人时，要密切观察其运动情况，及时发现并处理异常情况。

(4)在结束实验后，要及时清理实验器材，保持实验室的整洁和安全。

以上是一份简单的工业机器人实训说明书指导书，具体的实训步骤和注意事项可能会因不同的实验要求而有所不同。

SCARA机器人实验指导书哈尔滨科利达智能控制技术有限公司SCAR/教学机器人简介KLD—400教学机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。

另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直平面的运动。

手腕参考点的位置由两旋转关节的角位移①1和①2,及移动关节的位移Z决定的，即P= f（①1,①2,Z）, SCARA教学机器人为平面关节型机器人，本机器人采用伺服电机和步进电机驱动，控制简单，编程方便， KLD—400教学机器人是专为满足高等院校机电一体化、自动控制等专业进行机电及控制课程教学实验需要和相关工业机器人应用培训需要而最新开发的四自由度机器人，它是一个多输入多输出的动力学复杂系统，是进行控制系统设计的理想平台；它具有高度的能动性和灵活性，具有广阔的可达空间，是进行运动规划和编程系统设计的理想对象。

除教学和培训外，KLD—400还可用于细小零件的搬运和电子元件的装配等工业作业。

系统特点•机构采用平面关节型（SCAR）结构，按工业标准要求设计，速度快、柔性好；•采用交流伺服电机和谐波减速器等，模块化结构，简单、紧凑，完全满足实验的要求；；•控制系统采用Windows系列操作系统，二次开发方便、快捷，适于教学实验•提供通用机器人语言编程系统，可通过图形示教自动生成机器人语言等程序；•提供实验教材，内容涵盖机器人运动学、动力学、控制系统的设计、机器人轨迹规划等。

用户可以从中选择相关内容满足不同层次的教学实验需要。

•性价比高；适于在高等院校大范围推广。

系统配置•硬件平台：KLD—400系列伺服运动控制器和微机平台（PC用户自备,带ISA插槽）•软件平台：1）Windows操作系统；2）KLD—400机器人图形示教软件技术参数结构形式平面关节式（SCARAB）负载能力1kg运动精度（脉冲当量/转）关节112800关节212800关节3800pulse/mm关节41600未端重复定位精度± 0.1mm每轴最大运动范围关节10~270°关节20~200°关节30~60mm关节40~345°每轴最大运动速度关节1 0.5rad/S 关节2 0.5rad/S 关节3 6mm/S 关节43.14rda/S 最大展开半径 335mm 高度 480mm本体重量 < 25Kg几何尺寸关节（长度）200mm关节2（长度） 135mm 关节3（行程） 60mm控制方式 PTP/CP操作方式 示教再现供电电源 二相 220U 50HZ安装要求安装方式 水平安装安装环境温度：0~45C 湿度：20~80% RH （不 能结露）震动：0.5G 以下避免接触易燃腐 蚀性液体或气体，远离电气噪声源软件界面KLB JBOiK 自由丘宜血如君人狂制至!S 丈件让〕^a （i ）运动学労折跋 典塑翼疊解助⑥□回函a ft歟 IgRHT非常椎遐出程厅未箱坐杯牯总 *坐标录快逮度i 尅E关节与业掠信•息 （豪0［初关W 3芙节2（ri 关忙关龙5C«*JCBUV^J裝和ag■J ■坐标L 酬誤磁写悝制宜关协关在J 2 口=》正常■ ■■■■■■■ ■引緬运动半井新氏SS 帼处担 k Hi ；动堂好折I 粉丨r 逆运議学井析KLD-400SLKelida室■三由度教学机器人控制系统啥拯鴻利利这智罐披刮技水有跟公司M H 1£ELHiX 皑四P 曰实验一SCARA机器人的运动学分析、实验目的：1. 理解SCAR机器人运动学的D-H坐标系的建立方法;2. 掌握SCAR机器人的运动学方程的建立；3. 会运用方程求解运动学的正解和反解；、实验原理：1. SCARA机器人齐次坐标系的建立：采用Denavit-Hartenberg 运动学表示法建立坐标系。

实验一机器人运动学实验一、基本理论本实验以SCARA四自由度机械臂为例研究机器人的运动学问题。

机器人运动学问题包括运动学方程的表示,运动学方程的正解、反解等,这些是研究机器人动力学和机器人控制的重要基础，也是开放式机器人系统轨迹规划的重要基础.机械臂杆件链的最末端是机器人工作的末端执行器（或者机械手),末端执行器的位姿是机器人运动学研究的目标，对于位姿的描述常有两种方法：关节坐标空间法和直角坐标空间法。

关节坐标空间：末端执行器的位姿直接由各个关节的坐标来确定,所有关节变量构成一个关节矢量，关节矢量构成的空间称为关节坐标空间。

图1—1是GRB400机械臂的关节坐标空间的定义。

因为关节坐标是机器人运动控制直接可以操纵的，因此这种描述对于运动控制是非常直接的。

图1-1 机器人的关节坐标空间图1-2 机器人的直角坐标空间法直角坐标空间:机器人末端的位置和方位也可用所在的直角坐标空间的坐标及方位角来描述，当描述机器人的操作任务时，对于使用者来讲采用直角坐标更为直观和方便（如图1—2）。

当机器人末端执行器的关节坐标给定时,求解其在直角坐标系中的坐标就是正向运动学求解（运动学正解）问题；反之，当末端执行器在直角坐标系中的坐标给定时求出对应的关节坐标就是机器人运动学逆解（运动学反解）问题.运动学反解问题相对难度较大，但在机器人控制中占有重要的地位。

机器人逆运动学求解问题包括解的存在性、唯一性及解法三个问题.存在性：至少存在一组关节变量来产生期望的末端执行器位姿，如果给定末端执行器位置在工作空间外，则解不存在.唯一性：对于给定的位姿，仅有一组关节变量来产生希望的机器人位姿.机器人运动学逆解的数目决定于关节数目、连杆参数和关节变量的活动范围.通常按照最短行程的准则来选择最优解,尽量使每个关节的移动量最小.解法：逆运动学的解法有封闭解法和数值解法两种。

在末端位姿已知的情况下，封闭解法可以给出每个关节变量的数学函数表达式；数值解法则使用递推算法给出关节变量的具体数值，速度快、效率高，便于实时控制。

简介单片机益智系列——智能寻迹机器人是由益芯科技有限公司为科教方便而研发设计。

根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。

依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。

智能寻迹机器人全新的设计模式，良好的电路设计，一体化的机电组合，智趣的系统开发，更是成为加强学生学习兴趣的总动源。

智能寻迹机器人采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑。

以8051系列家族中的AT89S51/AT89S52为主芯片。

40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO—通用输入输出)端口，通过对这些端口加以信号输入电路，控制电路，执行电路共同完成寻迹机器人。

P0.0，P0.1，P0.2，P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。

由电机的正转与反转来完成机器人的前进，后退，左转，右转，遇障碍物绕行，避悬崖等基本动作。

在机器人前进时如果前方有障碍物，由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管，红外接管将此信号经过P3.7传送入AT89S52中，主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作，同时主芯片将P3.7的信号状态通过P2.5的LED指示灯显示出来。

机器人行走时会通过P3.5与P3.6的红外接收探头来进行检测。

当走到悬崖处时，P3.5或P3.6将收到一个电平信号，此电平信号将通过相应端口传送入主芯片中，主芯片通过内部代码完成机器人的避悬崖操作。

同时P3.5与P3.6的信号状态将通过P2.6/P2.7显示出来。

在机器人的左转，右转，后退的过程，可以通过观看以P2.0/P0.7为指示灯的运行状态。

P0.4为机器人的声控检测端口，在运行为前进状态时，可以能过声控(如拍手声)来控制它的运行与停止。

P0.6为机器人的声音输出端。

在机器人遇到障碍物时。

进行绕障碍物与避悬崖时可以通过此端口控制蜂鸣器发出报警声。

当为白天或黑夜时可以通过P0.5端口中的光敏电阻来进行判断，以方便完成机器人夜间自动照明等功能。

机器人学实验指导书合肥工业大学机械与汽车工程学院2006年10月目录一、概述 (4)二、实验原理 (4)三、实验目的 (4)四、实验内容及要求 (4)五、使用仪器及设备 (4)六、机器人控制程序 (4)七、实验注意事项 (4)认识FANUC机器人 (5)一．概述 (5)二. 控制器 (6)编程 (12)一. 有效编程的技巧 (12)二. 通电和关电 (12)三. 手动示教机器人 (13)四. 创建程序 (13)五. 示教运动状态 (15)六. 修正点 (17)七. 编辑命令(EDCMD) (19)八. 程序操作 (20)执行程序 (23)一. 程序中断和恢复 (23)二. 手动执行程序 (24)三. Wait 语句 (25)四. 自动运行 (25)程序结构 (27)一. 运动指令 (27)二. 寄存器指令 (27)三. I/O 指令 (28)四. 分支指令 (28)五. 等待指令 (29)六. 条件指令 (30)七. 程序控制指令 (30)八. 其他指令 (31)FRAMES的设置 (32)一. 坐标系的分类 (32)二. 设置工具坐标系 (32)三. 设置用户坐标系 (33)四. 设置点动坐标系 (34)一、概述大家上过机器人技术基础后，对机器人的理论部分有了一些基础的了解后，为了是大家对机器人有个感性的认识，特开设这个实验。

希望大家能通过这个实验能对机器人产生一个基本的概念，激发大家的一点兴趣。

二、实验原理编好程序，机器人控制器通过编译解释，给各轴伺服电机发出信号，驱动电机运转，从而使机器人各关节运动。

三、实验目的1. 了解工业机器人的组成及工作原理，加深对机电一体化系统的理解；2. 了解工业机器人的系统结构、几何结构、坐标类型和运动控制原理；3. 熟悉小型工业机器人的运动指令，掌握小型工业机器人的作业编程及操作步骤；4. 掌握小型工业机器人的程序控制及应用。

四、实验内容及要求1、通过手动示教的形式，在白板上写出欢迎两个字2、写一份关于本实验的实验报告，并画出机器人机构运动简图。

机器人创新实验（1）实验报告摘要：了解机器人的基本概念、熟悉智能机器人ASU-II的连接与检测、运用能力风暴的多种传感器和软件编程构建自己的机器人。

关键字：机器人AS-UII 传感器能力风暴小车一、机器人的起源与发展机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

“robot”一词源出自捷克语“robota”，意谓“强迫劳动”。

其实，机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。

近百年来发展起来的机器人，大致经历了三个成长阶段，也即三个时代。

第一代为简单个体机器人，第二代为群体劳动机器人，第三代为类似人类的智能机器人，它的未来发展方向是有知觉、有思维、能与人对话。

根据它的功能和运用的环境不同，机器人分为家务型、控制型、示教再现型、感觉控制型、适应控制型、学习控制型、智能型等。

在上海世博期间就有智能型的海宝机器人为游客提供各种服务。

伴随着电子，机械等相关产业的发展，机器人的发展也愈加迅速，用机器人代替人类实现各种复杂工作是必然趋势，它的类人化程度也将越来越高。

二、实验器材简介1）AS-UII的控制面板开关：控制AS-UII电源的按钮。

电源指示灯：电源指示灯的颜色是绿色。

开机时，这个灯会发光，告诉你机器人已经进入工作状态了！充电指示灯：当你给机器人充电时，充电指示的红灯发光。

充电口：只要将充电器的直流输出端插在充电口上，再将另一端接到220V电源上即可。

下载口：使用时只需将串口通信线的一端接下载口，另一端连接在电脑机箱后面的一个九针串口上。

“复位/ASOS”按钮：这是个复合按钮，用于下载操作系统和复位。

2）AS-UII的外形结构3）实验传感器传感器原理及功能位置底座上的碰撞环内-碰撞传感器检测到360°范围内的碰撞，使AS-UII机器人遭遇到碰撞之后，能够转弯避开，或作出其它反应。

工业机器人实验指导书实验一、工业机器人的安装与调试一、实验学时：2学时二、实验目的：1、学习并掌握六自由度工业机器人的结构特点。

2、能根据安装说明书对机器人套件进行安装调试三、实验设备：1、六自由度工业机器人套件2、LOBOT机器人舵机控制板3、计算机一台四、实验原理：六自由度机械手臂是一套具有6个自由度的典型串联式小型关节型机械手臂, 带有小型手抓式;主要由机械系统和控制系统两大部分组成,其机械系统的各部分采用模块化结构,每个部分分别由一个伺服电动机来带动,每个电动机在根据控制要求以及程序的要求来运动从而实现运动要求。

此六自由度机械手臂的特点：1.手部和手腕连接处可拆卸.手部和手腕连接处为机械结构。

b.手部是机械手臂的末端操作器.只能抓握一种工件或几种在形状、尺寸、质量等方面相近似的工件.只能执行一种作业任务。

c.手部是决定整个机械手臂作业完成好坏.作业柔性好坏的关键部件之一。

此机械手臂的手爪是机械钳爪式类别中的平行连杆式钳爪。

五、实验步骤：1.首先.先熟悉一下需要用到的螺丝及铜柱2.取1 个圆盘和1 个金属舵盘3.用4 个M3*6 螺丝的将金属舵盘装在圆盘上面。

4.再取出1 个圆盘和1 个多功能支架.用M4*15 螺丝和螺母.将其固定5.取2 个圆环+大轴承+双通铜柱〔长15mm+4 个M4*80 螺丝。

6.将螺丝穿入圆环。

2 个圆环中间是轴承.下面用铜柱锁紧。

〔越紧越好。

7.取出方孔圆盘+1 个MG996R 舵机.用4 个M4*8 螺丝和M4 螺母将舵机固定在圆盘上。

注意方向不要搞错.舵机输出轴在圆盘中心位置。

这个舵机要调到90 度〔中间的位置.即往左往右都可以控制旋转90 度。

8.取出之前装好的带有金属舵盘的圆盘。

将其固定在舵机输出轴上.注意图中的位置.将小圆盘上2 个孔之间连线和方孔大圆上2 个孔之间的连线处于平行状态。

9.将之前装好的这两个部分.连到一起10.方孔大圆盘下面用M4 螺母锁紧。

机器人创新实验（3）实验指导书机器人实验室实验一熟悉机器人与C51单片机硬件软件一、实验目的1、掌握宝贝车机器人用C51教学板与计算机硬件连接和宝贝车基本结构；2、熟悉及掌握C51系列单片机Keil uVision IDE（集成开发环境）软件、ISP下载软件及串口调试终端的使用方法。

二、实验设备及软件宝贝车机器人套件、ISP下载线、串行接口线、计算机、电源。

Keil uVision2 IDE集成开发环境、PROGISP1.72下载软件、串口调试软件。

三、实验内容和步骤单片机控制的宝贝车机器人是通过串并口或USB接口通信交互，由硬件系统与软件系统相互结合组成的一个完整的智能控制系统。

单片机必须与外围设备及软件组成一个完整的应用系统（如图1.1）。

1、熟悉宝贝车机器人的结构组成（如图 1.2）：小车底板、车轮、教学板、伺服电机、电池盒。

这是宝贝车机器人的硬件系统，它的微控制器（MCU）是由Atmel公司生产与51系列兼容的8位AT89S52单片机。

图1.1单片机应用系统图图1.2采用C51单片机的机器人2、教学板指方便单片机与电源、ISP下载线、串口线以及各种传感器和电机的连接制作的一个电路板（如图1.3）。

将宝贝车机器人与计算机硬件连接，并连接到电源。

连接单片机教学板ISP接口到计算机，以便程序下载；●连接单片机教学板串行接口到计算机，以便调试和交互；●连接机器人到电池或者是供电电源。

USBasp C版通用编程器图1.3 C51单片机教学板3、运用C语言编程，运用编译器编译生成可执行文件并下载到单片机，用串口调试软件查看单片机输出信息。

①建立用户文件夹，方便管理程序，拷入编译所需头文件（例如，将光盘“头文件”文件夹中的文件拷贝到C:\Program Files\Keil\C51\INC文件夹里）。

②进入编程系统（Keil uVision2 IDE）：1）新建项目工程（*.uv2）：Project→New Project，命名，保存在新建立的用户文件夹内；选择单片机生产公司及类型：Atmel、AT89S52。

机器人创新实验三机器人名称：仿生蛇形机器人四足爬行机器人实验目的：①加强对运动中的“创意之星”四足爬行机器人重心变化的理解和认识，将“创意之星”机器人套件进行搭建和装配，构建出一个“创意之星”四足爬行机器人。

②了解仿生蛇形机器人的概念，仿生蛇形机器人的动作规划，步态规划的基本知识。

③在保证整个稳定的前提下，将程序写入控制卡，熟悉UP-MRcommander 软件调试机器人运动步态的技巧，熟悉直流电机的控制，并实现提前设定好的动作步骤，并使机器人能够平稳的爬行。

④熟悉掌握各种搭建元件的使用方法和电机舵机的使用技巧。

⑤学会对学习知识的应用到实际中的能力，提高自身动手能力。

实验任务：设计并实现完整的机器人系统，如四足爬行机器人、挖掘机器人、仿生蛇形机器人等，以“创意之星”模块化机器人教学套件为实验平台。

设计方案：应用创意之星模块化机器人教学套件组装仿生蛇形机器人，UP-MRcommander软件对动作控制实现机器人运动：用四足爬行机器人，并实现前行动作，左前右后向前，左后右前向后，然后左前右后向后，左后右前向前，便能实现四足爬行机器人前行。

了解：博创科技刚刚推出了最新的UP-InnoSTAR™ 创意之星™机器人套件产品，以替换上一代“创意之星”产品。

该套件是一套用于开展机器人创新实验的模块化机器人套件。

熟悉四足爬行机器人向前爬行时的运动方式和运动特点。

熟悉舵机动力关节、基本结构件、控制卡、直流电机、传感器、UP-MRcommander，掌握搭建和调试要领。

实验过程：本实验共分为12学时，分为3个阶段。

第一阶段：老师对我们介绍实验内容，对需要用到的配件、软件环境进行讲解，为使我们对实验内容更加熟悉，对软件环境的熟悉。

第二阶段：开始动手阶段，为了能使我们更好的完成创新实验课程，首先进行了对“创意之星”仿生蛇形机器人必备配件舵机的装配工作。

图1 图2 图3完成整机装配：完成一个关节之后，重复上述过程，再完成其余的4 个关节。

机器人课程实验指导书实验一机器人仿真平台的应用实验目的：1. 熟悉机器人仿真平台AI-RCJ的安装、组成2. 掌握机器人仿真平台的系统参数设置。

3. 学会简单的机器人程序的设计与调试方法。

实验内容：1. 机器人仿真平台AI-RCJ的安装2. 机器人仿真平台的系统参数设置。

3. 简单的机器人程序的设计。

实验设备：安装AI-RCJ机器人仿真平台的PC机实验学时：2学时实验类型：验证性实验指导教材：《AI-RCJ C语言教程教材》. 中鸣公司. 2008《AI-RCJ 图形化编程教材》. 中鸣公司. 2008实验步骤：(每个学生独立完成本次实验的内容，并写出实验报告)1、机器人仿真平台的系统参数设置练习使用提供的机器人程序新建一场比赛，通过观察不同参数值时的比赛，掌握各参数的作用。

(机器人程序在文件夹“robot”中)。

导入机器人程序步骤：打开AI-RCJ4.0运行平台，菜单项->工具->机器人管理->导入然后再弹出的窗口中找出需要导入的机器人文件(zip或者jar文件)机器人就会被导入(通常在default或者用户自己新建的包里面)新建比赛步骤：然后新建比赛，选择刚刚导入的两队机器人，进行比赛。

2、编写一个简单行走的机器人。

机器人不断重复以下运动：先后退500个单位距离，再前进500个单位距离。

3、编写一个简单行走的机器人。

机器人在点(500,500)和点(100,100)之间来回运动。

4、编写一个简单行走的机器人。

机器人不断重复以下运动：运动到点(100,100)，延时50个单位时间，再运动到点(500,500)。

5、编写一个简单转动的机器人。

机器人不断重复以下运动：先左转90度，再右转90度。

6、编写一个简单转动的机器人。

机器人不断重复以下运动：先转到90度，再转到270度。

7、编写一个简单转动的机器人。

机器人不断重复以下运动：绕着边长为500的正方形行走。

8、编写一个简单转动的机器人。

机器人创新实验指导书1. 简介机器人创新实验是一项创造性的实践活动，旨在培养学生的动手能力、创新意识和解决问题的能力。

通过设计、搭建、编程和测试机器人模型，学生可以深入了解机器人技术的原理和应用，并能够运用所学知识解决现实生活中的问题。

本指导书将帮助学生理解机器人创新实验的基本概念和步骤，提供详细的实验指导，并引导学生进行创新思考和进一步改进。

2. 实验准备在进行机器人创新实验之前，需要做好以下准备工作：2.1 材料准备准备以下材料：•机器人平台（如Lego Mindstorms EV3套装）•传感器模块（如触碰传感器、颜色传感器等）•电池组•电脑或智能设备•编程软件（如Lego Mindstorms EV3软件）2.2 知识储备在进行机器人创新实验之前，建议学生具备以下基础知识：•了解机器人的基本原理和组成部分•掌握基本的编程概念和语法•熟悉机器人的传感器和执行器的使用方法•具备基本的问题解决能力和创新思维3. 实验步骤3.1 确定实验目标在进行机器人创新实验之前，需要确定实验的目标和问题。

学生可以根据自己的兴趣和实际需求确定一个具体的问题，如设计一个能够自动清扫房间的机器人。

3.2 设计机器人模型根据实验目标和问题，学生需要设计一个机器人模型。

可以根据实际需要选择合适的机器人平台和传感器模块，并根据功能需求设计机器人的结构和布局。

3.3 搭建机器人模型根据设计的机器人模型，学生需要将机器人模型搭建起来。

根据机器人平台的说明书和教程，按照设计进行搭建，确保机器人结构的稳定和可靠。

3.4 编程控制利用编程软件，学生需要编写机器人的控制程序。

根据实验目标和问题，学生可以利用传感器的输入和执行器的输出，编写控制程序来实现所需功能。

可以使用编程软件提供的图形化编程界面或文本化编程界面来编写程序。

3.5 测试和调试在完成编程后，学生需要进行测试和调试。

测试时，学生可以通过手动操控机器人或设定一些测试场景来检查机器人的功能和性能。

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进行机械组件和电气组件与电机的连接，输入并运行程序，记录参数，分析结果，培养学生在机电一体化技术的工程应用方面分析与解决问题的综合能力。

二、实验目的及要求（一）实验目的本实验的目的是使学生了解机器人和机电一体化技术基本原理，了解和掌握机器人和机电一体化技术的基本知识，使学生对机器人和机电一体化技术有一个完整的理解。