基于慧鱼模型的四轮驱动电动汽车创新设计

机器人综合设计与实践之慧鱼机器人创意设计报告姓名：学号：专业班级：姓名：学号：专业班级：姓名：学号：专业班级：姓名：学号：专业班级：姓名：学号：专业班级：报告提交时间：2017 年12 月18 日1、作品名称：承载汽车停车装置2、主要材料：慧鱼创意组合模型3、设计目的随着社会的进步，家家户户都有了小汽车，出行啊是越来越方便，但随之而来的问题也成为了热点话题，出行方面，还有限号等措施来进行限制，但一辆车，无论如何限号，停车总是一辆车要实打实的占一个车位的，在这个寸土寸金的年代，停车位是越发珍惜。

我们小组就以此为契机设计了这款承载汽车停车装置，为的就是为解决停车难这一社会问题提供我们大学生的一点思路。

而理论上我们的这个装置思路，可将停车位土地的利用提高四倍左右。

切实解决了停车位稀缺引发争抢的问题。

4、设计与制作步骤□1计构思及设计草图:我们组五个人经过激烈的讨论后，最后选定做简易可实施的高空停车装置，并放弃了摩天轮式的传车和文具盒式的停车方式，最后选用可施行的货运传送方式。

□2基本骨架:我们组选用长条行快上下左右两层来模拟楼层，做到了简单，神似，美观的效果。

□3货运传送装置:□4动力装置:动力装置方面的问题我们组才用了电机动力，可施行，具有可靠性。

□5装运车辆的框架:这对于我们组来说是个难题，多次失败后，组长决定才用电梯式的方式将车辆运送到高空楼层进行停放。

可靠。

□6进行骨架，动力装置，传送装置的合并与组装。

□7进行局部修改，让装置高端大气上档次。

5、作品功能简述及其搭建过程中遇到的问题,解决方法?我们作品是一个简易的汽车停泊装置，主要的功能是停放轿车、面包车等中小型汽车。

在作品的制作过程中我们遇到的问题及解决方法如下:一、对制作零件和安装零件的方法不熟悉。

在我们的小组当中，大多数人所在的专业与本课程的内容没有联系，因此也鲜少有机会能接触到此类装置的制作，所以对它们不太熟悉。

但是好在老师为我们提供了相关的专业安装书集，并且给了我们一堂课的时间来熟悉并使用这些工具、零件，我们的小组通过积极参与这个活动，娱乐彼此之间的交流和分享，在短时间内，顺利解决这这个问题的。

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、搭建新型的机构或装置；2、培养学生的创新意识及综合设计能力；3、项目组织能力。

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。

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。

机电工程技术第48卷 第 12期MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOG 丫Vol.48 No.12DOI: 10. 3969/j. issn. 1009-9492. 2019.12. 009万智辉，廖志鹏，徐巍涛，等.基于“慧鱼”的小型智能立体停车库设计[J].机电工程技术，2019, 48 (12)： 30-32.基于“慧鱼”的小型智能立体停车库设计*万智辉，廖志鹏，徐巍涛，程华兴(东华理工大学机械与电子工程学院，江西南昌 330013)摘要：“慧鱼”创意组合模型包括机械构件、电气构件、传感器、控制器及控制软件。

利用“慧鱼”创意组合模型，通过机构设计、软件编程和模块组装等环节，针对城市老旧小区，设计制作了一种小型智能立体停车库。

阐述了该立体车库的工作原理和基本结构，详细介绍了各功能模块的组建及原理，编制了软件控制程序，完成了存取车实验，为解决城市老旧小区停车难问题提出了一种可行的理论方案。

关键词：“慧鱼”创意组合模型；小型立体停车库；智能存取车；托夹机构中图分类号：TH 122文献标志码：A文章编号：1009-9492(2019)12-0030-03Design of Small Intelligent Mechanical Parking System Based on FischertechnikWAN Zhihui, LIAO Zhipeng, XU Weitao, CHENG Huaxing(College of Mechanical & Electrical Engineering, East China University of Technology , Nanchang, Jiangxi 330013, China)Abstract ： The fischertechnik includes mechanical components , electrical components , sensors , controllers and control software. Using the fischertechnik, a small intelligent mechanical parking system was designed and manufactured for old urban residential areas through mechanismdesign , software programming and module assembly. The working principle and basic structure of the stereo garage were described. The construction and principle of each functional module were introduced. The software control program was compiled and the experiment of storing and accessing vehicle was successfully carried out. A feasible theoretical solution is proposed so as to solve the problem of parking difficulties in old urbancommunities.Key words: fischertechnik; small mechanical parking system ; intelligent access vehicle; clamp mechanism0引言近年来我国私人汽车保有量井喷式增长，停车设施建设却远远滞后，停车问题已成为一些小区业主的生活难题和物业公司的管理难点，甚而影响到了小区周围动静态交 通环境叫 对已建成的老旧小区停车环境进行改造.解决路边停车问题，是解决我国各大城市停车难问题的重要方法之一叫机械式立体车库既可以大面积使用，也可以见 缝插针设置，还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难问题的有效手段'1。

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AbstractFischertechnik 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目录摘要 (1)第1章绪论 (1)1.1 课题背景与选题意义 (1)1.2慧鱼机器人 (1)1.3设备与制作环境介绍 (2)1.4研制小车过程 (2)1.5设计工作原理 (2)1.6慧鱼模型操作规程： (3)1.7慧鱼机器人发展前景 (3)第2章.总体设计 (5)2.1机器人的设计方法 (5)2.2参数及部件设定 (5)2.3基本构件 (6)第3章硬件设计 (10)3.1 ROBO 接线设计 (10)3.2 红外线控制设备 (10)3.3慧鱼ROBO接口板 (11)3.4 ROBO I/O扩展板 (14)第4章程序设计 (16)4.1软件介绍 (16)4.2程序单元的介绍 (17)第5章C语言下的循迹小车程序设计 (25)第6章实验慧鱼机器人步骤 (34)6.1 组装模型 (34)6.2 编程控制 (35)第7章结论 (36)致谢 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1 课题背景与选题意义由于机器人技术的发展和快速的被人们和科学研究所广泛运用，由此可知科学家对于机器人的功能和工作环境也相对提高，除了一些超强的记忆能力和逻辑思考能力，还有在机器人的能不结构以及外部形体上，科学家们更希望机器人能够进一步的模仿人类，对于外界信息的选集，也通过各种传感器的使用，试图达到类似人类各种感官的功能，选集外在环境变化，一旦外在环境发生了改变，机器人也会随着环境的变化，自身做出反应的动作，更新自己的条件发射资料库，达到类似于人类后天学习的功能。

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AbstractFischertechnik 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。

基于慧鱼系统的机构创新设计作者：谷凤民居鹣海君来源：《山东工业技术》2015年第17期（1宁夏大学机械工程学院 ;2中国电信集团系统集成宁夏分公司，银川 750021）摘要：本文以慧鱼创意组合模型为平台，利用机构创新设计方法，设计出一种智能机器人—循迹识别小车。

小车采用慧鱼智能接口板进行控制，利用颜色传感器进行循迹，用直流电动机驱动，控制软件为ROBO Pro。

关键词：慧鱼模型;机构创新;循迹机器人0 引言慧鱼创意组合模型是由德国发明家Artur Fisher博士于1964年发明的。

它具有一般机械所具有的零部件，如齿轮、电机、电气开关等，通过声、光、电和辅助技术的配合，能够模拟各种机械运动和机械设备的自动控制，而且有比较真实的功能。

可以培养机器人开发、设计、生产、维护方面的人才，我国很多高校也为本科生和研究生开设了机器人学课程。

1 创新设计思路机构创新设计主要有以下两个方面。

（1）构造全新的新机构。

这类创新设计也称为机构的构型设计。

（2）对已有机构进行变异设计。

这类创新设计也称为机构的变异设计。

要创造出一种以前人们从未见过的新机构是一件非常困难的事，但是如果能从现有的机构中发现一些尚未被人察觉的某些性能，并将其加以巧妙利用，就有可能创造出一种新机构，这可能是当今机构创造发明的重要方法之一。

本文就是在原有的循迹机器人的基础上，添加了一个夹持机构，可以利用夹持机构进行取物。

2 设计过程根据慧鱼模型的特点，对于原有的机构进行了创新设计：确定机器人的任务要求，根据任务初步确定了机器人的机械结构、运动形式、驱动方案和控制方案等。

2.1 行走部分由于设计的是循迹机器人，考虑到机器人运行的路面情况可能会很复杂，就采用履带式行走机构，如图1所示。

这种移动方式支撑面积大、接地比压小，同时由于履带支撑面上有履齿，不易打滑，牵引附着性好。

机器人两侧的履带分别由一个带有齿轮的直流电动机驱动。

功率2.4W、额定转速为400r/min。