慧鱼机器人拼装试验
慧鱼机器人组合创新与实践总结报告
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。
慧鱼实验报告
慧鱼实验报告慧鱼机器人模型组装综合实验项目的实施。
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。
慧鱼拼装实验报告(3篇)
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。
慧鱼报告
“慧鱼”机构组合模型创意设计塔接实验报告姓名：班级：T1113-4学号：20110130412目录（一）实验名称 (1)（二）实验目的 (1)（三）实验步骤 (1)（四）完成后项目的照片 (2)（五）塔接完成后结构的障碍分析 (7)（六）对结构的改进意见 (7)（七）实验心得体会 (8)(一) 实验名称本实验名称：珠子循环滚动轨道系统。
实验介绍：本实验主要是塔接一个由架子支撑轨道的系统。
并由电机带动履带，履带上的磁铁吸附落到轨道末端的钢珠，重新运输到轨道的始端，珠子通过轨道又回到轨道末端；如此循环下去。
（二）实验目的1.熟悉慧鱼模型的各个模块，了解轨道系统的基本结构。
2.通过实验提高动手能力和创新技能，对创新技法有一定的了解。
3.了解实验结构的建立的方法和结构的协调性。
（三）实验步骤1.确定创新方案，对方案的各个部分结构进行了解。
2.对方案的各个结构进行分类。
3.把模型的各个零件按种类和颜色分类，方便搭接的时候快速取用。
4.按照指导图书先搭接部分小结构。
5.将各个小结构装配起来，完成初步搭接。
6.放上珠子试验。
7.对错的地方进行分析和改进。
8.试验成功结束实验。
.9.注意问题：（1）注意小零件的拼接方向。
（2）注意指导图结构方向和实际模型的结构的方向。
（四）完成后项目的照片（五）塔接完成后结构的障碍分析1.地板和四个主要柱子的连接部分不够稳固，这样会造成上部结构不够稳定。
2.链条上的磁铁磁力不够。
3.链条的磁铁和轨道的始末段接触的距离不够近。
4.加强强度的横条不够稳定。
5.转轴不够光滑，造成齿轮转动不够顺畅。
6.电机坏了，只能手动摇动齿轮。
7.链条上的磁铁太少。
（六）对结构的改进意见1.地板的连接孔增多，和主要的连接部分进行多孔连接，增加连接强度。
2．增加链条上传动吸附磁铁部分的磁力。
3.转轴抛光，更有利于转动。
4. 链条的磁铁和轨道的始末段接触的距离设计适合的距离。
5.增加链条上的磁铁。
6.增加加强强度的结构，主要是四个主要柱子之间的强度。
“慧鱼创意组合模型”实验
河南职业技术学院机电系
机械运动
• 传递圆周运动
直（斜）齿轮传动
锥齿轮传动
河南职业技术学院机电系
机械运动
传递圆周运动
涡轮蜗杆传动 （自锁）
冠状齿轮
河南职业技术学院机电系
机械运动
• 传递直线运动
齿轮齿条传动
丝杆螺母传动
河南职业技术学院机电系
机械运动
带传动
河南职业技术学院机电系
机械运动
• 滑轮传动
定滑轮： 固定的， 不省力但改变方向
例： 旗杆
河南职业技术学院机电系
机械运动
• 滑轮传动
动滑轮：
省力 但不能改变力的方向
例： 吊车
河南职业技术学院机电系
机械运动
• 滑轮传动
滑轮组
河南职业技术学院机电系
河南职业技术学院机电系
慧鱼教具编程模块简介
2）Input——输入模块
按键开关 光电传感器 磁敏感应器
插入该功能模块时，应从“Image” 对话框中选择显示的对应图标。 在“Swap 1/0 branches” 中选择 希望的输出状态。
河南职业技术学院机电系
慧鱼教具编程模块简介
3）Wait for input——等待输入模块
河南职业技术学院机电系
慧鱼教具编程模块简介
5）Time delay——延时模 块
延时模块是在程序中设定延迟时 间长短的功能模块。当程序步骤到达 Wait延时模块时，时间延迟，然后再 执行程序的下一步。
河南职业技术学院机电系
慧鱼教具编程模块简介
6）Start——开始模块
慧鱼实验_精品文档
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。
机械设计专业综合实验-机构创新设计慧鱼拼装
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* 的次数进行计数，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* 位置。
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。
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机械与运载学院 2012年10月3日
慧鱼机器人简介
1964年，慧鱼创意组合模型诞生于德国，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。 • 慧鱼创意组合模型体现不同学科知识点的各种组合包，不仅可以 应用于中小学各个年级学科教学、 • 还可以用于大学不同专业以及研究生工程实验和技术创新活动，现在 以清华大学、上海交通大学为代表的一批高校建立的慧鱼创新实验室 就是利用慧鱼模型组合包系列建立的工程技术实验室，是创新教育的 一个全新平台。 •
接口板
编制的程序
烘手机
烘手机的拼装
Байду номын сангаас
烘手机接线
烘手机编程
烘手机的调试
烘手机运行
课后思考题
• 1烘手机的结构能否进一步改善？ • 2影响烘手机工作效率的因素有哪些？ • 3如何改进烘手机的整体性能？
实验设备
• 1慧鱼机器人拼装构件 • 2慧鱼机器人搭建实验台 • 3机器人编程电脑
实验内容
• • • • • • • 1.烘手机拼接与编程 2红绿灯的拼接与编程 3移动门的拼接与编程 4温度控制器的拼接与编程 5冲压机的拼接与编程 6停车栏杆的拼接与编程 7焊接机器人的拼接与编程
常见重要构件