实验报告自主创新

【小组成员】 鲁建阳 雷洋 李斌 【指导老师】 武 刚 【实训日期】 2 013 年 9月

创新设计结题报告

[自主创新]

课程成绩评价表

学号姓名年级专业工作分工成绩

20100437 鲁建阳

10机械4班模型搭建程序编写论文撰写

20100433 李斌

20100432 雷洋

10机械4班模型搭建论文撰写造型设计

整体评价性能（70%）美观与创意（30%）评语：

目录

一、小车发展简述 (1)

二、问题的提出和分析 (2)

三、方案选择和模型搭建 (4)

四、程序编制和程序说明 (6)

五、运行结果和实训小结 (7)

六、鸣谢 (9)

七、参考资料 (10)

2

一、问题的提出和分析

1．1 问题的提出

创新实训课程是利用乐高小车套装设计小车完成实训任务的。最后我们选择的结课任务是《自主创新越障小车》。

它要求我们设计并组装具有翻越障碍物能力的小车。

乐高小车套装中包括RCX 控制器、马达、角度传感器、光线传感器、触动传感器、温度传感器以及近800件搭建小车所用的基础构件等。利用这些器件，可方便搭建各种小车。

越障小车是指移动小车通过自身机构翻越移动小车前进方向的障碍物。

自主创新主要解决的问题：

1) 联系生活中的所见所闻开动自己的脑筋。

2) 通过自己的和团队的讨论选定一个方向，尽量做到创新。 3) 对初步的想法进行实践，然后再发现不足并改正。 总结一下自主创新面对的问题有：理论联系实际，在创新中改正不足。

1．2 问题的分析

1、乐高组件：

通过前三次认真仔细的创新实训，我对乐高组件已经有了更多的认识。乐高组件是一种优秀的科技教育产品，它将模型搭建和计算

3

机编程有效的结合在一起，使学生能够设计自己的小车，在计算机上编写程序，然后通过与计算机相连的红外发射器将程序下载到小车的大脑——RCX 微型电脑，启动RCX 的开关，小车就可以完全脱离计算机，按指令独立运动。

LOGO 电动机，可以用来驱动轮胎，可以用来带动齿轮转动；LOGO 光电传感器，可以用来感知前方光源的变化；LOGO 触动传感器，只要接触到物体就可以通过他传输到RCX 微型电脑来改变命令；LOGO 齿轮，可以用来传递各种运动；LOGO 积木，可以达成各种形状，实现多种功能。 2、实训目标：

【实训目标】 发挥自己的能力和团队精神，我们的自主方案是做一个皮带带动的越障小车。

【初步分析】皮带带动的越障小车必须具备下面一些主要的功能：

（1）皮带传动功能，导航小车的行走系统可由LEGO 低速电机经齿轮传动适当组合进行减速，驱动轮子。这过程需要两个个电动机，用来给左右的两个轮胎提供动力，使其运动，通过皮带与地面的摩擦带动后边的轮子转动。

（2）越障功能，越障小车的前端用组件组成可转动的十字轮。在小车前方，放置障碍物。要求小车能够翻越障碍物，并且顺利通过障碍物。

4

三、方案选择和模型搭建

1、组合越障车

经过上面的分析，本次实训的任务和目标我们完全可以用先前的经验，按照先前的要求加以改进就得到了本次实训的组合越障车。 2小车的组装

3、小车越障模型

5

四、程序编制和程序说明

ROBOLAB 是乐高小车专用的编程语言，它利用图形化编程环境，使的我们特别容易掌握，ROBOLAB 软件编程不需要识记各种语句的格式，不需要在电脑上输入语句，只要将所需要的图标逻辑性的连接起来就可完成程序的编写。

程序的实现过程，将近用了我们实训的一半时间，因为这里面需要考虑到太多的因素，时时都有新的想法出现。我们也是在摸索中不断的完善我们的程序。 程序说明：

由于越障小车组装时间较短，所以小车只具备直线行走和翻越障

6

碍这两个能力。

五、运行结果和实训小结

[运行结果]：小车方案可行，能够完成越障

[实训小结]：

创新的作用体现在我们生活中的方方面面，大到人类文明进步、人类科学的发展、现代科学体系、技术和经济发展、综合国力，小到我们的日常生活，一个创新的点子往往能给我们带来太多的便利。世界各国之间在政治、经济、军事和科学技术方面的剧烈竞争。实质上是人才的竞争，而人才竞争的关键是人才创造力的竞争。然而，渗透人们生活点点滴滴的东西，总是与机械有千丝万缕的联系，因此，如何培养和提高大学生的创新能力，特别是对机械类学生来说，更应该把培养学生的创新思维和动手能力摆在重要位置。

对于一个工科生，还是学机械的我而言，机械其实不是简单意义上的机器与机构的总称，走在大街小巷，进入公司、教室，回到家里，随处可见大大小小的物件都跟机械有关，我不想以一个机械专业的学生来讲解机械，更通俗易懂的方法还是运用实例，运用大家司空见惯的东西来解说。前不久学校刚刚刮过“机械创新设计大赛”的强风，

7

大家热情都很高，在创新这块儿，无论身处何种地位的人，都多多少少有些想法，但是好多人一看到“机械”这样一个名词，又开始畏缩了，小到一把剪刀，大到一架飞机，都是我们所说的机械产品，我们大可以认为，只要能够相互传递运动的部件都是机械的范畴，就如同语言没有国界一样，创新实际上也没有界限，只要有思想，它就有实现的可能。

六、鸣谢

感谢学校以及学院给我们这样一次机会，让我们有机会接触到创新设计这门课程，锻炼了我们的动手和动脑能力，让我们充分认识了创新的重要。

感谢武刚老师在整个过程中给予的指导和帮助，老师总是耐心给我们讲解这些知识，特别是在我们遇到困难的时候，他会热情的启发我们，让我们自己想如何去解决，使我们顺利完成了小车的设计和编程，也让我们充分发挥了自己的想象空间。

七、参考资料

1, 刘全良.基于LEGO 的工程创新设计.北京：机械工业出版社，

2006.3