基于fischertechnik的机器人试验.doc

基于fischertechnik的机器人试验工业自动分料装置指导老师： 时间：2006.112007.3一 试验目的1 熟悉控制系统中常用元件2 熟悉LLWin程序开发环境3 了解控制系统在工业中的应用二 试验器材1 慧鱼模型(fIntroduction-Controlling fischertechnik Models)2 LLWin 3.0开发软件3 计算机三 试验原理1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。2Llwin3.0是慧鱼公司开发的针对慧鱼控制器实现编程的开发软件，整个界面简洁实用，所示元件与实物相同，整个程序以流程图的形式来完成，代码封装，模块连接，只需设定参数，实现可视化面向对象的程序设计。3工业分料机器人，是根据原料的颜色不同，这里为黑色和白色的塑料圆柱体，经送料装置进入分料口，经光源在物料上反射，经光敏传感器实现分料装置左右运动的开关。分料开关用气压传动控制。四 试验内容及步骤1. 对模型和传感器的认识，熟悉模型的基本组件和基本插装方法，进行模型的拼装训练；了解和初步掌握相关传感器的使用方法。使用传感器技术包和实验机器人组合包实现部分模型2模型设计：包括黑白色圆柱体储存，运送，分料几个必要环节。进料利用圆柱桶储存混料，送料利用一个曲柄滑块机构来实现，滑块从储料桶底部将圆柱体推出，曲柄由电机M1经一级涡轮蜗杆传动来实现转动。分料是将黑白圆柱体运送过光敏传感通道，当检测到黑色时长生信号，经延时程序，待黑色圆柱体送到分料口时，启动气压传动装置，将其分到黑色料接受仓。当检测到白色时，圆柱体延运送道直接分到白色料接受仓。其中要设计气压传动装置，在“慧鱼”材料中有很多用于设计气动的零件。用于本试验的如：开启关闭To move the cylinder outwards, valve V1 must be open (the coil is supplied with electric current) and valve V2 closed (no current flowing).To move the cylinder inwards, valve V2 is open and valve V1 closed.其他结构设计见所附照片。3. Check Interface：为了适当确定PC机和接口器的正确连接，每个运用接口必须在LLWIN程序下进行调节。在调节时，运用到经过START-PROGRAMS-LLWIN3.0-CHECK。INTERFACE 开始的检查接口程序，对话框如右图示：4.程序设计：PUSHERCONTAINER_RIGHTWHITE PART?CONTAINER_LEFTPUSHERPUSHERINITSTART首先是送料装置，有电机M动力源控制，保证运送的时序。检测通道有光敏传感器产生数字信号E来控制分料装置的开启与关闭。气缸中活塞靠E长生的信号来做左右运动，动力来于空气压缩器。正个程序如下： NO YES4运行测试，调整各个环节的时间控制参数，使运行连贯，环节配合协调。五：小结（体会） 本次机器人设计是第一次采用控制器来对多个输入输出进行控制的试验。深刻体会到fischertechnik的方便使用，及德国的先进技术。有人说最好的程序控制是让设计者开不到也用不到一句程序，一个代码。“慧鱼”做到了，以其“傻瓜”型的程序，让我们的注意力主要用到对程序的控制，及整个装置的流程，方案的设计上，而不用担心代码如何编制，这正是工程应用人员想要的。这也实现了它的易学好用。可以同时满足从小学生到大学生的不同需要，对于少年智利开发，大学生机械模拟都提供了一个很好的平台。 通过此次试验，熟悉了很多电子元件的应用，电机，气压传动的控制；学习了工程中