简易机器人(B型)制作要点

简易机器人(B型)全国青少年电子制作锦标赛组委会陳永康简易机器人(B型)制作赛简易机器人定点行走赛主讲内容

1.简易机器人的构造

2.简易机器人的工作原理

3.简易机器人的制作一简易机器人(B型)的构造

两大部分:(一).机械结构部分(二).电路控制部分(一).机械结构部分:

(一).机械结构部分(模拟人):

1、躯干（底板）

2、上肢（注意：左、右不同）

3、下肢（注意：左、右不同）

4、C形脚5、Z形连杆6、L形连杆

5、Z形连杆（上连杆）

6、L形连杆

(下连杆，注意：左、右不同)7、曲柄

8、开关支架

9、花形螺帽10、球形垫圈（二）电路控制部分(二).电路控制部分:

1、电源（4.5V、3V）

2、拨动开关(电源开关,定时电容放电)3、电动机（带变速箱,工作电压3V）

4、“NE-555”定时电路二简易机器人(B型)控制电路工作原理1.控制电路工作原理2.电路特点3.元器件(主要作用)4.B型印刷电路板的装配1.简易机器人(B型)控制电路工作原理控制电路特点(二种状态)

1.

‘555’输入电压：0-＜2/3VDD时→‘555’(3脚)输出电压：高电位→‘8050’三极管导通(2个红色发光二极管点亮)→电机转。

2.

‘555’输入电压：≥2/3VDD时→‘8050’三极管截止(绿色发光二极管点亮，2个红色发光二极管熄灭)。→电机不转。‘555’、‘8050’工作电压→

4.5V，‘电机’→3V。2.控制电路特点1、机械传动动力-电动机(带齿轮箱).2、电动机：工作电压3v，NE-555时基电路、三极管8050

工作电压4.5V。3、三极管8050

处于导通状态,电机工作.反之，电机停止工作.4、‘555’输出端处于高电位时，三极管8050导通;处于低电位时-截止.5、‘555’时基电路组成按键式单稳态工作模式，平时电解电容220μF充满(2/3VDD)电荷后，‘555’输出低电平，单稳态处于稳态.

当拨动开关置于关的位置後，又拨向接通电源时，处于暂态，电容器放电置0后，又重新开始充电，‘555’输出高电平，8050导通，电机工作.

直至电容器充电量(即‘555’-6脚电压)，大于、等于2/3VDD时，‘555’又恢复处于稳态.6、三极管8050导通时(集电极为低电位)，二个红色发光管亮，8050截止时(集电极为高电位)，绿色发光管亮.555时基电路内电路功能图555定时原理3.元器件(主要作用)

a、NE555时基电路(构成定时电路)b、可调电阻(105,104)-调节RC时间常数.c、电源

(4.5V,3V两组电源).d、开关(一,电源开关.二,定时电容放电.)e、电动机(工作电压3v,机械传动的动力)4.B型印刷电路板装配图B型印刷电路板(无铜箔面)装配图3.简易机器人的制作:怎样使制作又顺又快又好呢？当然按图制作是第一条，弄懂说明书有关制作的要求，弄清各零部件的特点以及相对安装位置。但千万条首先应弄清有哪几类螺丝、有哪几种规格螺丝、它们又应该分别装在什么地方？这是关键，在制作时，决不能捁错！［1］螺栓（大、中、小）共6个、

和垫圈4个。

［2］自攻螺钉（大、中、小）共22个。

螺栓：大(2个)、中(2个)、小(2个)。自攻螺丝：大(2个)、中(6个)、小(14个)。准备工作:㈠.左右、上下肢体的组装.㈡.躯干部件的安装.㈢.控制电路板的焊装.准备工作:

㈠.左右、上下肢体的组装.

1、上肢组装

用中号自攻螺丝把上肢和上连杆

（Z形连杆）连接起来。

注意：左、右上肢不同；

上肢的光面向外；

上肢的方向不能装反

2、下肢组装

用小号自攻螺丝把下肢和C形脚连接起来。

注意：左、右下肢不同；

下肢的光面向外；

下肢的方向不能装反。

3、上,下肢的连接

①、用中号螺栓、垫片把下肢和L形连杆连接起来。②、用大号螺栓和花形螺帽把Z形（上）连杆和L形（下）连杆连接起来。

注意：L形连杆左右不同；

Z形连杆在螺帽和L形连杆的中间。

上,下肢的连接㈡.躯干部件的安装.

①、画轴线

②、安装电动机

a、把电动机（带齿轮箱）放在底板的正面，使中缝线与竖直中轴线重合。

b、用小号自攻螺丝把电动机固定在底板上注意：上方两只小自攻螺丝在装配时，应确保电机水平轴与躯干水平线相一致。

③电池盒的安装

a、把电池盒放在底板的反面，使电池盒上边框与水平轴线重合，并使电池盒中缝线与底板竖直中轴线重合。

b、用小号自攻螺丝把电池盒固定在底板上。④、安装开关

a、用小号自攻螺丝把开关支架固定在底板头顶部，使它正好与顶部的园内接。

b、用小号螺栓把开关固定在支架上。

㈢.控制电路板的焊装.

1、元器件和图文资料(同现场电子制作).①、电路图

简易机器人(B型)控制电路工作原理B型印刷电路板装配图B型印刷电路板(无铜箔面)装配图2、印刷电路板的装配和焊接

①、检查元器件②、插装元器件先小后大、先低后高、先难后易。③、焊接元器件和印刷电路板的引出导线元器件焊接要符合常规，多余引脚要剪平整。

2、整机电路接线。

电池盒白线→印刷电路板a点电池盒红线→电动机正端

电动机负端→印刷电路板b点黄线

电池盒黑线→开关单触点(左或右均可).

开关中间常触点→印刷电路板c点黑线开关另一单触点→印刷电路板d点蓝线简易机器人(B型)定时电路:

控制电路的连接

《1》制作要点1、两下发光二极管眼晴必须嵌入眼孔中，左右对称一致。2、在焊接二个红色发光二极管时，由于铜箔之间间隙小，防止搭焊短路。另外必须注意二个发光管的极性(参考图纸要求)，不要接反。3、电池盒4.5V(白色输出线)应先焊于线路板，然后再将线路板安装于軀体主板上。4、电机曲柄、下肢、L型连杆连接点应当用垫片，以提高活动性。5、拨动开关，中点接线路板地线(黑线)，一侧接线路板兰线(定时电容放电)，一侧接电池盒地线(黑线)。6、有条件，如曲柄、C型脚应当选择最佳的(能保证90度直角)。《2》制作顺序一条龙(参考)

电路部分：

焊装线路板→电池盒+4.5V(白线)焊于线路板上→→躯体主板上安装4个部件及连线：★线路板：白线、黄线、蓝线、黑线。★电动机：红线、黄线。→★电池盒：白线、红线、黑线。★开关：黑线、黑线、蓝线。

机械结构部分：→左、右、上下肢(Z、L型连杆)连接

(注意：上、下肢、L型连杆左右有别)→左右上下肢体与躯体相连。

《3》调试

1、制作赛：定时：5-6秒（小于30秒）

2、定点赛：定时：最佳点-约60秒左右(采用三点调试法)

估算最佳分值所需时间：（153cm/2.5cm/s=61.2s=1.02M。其中：机器人行走速度：选2.5cm/s.

最高分值区距离：153cm.四、简易机器人制作要点

（仅提供参考）：（一）必须熟悉元器件另部件（二）合理、有序的制作步骤

1.电路部分：焊接共有焊接点48处，可分两次进行焊接。首先将印刷电路板（除二个红色发光二极管和220μF电解电容外）零部件依次焊好，然后，再将二个红色发光二极管和220μF电解电容以及印刷电路板与电池盒、拨动开关等总体连接部分焊好。

2.

机械部分：（1）机械部分（躯体与左、右上下肢全部零件）（2）肢体组装上下肢组合连接（3）曲柄和L形连杆连接前，曲柄上的小孔用1.8mm麻花钻将小孔整形（4）电机电池盒的定位建议电动机电池盒用快速胶水或双面胶先定位后拧紧螺丝

（5）整体组合完成（三）简易机器人行走技木要点：1、行走时偏离方向中心线左右不对称重心位置应整体中心线上（视下左图）

2、上下肢体左右高低不一

调节左右下肢体高低利用下肢微调长孔位置加以纠正3、C形脚不平整（不在同一平面上）（视下左图）影响着地时离地时的位置不在同一直线上4、左右肩部位，曲柄与连杆间螺丝的松紧（影响行走方向和速度）（视上右图）曲柄与连杆间的间隙为0.1mm。肩部左右两螺丝的位置未垂直躯体两侧且不在同一平面上建议：竞赛前检查元器件零部件，挑选材料（肩部两孔的位置）拧螺丝一次成功。5、行走时倒地重心位置较高，偏离中心线（电动机倒置，电池盒位置下降）左右肢体离地高低不一C形脚不平整，螺丝松紧不一。

《4》简易机器人(B型)故障分析举例现象原因排除方法1.红色发光二极管开机后长亮不灭RC电路故障.555-2脚、地(或2、3脚)短路.更换元件排除短路点.2.开机后绿色发光管长亮不灭555-3脚、地短路排除短路点.3.开机后绿色发光管有一点闪亮.电机电刷质量不佳、属电机干涉更换好电机.简易机器人(B型)故障分析举例4.开机后绿色发光管常闪亮.电机曲轴固定太紧.将螺丝放松.5.开机后，有一只红色发光管不亮极性搞错.发光管坏纠正极性更换发光管.6.开机后，红绿发光管都不亮4.5V电