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机器人综合实验装置技术文章
发表时间:2019-03-18

机器人综合实验装置

一、符合课程实验教学需求,能够按照要求完成机电一体化设计系统设计、工业机器人技术基础教学实验项目,如:

1) 多控制可拆装模块化串联机器人拆装及控制实验

2) 一自由度控制及其编程

3) 二自由度控制及其编程

4) 搬运机器人综合实验

5) 机器视觉系统设计及应用实验

二、硬件部分

1)设备外观:所有零件都应可放置在专用的收纳箱中,收纳箱中应有内胆,内胆具有各种模块的槽位。可以将各个模块整齐有序存放。

2)不少于30种机器人主要结构件。一套设备可以同时搭建两种中等复杂度的机器人结构(如两种结构的机械臂)。结构零件应为铝镁合金等耐磨金属,厚度大于2mm,表面应当进行防磨损及防氧化处理,

3)每个零件应当具有丰富、准确的连接孔,便于学生自由组装。零件孔应采用通孔,防止因长期使用因螺纹滑丝致使零件报废;

4)套件需有平板部件,用于组装车辆底盘、机器人底座等,平板部件上应当有排列整齐的定位安装通孔。

5)套件须有丰富的支架、连杆机构

6)套件应有齿轮、偏心轮、轮胎、履带等常见的机械结构,用于学生结合机械原理设计相关的机械。

7)应具有丰富的紧固件,主要紧固零件严格遵循GB/T5277-1985国家标准。

8)套件应当具有通用性,可以组成不少于14种机器人,包括机器人模块化设计、双轮机器人设计、履带机器人设计、2自由度云台实验、5自由度蛇形机器人实验、6自由度双足步行机器人实验、人车混合型机器人实验、扫地机器人实验、工程机器人实验、排爆机器人实验、仿生机器人实验、机械臂实验、三角履带机器人、自平衡机器人

9)包含1ARM Cortex M3芯片处理器主控板。性能应当满足机器人视觉的需要;包含2个,基于Arduino方案的处理器。板上标各个模块的端口配置标注清晰,方便调试。未占用端口全部引出,方便后期扩展。具有常见通信接口,如IIC接口,串行通信接口等。控制板应当可以快速的与机械结构进行拼装。

10)包含2个扩展驱动板,兼容控制板接口。接口应当有防反插设计。可支持直接驱动舵机、直流电机、数码管等机器人常规执行部件。

11)支持国际流行的Arduino函数库。支持Ardublock图形化编程语言,同时支持Mind+等图形化编程软件。

12)应有大量的直流电机、伺服电机、减速电机等常见电机。舵机最大扭矩不小于18N·cm

13)系统使用电池供电,系统驱动电压不大于12V,应当采用便于自行采购的常见充电电池,配套质量优良的充电器。

14)应具有丰富的传感器模块,传感器模块应当可以方便的和机械结构及控制板连接,并且可以重复利用。包括触碰、近红外、、光强、声控、超声测距、加速度、温湿度、编码器、颜色识别、语音识别、摄像头等模块。

编码器模块应当可以方便的和电机进行组装。摄像头应当采用USB2.0IO等多种方式与控制板连接,具有专用的图像处理芯片和图像处理函数,可以快速的实现颜色,位置等基本图像的处理。语音模块应当支持非特定人语音识别技术,支持中文音素识别,支持中文识别词条。

15)应具有常见的蓝牙2.0NRF2.4GWiFi等通信模式。支持Android手机控制机器人,并提供.apk文件及开发教程。其中WiFi模块应支持连接USB摄像头,通过手机APP可以随时随地轻松访问。支持连接U盘或USB移动硬盘,支持一键更新固件。支持OPENWRT系统刷机,并具有可靠的还原保护设计。



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