简易机器人(B型)全国青少电子制作锦标赛组委会.ppt
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1、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,介绍内容:,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4.简易机器人的比赛程序及规则,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,简易机器人(B型)的构造,(一).机械结构部分 上肢Z型连杆 L型连杆 下肢C型脚,简易机器人(B型)的构造,(二).电路控制部分印刷电路板电动机电池盒拨动开关躯体总体连线,(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
2、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,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
3、、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220F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(
4、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。但制作前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?这一点很重要
5、,避免在制作时,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:,.焊装-控制电路板.组装-左右、上下肢体.安装-躯干的3个部件(电机、开关、电池盒、).,(一).控制电路板的焊装.,1、元器件和图文资料(同现场电子制作).、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,、检查元器件、插装元器件 先小后大、先低后高、先难后易。、焊接元器件和印刷电路板的引出导线 元器件焊接要符合
6、常规,多余引脚要剪平 整。,准备工作:,(二).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,、用中号螺栓、垫片把下肢和L形连杆连接起来。、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,(三).躯干部件的安装.,、画轴线,、安装电动机,a、把电动机(带齿轮箱)放在底板的正面,使中
7、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。,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。,、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。,整体组装:1、躯体安装电路板。2、整机电路接线。3、左、右肢体与躯体相连。,1、躯体安装电路板。,1、固定印刷电路板(固定前,先将电池盒白色线4.5V与印刷电路板a点焊连),用2只小号自攻螺丝把
8、印刷电路板固定在底板反面的电池盒上方。固定印刷电路板时,首先必须使印刷电路板上端的2只红色发光二极管倒插入机器人躯干眼晴孔中(注意上下、左右的对称和美观)。,2、整机电路接线。,电池盒白线(4.5v正极)印刷电路板a点 电池盒红线(3v正极)电动机正端 电池盒黑线(电源负极)开关单触点(左或右)印刷电路板b点黄线 电动机负端 印刷电路板c点黑线开关中间常触点 印刷电路板d点蓝线开关另一单触点,简易机器人(B型)定时电路:,控制电路的连接,3、左、右肢体与躯体相连。,用中号自攻螺丝把曲柄和L形连杆连接起来。用大号自攻螺丝,把左、右肢体与躯体相连。,简易机器人的调试:,1、初调(制作调试)将104
9、、105可变电阻器调至最小值(顺时针方向旋到头),定时最小值5、6秒。2、细调(行走调试)电路部分:(1)三点定时调试法-估计行走最佳工作点。(2)实践(在跑道上),确定行走最佳点(反复)机械部分:(1)走直调整,左右拐调整方法 对称性比较好(将拐的方向下肢微调-加长)对称性较差(将拐的方向下肢微调-缩短).,简易机器人的调试:,1、手提调试 手提机器人,接通电源,进行机械动作、定时时间的调试。、机械动作的调试 观察机器人机械动作,适当调节肩部、上下连杆间、曲柄与下连杆间的螺丝的松紧,使动作协调自如。,、定时时间测试:a、定时最小值的测试:30sec(一般为5-10sec).将1M、100K可
10、调电阻调至最小值(顺时针方向旋到底)。通电后,记下机器人停止动作所用的时间就是定时最小值。,b、定时最大值的测试:将1M、100K可调电阻调至最大值。.(逆时针方向旋到底)通电后记下机器人停止动作所用时间就是定时最大值。,定时时间常数的计算:(=R*C=1130k*220F=248600ms248.6S.248.6s/60s=4.143M).考虑元器件离散性、误差等因素影响。=4.143-(4.143*0.15*2)=2.9M3M.2/3VDD0.66VDD时间常数;;1 2.3 31-e-t/RC 0.63;0.9;0.95;(电容充电量).,2、行走调试:、行走方向的调试:若行走方向发生偏
11、离,主要靠反复调试两侧的肩部螺丝、连杆上的各种螺丝(螺钉)松紧程度,以及调节下肢微调长孔,调节左、右肢相对长短来加以纠正的。、定点行走的时间调试:,调试(方法),估计所需时间,参考定时的最大值,粗调1M可调电阻,使机器 人行走定点在最高分值区。(可能要进行多次试走和粗调,采用三点调试法较简便)估算最佳分值所需时间:(168cm/2.8cm/s=60s=1M。其中:机器人行走速度:选2.8cm/s.最高分值区距离:168cm.,a、粗调 根据比赛跑道长度和机器人行走的快慢。b、微调 在定点行走时间粗调基夲完成的基础上,再微调100K可调电阻,尽可能使机器人行走定点在最高分值区的中间位置。(一般微
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