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“探索者”機械創(chuàng)新套件特點
“探索者”機械創(chuàng)新套件結合了機械、電子、傳感器、計算機軟硬件、控制、人工智能和造型技術等眾多的先進技術。
精心設計的金屬結構件能完成幾乎所有的機械結構搭建,實現(xiàn)幾乎全部的傳動方式,配合以高性能的ARM7 LPC2138 32位控制器,8種常用傳感器,多個伺服電機,方便驗證機器人機構的運動特性,并可以完成大綱規(guī)定的大多數(shù)數(shù)字/模擬電路、單片機、檢測技術等方面的實驗,貼近日常教學。C語言、流程圖、便攜式三種編程方式,方便不同程度,不同需求的用戶選擇使用。獨創(chuàng)的便攜編程方式,讓用戶可以在不便使用電腦的環(huán)境,或僅需要簡易編程的情況下順利完成對機器人的程序設定。
多學科穿插融合,鼓勵動手,鼓勵創(chuàng)新的教學思路,將為學生提供一個前所未有的動手操作平臺,通過對機器人機構的不斷地設計、
“探索者”創(chuàng)新組件標準版1002包裝
第一層:電子模塊&組裝工具 第二層:結構零件
“探索者”創(chuàng)新組件標準版1002產(chǎn)品配置
產(chǎn)品名稱
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項目
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數(shù)量
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備注
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標準版
1002
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主控制板
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1
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ARM7 LPC2138芯片
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舵機
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12
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4個圓周舵機,8個標準舵機
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結構件
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254
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27種鋁鎂合金件,5種塑膠件
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傳感器
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12
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8種
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輸出模塊
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3
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LED,語音模塊
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通信模塊
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1
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紅外接收頭
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編程手柄
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1
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AVR16芯片便攜式編程設備
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機械零件
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1158
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輪胎、履帶、軸套、螺絲、螺柱
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裝配工具
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4
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扳手2把,螺絲刀、鑷子各一把
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數(shù)據(jù)線
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12
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下載線,輸入輸出接口線
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電源適配器
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1
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連接交流電源
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光盤
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1
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RRS圖形化軟件,TK studio C語言軟件,3D模型文件,源代碼,4本教材的電子文檔等
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配套實驗課程示例
提供配套教材《“探索者”機械創(chuàng)新套件訓練手冊》,由淺入深,引導學生從機械原理入手,逐步完成一系列機器人實驗
實驗一 機構認知與分析實驗
實驗目的:通過雙足機構的組裝和觀察學習,了解連桿、偏心輪、齒輪等機構的組合方式分析其運動變換功能,了解其運動特點和實際應用;加深同學們對常見各類機構的基本類型和用途的理解。
實驗二 機構運動簡圖測繪實驗
實驗目的:從原理方面表達機構的組成和運動性質,以便進行機構的分析和設計。它是了解、分析現(xiàn)有機械的手段,也是新機械運動方案設計的工具。通過實驗就要初步掌握從實際機械測繪為簡圖的方法,機構自由度計算及結構分析方法;掌握機械系統(tǒng)工作循環(huán)圖的繪制方法。提高科學抽象的能力。
實驗三 基于機構組成原理的機構仿真設計實驗
實驗目的:加強學生對機構組成原理的認識,進一步了解機構組成及其運動特性,為機構創(chuàng)新設計奠定良好的基礎。增強學生對機構的感性認識,培養(yǎng)學生的工程實踐及計算機操作能力;了解進行機構仿真設計時應注意的事項;完成從運動簡圖設計到實際結構設計的過渡。培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及綜合設計的能力。
實驗四 機構運動方案創(chuàng)新設計實驗
實驗目的:加深學生對機構組成理論的認識,熟悉桿組概念,為機構創(chuàng)新設計奠定良好的基礎;利用“機構運動方案創(chuàng)新設計實驗臺”提供的零件,拼接各種不同的平面機構,以培養(yǎng)學生機構運動創(chuàng)新設計意識及綜合設計的能力;訓練學生的工程實踐動手能力;基于機構組成原理的拼接設計實驗;基于創(chuàng)新設計原理的機構拼接設計實驗;課程設計、畢業(yè)設計中的機構系統(tǒng)方案的拼接實驗;課外活動(如機械設計大賽)中的機構方案拼接實驗。
實驗五 機器人程序控制及應用實驗
實驗目的:了解機器人平臺的運動控制原理,加深對機電一體化系統(tǒng)的理解。了解機器人平臺的結構及工作原理。熟悉機器人平臺的運動控制指令,掌握機器人平臺的編程及操作。
掌握機器人平臺對外部設備的控制。了解機器人的工作原理,掌握機器人的編程及操作過程,為進一步研究和應用機器人奠定基礎。
實驗六 結構行程協(xié)調(diào)實驗
實驗目的:通過對仿生四足結構的運動分析,進一步掌握仿生四足結構的步態(tài)特征;通過對各結構點的繪制,鞏固結構簡圖的畫法,和零件測繪的知識;掌握運動行程的計算方法,學習仿生結構的運動優(yōu)化設計。
實驗七 小型機器人創(chuàng)意設計與制作實驗
實驗目的:通過對小型機器人的設計及機械系統(tǒng)整體的布局、機構的裝配與調(diào)整,使學生對機器人的機械系統(tǒng)有一個整體的認識與了解。了解機器人的設計思路,學會從已有結構和自然界汲取設計靈感。
實驗八 機電綜合控制實驗
實驗目的:通過對ARM的使用,使工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的自動化程度提高,并能實現(xiàn)計算機管理;通過對實驗組建的系統(tǒng)進行編程,提高學生在編程過程中對實物運動的理解能力,使其所編程序能夠結合實踐,保證其可用性;通過對實際系統(tǒng)的編程,提高學生的編程能力和應用能力;通過各組所編程序的聯(lián)機,鍛煉學生的協(xié)調(diào)能力和綜合利用能力,并對聯(lián)機過程中出現(xiàn)的故障及不協(xié)調(diào)部分有分析和解決的能力。 |