一、 簡介
機器人作為機電系統創新設計實踐教學來說是個非常好的載體,能夠開闊學生眼界,培養創新設計能力、分析問題解決問題能力、實踐動手能力。
清華大學研制與開發了可供學生獨立創新設計的多自由度可重構教學機器人平臺,設計了模塊化的機器人結構,使其具有可重構的靈活性,限度地讓學生發揮想象創新空間,同時設計開發了開放式的控制卡和控制軟件、開放式的軟件編程環境,使學生能夠通過主動參與并完成復雜的多種構型的機器人創新設計實驗。該平臺不僅可用于機器人技術的實踐教學,還可作為機械工程及自動化學科的創新設計實踐教學平臺。
二、 組成
1、 六個航模舵機、幾十個機械零部件,可組成多種模塊化關節結構;
2、 基于單片機的機器人多關節控制卡,可控制12個電機,并預留8個I/O口用于用戶的拓展使用;
3、 串口線(1根)、電源適配器
4、 機器人教學控制軟件MotionDebug1.01;
5、 光盤(軟件、多種構型實例錄像、實驗課件);
6、 實驗指導書(1冊)
該教學機器人可開設出多個教學實驗,如多自由度關節式機器人組裝及編程實驗、機器人機構創新設計搭建與分析、機器人多關節協調控制與編程實驗等等。機器人既可使用電源適配器進行外接電源,也可將程序下載后,使用電池進行自主運行。軟件設計具有開放性和可介入性,靈活性好,為機械工程及自動化系統創新設計提供了綜合實踐教學平臺,對高校學生創新意識的培養和實踐能力的提高具有重要意義。
一、 基本實驗內容
1、機器人單關節控制實驗
2. 簡單機械結構裝配實驗
3. 機器人零點標定實驗
4. 多自由度手臂機器人搭建實驗
5. 機器人運動學建模實驗
6. 機器人軌跡規劃實驗
7. 機器狗搭建及行走實驗
8. 多關節機器狗搭建及行走實驗
9. 蛇形機器人運動規劃實驗
10. 海星形機器人運動規劃實驗
11. 六足機器人運動規劃實驗
12. 雙足機器人運動規劃實驗
13. 創新結構設計與搭建實驗
二、 典型機器人構型設計實例(部分)
各種構型:
一、 應用
1、 可為高校機器人技術類教學提供實驗平臺;
2、 可為高校機電系統創新設計提供實踐教學平臺;
3、 可成為學生畢業設計的實驗平臺;
4、 可基于該平臺開發新的創新型教學實驗。