机器人电子设计论文范文

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1慧鱼机器人电子设计认识实习的实施

我校引进慧鱼创意组合模型10套，每套模型中包括9个组合包。机器人电子设计认识实习分班级开展，4个学生为一个实习小组。整个实习过程分为五个阶段进行：项目资料收集阶段、基本知识准备阶段、操作练习阶段、项目产品装配、编程、调试阶段、项目验收阶段。

1.1收集项目资料教师根据学生的特点，给出若干项目题目，例如，移动机器人、叉车机器人、颜色识别机器人、抓取机械手、轨迹搜寻机器人等。并由学生自由分组，根据个人兴趣和能力进行项目选择。选定题目后，每组成员根据所选项目的任务要求，开始分头执行各自的任务。包括搜集所用数据资料，阅读交流。在此过程中，教师要指导学生如何搜集信息和处理信息，要让学生了解哪些是相关的信息，如项目产品的实际应用背景、工作过程、注意事项等。指导学生整理和储存信息。

1.2准备基本知识教师采用计算机辅助教学方法对慧鱼创意组合模型进行讲解。结合慧鱼创意组合模型及实习任务要求，通过课件介绍和上机演示对慧鱼组合模型、装配方法等、ROBOTX控制器的使用、ROBOPRO软件编程等内容进行讲解。ROBOPRO软件编程采用图形化的语言，通过接口板与PC机相连，大一学生能够很快掌握和上手。同时它的直观性也容易调动学生学习和创新的积极性。

1.3操作练习教师以一个典型模型为例，根据不同的功能要求，进行师范编程，实现提出的功能。学生分组操作，教师提出不同的功能要求，并进行现场指导。

1.4项目产品装配、编程、调试学生根据所选项目领取所需的实验器材，包括慧鱼创意组合模型包、慧鱼专用电源、慧鱼接口板等。根据项目任务要求，分析项目工作原理和步骤等。以叉车机器人为例，其工作步骤如下。(1)叉车从轨道端点A出发，此时叉车前叉升高(由限位开关控制其最高位置)。(2)按压起动按钮，叉车开始沿环形轨道运行。(3)在叉车运行过程中，根据轨迹传感器的检测信息实时调整叉车的运行方向(通过调整左右两侧车轮的运行速度实现运行方向的调整)。(4)叉车运行到轨道端点B后，叉车停止运行，并降低前叉(由限位开关控制其最低位置)，然后向前运行到工件位置，前叉升高，叉起工件，掉头沿原路返回。(5)叉车运行到端点A后，放下前叉，将工件放置在指定位置(端点A处)，后退一定距离，升起前叉，然后掉头，恢复到出发状态。至此叉车的一次工件搬运工作结束。小组成员理解了项目任务后，进行组内协商分工，开始模型装配、编程、调试等实际操作，这是项目完成的关键步骤。在进行模型装配之前，让学生认真阅读慧鱼公司提供的资料，从而获得大量的感性认识。之后，根据生产实践和生活经验进入动手创意阶段，大胆设想，进行设计组合和装配，构件项目中的结构模型，并搭接电路、气路连接线。然后根据项目工作原理和步骤进行图形化编程(如图2所示)。[4]在初步完成了软件编程后，先检查程序有无编写规范上的错误，通过仿真功能可以进一步检查错误。初步检查之后，将接口板连接到电脑，进行硬件测试，即可在线调试。如果调试程序无误，并且确保接口板与电脑的端口连接正确，即进行程序下载。下载完成系统将给予提示，此时即可断开电脑与接口板之间的连线，在下载模式下运行慧鱼模型。装配、调试完成的几个项目产品模型如图3所示，包括叉车机器人、抓取机械手等。这些产品模型使知识具体化、形象化，为学生感知、理解和记忆知识创造了条件。从而减少学生掌握抽象概念的困难，助其形成明确的概念，发展其观察能力和思维能力，提高学生的学习兴趣和积极性。

1.5项目验收最后进行实习项目验收答辩，检验实习成效。各小组在完成实习项目后，要写出实习报告，详细叙述实习项目的设计思路与实现方法、遇到的问题及解决方法、项目小组的体会。并进行现场答辩：陈述制作过程、展示产品运行过程、解释关键工作原理和采用的方法、回答教师的提问。

2结束语

通过使用慧鱼模型进行机器人电子设计认识实习，不仅让学生将多学科多领域的综合知识融会贯通于实习过程中，更重要的是培养了他们的创新意识和创新能力，提高了学生的实践动手能力，较好地解决了学生在学习过程中书本知识与实践脱节的问题，改变了学生动手能力差的状况，使书本知识与实践能有机地结合起来，对于学生理解机器人的机械结构、运动控制、电气控制原理等具有很大的益处。慧鱼创意模型具有趣味性、易操作性和启发性，编程采用图形化的语言，通过接口板与PC机相连，也可以采用VB，VC等高级语言编程，将学生所学知识交叉融合，高级编程的应用可以在大三大四学生中开展。另外，该模型还提供了PLC接口板开展方式，可以直接用于高校机电类、自动化类专业PLC课程教学，具有较好的推广价值。

作者：王蕾陈桂林健单位：南京工程学院自动化学院