一、項目背景
能畫畫的程控機械手。它的機械裝置完全依靠手工制作,構(gòu)思巧妙,設(shè)計合理,能夠把趣味性和知識性融合在一起。通過演示。觀賞性比較強,能激發(fā)學(xué)生的興趣,以及進一步去探索的欲望。
本程控機械手,它的特點是集機械加工、電子技術(shù)、單片機為一體的綜合類教具。第一,通過制作,結(jié)合高中勞動技術(shù)課本中有關(guān)機械加工的知識,可以幫助學(xué)生學(xué)會劃線、鋸割、銼削、攻絲與套絲等基本操作技能。因為。本機械手的機械部分,六只舵機之間的連接,需用鋁板經(jīng)彎折加工后,制成“U”字形,能起到舵機與舵機之間的連接;另外,爪手上的對稱齒輪等需用環(huán)氧層壓板加工制作而成。第二,電子線路部分,用到相關(guān)電子元器件和其他制作材料需要焊接,在制作過程中,可以學(xué)到有關(guān)焊接等基本操作技能。第三,學(xué)習(xí)單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程,編輯與匯編設(shè)計好的源程序,把調(diào)試好的程序用編輯器(燒寫器)燒寫固化到單片機的程序存儲器中,本機械手使用的芯片是AT89S52。設(shè)計程序的基本原則是:能用軟件完成的要求和操作,盡可能用軟件來完成,減少機械制作,以節(jié)約產(chǎn)品成本。
二、科學(xué)方法
(1)機械手,分為手臂和爪手兩大部分。爪手直接進行操作任務(wù),而手臂能使爪手在一定的范圍內(nèi)運動,拓展了爪手的活動空間,手臂和爪手要靠活絡(luò)的關(guān)節(jié)連接。選擇舵機作為機械手的運動關(guān)節(jié)。并且采用六自由度來擴展機械手的活動范圍。
(2)控制裝置由電腦、單片機、電子材料等組成。在語言方面借用了六自由度機械臂集成開發(fā)環(huán)境——V1.0.1,設(shè)計腳本語言即七個運動姿態(tài)參數(shù)。最終成功實現(xiàn)高級語言的多軸聯(lián)動機制,使機械手的運動姿態(tài)流暢、完美,成為名副其實的、能畫中國畫的程控機械手。
三、工作流程
從筆架上(準(zhǔn)備了兩支毛筆,兩種顏色)取毛筆開始,沾墨水,進行繪畫,繪畫結(jié)束后,由機械手把毛筆送回筆架。最后完成印圖章的任務(wù)。
四、創(chuàng)新點
(1)本機器人的機械裝置完全依靠手工制作,構(gòu)思巧妙,設(shè)計合理。
(2)通過匯編計算機語言,完成本機器人所設(shè)計的工作流程。是從筆架上(準(zhǔn)備了兩支毛筆,兩種顏色)取毛筆開始,沾墨水,進行繪畫,繪畫結(jié)束后,由機械手把毛筆送回筆架,最后完成印圖章的任務(wù)。
在整個程控機械手的制作過程中,由于資料、材料的相對不足,造成了在手工機械加工的過程中精度不夠,雖然在姿態(tài)程序經(jīng)過了修正,但與初時設(shè)想還有差距,程控機械手繪畫的圖仍比較粗糙。還需要不斷的進行修正,不斷完