《机电一体化综合训练》实习报告汇总班级：学号：姓名：指导老师：西北农林科技大学机械与电子工程学院2010年10月宝贝机器人实习 时间： 2010.10.30-2010.11.6 地点： 工程训练中心203一. 实习任务与要求1、 熟悉宝贝机器人的组成部分，组装并测试好宝贝机器人。
2、 宝贝机器人的前进、后退单方向行走距离不小于10米，可以左转弯、右转弯，并在允许范围内可调节速度。
3、 陈述清楚宝贝机器人如何实现运动。
4、 掌握宝贝机器人的控制部分和运动部分的供电方式，并画出这两部分的电路示意图。
5、 理清宝贝机器人的人机交互关系，陈述清楚宝贝机器人如何实现人机交互。
6、 陈述清楚宝贝机器人有哪些传感器，传感器的信息是如何传到单片机的。
7、 完成宝贝机器人的LED 电路检测、触觉导航、红外线导航、游校园这四个任务，并陈述清楚其原理。
8、 能在实验中迅速排除各种故障。
9、 鼓励创新，在完成以上这八项基本任务的前提下，尽量做出新的开发，如果现有硬件条件不满足，可以陈述清楚创新原理。
二. 实习内容1、熟悉宝贝机器人的组成部分，组装并测试好宝贝机器人。
2、时间跟踪和重复执行电路动作指令3、安装并测试机器人的胡须。
4、搭建并测试IR 发射和探测器对。
5、游校园。
三. 实习过程1、时间跟踪和重复执行电路动作指令LED 测试电路元件：1． 红色发光二极管2． 470Ω电阻（黄-紫-棕）LED 测试电路搭建电路如图2-4所示。
确认发光二极管的短针脚（阴极）插入标有“GND ”的圆孔插座中。
确认发光二极管的长针脚（阳极）插入白色面包板上图示的位置。
#include<BoeBot.h>#include<uart.h>int main(void){uart_Init(); //初始化串口 printf("The LED connected to P1_0 is blinking!\n"); while(1) { P1_0=1; // P1_0输出高电平delay_nms(500); //延时500ms P1_0=0; // P1_0输出低电平delay_nms(500); //延时500ms } }2、安装并测试机器人的胡须在编程让机器人通过触觉胡须自动导航之前，首先必须安装并测试胡须。
胡须的电路及装配断开主板和电机的电源。
元件清单：(1)．须状金属丝(2)．平头M4-40螺丝钉(3)．½″圆形套管(4)．尼龙垫圈(5)． 3-pin公-公接头(6)． 220Ω电阻（红-红-棕）(7)． 10kΩ电阻（棕-黑-橙）参考接线图5-3，搭建胡须电路。
确定两条胡须比较靠近，但又不接触面包板上的3-pin头。
推荐保持3 mm的距离。
74 图5-5 教学底板上胡须接线图测试胡须观察一下图5-3所示的胡须电路示意图，每条胡须都是一个机械式的、接地常开的单刀单掷开关。
胡须接地（GND）是因为主板外围的镀金孔都连接到GND。
金属支架和螺丝钉提供电气连接给胡须。
通过编程让微控制器探测什么时候胡须被触动。
连接到每个开关电路的I/O脚监视着10K 上拉电阻上的电压变化。
图5-3说明是如何工作的。
当胡须没有被触动，连接胡须的I/O管脚的电压是5V；当胡须被触动时，I/O短接到地，所以I/O管脚的电压是0V。
TestWhiskers.c#include<BoeBot.h>#include<uart.h>int P1_5state(void)//获取P1_5的状态{return (P1&0x20)?1:0; }int P2_3state(void)//获取P2_3的状态{return (P2&0x08)?1:0;}int main(void){uart_Init();printf("WHISKER STARTES\n");while(1){printf("左边胡须的状态:%d ",P1_5state()); printf("右边胡须的状态:%d\n",P2_3state()); delay_nms(150); } } 3、红外线导航搭建并测试IR 发射和探测器对元件清单:(1) 两个红外检测器(2) 两个IR LEDs(3) 两对IR LED 套管(4) 两个220 Ω电阻 (红-红-棕)(5) 两个1 k Ω电阻 (棕-黑-红)搭建红外线前灯（1）如图2所示，将红外LED 插入套管。
图--2（2）确保LED 摁入到大的套管中。
（3）将小的套管套在LED 上，并摁进大的圈里面。
（4）电路板的每个角安装一个IR 组 (IR LED 和检测器) 。
图7-4所示是IR 前灯原理图，图7-5所示是接线图。
（5）断开主板和伺服系统的电源。
（6）建立如图3的电路图图—3include<BoeBot.h>#include<uart.h>int P3_5state(void){return (P3&0x20)?1:0;}int main(void){int irDetectLeft; int counter; int i; uart_Init(); printf("Program Running!"); for( counter=1;counter<=1000;counter++)//开始/复位信号 { P1_3=1;delay_nus(1000);P1_3=0;delay_nus(1000);}while(1){ for( counter=0;counter<38;counter++) { P3_6=0;delay_nus(13); //for(i=0;i<1;i++) P3_6=1; /* for(i=0;i<1;i++) {;} */delay_nus(13)}irDetectLeft=P3_5state();printf("irDetectLeft=%d\n",irDetectLef t)delay_nms(100);}4、游校园。
搭建触须导航系统外，另加传感器检测电路。
五、实习总结通过实习，对于51单片机编程及应用加深理解；对于常见传感器的原理和应用认识也深入了许多；对于伺服电机的工作原理也有些认识。
宝贝车机器人，它的微控制器（MCU）是由Atmel公司生产与51系列兼容的8位AT89S52单片机，是一种高性能CMOS、低功耗的8位单片机,片内含8k Bytes Flash，运用ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次；只读程序存储器器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及其引脚结构。
红外检测传感器一般由红外发射和接收两个器件组成。
宝贝机器人的伺服电机的控制信号是具有一定脉宽和一定时间间隔的脉冲信号。
当信号是1.3ms脉冲时电机全速顺时针转，1.5ms时停转，1.7ms时全速逆转。
不足之处有：自己的动手能力还不够强，对于机电一体化产品的认识还不够深刻。
比如在宝贝机器人调试过程中不能够很好的将软硬件结合分析，忽视软硬件的匹配问题，使得调试中所犯的低级错误较多。
对知识的综合应用能力也有待提高。
两自由度机械臂控制系统实习实习任务：两自由度机械臂控制系统时间： 2010.11.7—2010.11.14 地点：工程训练中心203一.实习目的、任务及要求1.1目的1.11学习机电控制技术，了解机电一体化设备的基本结构，控制方式和工业机器人的基本控制原理。
1.12学习研究系统基础硬件构成。
了解各部件名称、功能、选型依据和使用方法。
了解网络系统配置及操作特点。
1.13学习研究系统基础软件，了解控制软件平台，了解示教再现控制方式及其演示软件。
学习对机器人控制中两种坐标空间运动模式的操作设计。
1.14通过机械臂的操作使用，了解部分控制器件的功能、使用方法和基本控制原理。
了解机械臂素描绘图控制的图像处理技术。
1.15通过编程训练，学习工业机器人控制绘图语言的基本编程方法，了解机械臂绘图的基本算法。
1.2任务及要求1.21测定机械臂结构，描述机械传动部分的结构形式、运动模式及减速器的结构原理。
绘出机构运动示意图。
1.22了解机械臂控制系统电器控制部分的主要器件,绘制控制系统框图.标注各部件的主要功能、型号及参数。
1.23学习使用鼠标、手写板和摄像头控制机械臂绘制图案文字和素描肖像。
1.24学习编写控制程序。
设计绘图程序，控制机械臂绘出实际图形。
二、实习内容2.1实习设备硬件：GRB 2002机械臂系统一套、PC 机一台、GT-400-SG-PCI/ISA 型四轴脉冲型开环运动控制卡、GCB-100两轴驱动电气箱、彩色显示器、鼠标。
软件：Windows XP操作系统、运动控制器Windows驱动程序和运动控制动态连接库、机器人图形示教和语言编程软件。
2.2实习内容2.21 测定机械臂结构GRB200机器人关节1长度200mm,运动范围± 100°，关节2 连杆长度150mm,运动范围±50°。
2.22 机械传动部分的结构形式二自由度机械臂只有两个旋转运动关节，在第二个旋转运动关节的末端安装了笔和笔架便于验证机械臂末端的运动轨迹，主要使用交流伺服电机和谐波减速器驱动，交流伺服电机运转平稳，输出力矩恒定，过载能力强，加速性能好，可以取得很高的控制精度，交流伺服电机轴后端带有标准2500线增量式光电编码器，控制精度远高于步进电机。
2.23 机械传动部分的运动模式机器人的空间坐标直接由各个关节的坐标来确定，所有关节变量构成一个关节矢量。
所有关节矢量构成的空间称为关节坐标空间。
因此关节坐标空间运动就是直接操作各个关节的来完成机器人动作的运动。
2.24 机械传动部分减速器的结构原理谐波减速传动是一种依靠齿轮的弹性变形运动来达到传动目的的新型传动方式，它具有重量轻、结构简单、传动比大、承载力强、运转平稳和运动精度高等特点。
谐波减速传动的工作原理：谐波传动包括三个基本构件：波发生器、柔轮、刚轮。
三个构件可任意固定一个，其余两个一为主动、一为从动，可实现减速或增速（固定传动比），也可变换成两个输入，一个输出，组成差动传动。
当刚轮固定，波发生器为主动，柔轮为从动时：柔轮在椭圆凸轮作用下产生变形，在波发生器长轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全啮合；在短轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全脱开；在波发生器长轴与短轴的区间，柔轮轮齿与刚轮轮齿有的处于半啮合状态，称为啮入；有的则逐渐退出啮合处于半脱开状态，称为啮出。