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认识机器人基本配件

发布人:张建辉发布时间:2018-10-20 09:54:18

本次课,我们要制作的不仅仅是程序,还有看得见、摸的着的机器人!

我们这一章分为了三个小任务:制造陀螺、手动陀螺发射器、电动陀螺发射器,也就是说我们要制作三种机械装置。

那我们用什么“材料”来制作这些机械装置呢?这本教材使用的器材是:NRI奇思嵌入式教学套装(参见图4-1)。

下面是嵌入式教学套装的设备箱(参见图4-2),请同学们每次下课之前自觉整理设备箱。
 

在第一章中,我们知道了在制作机器人时,需要用到大量的电子器件,如:控制器、电机等。为了制作本章的任务,同学们先来认识几种电子器件(参见图4-3)。在图中,是本章要用到的四种电子器件,分别是:控制器、电机(或称:马达)、数据线、触碰传感器。
 

除了电子器件,机器人还需要各种非电子器件。这些非电子器件有的是用来搭建完成各种造型的,有的是用来完成各种力学传动的。我们称这些非电子器件为:机械器件。如下图所示,这是一部分机械器件(参见图4-4)。
 

使用这些机械器件进行组装,可以制作出千变万化的机器人作品。下面先来介绍“梁”(参见图4-5),这是最基本的机械器件。用梁可以构建机器人的主要框架结构,在梁上有很多孔,称为“销孔”,是用来插“销”的,当然也可以穿“轴”。我们一般用销孔的数量来称呼梁,比如:3 孔梁、5 孔梁。
 

在搭建机器人实体的时候,“角梁”(参见图4-6)也很常用。角梁是一种带弯角的梁,有带一个弯角的称为“单角梁”和两个弯角的称为“双角梁”。在角梁的两端一般会有“十字孔”,这种孔称为“轴孔”。轴孔是用于固定轴的,也可以用于固定“轴销”的轴端。
 

“轴”(参见图4-7)是一种截面为十字型的长杆,主要作用有两个,一个是传输动力,另一个是用于造型(后面章节我们会学到“雪花”件,与轴配合形成各种造型)。轴在机械器件中的变形也很多,比如:普通轴、输出轴(一端接马达)、轴销(一半是轴一半是销)等。

对于普通轴,我们一般用梁的孔数来对应轴的长度,比如一根轴的长度与一根5 孔梁的长度一样,我们就称其为“5 格轴”(参见图4-8)。

在由梁构成的结构中,“销”的作用非同一般(参见图4-9),因为梁上的圆孔都是“销孔”。当然,也可以用轴和软固件固定梁,但销的地位无法替代。
 

如图所示,这里给出了七种类型的销,但这并不是全部,我们会在今后的学习中逐步加入其它销的资料。

1、三格虚销。它的长度是三格,也就是说它与三孔梁一样长。虚销是指当这种销插入销孔(比如梁上的销孔)中,可以比较轻松的旋转(或者说在旋转时摩擦力比较小)。

2、三格实销。长度与三格虚销相当,只是在插入销孔后,旋转会有较大阻力(或者说在旋转时摩擦力比较大)。

3、两格虚销。长度相当于两孔梁的虚销。

4、两格实销。长度相当于两孔梁的实销,这种销的用量很大,主要用于固定。

5、轴销。一半是轴一半是销,轴和销的部分均为一格,所以也称:一格轴销。销的部分是虚销。
 

6、一格半销。长度是一格半的销,实销。

7、长单销。有一类销比较特殊,是橙色的,这种销上带有销孔。长单销是其中之一,其它销我们会在使用时另行介绍。

齿轮(参见图4-10),主要用于传动。齿轮的大小和齿数有关,而齿数的多少在传动中会起到“变速”或“变力”的决定性作用。