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1、机电产品模型设计及控制一、实验目的1.了解常用机械传动机构的形式和使用条件。2.了解典典型机电电系统的的布置形形式及工工作原理理。3.了解机机械系统统的基本本运动控控制方法法。4.培养综综合设计计、优化化设计机机械系统统的能力力。5.培养动动手能力力、创新新能力和和编程能能力。二、实验原原理本实验使用用的器材材为德国国慧鱼公公司出品品的“慧鱼创创意组合合模型”（见附附录）。该模模型由多种构构件组成成，通过过接口板板和计算算机相连连，使用用软件控控制模型型的运动动。慧鱼创意组组合模型型提供了了工业机机器人、移移动机器器人、实实验机器器人、仿仿生机器器人、气气动机器器人等套套装产品品，这些些套件中
2、中除了少少数特殊殊零件外外（如工工业机器器人的机机械手、移移动机器器人的车车轮、启启动机器器人的气气动元件件、实验验机器人人的链条条和齿条条等），大大部分零零件是相相同的，可以以通用。慧鱼创意组组合模型型由各种种各样的的构件组组合拼装装而成，因因此“构件”是模型型的最小小组成部部分。它它的构件件大体上上可以分分为机械械构件、电电气构件件和气动动构件33类。机械构件组组要包括括六面拼拼接体、连连杆、链链条、履履带、齿齿轮（普普通齿轮轮、锥齿轮轮、斜齿齿轮、内内啮合齿轮轮）、出出轮轴、齿齿条、蜗蜗轮、蜗蜗杆、凸凸轮、弹弹簧、曲曲轴、万万向节、差差速器、齿齿轮箱等等。电气构件主主要包括括直流电电机、
3、大大功率电电机、传传感器（光光敏、热热敏、螆螆敏、小小型开关关）、灯灯泡、电电磁气阀阀、直流流变压器器、可充充电电源源、红外外线遥控控装置、电电脑接口口板（串串口、并并口、UUSB端端口）、PLC接口板等。 气动构件主主要包括括储气罐罐、气缸缸、活塞塞、气弯弯头、手手动气阀阀、电磁磁气阀、气气管等。通过以上基基本构件件，学生生可自行行设计并并组装机机电产品品模型，并并通过软软件或高高级语言言编程控控制模型型的运动动，实现现预期的的设计目目的。三、实验内内容1.观察慧慧鱼工业业培训模模型，了了解常用用机械传传动机构构、传感感器布置置模式、典典型机电电液系统统。2.遵照实实例组装装机电产产品模型型
4、，了解解慧鱼创创意组合合模型的的基本使使用方法法。四 实验步步骤1.观察工工业培训训模型“带输送送带的冲冲床”该模型是使使用慧鱼鱼创意组组合模型型拼装而而成的，模拟工工业现场场冲床和和输送带带相结合合实例。传传动和检检测功能能由2个直流流电动机机、2个小型型开关、5个光敏传感器组成（见图7-1）。图7-1 带输送送带冲床床2.观察工工业培训训模型“三自由由度机械械手”该模型是使使用慧鱼鱼创意组组合模型型拼装而而成的，模模拟工业业现场中中的三自自由度机机械手。传传动和检检测功能能由4个直流流电动机机、8个小型型开关组组成。机机械手的的活动范范围为：围绕底底座在1180范围内内旋转，以以底座为为中
5、心在在半径方方向上前前后移动动1000mm，高高度上进进行1660mmm的升降降（见图图7-22）。图7-2 三自由由度手3.观察工工业培训训模型“气动加加工中心心”该模型是使使用慧鱼鱼创意组组合模型型拼装而而成的，模模拟工业业现场中中气动加加工中心心的实例例。由11个料仓仓、1个旋转转工作台台、1条传送送带、11套空气气压缩机机、3个汽缸缸、2个直流流电动机机、2个光敏敏传感器器、9个小型型开关组组成（见见图7-3）。图7-3 气动加加工中心心4.观察工工业培训训模型“双工作作台操作作流水线线”该模型是使使用慧鱼鱼创意组组合模型型拼装而而成的，模模拟工业业现场中中的加工工流水线线。工件件从输
6、送送带一端端放入，经经过一系系列加工工后被送送到成品品区。该该模型使使用122个传感感器、88个电动动机实现现检测和和控制功功能（见见图7-4）。图7-4 双工作作台操作作流水线线5.按样例例组装模模型，熟熟悉拼接接方法根据个人兴兴趣，组组装工业业机器人人、移动动机器人人、仿生生机器人人或气动动机器人人模型11个，熟熟悉慧鱼鱼模型的的零件和和拼接方方法。 五、思考题题1.简述“带输送送带的冲冲床”的工作作过程。2.简述“三自由由度机械械手”的工作作过程。3.简述“气动加加工中心心”的工作作过程。4.简述“双工作作台操作作流水线线”的工作作过程。5.在以上上模型中中，使用用了哪些些机械传传动方式式？
