机械创新设计实训指导书.doc

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1、机械创新设计实训指导书刘业武邵丹军华中科技大学武昌分校自动化系中心实验室2010年2月目录一、实习目的二、实习内容三、实习步骤四、创新技法五、实习资料六、实习设备七、8个基础实习项目实习一马达控制Motorcontrol实习二烘手机Handdryer实习三红绿灯Trafficlight实习四移动门Slidingdoor实习五温度控制器Temperaturecontrol实习六冲压机Stampingpress实习七停车栏杆Carparkbarrier实习八焊接机器人Weldingrobot八、工业机器人IndustryRobots九、移动机器人Mo

2、bileRobots十、气动机器人PneumaticRobots《机械创新设计实习》是知识更新的进程，为创造发明打基础。为了加强创新教育,我校于2004年引进德国慧鱼创意组合模型（fischertechnik），它属于机电一体化数控教具，形象生动、寓教于乐、富于创意。一、实习目的学生是未来的工程师，通过机械创新设计实习，自主设计实习系统，独立装配机器，独立编写程序，培养创新精神,提高实践能力。二、实习内容1、掌握慧鱼模型实习系统硬件拼接方法;2、掌握ROBOPro软件的编程方法;3、掌握硬件和软件整体操作调试方法；三、实习步骤现代机电一体化系统，

3、通常由机械零部件、电气元件及计算机组成。机械创新设计实习步骤如下：1、明确设计任务当你准备设计一台机器时，首先必须明确其功能原理是什么？2、拼接模型及连线在慧鱼公司拼接手册中，有一系列示范性设计样本供初学者参考：对照某一个示范样本将机械零部件、电气元件和计算机装配成实习系统。3、调试示范性参考程序在慧鱼公司软件手册中，有一系列示范性程序供初学者参考。当模型装配完成后，应先打开相应的示范程序，然后一边调试，一边观察情况，分析系统工作是否正常？存在什么问题？4、创新根据存在问题，提出创新目标，改进结构，编制新的程序。四、创新技法怎样才能实现创新目标？

4、，关键是改善思维方法与实验方法，下面提供4个实用的创新技法。1、组合创新法创新发明按照技术来源可分为两类：☆“突破型发明”——采用全新的技术原理进行创新发明，例如1946年计算机的发明；☆“组合型发明”——采用已有的技术原理加以重新组合进行创新发明。例如计算机技术与机床技术相结合，综合成数控机床。突破型发明越来越难，比重正不断下降；而组合型发明比重快速上升，成为当代科技创新的趋势。组合型发明采用“组合创新法”——按照已有的技术原理，将两个或多个功能元素合并，发掘事物的潜力，产生新的价值、新的功能，综合成新的产品。在调试过程中，会发现软硬件存在某些

5、缺陷，需要改进，这就是组合创新。2、智慧碰撞法在课题组内，独立钻研与团队协作应贯穿始终。“智慧碰撞法”要求课题组成员之间应互相切磋、探讨、争辩，用以突破障碍、激扬智慧。【实例】著名物理学家玻尔，他经常来到青年大学生中间，平等地展开讨论、反驳、质疑、答辩，使智慧碰撞、知识相通、相互激励、灵感涌现。3、生疑提问法问原因——每看到一种现象、一种事物，问一问它的产生原因是什么？问结果——思考时想一想这样做会导致什么后果?问规律——对于事物的因果关系、内在联系，要勇于质疑其正确与否？问发展——事物发生变化后，应远望其发展前景及趋势是什么？【实例】爱因斯坦认

6、为：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。提出新问题、新视角，需要创造性想象力，标志着科学的真正进步。”4、功能设计法在调试阶段，同学们要尽快明确作品的功能与工作原理，发现问题，加以创新。功能是产品的核心，是对产品特定工作能力的描述。工作原理是产品结构设计最重要的依据；而构思工作原理时，关键是满足产品的功能要求。五、实习资料“科学理论指导工程实践”。培养独立阅读能力与培养独立动手能力同样重要。同学们在实习过程中，应经常阅读自学以下3种实习资料：1、机械创新设计实习指导书。2、机械创新设计软件手册。3、电子版拼接手册(安装于硬盘中)重要订正：▲在

7、电子版拼接手册电路图中，符号E1、E2、E3……均应改正为I1、I2、I3……▲接口板插孔位置也有所变化，应按接口板的实际符号进行连接。六、实习设备1、软件ROBOPro系统软件已安装在硬盘中，据此编写用户程序，实现模型自动化控制。该软件特性如下:☆它是一种流程式图形化软件,指令精简，形象生动，易学易用；☆电脑要求：CPU≥600M，内存≥32M，硬盘空间≥20M；☆与Windows95/98/ME/NT/2000/XP操作系统兼用；2、硬件☆　1套模型零件（Computingstarter）；☆　1台电脑；☆　1块ROBO接口板☆　1块稳压电源

8、（-9V）；☆　1条COM接口线。重点介绍以下硬件：（1）ROBO接口板简介ROBO接口板自带微处理器，能转换ROBOPro软件的各种命