機器人創(chuàng)意設(shè)計

1、機器人創(chuàng)意設(shè)計與實踐機器人創(chuàng)意設(shè)計的幾個關(guān)鍵因素一、設(shè)計者的靈感、創(chuàng)新思維靈感來源于認(rèn)知的積累。二、基本知識1、機器人軀干-機械設(shè)計2、機器人動力-電氣系統(tǒng)3、機器人感知-傳感系統(tǒng)4、機器人能源-供電系統(tǒng)5、機器人靈魂-控制系統(tǒng)創(chuàng)新主要的特性1、創(chuàng)造性 創(chuàng)造性思維是創(chuàng)新的起點，創(chuàng)新是創(chuàng)造性思維的結(jié)果。 好奇心 獨立思考，充分運用自己的智慧能動思維。 信心和意志。2、綜合性 創(chuàng)新是科技知識綜合、智力綜合、體力綜合的產(chǎn)物。創(chuàng)新主要的特性3、實踐性 創(chuàng)新始終與實踐活動密不可分。創(chuàng)新不同一般的發(fā)明或創(chuàng)造。實踐是檢驗創(chuàng)新成功與否的標(biāo)志。4、風(fēng)險性 創(chuàng)新活動涉及諸多環(huán)節(jié)，使創(chuàng)新結(jié)果呈現(xiàn)不確定性。機器人大賽

2、中機器人的設(shè)計流程（簡化） 機器人的創(chuàng)意、設(shè)計過程機器人的創(chuàng)意、設(shè)計過程與任何一件新產(chǎn)品研發(fā)一樣，與任何一件新產(chǎn)品研發(fā)一樣，需要按照一個步驟循序漸進需要按照一個步驟循序漸進的。的。 靈感和要求的統(tǒng)一，形成靈感和要求的統(tǒng)一，形成機器人的初步方案。根據(jù)初機器人的初步方案。根據(jù)初步方案，對方案的可行性進步方案，對方案的可行性進行分析，經(jīng)過分析可以進入行分析，經(jīng)過分析可以進入仿真和模型驗證環(huán)節(jié)。驗證仿真和模型驗證環(huán)節(jié)。驗證過后，根據(jù)修正產(chǎn)生機器人過后，根據(jù)修正產(chǎn)生機器人設(shè)計的初步設(shè)計和備選方案。設(shè)計的初步設(shè)計和備選方案。機器人大賽中機器人的設(shè)計流程（完整） 機器人比賽，首先是比賽的總體規(guī)機器人比賽，首

3、先是比賽的總體規(guī)劃和規(guī)則的制訂。劃和規(guī)則的制訂。 熟悉和理解比賽的規(guī)則，從中尋找熟悉和理解比賽的規(guī)則，從中尋找比賽中應(yīng)該注意的技術(shù)關(guān)鍵點。比賽中應(yīng)該注意的技術(shù)關(guān)鍵點。 根據(jù)對比賽規(guī)則的理解和自身對機根據(jù)對比賽規(guī)則的理解和自身對機器人知識的掌握，提出機器人的初步器人知識的掌握，提出機器人的初步提案。提案。 在初步提案中，一般采用在初步提案中，一般采用“頭腦風(fēng)頭腦風(fēng)暴暴”的討論方式，讓所有參與討論的人的討論方式，讓所有參與討論的人解放自己的思想，所有的人不對任何解放自己的思想，所有的人不對任何人的任何想法，立刻提出批評性的評人的任何想法，立刻提出批評性的評價。價。有利于引導(dǎo)隊員產(chǎn)生智慧的火花。有利

4、于引導(dǎo)隊員產(chǎn)生智慧的火花。 機器人大賽中機器人的設(shè)計流程（完整） 根據(jù)初步提案的最終版本，制定機根據(jù)初步提案的最終版本，制定機器人的初步設(shè)計。初步設(shè)計主要包括：器人的初步設(shè)計。初步設(shè)計主要包括：整體的方案、功能等定型。整體的方案、功能等定型。 詳細(xì)設(shè)計，該階段，就是將初步設(shè)詳細(xì)設(shè)計，該階段，就是將初步設(shè)計中提及的各種想法，具體的通過機計中提及的各種想法，具體的通過機械設(shè)計，軟件等實現(xiàn)的方法和決策。械設(shè)計，軟件等實現(xiàn)的方法和決策。 制作、組裝、調(diào)試，是方案的實施制作、組裝、調(diào)試，是方案的實施階段，在該階段，要求制作者能不斷階段，在該階段，要求制作者能不斷地改進方案，便于實施和簡化設(shè)計。地改進方案

5、，便于實施和簡化設(shè)計。 試運行、實戰(zhàn)演習(xí)是作為對機器人試運行、實戰(zhàn)演習(xí)是作為對機器人設(shè)計方案的一種最直接的檢測手段，設(shè)計方案的一種最直接的檢測手段，在這個過程中，可以發(fā)現(xiàn)機器人的缺在這個過程中，可以發(fā)現(xiàn)機器人的缺點和不足。想辦法彌補機器人的缺陷。點和不足。想辦法彌補機器人的缺陷。初步設(shè)計 實際上就是將頭腦中的抽象構(gòu)思逐漸具體化、形象化的過實際上就是將頭腦中的抽象構(gòu)思逐漸具體化、形象化的過程。程。 1、功能、功能 2、主要尺寸、主要尺寸 3、機構(gòu)、機構(gòu) 4、驅(qū)動器、驅(qū)動器 5、動力傳遞系統(tǒng)、動力傳遞系統(tǒng) 6、靜強度、靜強度 7、動特性、動特性 8、傳感及控制、傳感及控制 9、供電電源、供電電源如

6、何評價一個方案是否具有創(chuàng)意 1、廣闊的想象空間，豐富的想象力。、廣闊的想象空間，豐富的想象力。2、獨具匠心的系統(tǒng)構(gòu)思。、獨具匠心的系統(tǒng)構(gòu)思。3、正確理解和巧妙利用規(guī)則到極致。、正確理解和巧妙利用規(guī)則到極致。4、獨到的戰(zhàn)略策略的應(yīng)用和戰(zhàn)術(shù)配合。、獨到的戰(zhàn)略策略的應(yīng)用和戰(zhàn)術(shù)配合。5、獨樹一幟的布局與造型。、獨樹一幟的布局與造型。6、機械設(shè)計的奇思妙想，元件功能的獨辟蹊徑的運用。、機械設(shè)計的奇思妙想，元件功能的獨辟蹊徑的運用。方案中常常涉及的問題 1、電機的選擇。、電機的選擇。 負(fù)載估算方法：有效力的估算、無效力的估算、慣性負(fù)載估算方法：有效力的估算、無效力的估算、慣性力的計算。力的計算。2、材料、構(gòu)件與輕量化設(shè)計。、材料、構(gòu)件與輕量化設(shè)計。 材料與型材、金屬材料和非金屬材料。材料與型材、金屬材料和非金屬材料。3、傳感器與控制系統(tǒng)、傳感器與控制系統(tǒng) 控制對象、測量對象、選擇傳感器、控制方法與控制控制對象、測量對象、選擇傳感器、控制方法與控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。 機器人的機械部分機械原理機械原理1、連續(xù)運動、連續(xù)運動間斷運動間斷運動槽輪槽輪2、快速（慢速）、快速（慢速） 慢速（快速）慢速（快速）變速變速3、轉(zhuǎn)動（直線運動）、轉(zhuǎn)動（直線運動） 直線運動（轉(zhuǎn)動）直線運動（轉(zhuǎn)動）齒輪齒條齒輪