【精选】09[机器人课堂RCX编程]第九章用工具发挥你的创造力.pdf

机器人课堂 Page 1 of 14 本章包含的内容： n 了解更多的部件 n 自制部件 n 如何解决RCX端口不够的问题 9.1简介 如果目前你已被机器人吸引住了，你可能会对机器人套装的限制感到一点不舒服你想要更多 的东西，那你感觉到最大的限制是什么呢？部件的数量和部件类别，或者是RCX仅只有三个输 入输出的情况？可能你想使用新型传感器或伺服电机，为什么不试制一些气动设备呢？ 如果机器人套装是你最初的LEGO套装，你会高兴的看到里面有许多附加部件从而推进你的创 造力。机器人套装是乐高技术套装上一个补充，你也许已经了解套装中包含了什么部件并且 拥有了这些部件，另外也有许多你没有想到的兼容性好的非乐高部件：红外、超声探测器、 声频译码器，磁性开关和声音识别装置等等。本章中，我们将研究一些方法以提高你的应用 能力。同时介绍一些重要的非乐高用户设备。 扩充部件并不是拓宽你设计思路的唯一路径。灵活的机械结构可以帮助我们克服RCX输出端口 有限的情况。你将学会单个马达同时控制两个或更多的机械装置，同时可以把这些技巧应用 于第八章中提到的移动结构。 9.2接触更多部件 描述所有乐高部件是一件非常困难的事情。庞大的乐高体系包括数万种不同的部件，它们又 属于不同的主题，然而它们之间结合是十分容易的。乐高的精妙之处在于：你经常会发现有 些组件还有其它的功用远远超出你的想像，不管是城市主题套装、交通主题套装或者是所有 乐高主题中的一种套装都有可能对你的套装有帮助，当然，搭建机器人时，自然选择乐高技 术套装。 给年龄稍大的孩子介绍机械和马达是从1977年开始的，那时，乐高技术套装生产线已经发展 成包括许多特殊部件的完善系统。你通过使用机器人套装已经熟悉了大约140种部件，包括在 前面提及的梁、接合板、轴吊臂齿轮等。 9.2.1特殊组件的介绍 许多其它的技术组件要比机器人套装中的部件要丰富许多，例如连接臂，在必威体育精装版的技术套装 中普遍增加的 （图9.1）。还有一种很明显趋向就是新的套装根本就不包括传统的梁和连接 板，而是由连接臂轴和连接器组成。 图9.1连接臂 连接臂有很多用途。在第五章中我们知道可以用吊臂来代替梁支撑一个结构的层面，尤其在 2009-4-15 机器人课堂 Page 2 of 14 垂直固定结构情况下，用连接臂来固定梁不会超出水平梁的高度，这样，在水平梁上可以加 上板或梁等部件。其它普通转换物包括杠杆和臂，因为它们具有十字形孔对于轴操作起来十 分方便。 在上面几章中我们曾经概括讲述了一些机器人套装中没有的齿轮，像20齿斜齿轮、20齿和12 齿双斜齿轮以及16齿的离合齿轮 (图9.24)。目前还没有齿轮套装，如果想增加你的组件，需 要购买包括其它部件的技术套装模型或机器人扩展套装。 图9.2机器人套装中没有的齿轮 在装配紧凑的传动机构时，一种称为齿轮箱的特殊部件对你有很大帮助(图9.3)。图a结合了 蜗杆和24齿齿轮，实现24：1减速传动比，在第二章中我们分析了蜗杆能传递运动但不能接受 运动，换句话说：它只能转动其它齿轮，但不能被其它齿轮转动。我们也说过它具有自锁功 能，例如起重机吊重物时的情况。齿轮箱也非常使用于高扭矩的应用，因为24齿轮和蜗杆处 于封闭体内不容易分离。 图B是三种样式中必威体育精装版的一个，它与标准梁很好地结合在一起，并且可以非常方便改变运动方 向或者将动力分散到各个轴上。 图C出自技术套装，在功能上与B十分相似，与其它部件结合有点困难，但具有垂直装配齿轮 的优点。 图9.3齿轮箱 链条，又一个机器人套装中没有的部件，此部件有两种类型：第一种用于传递动力，在第二 章中已经解释过 （链节链条），第二种用于组成任意长度的履带(履带连条，第二章图 2.19)。它们都具有很好的特性，虽然分离十分简单但遗憾的是履带连接在大多数表面不能抓 的很牢固。 在第八章你了解了转盘(第八章图8.15)，搭建旋转子装置的一个非常有用的部件。同时使用