1、第6章 機(jī)器人制作工具,機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 華中科技大學(xué) 校級(jí)公選課,引言-機(jī)器人的締造者,機(jī)器人是如何出生的？ 你想制作一個(gè)怎樣的機(jī)器人？ 請(qǐng)看機(jī)器人的制作工具。,使用工具的原則,安全 安全 還是安全！ 為了自己的人身安全和他人的人身安全，一定要正確使用所有制作工具。,1.基本工具,下面所提到的工具被認(rèn)為是任何一個(gè)機(jī)器人工作間都必須具備的。除了鉆床之外，所有的工具都是手持的。 1眼鏡/護(hù)目鏡 護(hù)目鏡可以防止受到飛濺碎屑的傷害。 環(huán)繞式的眼鏡可以為你提供更好的防護(hù)。 每個(gè)進(jìn)入工作間的人都買一副眼鏡。 對(duì)眼睛進(jìn)行絕對(duì)可靠的保護(hù)是非常重要的，無論怎樣強(qiáng)調(diào)都不過分。,2量具,最大量程為5m的可收縮卷尺是

2、非常方便的。 機(jī)器人的機(jī)構(gòu)尺寸是要求非常精準(zhǔn)的，要注意保護(hù)好尺子上的厘米刻度，這會(huì)對(duì)你的工作有幫助。 游標(biāo)卡尺、三角板和丁字尺也是必須的。,鋼鋸,制作機(jī)器人的主力工具之一。 必須熟練運(yùn)用一把帶有堅(jiān)固金屬框架的鋼鋸。 選擇能快速更換鋸條，且可以安全固定鋸條的鋼鋸。 普通鋸條的長度是254mm或者304.8mm,很多鋼鋸是可以調(diào)整長度的。 當(dāng)加工金屬材料時(shí)，推薦你使用小尺寸的鋸條，這是因?yàn)槎痰匿彈l更容易控制。,加工技巧：,如果參與加工的齒數(shù)太少，那么切削過程將變得困難而且令人疲憊； 如果參與加工的齒數(shù)太多，從材料上掉下的碎屑會(huì)阻塞鋸齒并使其變鈍。 作為一個(gè)基本原則，較軟或較厚的材料需要使用粗齒距的

3、鋸條； 較硬或較薄的材料需要使用細(xì)齒距的鋸條。,應(yīng)該定期檢查鋸條的鋸齒，特別是當(dāng)你準(zhǔn)備切割金屬材料的時(shí)候。如果鋸齒斷了，那就應(yīng)該更換鋸條。若嘗試著用殘缺的鋸條去加工，你只有花費(fèi)更多的力氣。 出于方便性的考慮，在鋸條插入時(shí)它的鋸齒方向都是朝前的。因此，當(dāng)你推動(dòng)鋸子使其遠(yuǎn)離你時(shí)，鋸條進(jìn)行切削。 然而，并沒有嚴(yán)格的規(guī)定要求你必須這樣安裝鋸條。你可以嘗試不同的安裝方式，看看怎樣才更便于你切割材料。 也許你會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)安裝鋸條時(shí)使鋸齒方向朝向自己的話，在你切割小塊材料時(shí)會(huì)更容易控制。,沖子,沖子用來做起始標(biāo)記，以便于在木材和金屬材料（不建議用于塑料材料，可能引起材料碎裂）上打孔。 也可以用一個(gè)尖的釘子作為

4、替代品。 長期使用時(shí)，要注意把尖部打磨得鋒利些。這樣會(huì)使得在材料表面做的標(biāo)記更加明顯。,臺(tái)鉆和電鉆,如果擁有一臺(tái)帶有全尺寸卡盤的電動(dòng)鉆床將是非常理想的。 不過對(duì)有限的某些工作來說，手動(dòng)鉆也很有效。 卡盤的尺寸大小決定了鉆頭柄部的直徑。 小型機(jī)器人上的絕大多數(shù)工作只需要6.350mm或更小的鉆頭就可以完成。 為了能有更大的靈活性，我傾向于使用9.525mm尺寸的卡盤； 很少需要更大的12.700mm尺寸的卡盤。 加工提示：要盡量采用速度可調(diào)、能夠反轉(zhuǎn)的電鉆。,鉆床,一個(gè)臺(tái)式的或獨(dú)立的鉆床可以讓你獲得更為精確的孔。 所有的鉆床都可以通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)帶而改變速度。當(dāng)加工木材時(shí)適于用高速，而如果加工塑料或

5、金屬則應(yīng)該用低速。 如果鉆床有電子速度控制的話會(huì)非常方便，但并不是必須的。 使用這種鉆床你不必調(diào)整帶輪上的傳動(dòng)帶的松緊度，而僅僅需要輸入你想要的速度即可。 當(dāng)你在加工不同材料時(shí)，應(yīng)使用不同尺寸的鉆頭，這是非常重要的。,鉆頭（鉆花）,可以購買一套不同規(guī)格的鉆頭，也就是所謂全系列長度大的鉆頭套裝。 硬質(zhì)鎢合金鉆頭和鈷鋼鉆頭的使用壽命更長，但是在家里很難重新磨銳。 只要保養(yǎng)得當(dāng)，一套普通的鋼制麻花鉆頭也可以使用很多年。 典型的小功率鉆頭套裝包括29個(gè)鉆頭，尺寸從0.397mm為步長單位遞增。 對(duì)于機(jī)器人制作中的大多數(shù)加工任務(wù)而言，你只需要其中的三分之一部分鉆頭就可以完成。 但是擁有一整套鉆頭還是有好

6、處的，以備萬一比如開一個(gè)大尺寸的孔時(shí)，則需要大直徑的鉆頭。,不推薦使用無鑰匙卡盤的電鉆，這類電鉆是通過順時(shí)針或逆時(shí)針（用手）旋轉(zhuǎn)卡盤來緊鎖。 此外，緊鎖卡盤時(shí)要確?？ㄗ〉牟糠质倾@頭的圓柄部分。 不要把鉆頭插入的太深，以至于卡盤連同鉆頭的開槽部分一同緊鎖。 這樣做的話很可能會(huì)導(dǎo)致鉆頭和卡盤損壞。,標(biāo)準(zhǔn)的螺旋鉆頭尖部成118，可以在木材、金屬和多種塑料材料上鉆孔。 沉頭鉆（鉆頭切削角為135）用于在硬材料和圓鋼材上鉆孔。 特殊鉆頭可以用來在木材上鉆較大的孔，以及在不破壞材料的情況下在丙烯酸塑料上鉆孔。 這些鉆頭采用經(jīng)過改造的尖端和切削槽，以便于在塑料上打孔。,虎鉗與鉗工臺(tái),鉗工工作介紹,鉗工作業(yè)主

7、要包括：鏨削、銼削、鋸切、劃線、鉆削、鉸削、攻絲和套絲（螺紋加工）、刮削、研磨、矯正、彎曲和鉚接等。,鉗工是機(jī)械制造中最古老的金屬加工技術(shù)。19世紀(jì)以后，各種機(jī)床的發(fā)展和普及，雖然逐步使大部分鉗工作業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化，但在機(jī)械制造過程中鉗工仍是廣泛應(yīng)用的基本技術(shù)，,其原因是：,劃線、刮削、研磨和機(jī)械裝配等鉗工作業(yè)，至今尚無適當(dāng)?shù)臋C(jī)械化設(shè)備可以全部代替； 某些最精密的樣板、模具、量具和配合表面(如導(dǎo)軌面和軸瓦等)，仍需要依靠工人的手藝作精密加工； 在單件小批生產(chǎn)、修配工作或缺乏設(shè)備條件的情況下，采用鉗工制造某些零件仍是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。,粗銼刀和細(xì)銼,粗銼刀被用來從工件表面去掉大量的材料，

8、細(xì)銼則是在最后的整修階段使用的。 粗銼刀和細(xì)銼總共大約有3000種不同的形狀、尺寸和類型。 所以有一套可完成最基本加工任務(wù)的銼刀即可。 一個(gè)典型銼刀套裝中應(yīng)該包括一把圓銼、半圓銼、方銼、平銼等等，其中長度從139.700mm至254.000mm不等。,砂紙,砂紙是很容易買到的，粒度從非常粗糙的（50粒度）到非常細(xì)的（超過300粒度）都有。 低粒度的砂紙通常用于打磨去除較大量的材料，而高粒度的砂紙則用來完成最后的精細(xì)打光。 打磨軟的塑料，例如硬質(zhì)發(fā)泡PVC，可以使用150175粒度的砂紙打磨。 金屬可以使用250300粒度的濕/干砂紙進(jìn)行打磨，使用時(shí)把砂紙用普通的水弄濕即可。,電子制作工具,在下

9、面列出的工具中，只有電烙鐵和萬用表（包括模擬和數(shù)字的）是確實(shí)必要的，其他的都屬于可選工具。,剝線鉗和水口鉗,在電子工作臺(tái)上常見的手工工具包括：剝線鉗和剪線鉗， 這兩種工具使用的頻率非常高 由于有不同的用途，所以不要混用，以免導(dǎo)致刀口受損。,電烙鐵,電烙鐵用于所有電子電器元件的日常焊接。 不要使用功率太高的電烙鐵，否則過高的熱量會(huì)損壞元件。 大多數(shù)電烙鐵都只有一個(gè)尖端，但是對(duì)于焊接貼片元件或特殊元件是，則需要更多精細(xì)和形狀各異的烙鐵尖。,焊槍,當(dāng)焊接任務(wù)比較繁重而需要更大功率時(shí)，你就有必要使用一個(gè)可瞬時(shí)接通的焊槍。 這包括在功率器件上焊接翼片，或者把兩個(gè)金屬元件焊接到一起。 大多數(shù)焊槍都一樣，要

10、通過按動(dòng)一個(gè)觸發(fā)器來快速打開或關(guān)閉加熱。 不要在精密的電子元件上用焊槍。這時(shí)焊槍產(chǎn)生的高溫?zé)崃繒?huì)毀壞大多數(shù)的電子元件，特別是集成電路和晶體管元件。 這時(shí)你可以用一個(gè)瓦數(shù)低的（25到30w）電烙鐵來代替它完成這個(gè)工作。,數(shù)字萬用表,數(shù)字萬用表用于測量直流和交流電壓、電流、電阻阻值和電路連通性，還可以測量電容、二極管和三極管。 幾乎所有數(shù)字電表都有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，那就是有聲音提示的電路連通檢測。 如果電阻值是零時(shí)，電路被認(rèn)為是導(dǎo)通的，電表會(huì)發(fā)出“嘀嘀”聲以提示連通。,臺(tái)式穩(wěn)壓可調(diào)電源,當(dāng)你開發(fā)電路時(shí)，應(yīng)使用臺(tái)式電源提供穩(wěn)定干凈的電流來給電路供電（一旦你確認(rèn)電路工作正常，你就可以用電池進(jìn)行試驗(yàn)）。 對(duì)可以

11、可調(diào)節(jié)電壓輸出的電源來說，其調(diào)節(jié)范圍至少是212V直流電壓。 可調(diào)電源的輸出電流是可以設(shè)置為限流的。 盡可能選擇可調(diào)范圍大，功率大的電源。 可調(diào)電源應(yīng)有直接顯示的電壓、電流表，可以精確顯示輸出電壓值和電流值。,示波器,示波器也是一個(gè)必備的儀器，它可以讓你用眼睛直接“觀察”電子信號(hào)。 對(duì)電路設(shè)計(jì)和故障診斷來說，示波器是不可或缺的。 要盡量選擇帶寬不小于30MHz的型號(hào)。 雙路跟蹤、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及延遲掃描等特征都非常好用。 手提式的數(shù)字示波器通常擁有諸如50100MHz的帶寬、延遲掃描、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等較齊全的功能。,熱熔膠槍,熱熔膠槍的噴膠頭有小型和標(biāo)準(zhǔn)尺寸之分。 標(biāo)準(zhǔn)尺寸的熱熔膠槍可以使用高溫（相對(duì)低

12、溫而言）膠棒。 對(duì)基本的粘接工作來說，標(biāo)準(zhǔn)的圓口噴膠頭是非常合適的。 可以用這個(gè)噴膠頭擠出一滴膠液，然后把要粘合的零件壓緊使膠液涂開。 要確認(rèn)你選擇的膠棒與你的膠槍的功率相匹配，否則等待膠棒融化的時(shí)間會(huì)很長，或根本融化不了。,尼龍?jiān)鷰?尼龍?jiān)鷰亲罘奖愕墓潭ǚ绞?大多數(shù)情況下，尼龍?jiān)鷰Ь€纜或者電池都是比較穩(wěn)定的。,軟管卡箍,軟管卡箍是汽車上用來固定各種油管和水管的固定器件。 顯然這種固定方式可以運(yùn)用到機(jī)器人的制作中來。 例如用來固定直流電機(jī)。,常用粘合劑-AB膠,丙烯酸酯AB膠又稱為雙組分丙烯酸酯膠黏劑，第二代丙烯酸酯膠黏劑（SGA），反應(yīng)性丙烯酸酯膠黏劑 是以甲基丙烯酸酯的自由基接枝共聚為基

13、礎(chǔ)的雙組分膠黏劑,AB膠黏合特點(diǎn),1室溫快速固化，且固化速度快。 2使用方便，不需嚴(yán)格計(jì)量，利于手工調(diào)制。 3不需嚴(yán)格粘合面表面處理。 4可粘接材料廣泛，有利于異型材料組裝。 5機(jī)械強(qiáng)度好。 6耐溫性好：-60-100 7. 味道較為刺鼻,各類電動(dòng)工具,前面介紹的都是手動(dòng)工具，而電動(dòng)工具是為了提供工作效率而選用的，的確可以大大減少制作機(jī)器人所花費(fèi)的時(shí)間和精力。 1.電動(dòng)旋具 可以充電并可以反轉(zhuǎn)的型號(hào)能讓你節(jié)省大量的時(shí)間。 電動(dòng)旋具應(yīng)選擇可充電式和直接插電時(shí)兩種，以便在不同場合使用。,電動(dòng)旋具頭,大多數(shù)電動(dòng)旋具都附有一套各種各樣的刀頭。 普通的旋具刀頭都可以買到：一字形、十字形、方形、六角錐形、米字形等，每種刀頭都有數(shù)種不同的尺寸。 特殊的旋具刀頭則根據(jù)使用的頻率進(jìn)行選購。,圓盤形鋸,當(dāng)你