儿童手工机器人轮船

篇一：富尔顿发明轮船的故事

富尔顿发明轮船的故事

发明轮船的富尔顿，出生在一个贫苦的农民家庭。14岁的时候，他对制炮很感兴趣，并和一个造炮工人结为朋友。他们时常同坐一条小船，到河里去钓鱼。河水流得很急，船在逆水行进的时候，只靠一根竹篙撑动，又缓慢，又费劲。一次一次的劳累使爱用脑子的富尔顿思索起来：能不能制造一样东西来帮人划船，既省了力气，又可节省时间？这个从生活需要所激发的创造火花，一天到晚都像影子一样跟随着他。父母时常看到他在发呆，其实他正在煞费苦心地捕捉创造的灵感，决心把这个既像是玩具又像是机器的东西设计出来。但只停留在想像阶段是没有用的，后来他又一头钻进舅舅家的工棚中一一那里什么工具和材料都有，富尔顿可以随着兴趣施展自己的本领。富尔顿一鼓作气地干了7天，带回家一件新奇的玩意，所有人都不明白它的用处。富尔顿不慌不忙地又到那一条湍急的小河中，把那件东西装在小刀献吓不需要用竹篙划船了，它却走得比往日快那么多！伙伴们围着含笑的富尔顿欢呼起来。那一件使大家惊奇得喊不出名字的东西，就是现在汽船上的轮子！后来，富尔顿不断地设计创新，不断地摸索改进。终于使他成为有史以来第一个创造轮船的人。

篇二：Wedo早期机器人课程体系

《Wedo早期机器人》

篇三：船体分段焊接机器人设计依据

船舶构件是船舶的主要支撑构件，有成千上万个零件构成。构件的装配与焊接是造船的主要任务之一，船体装配和焊接的工作量，占船体建造总工作量的75％以上，其中焊接又占一半以上。故焊接是造船的关键性工作，它不但直接关系船舶的建造质量，而且关系造船效率。近代造船技术的发展过程是由手工操作向机械化、自动化迈进的过程。自50年代起，船体建造用焊接取代了铆接，使船体建造由过去长期使用的零星散装方式改进为分段装配方式，大大提高了造船效率。焊接方法从全手工焊接发展为埋弧自动焊(见埋弧焊)、半自动焊、电渣焊、气体保护电弧焊。自60年代中期起，又有单面焊双面成形、重力焊、自动角焊以及垂直焊和横向自动焊等新技术。焊接设备和焊接材料也有相应发展。由于船体结构比较复杂，在难以施行自动焊和半自动焊的位置仍需要采用手工焊。结合焊接技术的发展,自60年代起,在船体部件和分段装配中开始分别采用 T型材装焊流水线和平面分段装焊流水线。T 型材是构成平面分段骨架的基本构件。平面分段在船体结构中占有相当的比重，例如在大型散装货船和油船上，平面分段可占船体总重的50％以上。平面分段装焊流水线包括各种专用装配焊接设备，它利用输送装置连续进行进料、拼板焊接以及装焊骨架等作业，能显著地提高分段装配的机械化程度，成为现代造船厂技术改造的主要内容之一。

充分认识船舶构件在船舶建造中的作用，合理选择船舶结构用的材料，利用合理的焊接方法，制定焊接工艺，同时指导生产实践，作为船舶建造的生产指导书。

“产品的质量是企业的生命”,良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作业的重要条件,船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度,能承受强风浪的冲击,如果焊接接头存在严重的焊接缺陷,在恶劣的环境下,就有可能造成部分结构断裂;甚至引起断船沉没的重大事故.据对船舶脆断事故调查表明,40%的脆断事故是从焊缝缺陷处开始的"笔者所接触的船厂,在造船质量方面存在的主要问题就是焊缝质量的缺陷.因此,焊接质量检验尤为重要,做到及早发现焊接缺陷,对焊接接头的质量做出客观的评价;把焊接缺陷限制在一定的范围内,以确保船舶航行安全和水上人命财产安全"

焊接缺陷的种类较多,按其在焊缝中的位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的焊接外部缺陷有:焊缝外形尺寸和形状不符合要求!咬边!焊瘤!弧坑!表面气孔!表面夹渣及焊接裂纹等;内部缺陷有:气孔!夹渣!焊接裂纹!未焊透等"在船舶建造过程中,影响焊接质量的因素很多,如钢材和焊条质量,坡口加工和装配精度,坡口表面清理状况及焊接设备!任何一个环节处理不当，都会产生焊接缺陷,影响焊缝质量。但是最主要原因也是最可以人为控制的焊接工艺参数，应当合理选择焊接工艺，不断开展焊接工艺评定工作，提升船舶构架以及船体的连接强度。

船舶焊接技术是船舶工业的主要关键工艺之一，船舶焊接技术的进步推动了造船技术的发展，同时造船技术的发展也促进了焊接技术的发展。

进入新世纪以来，世界经济稳定增长，航运业持续发展，世界造船市场呈现兴旺势头；科学技术也在飞速发展，许多先进制造技术在造船领域得到应用，现代造船技术正朝着高度机械化、自动化、集成化、模块化、计算机化方向发展。 在计算机技术快速发展的今天，CAD/CAM技术得到广泛的应用，目前世界上许多重要的造船企业都在加快CIMS技术的开发和应用，世界上几乎所有重要的企业都在不同程度地推进本企业内部的网络化建设。 在日本、韩国的先进造船企业中，对现代生产管理模式探索和创新的效果非常明显，造船模式正在由集成制造

模式向敏捷制造模式迅速演变，形成“空间分道、时间有序”的顺畅工艺流程。 现代造船已使用部分自动化设备来代替人操纵各种机械，广泛运用了数控切割技术，美国、英国、芬兰等许多国家在船舶建造中都相继不同程度的采用了自动化装备和机器人。 此外，自动焊接技术、成组制造技术和柔性制造技术等都在广泛应用。

焊接技术也随着造船技术不断进步，焊接技术的实力决定了一个地区的造船能力。世界船舶焊接技术沿着高效、自动、智能化发展。纵观国内外造船企业的造船模式，主要流程基本相同，为零件→部件→分段→总段→船台（坞）搭载。于此相对应，所采用的焊接技术也大同小异。在部件、分段、总段等中间产品的生产制造阶段采用自动化程度很高的大型生产焊接装置，在船台搭载时采用单机自动化装置。

从小合拢到大合拢，从平面到曲面，日本的船厂均实现了高效自动化焊接。NKK津船厂的小合拢采用各种轻便型自动水平角焊机及门架式多关节机器人焊接低构架肋板框架、平板部件 ；构架的肋板与纵桁之间以及与纵骨之间的角焊缝；构架与底板的水平角焊缝则采用门架式机器人或多台小型机器人进行"井"字形构件内水平和立向自动角焊 ；曲面分段外板的拼接，在大型焊接变位机上采用小车或双丝串列摆动单面MAG自动焊进行焊接，以取代传统的FAB法，或采用半门架 4 轴数控机器人进行焊接，而三维曲板的单面焊和纵横构件在曲形外板上的装焊尚在研究中 ；大合拢除舷侧旁板平直部分对接缝采用垂直气电焊外，还采用横向自动气电焊。船体内底板和上甲板对接焊采用 FAB 单面埋弧自动化焊，或采用移动式轨道或无轨道焊接机器人进行单面 MAG 对接焊。搅拌摩擦焊技术在日本许多船厂也获得应用。三井造船厂于 2004年将搅拌摩擦焊技术用于高速货船上层建筑的建造，该船已投入使用多年且性能良好。日本 Sumitomo轻金属公司采用搅拌摩擦焊技术生产铝质蜂窝结构板件和耐海水的板材。 其中耐海水的板材由5块宽度为250mm 的 5083 铝合金挤压板连接成一块尺寸为 1250 mm ×500 mm 的铝合金板。由于焊缝根部和背面具有良好的平整性而被用作船舱的壁板。

韩国造船工业在政府的大力支持和自身的努力下，通过引进国外先进技术和自主研发进行造船装备的自动化改造，从而迅速崛起。大宇重工的玉浦船厂从新 1995 年起通过采用含有机器人的型平面分段生产线等各种现代化造船装备，大 大提高了劳动生产率，走了一条不依 靠 扩 充 造 船 设 施 就 能 提 高 造 船能 力 的 捷 径。 三 星 和 现 代 两 大 集 团，在船厂的平面分段流水线的拼板、骨材装焊等环节也应用了机器人，以提高生产效率。三星重工采用 爬 行 式 机 器 人 自 动 焊 接 油 轮 侧壁。大宇造船厂联合韩国釜山国立大学采用离线编程、虚拟技术将焊接机器人应用于造船工业中。韩国Pukyong 国立大学的 Kam Bo 等人研制了一种体积小巧、质量轻的轮式智能焊接机器人，已用于船体"井字形构件的焊接。

美国船厂从 20 世纪 80 年代起就将机器人列为船厂的适用技术。在新技术开发和应用方面，美国一直走在世界前列。由美国海军资助，美国宾夕法尼亚州立大学联合 国 家 钢 铁 与 造 船 公 司 开 发 的 激光 -MIG 复合焊技术成功地应用于T-AKE 级战斗后勤补给舰管系的焊接，为造船厂节省50万美元的成本。美国海军制造技术（ManTech）资助项目——移动式激光电弧复合焊系统（Mobile Hybrid Laser Arc Welder）开发时间从 2007 年 11 月到 2008 年 12 月，开发出一套搭载激光复合焊接系统的移动设备，用船厂角焊缝的焊接。

此外，美国海军 ManTech项目对先进两栖攻击艇中 2519 铝合金采用搅拌摩擦焊也取得了成功。

经过 50 多年的发展，中国已成为世界造船大国。目前，我国造船焊 接 工 艺 已 发 展 到 40 多 种典型焊接技术除了在散货船、油船、集装箱船等主力船型上应用之外，还在液化天然气船（LNG）、液化石油气船（LPG）、海洋浮式生产储油船（FPSO）、超大型油船（VLCC）、军用船等高技术、高附加值船舶上获得广泛应用。

从最早的国外引进到自主开发，平面分段流水线已成为我国大中型船厂不 可 或 缺 的 生 产 线， 包 括平板拼接、构件角接等焊接工 位， 主要采用多 丝埋自动焊和多电极 CO2气保护焊等工艺，生产效率很高，图 3 为外高桥造船有限公司双丝埋弧焊焊接实况.

各种形式的焊接接头主要包括船体结构内部和舷部外侧各个部位的五种焊缝类型（垂直面的立向对接焊、横向对接焊、垂直立角焊、水平面对接焊、水平角焊）。自"九五"以来，我国专业从事船舶焊接工艺研究的单位针对这五种类型焊缝开展了相应的机械自动化焊接工艺和设备的开发和应用研究。

篇四：各种汽车交通工具幼儿园手工制作

各种汽车交通工具幼儿园手工制作

2010-11-22 21:07:19| 分类： 幼儿教案 | 标签：汽车手工制作 交通工具 彩泥汽车教程 |字号大中小 订

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篇五：遥控船控制系统设计

第1章 绪论

1.1概述

随着现代通信技术的飞速发展，近距离无线电通信技术受到了很多关注，呈现非常好的发展势头，，因为在我们现实生活中存在着如此多这样的应用领域，系统需要不断地实时传输小量的突发信号，在传统的无线电通信系统中，短距离的无线通信技术可以在相对较近距离内实现相互之间通信或相关操作，无线电数据传输系统已成为现在通信业乃至整个信息业的热点，被广泛应用于报警、无线遥控、军事通信、无线局域网等范围，具有很大的实际应用价值。

一般情况下，单片机在获取实时数据之后，仍需要将数据传出去，而有线的数据传输主要依赖于有线的线路。例如采用CAN总线、串并行总线等，且有线的线路具有成本非常高，维护不方便等缺点。

无线数据传输是如何发展起来的呢？它是在有线数据传输基础上逐渐发展起来的。而无线数据通信时通过接收模块和发射模块进行传送数据的，具有不占空间，成本较低且可靠性高，传输过程中的干扰小及维护方便等特点，提高了信息传输过程中的可靠性。因此，我们借此单片机课程设计机会，深深体会无线电的实用价值，初步了解并研究单片机无线遥控原理，从简单的遥控小车开始，设计一个完整的遥控系统，以对日后的学习研究中做一个很好的基础与铺垫。

1.2 课题研究背景

无线遥控，顾名思义，就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日，无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。而现在无线遥控技术越来越多的运用在我们的生活当中，随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类，简单来说常见的有2种，一种是家电常用的红外遥控模式（IR Remote Control），另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式（RF Remote Control）[][11]。

无线遥控船所讲的遥控技术正是无线遥控模式，无线遥控是无线电遥控，它是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。

作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制、防盗报警器、工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用，当然我们的无线遥控车也正是运用的这种技术。

在当今高速发展的社会，无线遥控技术广泛的运用于我们生活的各个领域，其中包括遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫、遥控玩具上的运用。当然还有一些更重要的场所还用到了无线遥控技术，比如所矿业开采，野外探险等一些复杂而危险的工作，而这些都离不开我们的无线遥控技术。

1.3 国内外研究现状

目前，在企业生产技术的不断提高，对自动化技术要求不断加深的情况下，遥控智能控制系统所涉及的自动化产品已经是机器人学中的一个重要分支。无线电遥控控制系统起源于美国，由于政府对无线遥控控制系统研发的资助以及相关技术 的推动作用，日本、美国、德国等工业大国在智能无线遥控控制技术上占据着明显优势，新崛起的韩国在这方面的研发也逐渐走向前沿。

我国遥控车船的发展起步比较晚，技术水平相对落后，目前对遥控车船的研究主要集中在导航路径识别、图像识别等领域，对遥控车船的转向控制系统研究较少。因此，研究开发一套能够实现完全自动转向控制的车船系统对开展遥控车船技术的研究有着非常重要的意义。由于资金问题，我国对大型遥控车船的研发和使用都存在很大困难，一般用于军事领域的侦察，巡逻，战场运输，扫雷和导弹发射等，以及艰苦工作环境中的侦察采样，搜集信息工作等等。车体转向系统的灵活、协调工作，以及通讯信息的实时、准确是遥控车船安全性和可靠性的有力保障，是科研实践的基础。

1.4课题主要研究内容

无线电遥控系统是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号，通过无线传输，在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。无线电遥控作为新一代的信息传送方式，具有绕射和穿透特性，只要在有效工作范围之内，无线设备就可以不受角度，障碍物的限制而自由使用。无线控制方式多种多样，可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。本次设计是基于AT89C52单片机以及一些外围电路并且使用的是NRF905无线收发模块来控制小船的前进，转向。

第2章 系统总体设计

2.1 系统功能模块划分

按照设计要求，系统可以分为以下几个基本功能模块：电源模块、无线发射模块、键盘模块、无线接收模块、电机驱动模块和舵机模块。系统原理图见附录1所示。

(转 载于:wWw.SmHaIDA.cOM 海达 范文 网:儿童手工机器人轮船)

由于无线电应用广泛，所以选取设计比较方便，程序处理也较简单，并且在遥控方面能够满足要求且观察到现象的遥控小船系统，本次设计的无线遥控小船，采用以AT89C52单片机作为小船的遥控控制核心，检测开关状态，并通过串口传输至无线发送模块NRF905；以AT89C52单片机为作为小船的接收和驱动输出核心,它根据无线模块NRF905接收到的状态信号判断其开关状态，然后控制直流电机正反转，即小船的快速前进和缓慢前进；采用无线遥控模块NRF905作为无线传输的通讯工具，通过串口和单片机连接；采用H桥格式作为直流电机的驱动电路[12]。

根据设计思路，初步分析完成本设计需要的以下几个模块：系统接收发射原理图如图2-1和图2-2所示:

图2-1 无线遥控部分系统原理图

图2-2 无线接收部分系统原理图

2.2 主要模块硬件设计方案

本节主要讨论无线模块和驱动模块的选取，因为无线模块的选取直接影响了软件编写的难易程度和硬件图的焊接，驱动模块决定了电机的停转。电源模块以及按键模块将在后面章节具体讨论，

2.2.1无线模块方案设计

无线模块作为整个系统的核心模块，对系统稳定性能具有决定性的作用，因此，为了保证系统能够正常运行，对以下两种方案，进行对比，选择其一。

方案一：

无线电模块采用PT2262/PT2272。PT2262/PT2272 是台湾普城公司生产的一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272 最多可有12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),最多可有6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。当解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码需要两次比较核对，当核对完后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平。如果无线发送端一直按住有效按键，编码芯片同样也会不断地发射。

方案二：

无线收发一体数传模块NRF905在业界居领先水平，该芯片性能优异。由于

它的所需外围元件非常少，这正是它的显著优点，因而在硬件上设计非常方便。该模块在内部高度集成了高频接收、高频发射、FSK调制／解调、PLL合成、功率放大、参量放大、频道切换等功能，因而就目前来说，该芯片是集成度较高的无线数传产品。该模块采用的FSK调制／解调方式，抗干扰能力较强，其外围元件少、工作频率稳定可靠、便于设计生产且功耗极低，正是这些优异特性，便携及手持产品的设计对于该模块较为青睐。另外，由于它采用了高灵敏度、低发射功率设计，从而完全满足无线管制的要求，并且不需要使用许可证，是目前低功率无线数传的理想选择。

2.2.2驱动模块方案设计

驱动电路所要完成任务就是根据有效信号，能够独自完成直流电动机的驱动问题，无需软件设计。因此，驱动电路使用比较常用的H桥驱动电路，其具体原理见章节3.4所示。下面对此有两种方案：

方案一：应用独立元件，进行画图，制版，焊接；

方案二：应用高度集成芯片L298，它含有两个H桥电路。

2.2.3主要模块各方案对比选择

无线模块：NRF905无线模块不但能够发射，且能够接收，实现一机多用的功能。它可以直接和单片机串口相连接，能独自实现信号的编码和解码，不必像PT2262/PT2272需要编程对信号进行解码，对于软件设计，相对简单了许多。另外，PT2262/PT2272只能接四个遥控键，若需要功能较多的话，它无法满足。最后，和单片机的硬件连接方面，NRF905模块也较为简单。基于以上几个方面的原因，无线电模块采用NRF905。

驱动电路：用L298芯片，电路简单，且只需一个芯片就足够，给编程都带来了很大方便。但是容易弄混引脚，使芯片短路烧毁芯片。单独元件焊接电路板时，首先该方案花费较少，节省资源。其次所需原件容易买到，而且电路图比较简单因此，进行对比，驱动电路应用单独元件焊接。

主要模块硬件应用方案如下：

该系统由处理单元，发射模块，接收模块，外接电路等构成。当使用相应按键使发射模块的发出信号时，接收模块对应电机设备就会执行相应的操作，以遥控船的行驶方向来显示相应按键的状态。

发射和接收装置：发射和接收单元选用了NRF905无线电模块。NRF905无线

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