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1、第6章 机器人制作工具,机器人技术基础华中科技大学校级公选课,引言-机器人的缔造者,机器人是如何出生的？你想制作一个怎样的机器人？请看机器人的制作工具。,使用工具的原则,安全安全还是安全！为了自己的人身安全和他人的人身安全，一定要正确使用所有制作工具。,1.基本工具,下面所提到的工具被认为是任何一个机器人工作间都必须具备的。除了钻床之外，所有的工具都是手持的。1眼镜/护目镜护目镜可以防止受到飞溅碎屑的伤害。环绕式的眼镜可以为你提供更好的防护。每个进入工作间的人都买一副眼镜。对眼睛进行绝对可靠的保护是非常重要的，无论怎样强调都不过分。,2量具,最大量程为5m的可收缩卷尺是非常方便的。机器人的机构
2、尺寸是要求非常精准的，要注意保护好尺子上的厘米刻度，这会对你的工作有帮助。游标卡尺、三角板和丁字尺也是必须的。,钢锯,制作机器人的主力工具之一。必须熟练运用一把带有坚固金属框架的钢锯。选择能快速更换锯条，且可以安全固定锯条的钢锯。普通锯条的长度是254mm或者304.8mm,很多钢锯是可以调整长度的。当加工金属材料时，推荐你使用小尺寸的锯条，这是因为短的锯条更容易控制。,加工技巧：,如果参与加工的齿数太少，那么切削过程将变得困难而且令人疲惫；如果参与加工的齿数太多，从材料上掉下的碎屑会阻塞锯齿并使其变钝。作为一个基本原则，较软或较厚的材料需要使用粗齿距的锯条；较硬或较薄的材料需要使用细齿距的锯
3、条。,应该定期检查锯条的锯齿，特别是当你准备切割金属材料的时候。如果锯齿断了，那就应该更换锯条。若尝试着用残缺的锯条去加工，你只有花费更多的力气。出于方便性的考虑，在锯条插入时它的锯齿方向都是朝前的。因此，当你推动锯子使其远离你时，锯条进行切削。然而，并没有严格的规定要求你必须这样安装锯条。你可以尝试不同的安装方式，看看怎样才更便于你切割材料。也许你会发现，当安装锯条时使锯齿方向朝向自己的话，在你切割小块材料时会更容易控制。,冲子,冲子用来做起始标记，以便于在木材和金属材料（不建议用于塑料材料，可能引起材料碎裂）上打孔。也可以用一个尖的钉子作为替代品。长期使用时，要注意把尖部打磨得锋利些。这样
4、会使得在材料表面做的标记更加明显。,台钻和电钻,如果拥有一台带有全尺寸卡盘的电动钻床将是非常理想的。不过对有限的某些工作来说，手动钻也很有效。卡盘的尺寸大小决定了钻头柄部的直径。小型机器人上的绝大多数工作只需要6.350mm或更小的钻头就可以完成。为了能有更大的灵活性，我倾向于使用9.525mm尺寸的卡盘；很少需要更大的12.700mm尺寸的卡盘。加工提示：要尽量采用速度可调、能够反转的电钻。,钻床,一个台式的或独立的钻床可以让你获得更为精确的孔。所有的钻床都可以通过调整驱动带而改变速度。当加工木材时适于用高速，而如果加工塑料或金属则应该用低速。如果钻床有电子速度控制的话会非常方便，但并不是必
5、须的。使用这种钻床你不必调整带轮上的传动带的松紧度，而仅仅需要输入你想要的速度即可。当你在加工不同材料时，应使用不同尺寸的钻头，这是非常重要的。,钻头（钻花）,可以购买一套不同规格的钻头，也就是所谓全系列长度大的钻头套装。硬质钨合金钻头和钴钢钻头的使用寿命更长，但是在家里很难重新磨锐。只要保养得当，一套普通的钢制麻花钻头也可以使用很多年。典型的小功率钻头套装包括29个钻头，尺寸从0.397mm为步长单位递增。对于机器人制作中的大多数加工任务而言，你只需要其中的三分之一部分钻头就可以完成。但是拥有一整套钻头还是有好处的，以备万一比如开一个大尺寸的孔时，则需要大直径的钻头。,不推荐使用无钥匙卡盘的
6、电钻，这类电钻是通过顺时针或逆时针（用手）旋转卡盘来紧锁。此外，紧锁卡盘时要确保卡住的部分是钻头的圆柄部分。不要把钻头插入的太深，以至于卡盘连同钻头的开槽部分一同紧锁。这样做的话很可能会导致钻头和卡盘损坏。,标准的螺旋钻头尖部成118，可以在木材、金属和多种塑料材料上钻孔。沉头钻（钻头切削角为135）用于在硬材料和圆钢材上钻孔。特殊钻头可以用来在木材上钻较大的孔，以及在不破坏材料的情况下在丙烯酸塑料上钻孔。这些钻头采用经过改造的尖端和切削槽，以便于在塑料上打孔。,虎钳与钳工台,钳工工作介绍,钳工作业主要包括：錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝（螺纹加工）、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆
7、接等。,钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。19世纪以后，各种机床的发展和普及，虽然逐步使大部分钳工作业实现了机械化和自动化，但在机械制造过程中钳工仍是广泛应用的基本技术，,其原因是：,划线、刮削、研磨和机械装配等钳工作业，至今尚无适当的机械化设备可以全部代替；某些最精密的样板、模具、量具和配合表面(如导轨面和轴瓦等)，仍需要依靠工人的手艺作精密加工；在单件小批生产、修配工作或缺乏设备条件的情况下，采用钳工制造某些零件仍是一种经济实用的方法。,粗锉刀和细锉,粗锉刀被用来从工件表面去掉大量的材料，细锉则是在最后的整修阶段使用的。粗锉刀和细锉总共大约有3000种不同的形状、尺寸和类型。所以有一套
8、可完成最基本加工任务的锉刀即可。一个典型锉刀套装中应该包括一把圆锉、半圆锉、方锉、平锉等等，其中长度从139.700mm至254.000mm不等。,砂纸,砂纸是很容易买到的，粒度从非常粗糙的（50粒度）到非常细的（超过300粒度）都有。低粒度的砂纸通常用于打磨去除较大量的材料，而高粒度的砂纸则用来完成最后的精细打光。打磨软的塑料，例如硬质发泡PVC，可以使用150175粒度的砂纸打磨。金属可以使用250300粒度的湿/干砂纸进行打磨，使用时把砂纸用普通的水弄湿即可。,电子制作工具,在下面列出的工具中，只有电烙铁和万用表（包括模拟和数字的）是确实必要的，其他的都属于可选工具。,剥线钳和水口钳,在
9、电子工作台上常见的手工工具包括：剥线钳和剪线钳，这两种工具使用的频率非常高由于有不同的用途，所以不要混用，以免导致刀口受损。,电烙铁,电烙铁用于所有电子电器元件的日常焊接。不要使用功率太高的电烙铁，否则过高的热量会损坏元件。大多数电烙铁都只有一个尖端，但是对于焊接贴片元件或特殊元件是，则需要更多精细和形状各异的烙铁尖。,焊枪,当焊接任务比较繁重而需要更大功率时，你就有必要使用一个可瞬时接通的焊枪。这包括在功率器件上焊接翼片，或者把两个金属元件焊接到一起。大多数焊枪都一样，要通过按动一个触发器来快速打开或关闭加热。不要在精密的电子元件上用焊枪。这时焊枪产生的高温热量会毁坏大多数的电子元件，特别是
10、集成电路和晶体管元件。这时你可以用一个瓦数低的（25到30w）电烙铁来代替它完成这个工作。,数字万用表,数字万用表用于测量直流和交流电压、电流、电阻阻值和电路连通性，还可以测量电容、二极管和三极管。几乎所有数字电表都有一个优点，那就是有声音提示的电路连通检测。如果电阻值是零时，电路被认为是导通的，电表会发出“嘀嘀”声以提示连通。,台式稳压可调电源,当你开发电路时，应使用台式电源提供稳定干净的电流来给电路供电（一旦你确认电路工作正常，你就可以用电池进行试验）。对可以可调节电压输出的电源来说，其调节范围至少是212V直流电压。可调电源的输出电流是可以设置为限流的。尽可能选择可调范围大，功率大的电源
11、。可调电源应有直接显示的电压、电流表，可以精确显示输出电压值和电流值。,示波器,示波器也是一个必备的仪器，它可以让你用眼睛直接“观察”电子信号。对电路设计和故障诊断来说，示波器是不可或缺的。要尽量选择带宽不小于30MHz的型号。双路跟踪、数据存储以及延迟扫描等特征都非常好用。手提式的数字示波器通常拥有诸如50100MHz的带宽、延迟扫描、数据存储等较齐全的功能。,热熔胶枪,热熔胶枪的喷胶头有小型和标准尺寸之分。标准尺寸的热熔胶枪可以使用高温（相对低温而言）胶棒。对基本的粘接工作来说，标准的圆口喷胶头是非常合适的。可以用这个喷胶头挤出一滴胶液，然后把要粘合的零件压紧使胶液涂开。要确认你选择的胶棒
12、与你的胶枪的功率相匹配，否则等待胶棒融化的时间会很长，或根本融化不了。,尼龙扎带,尼龙扎带是最方便的固定方式大多数情况下，尼龙扎带线缆或者电池都是比较稳定的。,软管卡箍,软管卡箍是汽车上用来固定各种油管和水管的固定器件。显然这种固定方式可以运用到机器人的制作中来。例如用来固定直流电机。,常用粘合剂-AB胶,丙烯酸酯AB胶又称为双组分丙烯酸酯胶黏剂，第二代丙烯酸酯胶黏剂（SGA），反应性丙烯酸酯胶黏剂 是以甲基丙烯酸酯的自由基接枝共聚为基础的双组分胶黏剂,AB胶黏合特点,1室温快速固化，且固化速度快。2使用方便，不需严格计量，利于手工调制。3不需严格粘合面表面处理。4可粘接材料广泛，有利于异型材
13、料组装。5机械强度好。6耐温性好：-60-100 7.味道较为刺鼻,各类电动工具,前面介绍的都是手动工具，而电动工具是为了提供工作效率而选用的，的确可以大大减少制作机器人所花费的时间和精力。1.电动旋具 可以充电并可以反转的型号能让你节省大量的时间。电动旋具应选择可充电式和直接插电时两种，以便在不同场合使用。,电动旋具头,大多数电动旋具都附有一套各种各样的刀头。普通的旋具刀头都可以买到：一字形、十字形、方形、六角锥形、米字形等，每种刀头都有数种不同的尺寸。特殊的旋具刀头则根据使用的频率进行选购。,圆盘形锯,当你要切割木材以及更厚的塑料板时，使用标准的190.500mm圆盘形锯会省很多事。你要确保使用的锯片与你要切割的材料类型相匹配。为了切割直线，你可以买一个锯片导板。特别注意这个工具是最危险的！,圆型角磨机,圆形角磨机被设计用于各类材料的最后打磨，但如果安装了合适的研磨片，它还可以用于对塑料甚至有色金属进行基本的打磨。如果把打磨器固定在虎钳上，它还可以当作一个台式磨床使用。,The End谢谢大家的关注！,
