任務挑戰型機器人

任務挑戰型機器人

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機器人專題基礎教學

教材資源

學習單與作品資料

機器人競賽

任務挑戰機器人的功能機構設計製作，可以遵循下列步驟：

定義任務挑戰的需求：根據挑戰的性質和要求，明確機器人需要實現的功能和任務，例如爬樓梯、抓取、攀爬、搬運、射擊等。
進行概念設計：概念設計是對機器人的整體結構和功能構思的階段。可以通過手繪或軟件繪圖等方式，繪製功能機構的草圖和簡略圖，設計出基本的機械結構和運動機構，並思考如何實現各個任務功能。
進行詳細設計：詳細設計是在概念設計的基礎上，進一步明確機器人的結構、機構和零部件，以及各個功能機構的詳細設計。使用3D建模軟體詳細設計機器人的各個部位和機構，如機械臂、輪子、升降機構等。
實踐製作：在完成設計後，製作出機器人的測試用原型。可以先進行簡易材料的裁剪、拼接、組裝等製作工作，並進行測試和調試，確保機器人可以正常運行，再使用耐用高強度材料實際製作作品。
在進行任務挑戰機器人的功能機構設計時，需要學生通過不斷的實踐和反饋，將理論知識轉化為實踐能力。

機器人控制

PS2按鍵對應表

PS2含式庫程式的按鍵名稱

MotorShieldControl.xlsx

PS2按鍵程式

按右下角選擇功能後生成Arduino程式

任務挑戰機器人電機控制驅動板資源

https://emakefun-docs.readthedocs.io/zh_CN/latest/open_source_hardware/MotorDriverBoard/

機器人功能設計

機器人設計構想草圖

機器人設計構想草圖

任務挑戰機器人的設計構想草圖規範：

確定任務需求：明確機器人需要完成的任務。
思考可行機構與完成動作的空間配置：整體思考輪型移動平台與機構配置
註解和標籤：在草圖上添加註解和標籤，解釋機器人的各個部分，以便其他人能夠理解你的設計意圖

任務挑戰機器人設計

任務挑戰機器人設計

機器人設計規格條件(可參考左下圖)：

外觀與結構設計：機器人移動平台採用鋁擠型材料結構，主要為輪型設計的驅動方法，配有與樂高零件匹配的孔位容易組裝實驗，提供機器人適當強度與設計組合的自由度。
感知部件：配備數種感測器(超音波紅外線雷射攝像頭)，能夠確定位置以及周圍環境的情況，進行自主行動控制能力。
機構動作設計： H型輪式移動平台的設計，提供前後空間設計配置功能機構。移動平台上的密集板，可自行加工需要形狀與組合構造。機構動力部分，提供2個(0~180度)金屬伺服馬達，及4個(1:220或1:90)TT直流減速馬達。
通信能力：具備無線通信功能與遙控手柄，讓操作者能互動控制。
電源和能源：使用18650鋰電池供電，設計節能模式開關，延長電池使用壽命。

機器人製作與作品範例

機器人設計製作

設計製作活動

這裡是一些機器人專題課堂活動設計製作的過程影片

機器人機構零件設計

任務挑戰作品範例

同學的作品範例

這裡有一些同學設計製作的作品範例

機器人機構零件製作

任務挑戰機器人3D模型範本(下載連結)

Lego自製零件3D模型演算程式(點下即進入)

繪製完成點選Save STL 即可下載模型，3D列印使用

機器人專題成果報告(歷程檔案)

機器人專題學習歷程檔案(空白格式).docx

學習歷程檔案(空白格式)

參考範例(請按連結開啟雲端資料夾)

機器人專題學生成果影片

2019年

機器人課程參考資料

直流減速馬達(TT馬達)

DC GEAR MOTOR

伺服馬達

DC servo motor

步進馬達

Stepper Motors

馬達控制的程式參考資料

直流減速馬達 https://dronebotworkshop.com/dc-motor-drivers/

伺服馬達 https://dronebotworkshop.com/servo-motors-with-arduino/

步進馬達 https://dronebotworkshop.com/stepper-motors-with-arduino/

競賽活動(2023生活科技學藝競賽)

競賽活動(2019生活科技學藝競賽)

機器人機構運動靈感

齒條伸長機構

橡皮筋的妙用

底盤傳動系統

全向輪

Omni Wheels

麥克納姆輪

Mecanum Wheels

差速斜輪驅動

differential swerve drive

爬樓梯機構

(行星輪驅動)Development of Stair climbing robot with start wheels.mp4

行星輪驅動攀爬

(變換攀爬角驅動)Mobile Robot Simulation.mp4

變換驅動攀爬

(軸轉攀爬驅動)Packbot simulation.mp4

轉軸式履帶攀爬

爬樓梯機器人 (1).mp4

升降換位爬梯

爬樓梯機器人 (2).mp4

輪擺式爬梯

the-beginning-concept-ugv-mars-rover-stair-climbing-robot.mp4

樓梯與尺度研究

group-8-stair-climbing-robot-indi.mp4

升降機式輪軸

stair-climbing-robot-lego-mindstorms-nxt-2-0.mp4

前後升降軸

how-to-make-a-mars-rover-rocker-bogie-robot-stair-climbing.mp4

火星任務機器人

舉升機構參考影片

齒輪轉軸平行連桿

電梯

交叉連桿

(龍門舉升線軌與四輪轉向驅動構造)FTC 6002 Basilisks' Robot Design (Sped Up).mp4

龍門舉升機構

(雲梯車運送)2015-2016 Final Worlds Robot Reveal.mp4

雲梯車運送

夾持機構

flinders-university-warman-2018.mp4

取高架物品

2018-gcer-botball-international-championship.mp4

取球與分配

夾取大球

夾方塊

集球籃

動態平行夾持機構

架橋過岸

架橋.mp4

Lego 架橋

射球機構

VEX競賽

滾筒集球與射球

爬桿跨越

爬桿.mp4

設計與製作過程參考

蹺蹺板收集與射擊機構設計製作

機器人驅動控制設計製作

what-is-a-pcb.mp4

PCB板的製作

Lego蝸齒輪舉升機構

L型鋁擠互卡軌道

FTC 任務挑戰參考影片

FTC 3415 收集小球發射夾大球.mp4

FTC 2018 大球

Ftc full cipher.mp4

FTC 方塊堆疊

FTC Robot 2017.mp4

FTC方塊堆疊

(绕性輪捲進)FTC Relic Recovery Robot Release - 6287 Vertigo.mp4

FTC绕性機構

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