机械加工实训 智能制造实训 第二课 手柄控制与示教再现.docxVIP

第二课 手柄控制与示教再现 最后更新时间：2017年4月5日 4.5版本修改内容： 把课程设计为以问题为导向的PBL教学模式，基于想实现手柄控制机械臂搬运物品和让机械臂重复人的动作的功能而学习机械臂的手柄控制和“示教再现”功能。 在每个环节中加入适当的引入，更多的启发式问题，更多体现以问题问导向的教学思路； 进一步明晰了课堂流程； 2.16版本修改内容： 调整了手爪套件和手柄套件的介绍顺序，先介绍手爪套件的安装，然后介绍手柄套件的连接与使用，手柄套件连接后直接结合手爪进行演示与练习； 优化了课堂活动的实现方式，堆积木比赛加入任务纸，操作更可控和稳定，同一张任务纸贯穿两个课堂活动，重复利用，目标更明确； 加入课后思考问题（3），为后面的编程课做铺垫； 题目改为《手柄控制与示教再现》，因为课堂活动现在都基本与积木相关，第一课时也已经进行了搬运积木的课堂活动，原课程名称《会堆积木的机械臂》已经不能反映该课时的最大特色，因此改为更能反映课时内容和知识点的该题目。 教学目标 掌握手爪套件的安装与使用方法，能用其进行物品的搬运； 掌握手柄套件的安装与使用方法，运用手柄通过两种操纵模式控制机械臂； 掌握“示教再现”功能的使用，会应用其结合手爪套件进行物品搬运。 教学准备 教学工具：Dobot Magician机械臂，笔记本，鼠标，手柄套件，手爪、气泵套件，积木，任务纸。 教学重点 通过手柄控制机械臂手爪进行积木堆叠； “示教再现”功能的两种模式。 活动设计 控制安装好手爪套件的机械臂进行堆积木游戏； 结合“示教再现”功能完成机械臂自动堆放积木。 教学结构（课时：60min） 课堂引入（2min） 手爪套件的安装（8min） 手柄套件的连接及使用（8min） 课堂活动一：堆积木比赛（15min） 机械臂“示教再现”功能（10min） 课堂活动二：“示教再现”堆积木（15min） 课堂小结（2min） 教学流程 课堂回顾与引入（2min） 上节课我们学习了机械臂结合吸盘和气泵套件搬运物品的应用，也学会了用鼠标控制机械臂的几种操作模式，相信同学们已经对机械臂操作有了一定的认识了。在上节课上我们说到机械臂搬运物品的套件时，同学们最容易想到的一个是什么？没错，就是手爪，手爪是在搬运物品和进行任务时最常用到的一个机械臂套件，在需要搬运一些重量更重的物品、吸盘和气泵套件并不能很好地完成时，我们就可以用到手爪来完成物品的搬运任务。那么这节课我们就来看看连接上手爪的机械臂搬运物品时和上节课学习的吸盘搬运物品有什么不同吧！ 手爪套件的安装和使用（8min） 教师展示手爪套件，为每个小组预先准备好手爪套件或现场分发。 教师讲解手爪套件安装步骤并示范，引导各组跟随讲解同步操作。（学生可在老师讲解的过程中边听边跟做，老师讲解完后也可给一定的时间各组完成手爪套件的安装，及时发现学生操作上的问题并进行答疑。） 和吸盘套件一样，手爪套件也需要配合气泵套件一起使用。手爪配件如图所示： 手爪套件 首先需要先用内六角扳手拧松吸盘上端的固定顶丝，将吸盘从Joint4上面拆下来，然后将手爪套件通过联轴器安装在Joint4上面即可，如下图： 拆下吸盘 安装手爪 手爪接线方法与气泵套件一致，最终手爪套件安装效果如下图： 手爪安装效果 教师连接电脑，示范手爪工作效果。 教师连接电脑用鼠标操作示范其夹取和释放的工作效果，然后给时间学生自己操作，掌握操作方法。 手柄套件的连接及使用（8min） 引入 在玩一些电脑游戏的时候我们会有这样的体会，有时候我们并不希望只用鼠标和键盘进行控制，因为这样相对没有那么好的操作体验？那么这时候我们希望能用什么来控制呢？对，我听到有同学说手柄，玩游戏时手柄是个很实用的工具，可以让我们脱离鼠标和键盘的束缚，达到更直观地控制和更好的操作体验，而我们的机械臂能不能也像遥控车和遥控飞机一样不连接电脑用遥控器手柄直接进行控制呢？答案是可以的！大家是不是已经很期待像玩游戏一样去控制机械臂完成任务了呢？那么下面我们就来学习手柄控制的实现吧！ 教师展示与分发手柄套件、讲解手柄套件安装步骤并示范，可让各组跟随讲解同步操作。 手柄套件包含手柄和USB Host模块，机械臂上电前，先将USB Hsot模块接在机械臂底座后10pin的通信端口。手柄套件有线和无线两种连接方式，为了方便，我们一般使用无线连接。两种方式连接的示意图如下。 手柄模块安装 使用无线方式安装好后，插入并开启机械臂主电源，此时手柄模块的绿灯亮起，并可以听到4声短响表示初始化完毕。同时按住手柄上的Home键和A键，即可启动手柄。 启动手柄 注意：手柄是脱机使用，需要先断开与电脑的连接才能正常使用。 手柄控制模式讲解，学生练习操作。 启动手柄后即可通过手柄控制机械臂。手柄和软件控制机械臂一样有两