a、装配线运送机器人控制模型。
一、 任务。
设计并制作一个装配线运送机器人控制模型。示意图如图1所示。
图1 模型示意图。
图中,装配线模型为竖直布置,5个安装定位点互相之间的间隔为20cm,编号如图1所示;运送机器人(j)沿装配线垂直运动,为装配线运送配件;由对应5个安装定位点的5个按钮输入预约安装点,机器人按预约要求运送配件至该点。
二、 要求:
1、 基本要求:
1) 当某点有预约呼叫时,点亮该点对应指示灯表明该点有预约,同时机器人作相应的运动,并准确定位至该定位点,定位误差10mm。要求平均每两点之间运行时间不超过5秒,定位结束时给出提示音并熄灭该点对应指示灯。
2) 当有多点呼叫时,机器人将自动作相应的运动,并依次在预约的定位点停留5秒,各点其他要求同(1)。
3) 能自动记录、显示机器人当前到达的定位点编号(含通过但无预约的点)。
4) 要求机器人在加载400克的条件下,从第1点到第5点和从第5点到第1点的往返时间相等,单程时间不超过12秒,往、返时间之差不大于1秒,并自动记录、显示运行时间。
2、 发挥部分:
1) 要求机器人能够加载0~500克的重物,并显示该物体的重量,显示分辨率为1克,误差:±3%。机器人的最大负荷可以预置,当加载的物体超过预置值时,将停止运行并发出超重报警信号,减少负荷至预置值以下则自动停止报警并继续运行。
2) 提高定位精度至误差6mm,提高速度使平均每两点之间运行时间不超过3秒。
3) 机器人可以根据指令文件自动运行,文件中包含希望机器人停留的各定位点序号,机器人按文件内序号的顺序依次停留,文件输入方式不限,格式和长度亦不限,,但须能保证机器人运行2个往返以上。
4) 其它。
二、 评分标准。
三、 说明。
1、 控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。按键、显示器等安装位置自定。
2、 定位的要求是以机器人固定标志与表示定位点的标志线平齐(在白纸上画线代表装配线及定位点),定位过程中对定位点的检测方式自定。
3、 要求定位过程中机器人的运动方向保持不变,不得来**整。
4、 机器人运行时响应按钮的优先顺序如下:
1 方向优先:当按某方向运行时,优先响应同运行方向的按钮;
2 距离优先:同一方向有多个按钮呼叫时,优先响应最近的。
b、三相正弦波变频电源。
一、任务 设计并制作一个三相正弦波变频电源,输出线电压有效值为36v,最大负载电流有效值为3a,负载为三相对称阻性负载(y接法)。变频电源框图如下图所示。
二、要求 1、基本要求
1)输出频率范围为20hz~100hz的三相对称交流电,各相电压有效值之差小于0.5v;
2)输出电压波形应尽量接近正弦波,用示波器观察无明显失真;
3)当输入电压为198v~242v,负载电流有效值为0.5~3a时,输出线电压有效值应保持在36v,误差的绝对值小于5%;
4)具有过流保护(输出电流有效值达3.6a时动作)、负载缺相保护及负载不对称保护(三相电流中任意两相电流之差大于0.5a时动作)功能,保护时自动切断输入交流电源。
2、发挥部分
1)当输入电压为198v~242v,负载电流有效值为0.5~3a时,输出线电压有效值应保持在36v,误差的绝对值小于1%;
2)设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路,测量误差的绝对值小于5%;
3)变频电源输出频率在50hz以上时,输出相电压的失真度小于5%;
4)其他。三、评分标准。
四、说明 1、在调试过程中,要注意安全;
2、不能使用产生spwm(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片;
3、必要时,可以在隔离变压器前使用自耦变压器调整输入电压,可用三相电阻箱模拟负载;
4、测量失真度时,应注意输入信号的衰减以及与失真度仪的隔离等问题;
5、输出功率可通过电流、电压的测量值计算。
c、电动汽车锂电池电参数模拟测量器。
一、任务 设计并制作一个电动汽车锂电池电参数测量器,以监测锂电池的电压、电流和储存的电量。
二、要求 1、基本要求
1)监测锂电池的电压,其变化范围为200~700v,误差小于0.8%;监测锂电池的电流,其变化范围为-400a~+400a,误差小于0.8%;
2)根据充电、放电电流和时间计算锂电池储存的可用电量;
3)实时显示锂电池的电压、电流和电量。
4)对电量数据要有记忆功能,系统断电后再上电能恢复该数据;
2、发挥部分
1)提高电压测量精度,使误差小于0.5%;
2)提高电流测量精度,当电流在-2a~+2a之间时,绝对误差小于0.02a;当电流绝对值在2a~100a之间时,误差小于0.5a;当电流绝对值在100a~400a之间时,误差小于2a;
3)以曲线形式显示电压、电流和电量;
4)其他。三、评分标准。
四、说明 1、无实际锂电池时,可使用直流稳压电源代替进行调试,一路电源模拟锂电池的电压输出,一路电源模拟锂电池的电流输出;
2、制作本模拟测量器时,可将电压范围进行缩减(如缩减至4%即8~28v),可将电流范围缩减(如缩减至0.5%即-2a~+2a),范围缩减后上述指标要求按比例缩减;
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