一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统技术方案

本实用新型专利技术涉及实验教学系统，具体涉及一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统，包括实验台，实验台上设有机械臂和控制台，实验台前方相对设有底座，底座上固定有竖杆，竖杆之间固定有弹性绳，弹性绳的一端通过拉力传感器与竖杆固定，底座之间设有报警盒，报警盒内设有蓄电池、报警器和控制器，蓄电池与报警器之间相对设有第一导电块和第二导电块，第一导电块和第二导电块底部与报警盒之间均设有绝缘块，蓄电池通过导线与第一导电块的一端相连，第二导电块的一端通过导线与报警器相连，第一导电块与第二导电块的另一端相对设有副导电块；本实用新型专利技术所提供的技术方案能够克服现有技术所存在的没有在操作机械手的实验台周围设置警戒装置的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统
本技术涉及实验教学系统，具体涉及一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统。
技术介绍
在培养高校学生专业课程的设置中，除了理论教学，还有实验教学，实验教学可以激发学生探索科学奥秘的兴趣。当今高校教育中存在一个很大的弊端，就是学生只是大量地从事理论研究，通过软件进行仿真，而很少借助实物实验对理论方法进行验证。现阶段大学自动控制理论实验大部分是采用MATLAB仿真来验证经典算法，而这种方法使得学生学习起来更加抽象。大部分自动控制理论实验会涉及到机械手，而机械手的演示和操作均存在一定的安全隐患，但是现有的自动控制理论实验教学并没有在操作机械手的实验台周围设置警戒装置，这给参与实物实验的学生带来了较大的安全隐患。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本技术提供了一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统，能够有效克服现有技术所存在的没有在操作机械手的实验台周围设置警戒装置的缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统，包括实验台，所述实验台上设有机械臂和控制台，所述实验台前方相对设有底座，所述底座上固定有竖杆，所述竖杆之间固定有弹性绳，所述弹性绳的一端通过拉力传感器与竖杆固定，所述底座之间设有报警盒，所述报警盒内设有蓄电池、报警器和控制器，所述蓄电池与报警器之间相对设有第一导电块和第二导电块，所述第一导电块和第二导电块底部与报警盒之间均设有绝缘块，所述蓄电池通过导线与第一导电块的一端相连，所述第二导电块的一端通过导线与报警器相连，所述第一导电块与第二导电块的另一端相对设有副导电块，所述副导电块之间设有第三导电块，所述第三导电块顶部通过绝缘垫片与磁块相连，所述报警盒上与磁块相对处设有电磁铁。优选地，所述机械臂与控制台电气连接。优选地，所述竖杆左右对称设置。优选地，所述拉力传感器的型号为L10C-2kg，所述控制器的型号为STM32。优选地，所述拉力传感器、电磁铁均与控制器电气连接。优选地，所述副导电块左右对称设置。优选地，所述副导电块呈“L”形。(三)有益效果与现有技术相比，本技术所提供的一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统能够通过控制台对机械手进行操作，老师可以进行操作演示，学生可以进行操作实验；当实验台上有人操作机械手时，其他学生必须站在弹性绳外，拉力传感器能够探测是否有学生触碰到弹性绳，当有学生触碰到弹性绳时，控制器便会停止电磁铁工作，第三导电块得以在重力的作用下落入副导电块之间，使得蓄电池与报警器接通，报警器便会发出警报，以提示学生站在弹性绳外的地方，确保学生与实验台之间有足够的安全距离，避免因实验学生操作不熟练而威胁到其他学生的安全。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术结构示意图；图中：1、实验台；2、机械臂；3、控制台；4、底座；5、竖杆；6、弹性绳；7、拉力传感器；8、报警盒；9、蓄电池；10、第一导电块；11、第二导电块；12、报警器；13、绝缘块；14、导线；15、副导电块；16、第三导电块；17、绝缘垫片；18、磁块；19、电磁铁；20、控制器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统，如图1所示，包括实验台1，实验台1上设有机械臂2和控制台3，实验台1前方相对设有底座4，底座4上固定有竖杆5，竖杆5之间固定有弹性绳6，弹性绳6的一端通过拉力传感器7与竖杆5固定，底座4之间设有报警盒8，报警盒8内设有蓄电池9、报警器12和控制器20，蓄电池9与报警器12之间相对设有第一导电块10和第二导电块11，第一导电块10和第二导电块11底部与报警盒8之间均设有绝缘块13，蓄电池9通过导线14与第一导电块10的一端相连，第二导电块11的一端通过导线14与报警器12相连，第一导电块10与第二导电块11的另一端相对设有副导电块15，副导电块15之间设有第三导电块16，第三导电块16顶部通过绝缘垫片17与磁块18相连，报警盒8上与磁块18相对处设有电磁铁19。机械臂2与控制台3电气连接，竖杆5左右对称设置，拉力传感器7的型号为L10C-2kg，控制器20的型号为STM32，拉力传感器7、电磁铁19均与控制器20电气连接，副导电块15左右对称设置，副导电块15呈“L”形。使用时，可以通过控制台3对机械手2进行操作，老师可以进行操作演示，学生可以进行操作实验，换人操作时可以直接跨过弹性绳6。当实验台1上有人操作机械手2时，其他学生必须站在弹性绳6外，拉力传感器7能够探测是否有学生触碰到弹性绳6，并将数据发送给控制器20。当有学生触碰到弹性绳6时，控制器20便会停止电磁铁19工作，第三导电块16得以在重力的作用下落入副导电块15之间，在第一导电块10、副导电块15、第三导电块16、第二导电块11和导线14的作用下，使得蓄电池9与报警器12接通，报警器12便会发出警报，以提示学生站在弹性绳6外的地方，确保学生与实验台1之间有足够的安全距离，避免因实验学生操作不熟练而威胁到其他学生的安全。当拉力传感器7没有探测到学生触碰到弹性绳6时，控制器20启动电磁铁19，利用电磁铁19与磁块18之间的吸力将第三导电块16吸起，从而将蓄电池9与报警器12断开。绝缘块13的设置能够避免报警盒8带电，保证学生的安全。此外，机械臂2与控制台3电气连接，拉力传感器7、电磁铁19与控制器20电气连接所涉及到的电路结构为本领域技术人员的公知常识，故在此不做赘述。本技术所提供的一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统能够通过控制台对机械手进行操作，老师可以进行操作演示，学生可以进行操作实验；当实验台上有人操作机械手时，其他学生必须站在弹性绳外，拉力传感器能够探测是否有学生触碰到弹性绳，当有学生触碰到弹性绳时，控制器便会停止电磁铁工作，第三导电块得以在重力的作用下落入副导电块之间，使得蓄电池与报警器接通，报警器便会发出警报，以提示学生站在弹性绳外的地方，确保学生与实验台之间有足够的安全距离，避免因实验学生操作不熟练而威胁到其他学生的安全。以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统，其特征在于：包括实验台(1)，所述实验台(1)上设有机械臂(2)和控制台(3)，所述实验台(1)前方相对设有底座(4)，所述底座(4)上固定有竖杆(5)，所述竖杆(5)之间固定有弹性绳(6)，所述弹性绳(6)的一端通过拉力传感器(7)与竖杆(5)固定，所述底座(4)之间设有报警盒(8)，所述报警盒(8)内设有蓄电池(9)、报警器(12)和控制器(20)，所述蓄电池(9)与报警器(12)之间相对设有第一导电块(10)和第二导电块(11)，所述第一导电块(10)和第二导电块(11)底部与报警盒(8)之间均设有绝缘块(13)，所述蓄电池(9)通过导线(14)与第一导电块(10)的一端相连，所述第二导电块(11)的一端通过导线(14)与报警器(12)相连，所述第一导电块(10)与第二导电块(11)的另一端相对设有副导电块(15)，所述副导电块(15)之间设有第三导电块(16)，所述第三导电块(16)顶部通过绝缘垫片(17)与磁块(18)相连，所述报警盒(8)上与磁块(18)相对处设有电磁铁(19)。

【技术特征摘要】
1.一种基于机械臂的自动控制理论实验教学系统，其特征在于：包括实验台(1)，所述实验台(1)上设有机械臂(2)和控制台(3)，所述实验台(1)前方相对设有底座(4)，所述底座(4)上固定有竖杆(5)，所述竖杆(5)之间固定有弹性绳(6)，所述弹性绳(6)的一端通过拉力传感器(7)与竖杆(5)固定，所述底座(4)之间设有报警盒(8)，所述报警盒(8)内设有蓄电池(9)、报警器(12)和控制器(20)，所述蓄电池(9)与报警器(12)之间相对设有第一导电块(10)和第二导电块(11)，所述第一导电块(10)和第二导电块(11)底部与报警盒(8)之间均设有绝缘块(13)，所述蓄电池(9)通过导线(14)与第一导电块(10)的一端相连，所述第二导电块(11)的一端通过导线(14)与报警器(12)相连，所述第一导电块(10)与第二导电块(11)的另一端相对设有副导电块(15)，所述副导电块(15)之间设有第三导电块(16)，所述第三导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国勇，
申请(专利权)人：李国勇，
类型：新型
国别省市：广西,45