一种光的衍射实验用探测机器人的制作方法

本发明涉及实验用机器人领域，特别是涉及一种光的衍射实验用探测机器人。

背景技术：

光的衍射实验是光学物理中的重要实验之一，通过光光学物理实验能够让学生更好的了解光的物理性能，目前光学物理实验特别是光的衍射实验主要是通过人为操作进行的，人为操作比较容易产生误差，并且不能将光的衍射的现象投影到任意方向上，不利于学生去更好更清楚的观察和了解，并且在实验中经常需要采集一些狭小的地方视屏或者图像信息，人为采集往往非常困难，而随着机器人技术的不断发展，可以考虑将光学物理实验与机器人技术相结合，实现用全自动化的操作将通过相应物理实验将现象表示出来，且如果要演示不同的光学实验只需要换激光仪上的钢板即可，较为便捷。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种光的衍射实验用探测机器人，将光学物理实验与机器人相结合，通过操作机器人实现用全自动化的操作将那个物理实验现象揭示出来，这样可以尽量减少一些人为操作的误差，并且可以将光的衍射的现象投影到任意方向上，从而方便学生去观察和了解，并且由于机器人结构精巧因此可以独立采集一些狭小的地方视屏或者图像信息，为达此目的，本发明提供一种光的衍射实验用探测机器人，包括传动轮、电机、机器人主体支架、电池盒、电池、变压器、摄像头、单片机主体支架、l型支架一、圆周舵机、l型支架二、激光仪、实验用钢板、数字显示屏、动力驱动结构、单片机芯片和wifi结构，所述机器人主体支架两侧各通过转轴安装有一排传动轮，所述机器人主体支架内有一对电机，所述电机的传动轴穿过机器人主体支架侧壁接对应传动轮的转轴，所述机器人主体支架底部有电池盒，所述电池盒内有电池，所述电池通过连接线接变压器、摄像头、圆周舵机、激光仪、数字显示屏、动力驱动结构、单片机芯片和wifi结构，所述机器人主体支架后侧上方有单片机主体支架，所述机器人主体支架中侧上方有变压器和l型支架一，所述机器人主体支架前侧上方一角有摄像头，所述l型支架一的侧部接圆周舵机，所述圆周舵机另一侧通过l型支架二接激光仪，所述激光仪上固定有实验用钢板，所述实验用钢板的实验端弯折后在激光仪的前方，所述单片机主体支架上方有数字显示屏、动力驱动结构、单片机芯片和wifi结构。

本发明的进一步改进，所述实验用钢板的实验端开有一条0.2mm缝或开有两条缝宽小于0.2mm的缝或开有0.2mm直径孔，采用一条0.2mm缝主要用于单缝衍射实验，采用两条缝宽小于0.2mm的缝主要用于双缝衍射实验，采用0.2mm直径孔主要用于圆孔衍射实验。

本发明的进一步改进，所述实验用钢板通过紧固件固定在激光仪上，实验用钢板通过拆卸方式固定从而可根据实验需要进行更换，才完成不同种类的实验。

本发明的进一步改进，所述机器人主体支架两侧的传动轮上各套有一个履带，实验过程中机器人需要进行移动为了移动平稳设置履带。

本发明的进一步改进，所述单片机芯片类型为bst-v51，本发明实际中已经设计出原型，原型使用型号为bst-v51的单片机芯片。

本发明提供一种光的衍射实验用探测机器人，将光学物理实验与机器人相结合，其整个装置分为七个模块，动力驱动结构、wifi结构、单片机、变压器、摄像头、圆周舵机、电池。在该仪器的左右两侧有两个电机用来驱动机器人移动，底部部有供电系统内有电池；在该机器人的底板上侧分别装有wifi结构、动力驱动结果、单片机、变压器，其中wifi结构它用来接收手机的信号，并且将收到的信号传输到单片机里面；单片机用来检测wifi结构传过来的信号并且将其经过一系列的计算让单片机识别指令，从而向端口输出对应的高低电平；动力驱动结构则是接收高低电平信号并且传输给电机里来驱动；而变压器则是将电源传输来的12v电压降为5v从而给单片机供电。摄像头则是将前方的视频通过wifi信号传到手机里面，实验过程是先插上电源线，首先会看到光的衍射图案，这是激光仪的光通过板子上0.2mm的缝所形成的，即当缝宽接近光的波长时，实验现象最明显，接下来打开单片机，稍等一会打开手机的wlan,然后搜索到wifi模块发出的wifi信号,接着打开手机上安装好的app软件，从而可以操控机器人让他水平360度转向和舵机的上下转动将光的衍射现象在任何一个方向上展现出来，如果需要做其他光学实验只需要换安装在激光仪上的钢板即可，例如要演示圆孔衍射实验，就把钢板换成一个上面揩油直径0.2mm孔的钢板即可，当孔的直径接近光的波长时，实验现象最明显，如果要演示光的干涉实验，只需要在原有的钢板上架上一块开有略小于0.2mm的缝的钢板，这样不太会出现缺级现象即第一级暗纹就不存在了，且缝位于其前方即可。

附图说明

图1为本发明整体示意图一；

图2为本发明整体示意图二；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明侧视图；

图示说明:

1、传动轮；2、履带；3、电机；4、底板；5、电池盒；6、电池；7、变压器；8、摄像头；9、单片机主体支架；10、l型支架一；11、圆周舵机；12、l型支架二；13、激光仪；14、实验用钢板；15、数字显示屏；16、动力驱动结构；17、单片机芯片；18、wifi结构。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种光的衍射实验用探测机器人，将光学物理实验与机器人相结合，通过操作机器人实现用全自动化的操作将那个物理实验现象揭示出来，这样可以尽量减少一些人为操作的误差，并且可以将光的衍射的现象投影到任意方向上，从而方便学生去观察和了解，并且由于机器人结构精巧因此可以独立采集一些狭小的地方视屏或者图像信息。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供一种光的衍射实验用探测机器人，包括传动轮1、电机2、机器人主体支架4、电池盒5、电池6、变压器7、摄像头8、单片机主体支架9、l型支架一10、圆周舵机11、l型支架二12、激光仪13、实验用钢板14、数字显示屏15、动力驱动结构16、单片机芯片17和wifi结构18，所述机器人主体支架4两侧各通过转轴安装有一排传动轮1，所述机器人主体支架4内有一对电机2，所述电机2的传动轴穿过机器人主体支架4侧壁接对应传动轮1的转轴，所述机器人主体支架4底部有电池盒5，所述电池盒5内有电池6，所述电池6通过连接线接变压器7、摄像头8、圆周舵机11、激光仪13、数字显示屏15、动力驱动结构16、单片机芯片17和wifi结构18，所述机器人主体支架4后侧上方有单片机主体支架9，所述机器人主体支架4中侧上方有变压器7和l型支架一10，所述机器人主体支架4前侧上方一角有摄像头8，所述l型支架一10的侧部接圆周舵机11，所述圆周舵机11另一侧通过l型支架二12接激光仪13，所述激光仪13上固定有实验用钢板14，所述实验用钢板14的实验端弯折后在激光仪13的前方，所述单片机主体支架9上方有数字显示屏15、动力驱动结构16、单片机芯片17和wifi结构18。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供如图1-4所示的一种光的衍射实验用探测机器人，包括传动轮1、电机2、机器人主体支架4、电池盒5、电池6、变压器7、摄像头8、单片机主体支架9、l型支架一10、圆周舵机11、l型支架二12、激光仪13、实验用钢板14、数字显示屏15、动力驱动结构16、单片机芯片17和wifi结构18，所述机器人主体支架4两侧各通过转轴安装有一排传动轮1，所述机器人主体支架4两侧的传动轮1上各套有一个履带2，实验过程中机器人需要进行移动为了移动平稳设置履带，所述机器人主体支架4内有一对电机2，所述电机2的传动轴穿过机器人主体支架4侧壁接对应传动轮1的转轴，所述机器人主体支架4底部有电池盒5，所述电池盒5内有电池6，所述电池6通过连接线接变压器7、摄像头8、圆周舵机11、激光仪13、数字显示屏15、动力驱动结构16、单片机芯片17和wifi结构18，所述机器人主体支架4后侧上方有单片机主体支架9，所述机器人主体支架4中侧上方有变压器7和l型支架一10，所述机器人主体支架4前侧上方一角有摄像头8，所述l型支架一10的侧部接圆周舵机11，所述圆周舵机11另一侧通过l型支架二12接激光仪13，所述激光仪13上固定有实验用钢板14，所述实验用钢板14通过紧固件固定在激光仪13上，实验用钢板通过拆卸方式固定从而可根据实验需要进行更换，才完成不同种类的实验，所述实验用钢板14的实验端弯折后在激光仪13的前方，所述实验用钢板14的实验端开有一条0.2mm缝或开有两条缝宽小于0.2mm的缝或开有0.2mm直径孔，采用一条0.2mm缝主要用于单缝衍射实验，采用两条缝宽小于0.2mm的缝主要用于双缝衍射实验，采用0.2mm直径孔主要用于圆孔衍射实验，所述单片机主体支架9上方有数字显示屏15、动力驱动结构16、单片机芯片17和wifi结构18，所述单片机芯片17类型为bst-v51，本发明实际中已经设计出原型，原型使用型号为bst-v51的单片机芯片。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。