1.生成二维切割图纸
随着激光加工技术的不断成熟与推广，素日高端的激光加工设备有些目前已降低身价进入了中小学，所以可以采用激光切割机作为仿蛇机器人相关结构零件的加工设备。这些激光切割机可以极为高效地加工ABS工程塑料或亚克力板材，可为青少年学生制作属于自己的机器人助力。但在加工仿蛇机器人相关零件之前，还需要先将三维实体设计模型转为可用于激光切割加工的二维图纸。为此，可依照下述步骤进行：
（1）侧板1生成切割图。
①在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择侧板1，单击鼠标右键打开零件，进入侧板1的零件视图界面，如图4-11所示。
图4-11 仿蛇机器人单关节装配图
②鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-12所示。
图4-12 侧板1零件图操作界面
③出现二维图的生成对话框，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入侧板1的二维图绘制界面，如图4-13所示。
图4-13 侧板1二维图绘制界面
④在侧板1的二维图绘制界面，从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-14所示。
图4-14 侧板1的二维图绘制
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-15所示。
图4-15 侧板1的视图比例设定
（6）最后在软件中，使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-16所示。
图4-16 侧板1生成.dwg格式
（2）侧板2生成切割图
①在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择侧板2，鼠标右键单击打开零件，进入侧板2的零件视图界面，如图4-17所示。
②鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-18所示。
图4-17 单关节装配图操作界面（部分）
图4-18 侧板2零件图操作界面（部分）
③出现二维图的生成对话框，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入侧板2的二维图绘制界面，如图4-19所示。
图4-19 侧板2二维图绘制界面
④在侧板2的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-20所示。
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-21所示。
图4-20 侧板2的二维图绘制
图4-21 侧板2的视图比例设定
⑥在软件中，使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-22所示。
图4-22 侧板2生成.dwg格式
（3）侧板3生成切割图。
①首先在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择侧板3，鼠标右键单击打开零件，进入侧板3的零件视图界面，如图4-23所示。
图4-23 单关节装配图界面（部分）
②鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-24所示。
图4-24 侧板3零件图生成界面（部分）
③出现二维图的生成对话框，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入侧板3的二维图绘制界面，如图4-25所示。
图4-25 侧板3二维图绘制界面
④在侧板3的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-26所示。
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-27所示。
图4-26 侧板3的二维图绘制
图4-27 侧板3的视图比例设定
⑥最后，在软件中使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-28所示。
图4-28 侧板3生成.dwg格式
（4）侧板4生成切割图。
①首先，在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择侧板4，鼠标右键单击打开零件，进入侧板4的零件视图界面，如图4-29所示。
图4-29 仿蛇机器人单关节装配图生成界面（部分）
②其次，鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-30所示。
③在二维图的生成对话框中，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入侧板4的二维图绘制界面，如图4-31所示。
④在侧板4的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-32所示。
图4-30 侧板4零件图操作界面（部分）
图4-31 侧板4二维图绘制界面
图4-32 侧板4的二维图绘制
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-33所示。
图4-33 侧板4的视图比例设定
⑥最后，使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），将其保存，如图4-34所示。
图4-34 侧板4生成.dwg格式
（5）圆盘1（圆盘2）生成切割图。
①在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择圆盘1，鼠标右键单击打开零件，进入圆盘1的零件视图界面，如图4-35所示。
②鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-36所示。
图4-35 单关节装配图绘制界面（部分）
图4-36 圆盘零件图绘制界面（部分）
③在二维图的生成对话框中，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入圆盘1的二维图绘制界面，如图4-37所示。
图4-37 圆盘二维图绘制界面
④在圆盘1的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-38所示。
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-39所示。
图4-38 圆盘的二维图绘制
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图4-39 圆盘的视图比例设定
⑥最后在软件中，使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-40所示。
图4-40 圆盘生成.dwg格式
（6）舵机转盘生成切割图。
①在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择舵机转盘1，鼠标右键单击打开零件，进入舵机转盘1的零件视图界面，如图4-41所示。
②鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-42所示。
图4-41 单关节装配图绘制界面（部分）
图4-42 舵机转盘零件图绘制界面（部分）
③在出现二维图的生成对话框中，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入舵机转盘1的二维图绘制界面，如图4-43所示。
图4-43 舵机转盘二维图绘制界面
④在舵机转盘1的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-44所示。
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-45所示。
图4-44 舵机转盘的二维图绘制
图4-45 舵机转盘的视图比例设定
⑥最后使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-46所示。
图4-46 舵机转盘生成.dwg格式
（7）轮固定架生成支撑图。
①在SOLIDWORKS软件中打开仿蛇机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择轮固定架1，鼠标右键单击打开零件，进入轮固定架1的零件视图界面，如图4-47所示。
②使用鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-48所示。
图4-47 单关节装配图绘制界面（部分）
图4-48 轮固定架零件图绘制界面（部分）
③在出现二维图的生成对话框中，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入轮固定架1的二维图绘制界面，如图4-49所示。
图4-49 轮固定架二维图绘制界面
④在轮固定架1的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-50所示。
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-51所示。
图4-50 轮固定架的二维图绘制
图4-51 轮固定架的视图比例设定
⑥在软件中，使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-52所示。
图4-52 轮固定架生成.dwg格式
（8）轮支撑架生成切割图。
①在SOLIDWORKS软件中打开蛇型机器人任意一个关节的装配图，使用鼠标指向左侧选择轮支撑架1，鼠标右键单击打开零件，进入轮支撑架1的零件视图界面，如图4-53所示。
②鼠标右键单击菜单栏的“文件—从零件制作工程图”选项，出现二维工程图生成界面，如图4-54所示。
图4-53 单关节装配图绘制界面（部分）
图4-54 轮支撑架零件图绘制界面（部分）
③在出现二维图的生成对话框中，单击“确定”按钮进入二维图生成界面，选择“A4（iso）”并单击“确定”按钮进入轮支撑架1的二维图绘制界面，如图4-55所示。
图4-55 轮支撑架二维图绘制界面
④在轮支撑架1的二维图绘制界面从右下方选择“前视”视图界面，通过鼠标将其拖动到绘图界面的正中间，如图4-56所示。
⑤使用鼠标单击右侧的“比例”按钮，选择“使用自定义比例”并在下拉菜单中选择“1∶1”的比例，之后单击上侧的对号完成二维图的生成，如图4-57所示。
图4-56 轮支撑架的二维图绘制
图4-57 轮支撑架的视图比例设定
⑥在软件中，使用鼠标单击菜单栏“文件”选项的“另存为”按钮，并将其另存为Dwg格式（.dwg），如图4-58所示。
图4-58 轮支撑架生成.dwg格式
（9）工程图纸的整合。
将所有激光切割的零件按照上述步骤生成完成后，即可进行工程图纸的生成。
①用AutoCAD软件打开先前生成的所有的.dwg格式图纸，将每一张零件图纸的标题栏、边界线和中心线（虚线）删除，修改完成的结果，如图4-59所示。
②在CAD的菜单栏中选择“新建文件”选项，使用默认选项单击“打开”按钮生成新的文件，将所有打开的.dwg格式的零件通过复制粘贴方式放到同一张图中，如图4-60所示。
图4-59 侧板1零件修正
图4-60 新建CAD图纸
③在AutoCAD中，对各个零件进行排版和布局，并将所有零件的某一边打断为一个1 mm的缺口，方便对零件的获取。将其排版后发现200×200（mm×mm）的ABS板可以加工所有零件，如图4-61是以幅面为200×200（mm×mm）的ABS板进行的零件排版情况。在排版时如果空间足够的条件下，应该考虑多加工一些常用零件或易损坏的零件。
图4-61 所有零件的组合
④最后在AutoCAD中，将上述处理过的图形文件另存为AutoCAD 2007/LT2007 DXF（*.dxf）备用，如图4-62所示。
图4-62 激光切割图纸的生成
（10）零件的切割加工。
完成了可供加工使用的零件工程图纸的制备工作以后，便可进行仿蛇机器人相关零件的切割加工，主要操作均是在激光切割机控制电脑中完成。由于激光切割机工作时大功率的激光光束具有一定的危险性，须高度注意人身防护，确保安全。由于加工过程中可能产生较多烟尘，请注意通风换气。操作时请按以下步骤进行：
①首先打开电脑，并进入到激光切割软件主界面（见图4-63）。
图4-63 切割软件界面
②将仿蛇机器人需要切割的单关节文件导入软件，选择并导入先前备好的dxf格式图纸，如图4-64所示。
③在激光切割机软件的右上方双击图层参数，设置速度、加工方式、激光功率等加工参数，如图4-65所示。
④先打开激光切割机，然后将事先购买好的黄色亚克力板200×200×3（mm×mm×mm）的一端点放置在激光切割机的正下方，单击激光切割软件右下方的“走边框”按钮，单击“确定”选项，如图4-66所示，观察激光器运动轨迹，如果边框不完全在亚克力板内，需要调整亚克力板，否则保持不动。
图4-64 导入dxf图纸
图4-65 设置切割参数
图4-66 亚克力板放置
⑤完成上述步骤后即可单击“开始加工”按钮，如图4-67所示，操作激光切割机进行仿蛇机器人相关零件的切割加工。
图4-67 激光切割“开始”按键
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