中小学机器人教学中应注重的基本结构原理和机械原理解析.docVIP

中小学机器人教学中应注重基本结构原理和 近年来以机器人竞赛为动力, 以培养学生的动手能力、创新思维能力为目标的中小学机器人活动学校相继开展机器人作为信息技术的发展方向越来越受到重视。、动力、所以机器人从宏观上又分为了机器人硬件机器人软件两个部分。硬件培养锻炼学生的动手能力我的机器人兴趣小组活动中部分主要涵盖程序的编写，机器人 在中小学阶段教中是以机器人硬件及结构、、动力为主，还是以机器人软件及机器人程序的编写为主？兴趣是一个人最好的老师，中小学阶段培养学生机器人科学兴趣是最主要的前提目标学生发展特点，让学生参与机器人兴趣在活动中自己动手制作机器人能有效提高学生对机器人的学习兴趣。 机器人硬件中包含了、动力、知识阶段机器人教学中如何学生掌握这些知识我们应该深入研究。是精密的机械和结构是从最基本的机械和结构原理发展而来的就我们在大学学到的知识也是从小学的+1最简单的基本知识积累而来一样。最基本的原理知识打下良好的基础。 我年从事机器人实践活动教学工作，根据多年的教学经验了一些在中小学阶段应该让学生掌握的最基本的结构原理和机械原理。 、结构1、平衡重心：使机器人的平衡达到最佳状态，是个很重要的问题。机器人臂杆的重心不通过其转轴，因而产生力矩，它随着机器人臂杆运动的位置、速度以及加速度的不同不断变化。这对的运动学、动力学特性都有很大的影响，因此，机器人应具有良好的平衡良好平衡改善和提高机器人的性能起着至关重要的作用。平衡有利于控制和改善机器人的动力学特性，提高运行精度，其次，还可以减少传动载荷和摩擦力。我们的实际教学中经常出现这样机器人在直线行走的过程中始终会偏右偏的。机器人在上坡过程中出现情况。机器人在运动过程中出现情况。情况机器人平衡状态不好有关，平衡造成机器人重心偏移，机器人在运动过程中就会出现这样或那样的问题，所以平衡和重心的概念贯穿整个机器人教学过程。 力量：是我们的机器人运动过程中出现各种各样的力，在其中最重要的是动力和摩擦力。的在我们的中小学机器人活动中主要是由各种类型的马达来。现在常用的马达和马达马达即通常说的直流马达在机器人中提供马达正转）、马达反转）和（马达停转）功能。特点不管是马达还是伺服马达运用最终还是要机器人的设计确定如马达通过机械装置和程序的设计也能实现伺服马达的精确定位功能的机器人中摩擦力需要加大有时需要避免，如机器人在上坡转弯过程中应增加摩擦力在一些机械连动装置中应减小或避免摩擦力。学生认识各种各样的力助于学生对机器人的设计和制作，更能学生掌握这种最基本的知识。和轴我们的机器人制作过程中学生往往只注重轮子的选择和安装，而忽略轴的重要性。在我的机器人活动中出现这样的情况，学生选择了两个最大的轮子安装过程中用一根轴将两个轮子两个马达在一起，机器人中当两个马达运动方向相同时能动，但当两个马达运动方向相反或有差异机器人就会出现问题。应对学生强调轮子的转动是由于轴传递出动力。、机械原理 中小学的机器人活动中是使用最广变化最的零件，是，机器人活动中学生掌握一些齿轮的基本原理和基本组合能丰富我们的机器人教学活动。 比：也能增加机器人的速度机器人，如我们的生活中汽车上坡为什么要用低速档，平路要用高速档也是这个道理。 2、直齿轮：直齿轮用于两根平行的轴上。下图中，在机器人制作中 3、锥齿轮：锥齿轮用在两根轴不平行的情况中。锥齿轮可以在两根轴成任意角度的情况下使用。下图中，安装在黄色轴上的红色齿轮是驱动轮，安装在绿色轴上的蓝色齿轮是从动轮。两个齿轮的齿数相同，这两根轴的转动速度也相同。锥齿轮的轮齿形状复杂，在支撑轴上产生的力也很复杂。因此，相对于直齿轮来说，在锥齿轮的支撑轴上使用合适的轴承更为重要。一般来说，每根轴至少需要2个轴承支撑来平衡齿轮的载荷。轴承越靠近齿轮，其支撑作用就越有效。下图中，使用了一个特殊的齿轮箱来实现这个支撑作用。在我们的机器人活动中如果要改变动力的输出方向就要使用锥齿轮。 4、涡轮：可以把涡轮想象成只有1个齿的齿轮。在我们的机器人中 5、齿条：可以把齿条理解为将一个直齿轮展平。使用齿条，可以把直齿轮或小齿轮的旋转运动转换成直线运动。这里没有传统意义上的齿数比，但驱动轮的齿数越少，传递给齿条的功率就越大。齿条的横向移动距离与小齿轮的齿数成正比。齿条一般被用于小车的转向控制结构中，也会被用于其他方面，如吊车的伸缩吊臂中。 当然在其它更加精密的齿轮组合机器人活动中我们可以使用以上的原理设计出复杂机械结构。如的。 从接触到现在和学生们利用这些结构和机械的基本原理设计出各样有趣机器人了很多任务机器人的活动中我体会到活动为我们的中小学生带来了什么 开拓与创新：孩子往往是没有束缚，最有创造力的。而我们正是要鼓励他们创新，帮助他们去实现。在学生由一个想法到完成制作的过程中，我们也鼓励