上课流程

1联系

机器人依靠其内置的动力系统和控制能力来实现各种功能，完成任务并执行指定的工作。。 它已经融人到了人们的日常生活中，取代或协助人类的工作。 目前，机器人在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。不同领域的机器人有着不同的功能，但是它们都有特定的机械结构。 在本节课中，我们来认识设计EV3机器人结构常用的零件。

2建构

1.认识零件

设计制作机器人和盖房子相似，都需要用材料或零件支撑起它们的结构。 盖房子需要用到钢筋、 石材、木材等材料，而搭建一个机器人则需要用到梁、轴、连接销等零件。

（1）梁

梁是制作机器人最常用的零件之一，多用于搭建机器人的主体结构。 通过梁的搭建和连接， 可以组成具有各种功能的结构。同时，梁可以作为零件的测量工具。梁上面的每一个圆孔就是一个单位。在机器人的设计过程中，会用到多种零件，在我们不清楚零件的长度时就可以使用梁来测量。

如下图中标注 “ 15” 单位的梁， “15” 表示的就是这个梁的长度。有些不易读取其长度的零件（如 轴），你可以用梁做对比， 孔的数量就是该零件的长度。

2）轴

轴的横截面为十字形， 多用于转动结构中。轴在现实生活中很常见， 工厂里的传送带， 马路上的 汽车和摩托车等都需要用到轴。在EV3机器人的设计中，轴可以与圆孔、十字形孔相连接。

（3）轴套

轴套用于将零件固定在轴上，与生活中的螺母或垫片的功能相似。下图中黄色的零件是 “ 1/2单位轴套” ，灰色的零件是 “1单位轴套” 。

连接销的种类有很多。在机器人的设计中，连接销多用于梁或其它零件的连接和固定。 机器人套件中有带摩擦的连接销、 带轮轴的连接销、 带套管的连接销等多种连接销。

5）车轮

车轮由轮毅和轮胎组成， 用于组建机器人的驱动部分。

（6）机器人控制核心

控制核心是机器人的 “大脑” 和 “心脏” ，它为机器人提供指令，控制机器人其他设备的运行。 机器人通过控制核心存储并运行程序。 可以通过可充电电池为其供电，也可以通过5号电池为其供电。

（7）电机

电机是机器人的常用输出设备。电机可以驱动机器人，完成行走等动作。

• 大型电机

• 中型电机

（8）传感器

传感器是机器人的输入设备。通过传感器，机器人可以接收到外界的信息，实现 “视觉” 、“触觉” 等功能。

（9）数据线

通过数据线我们可以把输入或者输出设备与我们的控制核心（大脑、主机）连接起来，从而能够让控制核心来连接起来。

2.搭建四驱车

提问：同学们刚刚我们认识了我们搭建机器人常用到的零件，那么接下来我们就来搭建一个四驱车来使用一下这些零件‘，那么小朋友们你们都有玩过玩具四驱车么？它们为什么能够四个轮子同时转呢，我们来观察一下图片（引入四驱车及其结构）

回答：同学们经过我们观察图片，我们发现其实我们的四驱车是由于齿轮之间的相互传动从而使得四个轮子能够同时往一个方向转动。

提问：观察一下如果制动杆开始工作了，那么它旋转的方向和我们轮子转动的方向是一个方向么？

回答：其实是不一样的，那么这是为什么呢？这是因为这种齿轮（拿出冠状齿轮展示一下），这种齿轮和我们平时见到的齿轮是不是有些不同呢，这个齿轮叫冠状齿轮。它的作用就是用来改变齿轮的传动方向的（可是搭建一个简单结构演示一下具体如下图）

提问：我们已经知道四驱车结构是什么样子了，那么同学们，利用什么东西可以提供动力呢。

回答：大型电机或者中型电机，因为大型电机的马力比中型电机大，所以我们最好使用大型电机。（对于没有搭建基础的孩子尽量引导使用大型电机，因为有步骤图可以参考。）

提问：现在我们已经知道一个四驱车结构是什么样子了也知道谁来提供动力了，那么接下来我们就来利用一个大型电机来搭建一辆属于自己的四驱车吧。（可以利用步骤图引导搭建）

提问：现在我们已经搭建完毕四驱车了，可是我们怎么让四驱车动起来呢。

回答：控制核心（大脑、主机）可以用来控制它移动，但是我们今天的时间不够来学习它了，所以我们今天就来用一个别的东西来控制它移动吧。那是什么东西呢，不知道同学知不知道电机不单单能够提供动力而且当我们转动它的时候它也能产生电（不知道的可以稍作讲解），那么我们把另一个大型电机用数据线连接到四驱车上，当我们转动电机时，四驱车就会转动啦。那么接下来我们就来给大型电机制作一个手摇柄吧。