乐高第7课连杆原理马儿快跑教学案.docx

1、乐高第7课连杆原理马儿快跑教学案第7课 连杆原理一一马儿快跑教学案、提出问题在生活中，我们会看到各种各样的动物，例如鸟，猫，狗等。其实仿生机器人也是机器人学科中一个非常重要的研究内容， 例如机器鱼，机器螃蟹等等。这节课我们就来制作机器马，让马儿跑起来！、联想三、要求1 机器马要用腿来行走2.机器马可以向前或向后走动四、构建技能牌：大型电机电机是机器人中最基本的驱动力。乐高 EV3中利用电机可以使 机器人行走，让机器人抬起手臂，可以让机器人动起来！乐高的大型 电机每分钟转速在170转，扭矩为20Ncm，如图7-3所示。图7-3乐高大型电机首先，我们利用乐高大型电机制作一匹小马。 以乐高电机为马的

2、身 体，在电机上直接拼接马腿。前腿制作前腿利用两个弯曲的圆梁，连接到电机的偏心处，这样圆梁就作为 连杆。注意两条前腿，应该是一高一低，一条腿贴地时，另一条腿就应 该是稍微离地的状态。如图7-4所示。上面两个黄色的摇杆的位置，如 图7-5所示，这样当两条前腿转动时，黄色摇杆会做前后的往复运动。图7-4马的前腿 图7-5黄色连杆后腿制作后腿的制作，用一根红色圆梁作为连杆，连接蓝色梁，这样蓝色 梁会做前后的往复的运动，注意蓝色梁的连接点下面的红梁部分就可以 作为后腿，它与同一侧的前腿的运动正好相反，当前腿着地时，后腿离 地；反之前腿离地时，后腿着地，如图 7-6所示。图7-6马的后腿最终效果图如图7

3、-7所示，小马就制作完成了，可以看到当小马行走的时候, 左前腿与右后腿是同时着地与离地，而右前腿与右后腿是同时着地与离 地。这样就保证了小马能够平稳的行进了。如图7-7完成小马的制作五、优化与改进冈財我们制作了小马，小马是依靠前腿带动后腿来行进，下面我们来 制作一匹大马，大马的力量要更大，四条腿都会有动力。腿部制作大马的腿部也是利用连杆原理来制作，如图 7-8所示，利用一个三孔的连接件作为曲柄，如图7-9所示，通过与下面连杆的连接，使得连杆能够进行前后 的往复运动。图7-8三孔连接件图7-9三孔作为曲柄如图7-10所示，这是大马的左侧的两条腿。如图7-11所示，这是大马右侧的两条腿图7-10大

4、马的左腿图7-11大马的右腿把左腿和右腿安装到马达上，要注意左腿的三孔连接件是一上一下，如图7-12所示。而右腿的三孔连接件是一下一上，如图 7-13所示。这样安装是为了保证当大马的左前腿和右后腿同时着地时，另外两条腿可以同时离地。如图7-14所示，在电机与腿部结构连接时要注意红色销连接器与白色销连 通器的连接。白色销连通器的作用是让销子可以在它当中随意转动，如图 7-15所示，这样才可以实现腿部的转动。最终的大马效果图，如图7-16所示图7-16完成的大马六、实践与讨论我们制作的机器马的腿部行走机构是什么结构 ? 机器马如果在原地踏步，无法前进，应该如何改进结构 ? 装上乐高的电源，就可以控

5、制马达的转动，从而让马儿跑起来！如图7-17所示。图7-17电源控制大马行走七、拓展贪吃蛇 如图7-18所示，贪吃蛇是利用多个平行连杆结构制作的，蛇的身体可以自由的伸长，它也可以任意的缩短，如图 7-19所示图7-18贪吃蛇伸长 图7-19贪吃蛇缩短在用电机控制蛇伸长或缩短时，只要把一根连杆连接到电机端，另一端 固定在底架上就可以了。这样电机就会带动一根连杆做前后的往复运动，从 而带动多连杆结构进行伸缩运动，如图 7-20所示。图7-20连杆与电机的连接这样我们就可以利用电机来控制贪吃蛇。当前方有食物时，我们就可以控 制蛇伸长身体取食；反之，当没有食物时，蛇会缩回身体，如图 7-21所示图7-

6、21电机控制贪吃蛇我们可以看到，利用多个平行连杆可以构建出可伸缩的结构，我们在遇到问题需要抬起物体或者摸高等任务时，都可以利用这种连杆结构去构建。八、作业连杆结构的作用是什么？你能否利用平行连杆结构制作可以举起水杯的机器人呢第7课小马搭建图1.乐高大电机与长销连接2.三孔连接器和长销3将三孔圆梁与电机连接4.弯曲的圆梁作为小马的腿部5将马腿连接到电机上6.连接腿部后小马的上部7.小马侧面8小马上方的黄色三孔圆梁作为摇杆使用9.三孔蓝色圆梁和圆销10.三孔蓝色圆梁与电机连接11.连接后侧面图12.红色圆梁和圆销13.红色圆梁与电机连接14.小马底部15.小马侧面大马搭建图1.长梁、24齿齿轮和十

7、字轴2.齿轮与长梁连接3.腿部所需要积木配件4.搭建腿部5.腿部与长梁连接6. 40齿齿轮7. 40齿齿轮与长梁连接8. 24齿齿轮9. 24齿齿轮与长梁连接10.前腿与长梁连接11.连接后侧面图12.长轴套和轴销连接器13.长轴套和轴销连接器与齿轮连接14三孔连接器的安装，一上一下15.另一条马腿的制作16.乐高大电机17.白色销连通器18.白色销连通器与电机连接19.马腿与电机连接20.大马左腿侧面21.大马右腿侧面22.大马刖视图23.乐高电源24.电源与大马连接贪吃蛇搭建图1.长梁搭建多连杆结构2.黑色长销与连杆结构连接3.直角梁与长销连接4.直角梁与多连杆结构连接5.蛇牙的正面A1Jh* *6.蛇牙的反面7.蛇牙与多连杆结构连接8.蛇的下面牙齿9.蛇的下面牙齿与多连杆结构连接10.底部固定部分正面11.底部固定部分反面si12.乐高电源13.乐高电源与蛇底部连接14.连接后视图15.乐高大电机与轴和销连接16.直角梁与电机连接17.黑色圆销与电机连接18.多连杆结构与电机连接19.俯视图20.贪吃蛇侧面图21.贪吃蛇侧面图EV3电子教案入门篇