全国青少年机器人技术等级考试(一级)实操大纲

202212 青少年等级考试机器人实操真题一级
考试时间：60分钟 总分：100 及格分：60
一、多选题 (共4题，每题5分)
1、关于杠杆说法正确的是？（AB）
A：跷跷板是杠杆的应用
B：杠杆支点的位置可以在动力作用点和阻力作用点之间
C：杠杆的动力臂一定大于阻力臂
D：所有杠杆都是省力的
2、跷跷板中不存在下列哪些机械结构？（ABD）
A：滑轮
B：斜面
C：杠杆
D：轮轴
3、应用下列工具属于应用省力杠杆的是？（CD）
A：筷子
B：钓鱼竿
C：撬棍
D：扳手
4、下列能增强模型基座稳定性的做法有哪些？（AB）
A：支点采用三角形结构
B：让支点与地面的接触面积增大
C：支点采用四边形结构
D：让支点与地面的接触面积减小
二、问答题 (共1题，每题80分)
1、实际题
搭建说明
请考生制作一个跷跷板模型。
(2) 搭建要求
（a）具备跷跷板模型大体框架，有表示座椅的部件；
（b）跷跷板的支点要求有很好的稳定性；
（c）跷跷板两侧一样长；
（d）能流畅地绕着支点上下摆动。
(3) 器材说明
考生作答时不指定任何器材，所搭建的模型在外形、结构、功能方面满足题目要求即可。以下
样例模型选自经中国电子学会评审通过的青少年机器人技术等级考试一级、二级适用器材。仅
供参考，不作为考试评分的唯一依据。

(4) 案例样图
以下列举了相关器材模型样例，考生可任选其一作为参考。

说明:青少年机器人等级考试得一级相对比较简单。

一般来说小学生经过半年至一年得乐高或者其她品牌机器人或者创客教育得培训，那么不用额外得等级考试培训,也就是可以通过考级得。

当然,如果额外经过等级考试得培训,那么通过一级完全就是稳稳得。

等级考试分为文化内容答题（电脑上答题)以及实际操作两部分。

下文即就是对实操部分得案例与说明。

实际操作制作作品不局限于下文中提到得案例,但就是道理与应用到得知识等同,总体说难度不高。

对于应用得器材器件,就是考生自己带到考场上得。

请注意提前购买好。

至于什么品牌,用哪种？这完全取决于自己得选择。

一二级考生通常会选择乐高，因为就是插拔式得,比较容易操作。

当然南方也有不少培训机构使用得式乐喜——简单得说就就是上螺丝得方式来紧固得,而不就是插拔得。

考级机构不强制考生应用哪种品牌得器材,您也会在下图中瞧到,同样得题目要求，举例了多种不同器材得搭建,当然实质都就是一样得。

以下就是一级得烤肉机
下图就是一级得履带车
一级时钟
一级起重机
一级跷跷板
一级秋千
一级手动风扇。

全国青少年机器人技术等级考试一级知识点全国青少年机器人技术等级考试一级主要考察以下知识点：
机器人概述：了解机器人的定义、组成、分类和应用领域。

机器人硬件：掌握机器人硬件的基本构成，包括传感器、执行器、控制器和人机交互界面等。

机器人编程：掌握基本的机器人编程语言和编程技巧，能够编写简单的程序来控制机器人的动作和行为。

机器人运动学：了解机器人运动学的基本原理，包括坐标系、变换和运动学方程等。

机器人动力学：了解机器人动力学的基本原理，包括力、力矩、牛顿-欧拉方程和雅可比矩阵等。

机器人感知：掌握机器人感知的基本原理和技术，包括传感器、信号处理和目标识别等。

机器人任务执行：能够根据具体任务需求，设计和实施机器人任务，包括路径规划、任务执行和结果评估等。

说明：青少年机器人等级考试的一级相对比较简单。

一般来说小学生经过半年至一年的乐高或者其他品牌机器人或者创客教育的培训，那么不用额外的等级考试培训，也是可以通过考级的。

当然，如果额外经过等级考试的培训，那么通过一级完全是稳稳的。

等级考试分为文化内容答题（电脑上答题）以及实际操作两部分。

下文即是对实操部分的案例和说明。

实际操作制作作品不局限于下文中提到的案例，但是道理和应用到的知识等同，总体说难度不高。

对于应用的器材器件，是考生自己带到考场上的。

请注意提前购买好。

至于什么品牌，用哪种？这完全取决于自己的选择。

一二级考生通常会选择乐高，因为是插拔式的，比较容易操作。

当然南方也有不少培训机构使用的式乐喜——简单的说就是上螺丝的方式来紧固的，而不是插拔的。

考级机构不强制考生应用哪种品牌的器材，你也会在下图中看到，同样的题目要求，举例了多种不同器材的搭建，当然实质都是一样的。

以下是一级的烤肉机
下图是一级的履带车
一级时钟
一级起重机
一级跷跷板
一级秋千
一级手动风扇。

2024年3月青少年机器人技术等级考试实际操作试卷一级真题及答案分数：100 题数：5一、模型认知(共4题，共20分)。

请查看第二大题“实际操作”再进行本题作答。

1.下列选项在模型中出现的有哪些（）。

A.定滑轮B.动滑轮C.轮轴D.斜面标准答案：A|B|C。

2.以下选项中可以增大该模型结构稳定性和放在地面上的稳定性的两项是（）。

A.机架多采用三角形结构B.机架多采用平行四边形结构C.增加底座的重量D.减小底座的重量标准答案：A|C。

3.关于该模型中的滑轮组，下列说法正确的两项是（）。

A.可省力B.可省力的作用距离C.可改变力的作用方向D.可以省功标准答案：A|C。

4.以下关于模型手摇把手说法正确的有哪些（）。

A.是变形的杠杆B.在该模型中相当于省力杠杆C.在该模型中相当于费力杠杆D.使用它的目的是为了省功标准答案：A|B。

二、实际操作(共1题，共80分)。

5.搭建说明：请考生制作一个手动起重机模型。

搭建要求：(a)具备手动起重机模型大体框架，要求模型框架稳定；(b)具备滑轮组，要求能改变力的方向且能省力；(c)具备手摇把手；(d)缓慢旋转手摇把手，起重机能吊起重物；(e)整体动作流畅。

评分项：1.整体框架（40分）。

(1)作品零件结构和样例模型基本一致，结构完整；（20分）。

(2)作品相应部件固定可靠；（10分）。

(3)作品整体协调美观。

（10分）。

2.动力传递/表现形式（30分）。

(1)完整实现题目要求的动作；（15分）。

(2)作品整体动作顺利流畅。

（15分）。

3.完成时间（10分）。

器材说明：考生作答时不指定任何器材，所搭建的模型在外形、结构、功能方面满足题目要求即可。

以下样例模型选自经中国电子学会评审通过的青少年机器人技术等级考试一级、二级适用器材。

仅供参考，不作为考试评分的唯一依据。

案例样图：以下列举了相关器材模型样例，考生可任选其参考一作为参考。

样例1：样例2：样例3：样例4：样例5：样例6：。

中国青少年机器人信息技术等级考试参考（一、二）机器人常识1.机器人历史事件及重要理论古代机器人西周时期伶人汉代地动仪，记里鼓车（张衡）三国时期木牛流马2.机器人产生1920年捷克斯洛伐克卡雷尔.恰佩克robot1939年美国西屋电气公司家用机器人1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出机器人三大定律{1.机器人不应该伤害人类 2. 机器人应遵守人类命令与第一条违背的命令除外 3.机器人应该保护自己与第一第二条相抵触者除外}1948年洛伯特维纳出版《控制论》，以计算机为核心自动化工厂1954年美国约瑟夫英格伯格与德沃尔制作第一台工业机器人约瑟夫英格伯格-----工业机器人之父1966年斯坦福大学------谢客机器人，移动机器人1969年日本机器人专家森昌弘-----恐怖谷理论{恐怖谷理论：人形玩具或机器人的仿真度越高，越过95%人们越有好感，担当超过一个临界点时，这种好感度会突然降低越像越人越反感恐惧，直至谷底}3.国际上机器人比赛（1）机器人世界杯RobotCup1997.8.23-29 日本名古屋（首届）2008.6 中国苏州第十二届（2）微型机器人世界杯足球比赛1996.11 韩国一年一次4.机器人三代发展第一代：示教再现型机器人只有记忆存储能力工业机器人第二代：感知型机器人可获得作业环境和作业对象部分有关信息，进行实时处理第三代；智能机器人具有更完善环境感知能力，还具有逻辑思维，判断，决策能力，自主工作4.主流机器人电影黑客帝国矩阵我、机器人（i robot）尼桑机器管家安德鲁机器人与弗兰克机器人机器人总动员瓦力霹雳五号number5变形金刚汽车人霸天虎超能查派查派星球大战C3-PO R2-D2机器人历险记罗德尼异形艾什（ash）主教5.机器人定义机器人：自动执行工作的机器装置机器人系统基本结构：机械部分，传感部分，控制部分机器人组成：执行机构、驱动装置、检测装置、控制系统、复杂机械机器人驱动：电力驱动、液压驱动、气压驱动人类对电机要求：体积小、高速高精度6.机器人特点工业机器人：1. 对环境有很强的适应能力，代替人类在有害场所从事危险工作2.动作准确性高，可保证产品质量的稳定性3.能高强度在环境中从事单调简单的劳动4.具有很广泛的通用性医用机器人：1. 不能发生错误2.非专业人员也可以正确使用3.对医生提供有效帮助4.可以直接与人接触（一级）三角形三角形特点：三角形具有稳定性，有着稳固、坚定耐压的特点关于重心一个结构是否稳定，除了考虑结构外还要考虑放置的位置与物体的重心1.与地面接触越大，物体越稳2.重心越低，物体越稳3.通过重心做竖直向下的直线与地面交点垂线，交点在地面稳定，交点不在地面不稳定力力的作用效果：改变物体的运动状态，改变物体的形状力的符号：F 单位牛顿：N二力平衡平衡：运动状态不发生改变静止或匀速直线运动平衡条件；两个力大小相同，方向相反{同一物体，同一直线}常见力介绍重力：G G=mg g=9.8N/kg 或g=10N/kg摩擦力f摩擦力产生的两个条件：1.相互接触2.物体间发生相对运动或有相对运动趋势摩擦力可分为：滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力同一物体同环境下：静摩擦力>滑动摩擦力>滚动摩擦力简单机械斜面斜面工作原理：斜面与平面倾角越小，斜面越长，省力越大，但是距离越长楔形也是斜面的应用螺旋斜面二度应用杠杆一边重量×物体用支点距离=另一边重量×另一边物体到支点距离杠杆五要素：动力、动力臂、支点、阻力臂、阻力齿轮齿轮特点：优点 1.准确传递动力2.传动力大3.结构紧凑缺点噪音大、易损坏滑轮滑轮分为动滑轮和定滑轮定滑轮：改变力的方向，但不省力动滑轮：不改变里的方向，但省力滑轮组：既改变力的方向又能省力区分定滑轮与动滑轮：滑轮中心是否移动齿轮组大齿轮带动小齿轮加速转速1：X 齿数X:1小齿轮带动大齿轮减速转速X:1 齿数1：X能量能量守恒定律：能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程重，能量总和保持不变。

全国青少年机器人技术等级考试（一级）实际操作考试试卷考生姓名：证件编号：□□□□□□□□□□□□□□□□□□一、考试说明1.请仔细阅读考试系统中的“实操试题说明”及“实操样例示意图”，采用最适合样例示意图的器材完成搭建。

2.模型搭建与试卷填写必须都完成，否则实操考试不通过。

二、作品简答1、为达到”搭建要求1”所搭建的模型需要具备的结构是（2分），影响模型稳定性的因素有哪些（至少2条）？（6分）2、写出本作品的搭建步骤？（6分）3、生活中还见过哪些类似结构的物体（至少3条）。

（6分）三、作品展示请在规定时间内，完成作品搭建调试，并将身份证件及作品置于以下虚线框中，由测评师现场拍摄照片。

整体框架(40分)表现形式(30分)简答(20分)完成时间(10分)合计评分(100分)测评师签字测评师拍摄作品照片时请将身份证件置于此框内测评师拍摄作品照片时请将作品置于此框内（如作品较大，请确保摆放位置不超出上边框及左边框）作品摆放位置上限作品摆放位置左限全国青少年机器人技术等级考试（一级）实际操作考试试卷考生姓名：证件编号：□□□□□□□□□□□□□□□□□□一、模型样例搅拌器二、作品简答（30分）1、请在下面写出模型名称以及用途？（5分）2、请写出该模型中蕴含的知识点？（25分）（1）齿轮传动的组成？（5分）（2）齿轮啮合的两种方式，写出模型中利用的一种特殊的齿轮？（5分）（3）什么是轮轴结构？（5分）在哪里用到？（2分）（4）此机构是加速还是减速结构？（2分）分析力是怎么通过手柄传递的？（6分）参考答案：简答題1、请在下面写出模型名称以及用途（5分）答：搅拌器，搅拌均匀，帮助我们把东西搅拌的更匀；2、请写出该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，25分）（1）齿轮传动的组成？（5分）答：齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮、机架组成。

（2）齿轮啮合的两种方式，写出模型中利用的一种特殊的齿轮？（5分）答：垂直啮合、水平啮合，冠齿轮。

2021年9月青少年机器人技术等级考试实际操作试卷（一级）含答案分数：100.00 题数：5一、模型认知（共4题，共20分）1. 下列选项在模型中出现的有那些？（）A、定滑轮B、动滑轮C、轮轴D、斜面题型：多选题答案：A|B|C难度：一般试题解析：2. 以下各项中可以增大该模型结构稳定性和放在地面上的稳定性的有哪些？（）A、机架多采用三角形结构B、机架多采用平行四边形结构C、增加底座的重量D、减小底座的重量题型：多选题答案：A|C难度：一般试题解析：3. 关于该模型中的滑轮组说法正确的有哪些？（）A、可省力B、可省力的作用距离C、可改变力的作用方向D、可以省功题型：多选题答案：A|C难度：一般试题解析：4. 以下关于模型手摇把手说法正确的有哪些？（）A、是变形的杠杆B、在该模型中相当于省力杠杆C、在该模型中相当于费力杠杆D、使用他的目的是为了省功题型：多选题答案：A|B难度：一般试题解析：二、实际操作（共1题，共80分）5.搭建说明：城市建设处处可以见到起重机，特点是：沿着向下的方向用很小的力就能把很重的物体提起来，下面请考生制作一个起重机。

搭建要求：（1）具备起重机大体框架；（2）具备能够改变力的方向，又能省力的装置；（3）有手摇部分的机械展示；（4）能够实现手摇动装置，最终使物体提升的效果。

案例样图：以下列举了相关器材模型样例，考生可任选其一作为参考。

器材说明：样例器材选自经中国电子学会评审通过的青少年机器人技术等级考试一级、二级适用器材。

仅供参考，不作为考试评审的唯一依据。

样例1样例2样例3样例4样例5样例6题型：简答题答案：难度：一般试题解析：。

全国青少年机器人技术等级考试一级手摇风扇模型
实操搭建图纸
一手动风扇简答
1.图中作品叫什么名称，有什么用途？答：风扇，天热借以生风取凉的用具。

用电或者手动驱动使扇叶进行转动，转化成自然风达到乘凉效果。

2.本作品中用到了什么原理？答：齿轮的二级加速。

3.您是如何实现齿轮二级加速过成的？答：用手摇动第一个大齿轮，带动小齿轮完成一级加速，在第一个小齿轮的同轴上在放置另一个大齿轮第二个大齿轮带动大二个小齿轮完成二级加速。

4.请描述此作品的搭建过程？答：搭建过程中先安装底座与支架，然后制作齿轮的二级加速，最后制作扇叶并安装在二级加速的从动轮上。

完成二级加速的手动风扇。

全国青少年机器人技术等级考试
一级秋千模型
实操搭建图纸
一秋千简单题
简答1.图中作品叫什么名称，有什么样的用途？答：图中作品叫秋千，主要是供人们休闲娱乐使用的器械，公园、学校或社区常见。

2.本作品运用了什么原理？答：本作品中用到了三角形的稳定性原理，三角形相比其他形状具有稳固、坚定、耐压等特点。

在关节处
我们使用了轴与圆孔的结合，减小运动过程中的摩擦力，保证了运动过程中的顺畅度。

3.请写出此原理一般在生活中的运用？答：三角形在埃菲尔铁塔、桁架桥、斜拉桥、钢轨、起重机、三角形吊臂、屋顶、篮球架、自行车、高压
线支架、衣架等方面有运用。

4.请描述此作品在运动过程中的能量转化？答：在运动过程中主要是重力势能和动能的转化。

当我们给了秋千一个力让其运动后，在最高点时它的重力势能最高，此时动能为零，在向下运动至最低点的过程中，重力势能逐渐减小动能逐渐增大，在最低点时重力势能最小，动能最大，从最低点向最高点
运动过程中，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，至最高点时动能降为零，重力势能变为最大。

往复运动。

全国青少年机器人技术等级考试师资培训一、二级理论及实操中国电子学会中国电子学会普及工作委员会全国青少年机器人技术等级考试工作办公室课程大纲一．一、二级标准解读二．机器人发展史三．重要机器人理论四．机械结构及模型五．考题解析六．考试一、全国青少年机器人技术等级考试标准V3.0.0一级、二级科目：机器人搭建、机器人常用知识。

形式：实操＋上机器材：一级考查结构件，二级考查结构件及可包含可控制电源通断的电池盒、电机及连接线等。

一级标准理论部分：1.了解主流的机器人影视作品及机器人形象2.会分辨稳定结构和不稳定结构3.会计算齿轮组的变速比例4.能够区分省力杠杆和费力杠杆5.能够区分那种滑轮会省力6.了解带传动和链传动各自的优缺点7.了解不同种类的齿轮实操部分：1.基本结构认知2.知道六种简单机械原理（杠杆，轮轴，滑轮，斜面，楔，螺旋）3.齿轮和齿轮比4.几种基本传动方式5.机器人常用底盘二级标准理论部分：1.了解中国及世界机器人领域的重要历史事件2.知道机器人领域重要的科学家3.知道重要的机器人理论及相关人物4.知道凸轮、滑杆、棘轮、曲柄等特殊结构在生活中的应用5.区分不同的曲柄连杆机构6.了解电机的工作原理7.了解摩擦力的产生条件和分类8.知道凸轮机构中从动件的运动轨迹实操部分：1.能够连接独立的电池盒、开关以及电机2.完成凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结构模型制作3.连接电机完成一定任务，完成旋转、往复、摇摆等动作三级-八级科目：电子电路搭建、机器人常用知识。

形式：实操+上机器材及软件：核心控制板：开源硬件控制板，包含硬件的原理图、引导程序（如果含）、操作系统（如果含）、开源的开发环境及源码。

目前支持的控制板种类及型号，请至官方网站查询。

电子部分：与核心控制板配套的电子元件或模块。

开发软件：能够完成开源硬件控制板程序开发的免费软件即可。

目前支持的软件种类及版本，请至官方网站查询。

三级理论部分1.知道电流、电压、电阻、导体、半导体等概念2.知道串联、并联的概念3.知道模拟量、数字量、I/O口输入输出等概念4.知道电子电路领域的相关理论及相关人物5.知道二极管的特性6.程序的三种基本结构7.能够绘制程序流程图8.能够应用图形化编程软件实操部分1.能够完成简单的串联、并联电路2.能够搭建不同的LED显示效果电路3.能够处理按键类型的开关输入信号4.能够使用光敏电阻搭建环境光线检测感应电路5.能够通过可调电阻控制LED的亮度变化6.能够控制蜂鸣器发声四级理论部分1.能够进行数学（加减乘除）、比较（大于小于等于）及逻辑（与或非）运算2.能够将数值在二进制、十进制和十六进制之间进行转换3.能够驱动电机或伺服电机运转4.能够利用已有的一些传感器功能函数5.能够通过编程实现选择结构和循环结构6.了解自律型机器人的行动方式7.知道细分领域的机器人理论及相关人物8.合理使用变量和自定义函数实操部分1.能够使用输出数字信号的传感器，如灰度传感器、接近开关、触碰传感器2.能够使用输出模拟量信号的传感器，如光线强度传感器3.能够使用输出数字脉冲信号的传感器，如超声波测距传感器、红外遥控信号接收传感器4.能够驱动电机或伺服电机运转5.能够进行数学（加减乘除）、比较（大于小于等于）及逻辑（与或非）运算6.灵活应用控制器I/O口实现数字量输出7.控制机器人平台移动8.能够利用三极管完成控制电路通断的电路9.实现简单的自律型机器人制作（比如简单避障、单线条巡线）10.能够通过编程实现选择结构和循环结构五级理论部分1.了解集成电路、微控制器领域的知名产品，重大工程项目。

全国青少年机器人技术等级考试
一级搅拌器模型
实操搭建图纸
一搅拌器简答
1.图中作品叫什么名称，有什么用途？答：搅拌器，主要起到搅拌物品的作用，主要运用搅拌鸡蛋，搅拌奶油等地方。

2.本作品中用到了什么原理？答：齿轮的二级加速，轮轴原理以及直角传动等原理。

3.请写出此模型如何实现直角传动的？答：依靠一个冠状齿轮和一个平齿轮进行啮合实现垂直传动。

4.请描述此作品的搭建过程？答：首先搭建一个框架，然后使用大齿轮带动冠状齿轮完成一级加速，在冠状齿轮的同轴放置一个大齿
轮在带动一个小齿轮完成二级加速，在最前端制作一个搅拌装置，作品完成。