机器人技术等级考试一级理论知识点

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。

机器人一级考试知识点第一部分：机器人的相关知识：1.机器人的英文：Robot2.机器人三大定律：a)第一条：机器人不应伤害人类。

b)第二条：机器人必须服从人类的命令，与第一条违背的命令除外。

c)第三条：机器人应能保护自己，与前两条抵触者除外。

3.美国约瑟夫·英格伯格和德沃尔创造出第一台工业机器人，被称为工业机器人之父。

4.主流机器人的影像以及其中的机器人：《剪刀手爱德华》、《超能陆战队》、《变形金刚》、《机器人总动员》等5.机器人系统基本结构（只有三条）：机械部分、传感部分、控制部分。

6.2008年6月第12届机器人世界杯在中国举办。

7.恐怖谷理论：随着机器人的拟人程度增加，人类对它的好感度就会改变（反感）第二部分：书本知识一、基本结构：钉子、螺丝钉、螺丝杆、螺母、楔形（斜面）、螺丝刀、扳手的辨别二、秋千：运用了三角形的稳定性单摆原理（理解）高度：最低点→最高点→最低点速度：速度最大→速度为零→速度最大能量：动能最大→势能最大→动能最大（机械能永远不可能为0）单摆：单摆运动的周期T和摆幅以及物体的重量无关，与摆长和重力加速度g有关。

物体稳定性分析：1)与地面接触面积越大，物体越稳。

2)重心越低，物体越稳。

3)通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面上，则物体较稳，若在接触面外，物体不稳。

能量守恒：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中，能量的总和保持不变。

三、跷跷板杠杆原理（杠杆：能绕某支点转动的杆）给我一个支点，我就能撬起整个地球--阿基米德（F1×L1＝F2×L2）一边的重量X物体到支点的距离=另一边的重量X另一边物体到支点的距离。

支点到力的作用线的距离叫力臂（易错点）！杠杆分类（常见杠杆分类）：应用快速辨别：一般来说杠杆上徒手办的到的但是用杠杆办的更轻松就是省力杠杆四、搅拌器（打蛋器）齿轮和轮轴齿轮：是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件。

考级复习资料第一章、秋千1.1、秋千的起源远古时期我们的祖先为了谋生，需要依靠藤条的摇荡来上树或者跨越沟涧来采摘野果或猎取野兽。

春秋时期我国北方有了将绳索悬挂于木架下，下面装上踏板的秋千。

1.2认识几何图形1.2.1三角形：三角形的定义：三角形是由不在同一直线上的三条线段‘首尾’顺次连接所组成的封闭图形叫做三角形.三角形的特性：三角形具有稳定性、有着稳固、坚定、耐压的特点，不会发生形变三角形稳定性：任取三角形的两条边，两条边角度不变的情况下，在两条边的非公共端点连接第三条边。

〔1.与地面接触面积越大，物体越稳〕结构稳定性三原则〔2.重心越低，物体越稳〕〔3.通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面外，物体不稳〕一个结构是否稳定，除了考虑结构外，还要考虑放置的位置和物体的重心。

三角形稳定性的应用：如埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造1.2.2四边形四边形的特性：四边形以及以上在一定力量挤压下会发生形变，这就是多边形的不稳定性（伸缩性）四边形不稳定性的应用：如拉伸门等拉伸、折叠结构1.3能量转化一切物质道具有能量，能量以多种不同的形式存在，这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。

1.3.1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，而在转化和转移的过程中，能量的总和不变。

1.3.2能量转化图：1.4单摆：定义：摆动角度小于100的小幅度摆动，叫做单摆。

1.4.1秋千单摆能量分析1.4.2单摆周期性单摆运动的周期T和摆动的幅度以及小朋友的重量无关只与单摆的摆长L（秋千绳索的长度）和重力加速g有关（如果只是在地球上进行单摆运动的话，可以认为g也是个常量。

）1.4.3单摆周期计算公式第二章、跷跷板2.1跷跷板2.1.1跷跷板定义：跷跷板是一种基于杠杆原理的运动器具2.1.2跷跷板原理：应用了杠杆原理2.2杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆2.2.1杠杆原理：古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点，我就能撬起整个地球!2.2.2杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点通常用字母O来表示动力：使杠杆转动的力通常用F1来表示阻力：阻碍杠杆转动的力通常用F2来表示动力臂：从支点到动力作用线垂直距离通常用L1表示阻力臂：从支点到阻力作用线垂直距离通常用L2表示2.2.3杠杆分类：杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆省力杠杆：动力小于阻力、动力臂大于阻力臂（省力、但是费距离）设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆。

机器人一级考试知识点一鸣机器人教育第一部分：机器人的相关知识：1.机器人的英文：Robot2.机器人三大定律：a)第一条：机器人不应伤害人类。

b)第二条：机器人必须服从人类的命令，与第一条违背的命令除外。

c)第三条：机器人应能保护自己，与前两条抵触者除外。

3.美国约瑟夫·英格伯格和德沃尔创造出第一台工业机器人，被称为工业机器人之父。

4.主流机器人的影像以及其中的机器人：《剪刀手爱德华》、《超能陆战队》、《变形金刚》、《机器人总动员》等5.机器人系统基本结构（只有三条）：机械部分、传感部分、控制部分。

6.2008 年6月第12 届机器人世界杯在中国举办。

7.恐怖谷理论：随着机器人的拟人程度增加，人类对它的好感度就会改变（反感）第二部分：书本知识一、基本结构：钉子、螺丝钉、螺丝杆、螺母、楔形（斜面）、螺丝刀、扳手的辨别二、秋千：运用了三角形的稳定性单摆原理（理解）高度：最低点→最高点→最低点速度：速度最大→速度为零→速度最大能量：动能最大→势能最大→动能最大（机械能永远不可能为0）单摆：单摆运动的周期T和摆幅以及物体的重量无关，与摆长和重力加速度g有关。

物体稳定性分析：1)与地面接触面积越大，物体越稳。

2)重心越低，物体越稳。

3)通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面上，则物体较稳，若在接触面外，物体不稳。

能量守恒：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中，能量的总和保持不变。

三、跷跷板杠杆原理（杠杆：能绕某支点转动的杆）给我一个支点，我就能撬起整个地球--阿基米德（F1×L1＝F2×L2）一边的重量X物体到支点的距离=另一边的重量X另一边物体到支点的距离。

杠杆分类（常见杠杆分类）：应用快速辨别：一般来说杠杆上徒手办的到的但是用杠杆办的更轻松就是省力杠杆四、搅拌器（打蛋器）齿轮和轮轴齿轮：是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件。

一级目录目录第一章：一级标准第二章：机器人第三章：基本结构第四章：能量守恒第五章：杠杆原理第六章：齿轮第七章：滑轮第八章：做功第九章：传动链一级标准理论1. 了解主流的机器人影视作品及机器人形象2. 掌握稳定结构和不稳定结构的特性3. 掌握齿轮组变速比例的计算4. 熟练区分省力杠杆和费力杠杆5. 熟练区分哪种滑轮会省力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1. 基本结构认知，了解重心和重力的概念2. 掌握六种简单机械原理（杠杆，轮轴，滑轮，斜面，楔，螺旋）3. 了解齿轮和齿轮比的概念4. 了解链传动和带传动的概念5. 了解机器人常用底盘（轮式及履带）机器人机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。

它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

科幻小说中提出“机器人三大定律”：第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而袖手不管第二定律：机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外第三定律：机器人在不违反第一、第二定律的情况下要尽可能保护自己的生存。

练习基本结构结构结构体：为了实现某种功能而建造的物体叫做结构体。

基本工具介绍：钉子、螺丝、螺丝钉、螺丝杆、螺栓、斜面、楔形、螺旋、螺丝刀、扳手等。

斜面：指与水平方向不为零的夹角的平面。

斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物的困难，省力但是费距离。

斜面的工作原理：斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力越大，但费距离。

斜面与平面的倾角越大，斜面较短，则省力越小，但省距离。

楔形楔形：楔是斜面的应用，原指上厚下薄的小木橛，在结构中表示一头尖一头稍粗的物品。

生活中常见的应用为斧子，钉子等。

螺旋螺旋：螺旋是一种简单机械，是斜面的变形。

生活中常见的应用为螺丝钉、螺旋桨、压榨机等。

稳定稳定性分析：每个物体都是由简单的图形构成的，也就是说物体的每个面都是由圆，三角形，四边形和多边形构成的。

机器人等级考试一、二级各章节考点整理一级：第一课：基本结构知识点：钉子：1、尖头状硬金属锤子：1、钉钉子的工具；2、把手和锤头组成；3、锤头有羊角、楔形等形状螺丝：1、有斜面螺旋纹路；2、螺丝钉头部为尖的，称木螺丝；3、螺丝杆头部为平，称机螺丝；4、螺丝杆和螺母配套使用楔和螺旋：1、楔是斜面，为一头尖一头粗的物品；2、螺旋由阿基米德发现螺丝刀和扳手：1、螺丝刀用于拧螺丝，分为一字和十字；2、扳手用来固定螺母。

第二课：秋千知识点：结构稳定：1、三角形较稳定，四边形易变形；2、拉伸门中是四边形3、三角形固定所以稳定稳定的原则：1、地面接触面积大；2、重心低；3、重心垂线经过接触面能量转化：1、能量守恒：能量总和不变；2、动能：速度越快，动能越大；3、重力势能：高度越高，重力势能越大；单摆：1、等时性：单摆幅度<100，周期不变；2、摆长L越长，摆动周期T越长；3、伽利略发现了单摆现象第三课：跷跷板知识点：杠杆原理：1、动力X动力臂=阻力X阻力臂；2、支点：杠杆绕着转动的固定点3、杠杆五要素:动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点杠杆分类：1、等臂杠杆:动力臂=阻力臂，动力=阻力，如跷跷板、天平；2、省力杠杆:动力臂>阻力臂，省力，费距离，胡桃钳、门把手、扳手、指甲刀；3、费力杠杆:动力臂<阻力臂，费力，省距离，镊子、钓鱼竿、筷子；第四课：搅拌器知识点：齿轮：1、概念：轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件；2、相互啮合的齿轮，轮齿大小一样；3、齿轮啮合方式分为：平行啮合和垂直啮合。

轮轴：1、概念：中外环的轮，内环的轴，能够绕共同轴线旋转；2、动力点在轮上，轮轴为省力杠杆，动力点在轴上为费力杠杆；3、轮轴半径越大，省力杠杆约省力，费力杠杆约省距离齿轮的种类：1、可分为平齿轮、冠齿轮和蜗轮2、冠齿轮的轮齿在端面3、蜗轮和蜗杆一起使用，蜗杆带动蜗轮，蜗轮不能带动蜗杆第五课：奇怪的时钟知识点：齿轮加减速：1、小齿轮带动大齿轮属于减速装置，大齿轮带动小齿轮属于加速装置2、如果齿轮齿数比为1:3，那么转速比为3:1，齿数比和转速比相反齿轮传动：1、角速度：每秒转过的角度2、线速度：每秒转过的长度3、转速：每秒转过的圈数4、齿轮啮合，线速度相同，转速比为齿数比的反比5、同轴传动，角速度相同，转速比为1:1第六课：起重机知识点：定滑轮：1、中心轴固定；2、改变力的方向，不改变力的大小；3、实质为等臂杠杆；动滑轮：1、中心轴不固定；2、不改变力的方向；3、改变力的大小，增加施力的距离，省一半的力，增加一倍距离4、实质为省力杠杆；滑轮组：1、多个定滑轮和动滑轮组成2、既能改变力的大小，也能改变力的方向3、若滑轮组动滑轮上的绳子数量为n，力为物体重量的1/n，距离为原来的n倍起重机历史：1、古罗马维特鲁维斯描述起重机械；2、英国瓦特发明蒸汽机；3、英格兰伦尼建造蒸汽起重机4、英国阿姆斯特朗改造水力起重机第七课：烤肉架知识点：齿轮传动：1、相互啮合齿轮转动方向相反，和同一齿轮啮合的齿轮转动方向相同；2、齿轮并排依次啮合，直接比较主动轮和输出轮齿轮比，传动比是反比；齿轮传动优点：1、可以准确无误地传递动力；2、齿轮传动力大；3、结构紧凑，折佣与近距离传动；齿轮传动缺点：1、噪音大；2、易损坏；第八课：手动风扇知识点：风扇历史：1、詹姆斯拜伦发明机械风扇2、法国人约瑟夫发明用齿轮链条装置传动的机械风扇3、美国人舒乐发明电风扇传动力：加速装置，传动力变小，减速装置，传动力变大功率：1、概念：功率是单位时间内所做的功，用P表示，单位是瓦特。

精品文档一、秋千：三角形的稳定性单摆原理最高点最高点高度：最低点→最高点→最低点最低点速度：速度最大→速度为零→速度最大能量：动能最大→势能最大→动能最大能量守恒：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中，能量的总和保持不变。

金字塔、梯子、自行车撑；摆钟L1L2 二、跷跷板杠杆原理（杠杆：能绕某支点转动的杆） F1 F2 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（ F1×L1＝F2×L2）分类条件力特点应用省力杠杆L1<L2 F1>F2 省力，费距离指甲刀、千斤顶、扳手、起子费力杠杆L1>L2 F1<F2 费力，省距离镊子、钓鱼竿、筷子等臂杠杆L1=L2 F1=F2 不省力，不费天平、跷跷板距离三、搅拌器（打蛋器）齿轮和轮轴齿轮：是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件。

分为：平齿轮、冠齿轮、涡轮平行啮合：转动方向相反，力的方向不变垂直啮合：改变转动方向，改变力的方向大轮带小轮是加速齿轮装置；小轮带大轮是减速齿轮装置。

轮轴：能绕共同轴线旋转的机械，实质是能够连续旋转的杠杆。

摇把、四、奇怪的时钟轮轴、齿轮组角速度：圆周运动中在单位时间内转过的弧度，即齿轮每秒转动的角度。

线速度：圆周运动中在单位时间内转过的曲线长度。

转速：圆周运动中在单位时间内转过的圈数。

五、起重机滑轮：由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和过圆盘的柔索组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械。

定滑轮：中心轴的位置固定不变的滑轮，可以改变力的方向，不改变力的大小，施力端和物体移动的距离相同。

定滑轮实质是等臂杠杆。

动滑轮：中心轴的位置随着被拉物体一起移动的滑轮，既能改变力的方向也能改变了的大小，实质是一个省力杠杆。

起重机、国旗杆、辘轳、吊臂六、烧烤架轮轴、齿轮组两齿轮平行啮合：转动方向相反啮合齿轮的速度比是其半径比的反比。

一级考试培训教案一、考试培训的目的让学生更系统、更有计划性地学习并掌握知识，学习知识是第一位，考试是第二位。

二、培训知识点1、机器人常识（1）机器人历史事件及重要理论（时间、地点、人物、事件）（主要以记忆为主）古代机器西周、木头伶人、中国记载最早的木头机器人雏形公元前2世纪、亚历山大时代的古希腊人、最原始的机器人——自动机汉代、张衡、地动仪和计里鼓车后汉三国时期、诸葛亮、“木牛流马”机器人的产生1920年、捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克、《罗萨姆的万能机器人》、Robot一词从此之后机器人在历史舞台上拉开序幕1939、美国西屋电器公司、家用机器人1942、美国阿西莫夫、科幻小说提出“机器人三大定律”、三大定律是什么1、2、31948、诺伯特·维纳、《控制论》、率先提出以计算机为核心的自动化工厂1954、美国乔治·德沃尔、制造出第一台可编程的机器人1959、美国英格伯格和德沃尔、制造出第一台工业机器人1966、斯坦福大学、谢克机器人、第一台移动机器人1969、日本、恐怖谷理论、内容是什么国际机器人比赛：机器人世界杯RobotCup和微型机器人世界杯足球比赛FIRA机器人的三代发展：第一代机器人：“示教再现”机器人（工业机器人）第二代机器人：感知型机器人第三代机器人：智能机器人（2）主流机器人影视及形象（主要以记忆为主）（3）机器人定义及组成（结合一些认知的机器人造型讲解）2、基础结构认知三角形有着稳固、坚定、耐压的特点。

举例：三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、刚架桥等一个结构是否稳定，除了考虑结构外，还要考虑放置的位置和物体的重心：（1）与地面接触面积越大，物体越稳定（2）重心越低，物体越稳定（3）通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面上，则物体较稳；如果在结仇面外，物体不稳3、力的基础认知（1）力的效果改变物体的运动状态（速度）改变物体的形状（2）力的三要素大小、方向、作用点（3）二力平衡运动状态不发生改变：静止或者匀速直线运动平衡条件：两个力大小相同，方向相反，同一个物体，同一直线（4）常见力的介绍重力定义：由于地球的吸引而受到的力重心：重力作用点重力方向：竖直向下摩擦力定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力静摩擦力和滑动摩擦力4、简单机械（1）斜面斜面与平面倾角越小，斜面越长，省力越大，但费距离，斜面与平面倾角越大，斜面越短，省力越小，但省距离举例：盘山公路、搬运滚筒、螺丝钉、斜面传送带等（2）楔形举例：斧头、钉子（3）螺旋阿基米德螺旋（4）杠杆阿基米德：给我一个支点，我能撬起整个地球定义：能绕某一固定点转动的杆支点：固定点一边的重量*物体到支点的距离=另一边的重量*另一边物体到支点的距离五要素：动力、动力臂、支点、阻力、阻力臂杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆生活杠杆的应用、举例（5）滑轮（结合图形讲解）定滑轮（等臂杠杆）：改变力的方向、不改变力的大小、施力端运动距离和物体上升距离相同动滑轮（省力杠杆）：不改变力的方向、改变力的大小、施力端运动距离和物体上升距离的二倍滑轮组：既可以改变力的方向，又能省力，但是费距离；绳子绕过动滑轮几段绳子，提起物体所用的力就是总重的几分之一。

一级标准科目：机器人搭建、机器人常用知识形式：机器人搭建采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上机考试形式器材：结构件：能够满足考试要求的结构件均可考核内容：(一)实践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.传动链5.机器人常用底盘(二)知识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一．机器人常识1. 机器人历史事件及重要理论古代机器。

机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。

然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。

人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。

机器马车。

西周时期，中国的能工巧匠偃师用动物皮、木头、树脂制出了能歌善舞的伶人，这是中国最早记载的木头机器人雏形。

公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人──自动机。

它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。

汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。

计里鼓车每行一里，车上木人击木马车鼓一下，每行十里击钟一下。

后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。

机器人的产生1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中，根据Robota和Robotnik两个单词，创造出了“Robot”机器人这个词。

从此之后机器人在历史舞台上拉开了序幕。

1939年，美国西屋电气公司制造出家用机器人，它由电缆控制，可以行走，会说话，甚至可以抽烟，让人们对家用机器人更加憧憬。

1942年，美国 科幻巨匠阿西莫夫 在的科幻小说中提出“机器人三大定律”：1.机器人不应伤害人类；2.机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；3.机器人应能保护自己，与前两条条相抵触者除外。