乐高课件 机械狗 电机 齿轮 张嘴 摇尾巴 小颗粒

乐高机器人---运动篇8.1简介灵活的思维造就出了许许多多的机器人，运动使创造物获得了生命，带来无限的乐趣，同时也对自己的创造力进行了挑战。

大多数运动机器人都属于轮子型与腿型机器人。

虽然轮子在光滑的表面很有效，但是在凹凸不平的地面上运动，腿提供了更有力的方式。

底盘结构是为了突出显示它们的传动系统和连接情况，因此，在实际搭建中还需对此结构加固。

8.2简单的差动装置机器人具有很多优点（尤其具有简单性），至少在乐高的可移动机器人中常用到此结构。

差动装置由机器人两边两个平行的驱动轮构成，单独提供动力，另外有一个或多个轮脚（万向轮）用于支撑重量并不是没有作用（图8.1）。

注意我们称这个装置为差动装置是因为机器人的运动矢量是由两个独立部件产生的（它与差速齿轮没有关系，此装置上没有使用差速齿轮）。

当两个驱动轮以相同方向、相同速度转动时，机器人作直线运动。

如果两个轮子转动速度相同，但方向相反时，机器人会绕着连接两轮线段的中心点旋转。

根据轮子不同的转向，表8.1列出了机器人的不同运动状态。

图8.1简单差动装置表8.1 轮子不同的旋转方向产生不同的运动状态组合不同方向和速度，机器人可以做任意半径的旋转。

因为它的灵活性、及原地旋转的功能成为许多工程的教学器具。

另外，由于它很容易实现，所以乐高有一半以上的运动机器人属于此结构。

假如你想跟踪机器人的位置，那差动装置又是比较好的选择，仅仅需要简单的数学知识。

这种结构只有一种弊端：它不能保证机器人笔直的运动，因为两个马达的功效总有差别，一个轮子会比另外一个轮子转动的快一点，因此使得机器人略微偏左或偏右。

在某些应用中这中情况不会有问题，可以通过编程来避免，比如使机器人沿线走或在迷宫中寻找路线行走，但是让机器人在空地上走直线恐怕不行。

使用简单差动装置有许多方法可以保持直线行走，最简便的方式是选择两个速度相近的马达。

如果你有两个以上的马达，尽量找两个速度最匹配的马达，这种方式也不能确保机器人走直线，但至少能减小走偏的情况。

乐高齿轮基础教程乐高齿轮是乐高积木系统中的重要组件之一、它们可以用于创造各种机械结构以及实现各种运动。

本教程将介绍乐高齿轮的基础知识和使用方法。

第一部分：乐高齿轮的类型乐高齿轮有多种类型，每种类型都有不同的功能和用途。

以下是一些常见的乐高齿轮类型：1.标准齿轮：标准齿轮是最常见的齿轮类型。

它们有不同的大小和齿数，可以用于传递运动和力量。

2.错位齿轮：错位齿轮由两个大小不一的齿轮组成，齿数也不同。

它们可以改变轴的速度和方向。

3.斜齿轮：斜齿轮有斜齿，它们可以将运动从一个平面传递到另一个平面，同时改变传递的方向。

4.渐开线齿轮：渐开线齿轮是一种特殊类型的斜齿轮，它们提供更平滑和高效的传动。

第二部分：乐高齿轮的使用方法乐高齿轮可以与其他积木部件结合使用，创造各种机械结构。

以下是一些常见的使用方法：1.传递运动和力量：乐高齿轮可以用于传递代谢能量和力量。

通过连接和旋转齿轮，可以将运动从一个轴传递到另一个轴，同时改变其速度和方向。

2.改变速度和方向：通过使用不同大小和齿数的齿轮，可以改变轴的速度和方向。

较小的齿轮会使轴快速旋转，而较大的齿轮会使轴缓慢旋转。

错位齿轮可以改变轴的方向。

3.实现复杂的机械运动：乐高齿轮可以使用在复杂的机械结构中，如车辆或机器人。

通过组合不同类型的齿轮，可以实现各种各样的机械运动，如转动、摆动和抬升等。

第三部分：乐高齿轮的挑战和技巧使用乐高齿轮可能会遇到一些挑战和技巧。

以下是一些常见的挑战和技巧：1.齿轮的间隙：齿轮之间需要一定的间隙，以确保它们之间的顺畅运动。

使用正确的连接方法和合适的齿轮尺寸可以帮助减少齿轮之间的间隙。

2.轴的定位：在将齿轮连接到轴上时，务必确保轴的定位正确。

不正确的定位可能导致齿轮之间的不顺畅旋转。

3.齿轮的选择：选择合适的齿轮是非常重要的。

根据需要的运动速度和力量，选择适合的大小和齿数的齿轮。

总结：。

乐高齿轮基础教程 Revised by Chen Zhen in 2021乐高齿轮基础教程标签：分类：从根本上说，齿轮是将旋转运动从一根轴传递到另一根轴的装置。

某些形式的齿轮也可以将旋转运动转化成直线运动。

在工业应用中，有几十种不同形式的齿轮，其中的一些在乐高中被复制出来。

乐高齿轮的出现，实际上比科技系列（Technic）和专家搭建系列（Expert Builder Line）还要早，可以追溯到上个世纪60年代的奇丽齿轮套装（Samsonite gear wheels）。

下面介绍下各种不同齿轮的功能和用法。

齿数比看最简单的例子，如果一对齿轮的齿数相同，输入轴和输出轴会以同样的速度转动。

事实上，在大多数情况下，齿轮的作用是在保证优越的机械性能下改变各个轴的速度。

就像在乐高中用的简单齿轮一样，只要数出每个齿轮的齿数，用输出齿轮的齿数除以输入齿轮的齿数，我们就能计算出齿数比。

例如，输入齿轮是8个齿、输出齿轮是24个齿，那么齿数比就是24/8=3。

标准表达方法是用与1相比较的带分号表达式，写成3:1。

齿数比3:1是什么意思呢首先，这是轴的转速比，齿数少的齿轮转的更快些，在这个例子里，8齿齿轮的速度是24齿齿轮的3倍。

其次，扭矩比与齿数比是反比例关系，在这个例子里，8齿齿轮的扭矩是24齿齿轮的1/3。

当你使用齿轮提高转速时，扭矩会减小，这叫做“齿轮增速”，可以用这种方式来保护下游的组件，使其免受电机大扭矩的冲击。

当使用齿轮降低转速时，扭矩会增大，这叫做“齿轮减速”，可以使用这种方法利用小电机或曲柄来提升重物。

有时，你也会选择既不增速、也不减速，只是使用齿轮将扭矩从一点传递到另一点，在这一过程中转速和扭矩都不会发生变化。

直齿轮直齿轮用于两根平行的轴上。

在下面的动画演示中，安装在绿色轴上的灰色齿轮是驱动轮，安装在黄色轴上的红色齿轮是从动轮。

注意看，这两个齿轮的的速度比是3:2，这和它们的齿数比24:16是一样的。

课 程 前 言随着社会的发展，国家对幼儿的科学素质教育关注越来越多。

在《幼儿园教育纲要》中，提出了科学素质是现代社会的公民和未来新世纪人才必备的素质之一，而科学素质的培养，需要从幼儿开始。

幼儿科学教育的目标，是激发幼儿的好奇心和探索欲望，培养初步的科学素质。

幼儿科学教育受到两个重要因素的影响。

一是幼儿的年龄特征。

科学教育必须以幼儿身心发展的实际水平、需要和可能为基础。

基于此，使得幼儿的科技教育的独特性主要表现为主题生活性和游戏性。

二是社会发展对幼儿科学教育提出的要求。

幼儿的科学教育主要是在拥有合理知识结构的基础上，培养幼儿对科学的主动探索精神，使幼儿具备对科学知识的独特理解和运用科学知识来创造性地解决问题的能力，并且初步获得探索世界的科学方法、技能等。

在科学教育的过程中，发展孩子们的创造力、动手能力；培养孩子们对周围世界的好奇心和对科学知识的兴趣，并在活动中获得愉快的情感体验；锻炼思考、表达、交流的能力，获得正确与他人交往、合作、分享的意识；获得体智德美各方面的和谐发展。

幼儿作为幼儿科学素养培养的重要人群，需要不断创新科学教学方法和科学教育工具，让孩子体验科学带给人类生活的变化，从而在心中种下科学的种子。

课程介绍：亲爱的老师们：欢迎使用高手俱乐部针对五到六岁儿童的课程。

本系列课程激发孩子们探索周围生活中有关机械装置的兴趣，通过自己动手搭建，获得与机械、物理知识有关的感知能力，如滑轮，杠杆，齿轮等，培养孩子们科学探究的精神，团体合作能力，测量、语言表达能力，以及注意力、毅力、耐心和坚韧性等。

让孩子们把课堂中所学的发散到更广阔的生活，激发他们探讨周围生活中科学知识的兴趣，体验科技带给人类生活的巨大变化。

该课程分为上、下两册，共为教师设计了24个活动主题。

幼儿园可以按照兴趣班的24个课时来上，如果想增加更多的课时，每个活动后面都有后续活动，老师也可以根据自己的经验或心得组织更多的活动主题。

上课前的准备工作1、熟悉课程的每一个活动，并回顾一下我们所给的课程介绍。

8+ 动力机械Ⅱ课程介绍：《动力机械Ⅱ》是对《动力机械Ⅰ》中知识点的深入，并将其更广泛地应用到现实生活中去。

该课程需要孩子在掌握齿轮、杠杆、滑轮、轮轴的基础上，综合应用，解决一些生活中的实际问题。

从而进一步理解这些物理知识，以及他们是如何改变我们的生活。

如何组织活动熟悉乐高教育理念的4个C，能帮助你更好地组织每个活动。

-Connect 联系10’➢可以通过展示图片，讲述故事，给孩子一个故事背景；➢在故事背景下，引出搭建主题；➢根据孩子们的兴趣或实际需要出发，找到帮助孩子思考的方式。

-Construct 建构15’➢培养孩子先思考，后动手的习惯，并让他们明白：设计是为了更好的搭建；➢让孩子们搭建相应的模型；➢搭建的方式很多，不要扼杀孩子的想象力；➢当孩子们遇到困难时，给他们提供一些帮助。

-Contemplate 反思5’➢通过对作品的反复测试，让孩子发现问题，并改进作品。

-Continue 延续10’➢根据孩子的能力，给出难度适宜的挑战任务教参中所标明的每个C的时间部分只是一个参考。

老师们可根据每个班级学员的实际需要和兴趣作适当的调整。

如果时间不够，来不及反思和延续，那么你也可以根据实际情况，留到下一次上课时再继续，或者让他们课后（或回家）完成。

课后交流：每一次课程的最后，我们会鼓励孩子主动和家长交流，炫耀自己搭建的作品，说说这节课上学到的知识、遇到的困难，并介绍一下设计理念。

作为老师，我们需要在孩子交流完之后，简要地和向家长描述一下这节课的内容，并点评每一位孩子在课上的表现。

课后交流非常重要，它不仅能够非常好地维护老师与家长之间的关系，还能够让家长们了解自己孩子的成长过程。

使用的器材：科技套装9686目录01.折叠椅学习目标：1. 知道三角形与四边形在结构中的不同；2. 体会三角形结构的稳固性；3. 了解三角形结构在现实生活中的应用；4. 利用三角形结构，搭建一张结实的躺椅。

所需材料：9686词汇三角形、四边形、稳固、折叠、椅子联系：1. 我们生活中有很多不同种类的椅子，他们都是什么样的？2. 什么样的椅子比较舒服？3. 什么样的椅子比较结实？4. 怎样能使椅子又结实又舒服？建构：1. 搭建一张躺椅；2. 利用三角形的结构，增加躺椅的坚固性；3. 改变躺椅的结构，使其能够折叠。