人形机器人(课堂PPT)
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人形机器人第四节课一,科普知识(40分钟)1,人体骨骼组成人体共有206块骨骼,分为颅骨、躯干骨和四肢骨3个大部分。
其中,有颅骨29块、躯干骨51块、四肢骨126块。
儿童的骨头实际上应是217~218块,初生婴儿的骨头多达305块,因为:儿童的骶骨有5 块,长大成人后合为1块了。
儿童尾骨有4~5块,长大时也合成了1块。
儿童有2块髂骨、2块坐骨和2 块耻骨,到成人就合并成为2块髋骨了。
这样加起来,儿童的骨头要比大人多11~12块。
2,人体各部位名称3,人体运动学原理(本课只讲解第一部分内容,即人体机械运动的特点,余下内容以后课次会逐一讲解一部分)人体机械运动的特点:人体机械运动受人的意识支配,是思维这一高级运动的外部表现和直接目的,因此具有高级运动的本质;人体机械运动将受到中枢神经系统等生物学因素的控制、调节和制约。
由于人体结构是多环节的链式机构,因此人体机械运动将表现出多样性和复杂性,为了达到预定目标所进行的运动方式并不是唯一的。
同时,人体在运动过程中,既受到自身生物学因素的制约,又受到力学因素和运动规律等的制约。
因此,在体育运动中,存在着合理的和最佳的人体机械运动形式,即合理的动作技术原理和最佳运动技术。
1、运动的相对性:自然界中所有的物体都是不断运动和变化的,运动是绝对的。
对于同一物体的运动,参考系的选取不同,对它运动的描述也不同,即在不同的参考系中,对同一物体的运动具有不同的描述,这一事实称为运动的相对性。
2、人体的运动形式:人体是非常复杂的,人体的运动也是复杂的。
如果将人体进行不同的简化(即质点或刚体),那么人体的运动形式将不同。
将人体简化为质点,人体的运动形式有直线运动(包括匀速直线运动和变速直线运动),曲线运动(包括斜抛运动和圆周运动);将人体简化为刚体,人体的运动形式有平动、转动和复合运动(平面运动)三种。
3、人体运动学特征量(参数):就是人体或人体标志点的运动时间、空间位置,速度、加速度,人体各环节的转动角度,角速度,角加速度等物理量。
人形机器人第三节课一,科普知识(30分钟)马达的发展历史直流电机的产生与形成1820年丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted, 1777-1851)发现了电流磁效应:将导线的一端和伽伐尼电池正极连接,导线沿南北方向平行地放在小磁针上方,当导线另一端连接到负极时,磁针立即指向东西方向。
把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁极之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样偏转随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律。
1821年9月法拉第发现通电的导线能绕永久磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动,第一次实现了电磁运动向机械运动的转换,从而建立了电动机的实验室模型,被认为是世界上第一台电机,其原理如图1所示,在一个盘子内注入水银,盘子中央固定一个永磁体,盘子上方悬挂一根导线,导线的一端可在水银中移动,另一端跟电池的一端连接在一起,电池的另一端跟盘子连在一起,构称导电回路,载流导线在磁场中受力运动。
1822年,法国的阿拉戈盖吕萨克发明电磁铁,即用电流通过绕1线的方法使其中铁块磁化。
1825年,斯特企(W.sturgeon)用16圈导线制成了第一块电磁铁。
1829年,美因电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新,绝缘导线代替裸铜导线,因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。
由于导线有了绝缘层,就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起,由于线圈越密集,产生的磁场就越强,这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。
到了1831年,亨利试制出了一块更新的电磁铁,虽然它的体积并不大,但它能吸起1吨重的铁块。
1826年德因G.S欧姐提出电路实验定律一一欧姐定律。
1831年,法拉第发现了电磁感应现象之后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台真正意义上的电机-法拉第圆盘发电机。
亨利的电动机的重要意义在于这是第一次展示了由磁极排斥和吸引产生的连续运动,是电磁铁在电动机中的真正应用1832年,斯特金发明了换向器,据此对亨利的振荡电动机进行了改进,并制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。