内容正文:
第3节 机器人创新设计
目 录
CONTENTS
1
2
机器人创新设计的方法
机器人创新设计的要素
3
体验机器人创新设计
探究学习
学习目标:初步了解机器人创新设计的特点,进一步了解创新设计的方法。
学习感悟:创新是科学技术不断发展的原动力。
实践创作:制作实验设计书。
一、机器人创新设计的方法
创新方法来源于创新实践。一般,创新的方法有组合法、焦点法、辐射法、反演法、十二动词法等。运用这些方法对机器人的机械扩展、电子扩展、软件扩展以及传感器扩展进行创新设计,就可以设计出新的机器人。
例如,运用“组合法”将行走机器人、避障机器人与传统吸尘器组合,设计制造出保洁机器人,如图所示。保洁机器人可以轻松地钻到桌子、家具、沙发下面;能沿着墙边直线清扫;在遇到障碍物时,能绕行清扫。
保洁机器人
二、机器人创新设计要素
在进行机器人作品的创新设计时,我们要力求做到以下几点:
①突出主题性。
②体现一定的完整性。有完整翔实的研制报告与数据资料。
③体现科学性和创造性。有技术研究工作量。
④体现自主性。主要由自己独立完成。
⑤制作精致、外观新颖,如图所示为我国一名中学生研制开发的机器人,其制作工艺和整体设计比较新颖。
⑥要特别注意安全性。设计活动时不对周边人员构成威胁,不对环境造成破坏。
一名中学生研制开发的机器人
在2007年“RoboCup”世界杯青少年组中国赛区中,“舞蹈机器人”很有创意:让舞蹈机器人分别扮演孙悟空、唐僧、猪八戒、沙僧等形象,通过预先设置的程序,采取连锁命令的方式,使6个机器人分别采取不同的姿势翩翩起舞,上演了一场机器人版的皮影戏——《孙悟空大闹天宫》。
2012年第十二届中国青少年机器人创意设计大赛的获奖项目“乒乓陪练机器人”,不仅可以陪练球技,还可以控制发球的方向、速度、力量、落点等,并将球收起来,一次最多能收5个球。
机器人版皮影戏与乒乓陪练机器人
三、体验机器人创新设计
“智能家居”设计
为了让机器人走进人们的生活,给生活带来更多的便利,同学们在观察和学习已有实例的基础上,设计了一个“智能家居”,如图所示。
“智能家居”