内容正文:
机器人创新设计
学习目标:初步了解学生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源动力。
学习资源:光盘(各种视频资源)。
实践创作:制作实验设计书。
1. 机器人创新设计的方法
创新来源于创新实践。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
在遇到障碍物时绕行清扫。
2.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突出主体性。
②体现一定的完整性,有完整详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注重工艺制作整体的精致性,外观新颖,
如图为我国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。
2.机器人创新设计要素
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。
在2007年“Robo Cup”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,演出来一场机器人版皮影戏《孙悟空大闹天宫》。
2012年第十二届中国青少年机器人创意获奖项目“乒乓陪练机器人”,不
仅可以陪练球技,发球机器人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。
3.体验学生机器人创新设计
3.1“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
和学习已有实例基础上,设计了一个“智能家居”,如图所示,它主要由4个
创新点:
①光密码锁:在大门口安装了一个光敏传感器作为光密码锁,又制作了一把特
殊频率的光钥匙,并编制了相应的程序,只有用这把光钥匙对准光密码锁,门
才会自动打开。
②防盗报警:一旦有人非法入侵,就会发声并报警。
③智能收衣:智能晾衣架能根据天气(晴雨、晨昏)情况自动晾收衣服。
④跟踪太阳: