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1、機(jī)械及模型（二級(jí)）1PPT課件智能育人 非凡未來(lái) 目錄第一章：二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)第二章：機(jī)器人發(fā)展第三章：力第四章：棘輪機(jī)構(gòu)第五章：曲柄機(jī)構(gòu)第六章：皮帶傳動(dòng)第七章：凸輪機(jī)構(gòu)第八章：連桿機(jī)構(gòu)第九章：間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2PPT課件智能育人 非凡未來(lái) 第一章：二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)科目：機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建、機(jī)器人常用知識(shí)。形式：機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建采用實(shí)際操作的形式，機(jī)器人常用知識(shí)采用上機(jī)考試形式。(一)實(shí)踐部分1.熟練連接獨(dú)立的電池盒、開(kāi)關(guān)以及電機(jī)2.了解凸輪、滑桿、棘輪、曲柄、連桿等特殊結(jié)構(gòu)3.掌握電機(jī)的應(yīng)用，能夠連接電機(jī)完成一定任務(wù)，完成旋轉(zhuǎn)、往復(fù)、搖擺等動(dòng)作。3PPT課件智能育人 非凡未來(lái)(二)理論部分1.了解中國(guó)及世界機(jī)器人領(lǐng)域的重

2、要?dú)v史事件2.了解機(jī)器人領(lǐng)域重要的科學(xué)家3.了解重要的機(jī)器人理論及相關(guān)人物4.掌握凸輪、滑桿、棘輪、曲柄、蝸輪蝸桿等特殊結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用5.掌握如何區(qū)分不同的曲柄連桿機(jī)構(gòu)6.了解電機(jī)的工作原理7.了解摩擦力的產(chǎn)生條件和分類(lèi)8.了解凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)軌跡4PPT課件智能育人 非凡未來(lái) 第二章：機(jī)器人發(fā)展大千世界，萬(wàn)事萬(wàn)物都遵循著從無(wú)到有的，從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展規(guī)律，機(jī)器人也不例外。5PPT課件智能育人 非凡未來(lái)古代機(jī)器。機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的問(wèn)世都是近幾十年的事。然而人們對(duì)機(jī)器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類(lèi)希望制造一種像人一樣的機(jī)器，以便代替人類(lèi)完成各種工作

3、。西周時(shí)期，中國(guó)的能工巧匠偃師用動(dòng)物皮、木頭、樹(shù)脂制出了能歌善舞的伶人，這是中國(guó)最早記載的木頭機(jī)器人雛形。公元前2世紀(jì)，亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人自動(dòng)機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像，它可以自己開(kāi)門(mén)，還可以借助蒸汽唱歌。6PPT課件智能育人 非凡未來(lái)漢代，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀，而且發(fā)明了計(jì)里鼓車(chē)。計(jì)里鼓車(chē)每行一里，車(chē)上木人擊木馬車(chē)鼓一下，每行十里擊鐘一下。后漢三國(guó)時(shí)期，蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”，并用其運(yùn)送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭(zhēng)。7PPT課件智能育人 非凡未來(lái)機(jī)器人領(lǐng)域重要的科學(xué)家、理論及相關(guān)人物：1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷爾恰佩克在他的科

4、幻小說(shuō)羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人中，根據(jù)Robota和Robotnik兩個(gè)單詞，創(chuàng)造出了“Robot”機(jī)器人這個(gè)詞。從此之后機(jī)器人在歷史舞臺(tái)上拉開(kāi)了序幕。1939年，美國(guó)西屋電氣公司制造出家用機(jī)器人，它由電纜控制，可以行走，會(huì)說(shuō)話，甚至可以抽煙，讓人們對(duì)家用機(jī)器人更加憧憬。8PPT課件智能育人 非凡未來(lái)1942年，美國(guó)科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小說(shuō)中提出“機(jī)器人三大定律”：1.機(jī)器人不應(yīng)傷害人類(lèi)；2.機(jī)器人應(yīng)遵守人類(lèi)的命令，與第一條違背的命令除外；3.機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與前兩條條相抵觸者除外。這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)則。9PPT課件智能育人 非凡未來(lái)1

5、948年諾伯特維納出版控制論，闡述了機(jī)器中的通信和控制機(jī)能與人的神經(jīng)、感覺(jué)機(jī)能的共同規(guī)律，率先提出以計(jì)算機(jī)為核心的自動(dòng)化工廠。1954年美國(guó)人喬治德沃爾制造出世界上第一臺(tái)可編程的機(jī)器人并注冊(cè)了專(zhuān)利。這種機(jī)械手能按照不同的程序從事不同的工作。1959年美國(guó)發(fā)明家約瑟夫英格伯格和德沃爾制造出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。隨后，成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠Unimation公司。約瑟夫英格伯格被稱(chēng)為“工業(yè)機(jī)器人之父”。1966年斯坦福大學(xué)人工智能研究中心發(fā)明了謝克機(jī)器人（ShakeTheRobot），它是第一臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人，它被賦予了有限的觀察和環(huán)境建模能力，控制它的計(jì)算機(jī)要填滿(mǎn)整個(gè)房間。1969年日本的機(jī)器

6、人專(zhuān)家森昌出了“恐怖谷理論”：人形玩具或機(jī)器人的仿真度越高，超過(guò)95%人們?cè)接泻酶?，但?dāng)超過(guò)一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，這種好感度會(huì)突然降低，越像人越反感恐懼，直至谷底，稱(chēng)之為恐怖谷。正因?yàn)槿绱?，許多機(jī)器人專(zhuān)家在制造機(jī)器人時(shí)，都盡量避免“機(jī)器人”外表太過(guò)人格化，以求避免跌入“恐怖谷陷阱”10PPT課件智能育人 非凡未來(lái)目前正在研究的“智能機(jī)器人”屬于第幾代機(jī)器人？A.第一代機(jī)器人。B.第二代機(jī)器人。C.第三代機(jī)器人。D.第四代機(jī)器人。答案:C機(jī)器人三定律由誰(shuí)提出？A.美國(guó)科幻家艾薩克阿西莫夫B.喬治德沃爾C.意大利作家卡洛洛倫齊尼D.捷克劇作家卡爾恰佩克答案:A11PPT課件智能育人 非凡未來(lái)1966年謝克

7、機(jī)器人誕生，關(guān)于謝克機(jī)器人說(shuō)法正確的是？A.第一臺(tái)潛水機(jī)器人B.第一臺(tái)飛行機(jī)器人C.第一臺(tái)防水機(jī)器人D.第一臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人答案:D根據(jù)史料記載，三國(guó)時(shí)期諸葛亮發(fā)明了一種用來(lái)運(yùn)送軍用物資的機(jī)器人，名為A.記里鼓車(chē)B.指南車(chē)C.木牛流馬D.千里船答案：C12PPT課件智能育人 非凡未來(lái) 第三章：力力的概念很抽象，我們一般根據(jù)力的作用效果來(lái)認(rèn)識(shí)力。力的作用效果有：（1）改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度）（2）改變物體的形狀力的表示符號(hào)一般為F，力的單位是牛頓N,常見(jiàn)的力有重力，摩擦力，彈力等。13PPT課件智能育人 非凡未來(lái)力的三要素影響力的效果不同的三個(gè)重要因素:1.大小2.方向3.作用點(diǎn)力的示意圖要標(biāo)明大

8、小，方向，作用點(diǎn)。（a）與（b）：力的作用效果和力的大小有關(guān)（a）與（c）：力的作用效果和力的方向相關(guān)（a）與（d）：力的作用效果和力的作用點(diǎn)相關(guān)14PPT課件智能育人 非凡未來(lái)二力平衡：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變。靜止或者勻速直線平衡條件：作用點(diǎn)上各個(gè)力的矢量和為0。兩個(gè)力大小相同，方向相反，同一個(gè)物體，同一直線。15PPT課件智能育人 非凡未來(lái)兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做摩擦力。摩擦力的產(chǎn)生需要兩個(gè)條件：第一是至少需要兩個(gè)相互接觸的物體，第二是物體之間要發(fā)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)或者是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。而摩擦力的方向是阻礙物體相對(duì)運(yùn)

9、動(dòng)的方向，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又分為靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力以及滾動(dòng)摩擦力。16PPT課件智能育人 非凡未來(lái) 靜摩擦力：當(dāng)相互接觸的物體之間沒(méi)有相對(duì)的移動(dòng)，只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的摩擦力稱(chēng)為靜摩擦力。靜摩擦力的大小是不能直接得到的，不過(guò)我們可以根據(jù)力的平衡來(lái)計(jì)算。靜摩擦?xí)r，雖然有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，所以物體是相對(duì)靜止的，靜止的物體是受力平衡的，可以根據(jù)力的平衡條件求得靜摩擦力，這需要知道物體上的其他力的大小和方向。而靜摩擦力的方向是與其他作用在物體上力的總和的方向相反的。17PPT課件智能育人 非凡未來(lái)當(dāng)物體上的外力過(guò)大，超過(guò)接觸面能產(chǎn)生的最大靜摩擦力時(shí)，兩物體就會(huì)發(fā)生相對(duì)的滑動(dòng)，此時(shí)

10、摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。最大靜摩擦的大小要大于滑動(dòng)摩擦力。滑動(dòng)摩擦力。兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力稱(chēng)為滑動(dòng)摩擦力。滑動(dòng)摩擦力的大小等于摩擦因數(shù)乘以壓力，而摩擦因素與物體表面的粗糙程度有關(guān)。18PPT課件智能育人 非凡未來(lái)滾動(dòng)摩擦力：當(dāng)一物體在另一物體表面做無(wú)滑動(dòng)的滾動(dòng)或有滾動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的阻礙滾動(dòng)的摩擦力稱(chēng)為滾動(dòng)摩擦力。前面我們說(shuō)到現(xiàn)在的輪胎上都是有花紋的，這些花紋主要是為了讓輪胎增加與地面之間的摩擦，防止打滑。一般情況下，物體之間的滾動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦力，只有滑動(dòng)摩擦力的1/40到1/60。所以在地面滾動(dòng)物體比推著物體滑動(dòng)省力得

11、多。19PPT課件智能育人 非凡未來(lái)重力是我們生活中無(wú)時(shí)無(wú)刻都存在的一種力，是由于地球的吸引而受到的力。表示符號(hào)：G重心：地球吸引物體的每一個(gè)部分，但是對(duì)于整個(gè)物體，重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在物體的一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心。質(zhì)地均勻外形規(guī)則的物體的中心，很容易確定。重力的大?。篏=mg重力=質(zhì)量*重力加速度g=9.8N/Kg重力的方向：指向地心。豎直向下。20PPT課件智能育人 非凡未來(lái)電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，根據(jù)供電方式不同可以分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，使用直流電源供電的電動(dòng)機(jī)就是直流電機(jī)，使用交流電源供電的電動(dòng)機(jī)稱(chēng)為交流電機(jī)。21PPT課件智能育人 非凡未來(lái)輪子的作用是將

12、滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦力，使物體能夠在其表面上移動(dòng)較長(zhǎng)距離。答案:正確分?jǐn)?shù):2題型:判斷題在相同斜面上，有兩個(gè)重量不相等的物體同時(shí)下滑A.重量大的物體向下的壓力大B.重量小的物體向下的壓力大C.重量大的物體滑行的距離近D.重量小的物體滑行的距離遠(yuǎn)答案：A題型:單選題已知物體靜止在斜面上，請(qǐng)問(wèn)物體受到哪些力A.自身的重力B.斜面對(duì)物體的支持力C.物體受到的摩擦力D.以上都是答案：D題型:單選題22PPT課件智能育人 非凡未來(lái)前輪驅(qū)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：1、增加內(nèi)部空間：前驅(qū)車(chē)沒(méi)有傳動(dòng)軸，所以在空間的利用上有更多的余地。2、造價(jià)低、效率高：組件少而且集中，并且由于動(dòng)力傳遞直接，減少了損耗，運(yùn)轉(zhuǎn)效率

13、更高。3、減輕重量：前驅(qū)車(chē)的機(jī)械組件少而且簡(jiǎn)單，所以能減輕不少重量。前輪驅(qū)動(dòng)缺點(diǎn)：1、操控性差：由于發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等主要部件都集中在車(chē)輛前部，車(chē)輛后部配重較輕，后輪很容易失去抓地力，尤其是在濕滑的路面上。2、轉(zhuǎn)向不足：由于前輪同時(shí)承擔(dān)了轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)的功能，因此先天具有轉(zhuǎn)向不足的問(wèn)題，高速過(guò)彎轉(zhuǎn)向不足尤為明顯。3、前橋負(fù)荷過(guò)大，影響舒適性：前驅(qū)車(chē)前輪既要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)又要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向，并且由于車(chē)輛前部配重較大，前輪的磨損更嚴(yán)重，加速或制動(dòng)時(shí)對(duì)前橋的負(fù)擔(dān)過(guò)重，抬頭和點(diǎn)頭現(xiàn)象更明顯，影響乘坐的舒適性。23PPT課件智能育人 非凡未來(lái)后輪驅(qū)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：1、操控性好：后輪負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)，令前輪可專(zhuān)注于轉(zhuǎn)向工作，因此轉(zhuǎn)向時(shí)的

14、車(chē)輛反應(yīng)更加敏捷。2、起步加速表現(xiàn)好，舒適度高：車(chē)輛汽車(chē)起步、加速或爬坡時(shí)重心后移，后輪作為驅(qū)動(dòng)輪抓地力增強(qiáng)，有利于車(chē)輛起步、加速或爬坡，提供更好的行駛穩(wěn)定性和舒適度。3、維修容易：簡(jiǎn)化了操縱機(jī)構(gòu)的布局和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，便于車(chē)輛的保養(yǎng)和維修。缺點(diǎn)1、成本較高，空間利用不便：后驅(qū)車(chē)部件多、組裝復(fù)雜，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。2、牽引力不足、轉(zhuǎn)向過(guò)度：后驅(qū)車(chē)在過(guò)彎時(shí)，由于減速重心前移，后輪抓地力減小，很容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向過(guò)度，即一般所說(shuō)的“甩尾”。3、動(dòng)力損耗較大：由于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力需要多經(jīng)過(guò)傳動(dòng)軸這一步才能傳遞到驅(qū)動(dòng)輪，因此對(duì)于動(dòng)力的損耗必然較前驅(qū)車(chē)大，一般的使用表現(xiàn)是后驅(qū)車(chē)較前驅(qū)車(chē)更廢油一些。24PPT課

15、件智能育人 非凡未來(lái) 第四章：棘輪機(jī)構(gòu)由棘輪和棘爪組成的一種單向間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)叫做棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)用來(lái)將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成單向步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。25PPT課件智能育人 非凡未來(lái)典型的棘輪機(jī)構(gòu)由四部分組成，如圖所示分別為：棘輪，主動(dòng)棘爪，止回棘爪，主動(dòng)擺桿。主動(dòng)件空套在與棘輪固連的從動(dòng)軸上，并與主動(dòng)棘爪用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)。當(dāng)主動(dòng)件順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)棘爪便插入棘輪的齒槽中，使棘輪跟著轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，此時(shí)，止回棘爪在棘輪的齒背上滑動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)件逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止回棘爪阻止棘輪發(fā)生逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)棘爪卻能夠在棘輪齒背上滑過(guò)，所以，這時(shí)棘輪靜止不動(dòng)。因此，當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪便作單向的間歇運(yùn)

16、動(dòng)。26PPT課件智能育人 非凡未來(lái)棘輪機(jī)構(gòu)在生活中，工業(yè)機(jī)械中都有很多應(yīng)用，比如：腰帶，魚(yú)線輪，棘輪扳手等。27PPT課件智能育人 非凡未來(lái)齒式棘輪機(jī)構(gòu)：是棘輪帶有輪齒的，棘爪可以插入棘輪的齒槽中，這種棘輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，動(dòng)與停的時(shí)間比可通過(guò)選擇合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是動(dòng)程只能作有級(jí)調(diào)節(jié)；噪音、沖擊和磨損較大，故不適用于高速場(chǎng)合。28PPT課件智能育人 非凡未來(lái)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)：用偏心扇形楔塊代替齒式棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪，以無(wú)齒摩擦代替棘輪。這種棘輪機(jī)構(gòu)中，棘輪沒(méi)有輪齒，棘爪控制棘輪反轉(zhuǎn)靠摩擦力。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪音；動(dòng)程可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)是靠摩擦力傳動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，雖然可起到安全保護(hù)作用，但是傳動(dòng)精度不高，只適用于低速輕載的場(chǎng)合。29PPT課件智能育人 非凡未來(lái)外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)：這種棘輪機(jī)構(gòu)中，棘輪和棘爪嚙合在外側(cè)，它的特點(diǎn)是加工、安裝和維修方便，應(yīng)用較廣。30PPT課件智能育人 非凡未來(lái)內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)：棘輪的輪齒在棘輪的內(nèi)側(cè)，棘爪與之嚙合在整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。這種棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。31PPT課件智能育人 非凡未來(lái)單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)：當(dāng)主動(dòng)