机器人等级考试二级知识点串讲课件-新版.ppt
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全国青少年机器人技术等级考试解析(二级)
模知识说明
直升机【电机驱动、升力、流体力学、空气动力学】
后轮驱动车【轮子使用、摩擦力、前驱和后驱】
机械尺蠖【棘轮装置、曲柄装置、双螺母结构、滑块机构】
石油开采机【开采原理、曲柄结构、连杆结构、摇杆机构】
稻草人【稻草人作用、皮带传动、运动方式比较】
舂米机【水碓的原理、凸轮机构、减速装置】
乌龟【电机安装、凸轮机构的特点、常见运动】
挖掘机【连杆机构、平行四边形、挖掘机分类和发展】
旋转杯子【行星齿轮、公转和自转】
缝纫机【曲柄机构、滑杆机构、摇杆机构、间歇运动】
六足步行机器人【三角步态、六足运动方式、差速运动控制】
全国青少年机器人技术等级考试解析（二级）
二级理论知识
特殊机械机构（凸轮机构、连杆机构、曲柄机构、滑杆机构、棘轮机构、间歇运动机构）
电学常识（电的发展、电路、串联并联、欧姆定律）
编程常识
二级搭建模型
直升机、后轮驱动车、机械尺蠖、石油开采机、稻草人、舂米机、乌龟、挖掘机、旋转杯子、缝纫机、六足步行机器人
直升机【电机驱动、升力、流体力学、空气动力学】
后轮驱动车【轮子使用、摩擦力、前驱和后驱】
机械尺蠖【棘轮装置、曲柄装置、双螺母结构、滑块机构】
石油开采机【开采原理、曲柄结构、连杆结构、摇杆机构】
稻草人【稻草人作用、皮带传动、运动方式比较】
舂米机【水碓的原理、凸轮机构、减速装置】
乌龟【电机安装、凸轮机构的特点、常见运动】
挖掘机【连杆机构、平行四边形、挖掘机分类和发展】
旋转杯子【行星齿轮、公转和自转】
缝纫机【曲柄机构、滑杆机构、摇杆机构、间歇运动】
六足步行机器人【三角步态、六足运动方式、差速运动控制】
全国青少年机器人技术等级考试解析（二级）
二级理论知识
特殊机械机构（凸轮机构、连杆机构、曲柄机构、滑杆机构、棘轮机构、间歇运动机构）
电学常识（电的发展、电路、串联并联、欧姆定律）
编程常识
二级搭建模型
直升机、后轮驱动车、机械尺蠖、石油开采机、稻草人、舂米机、乌龟、挖掘机、旋转杯子、缝纫机、六足步行机器人
全国青少年机器人技术等级考试一二级讲稿
完成后的烤肉架
烤肉架
齿轮的速度比
知识点
齿轮装置的特点
齿轮传动的方向
两齿轮平行啮合
多个齿轮平行啮合
多个齿轮传动的速度比
多个齿轮并排依次啮合
（直接比较主动轮和输出轮齿数）
（需要对每个齿轮速度进行计算，最后对倍数进行乘积）
有同轴齿轮的多重齿轮
齿轮装置的特点 优点：1、可以准确的传递动力。 2、传动力大。 3、结构紧凑，适用于近距离 传动。 缺点：1、噪音大。 2、易损坏。
滑动摩擦力
滑动摩擦力的大小 等于动摩擦因数乘以压力， 而动摩擦因数与物体表面 的粗糙程度有关。 压力是垂直于接触 面的力，而不是地面。 f=μ N(μ 为动摩擦因数)
滚动摩擦力
通常情况下，物体 之间的滚动摩擦力远小 于滑动摩擦力，只有滑动 摩擦力的1/40~1/60，所 以在地面滚动物体比滑动 物体省力的多。
二、跷跷板
搭建跷跷板 第一步 第二步 第三步
跷跷板支架
跷板制作
完成后的跷跷板
跷跷板
杠杆原理
知识点
杠杆应用
杠杆结构
杆
支点
能绕一个固定点转动的杆，叫杠杆。
杠杆原理
物体1到支点的距离
物体2到支点的距离 手到支点的距离
1
天平
等臂杠杆：手到支点的距离等于物体1到支点的距离。既不省力也不费力。
2
杠杆原理
直升飞机
搭建机体
安装电机
安装传动系统
安装旋翼
安装尾桨
连接电池盒
二、后驱车 静摩擦力 知识点 滑动摩擦力 滚动摩擦力
后驱车
发动机驱动后轮来负责前进后退，前轮负责承重和转向的汽车。
摩擦力
滚动摩擦力
全国青少年机器人等级考试(二级7-11课复习课搭建+知识点)
六、春夏秋冬四季的形成：我们地球在围绕太阳不停公转的 同时，也在绕自身的地轴自转，不过地轴并不垂直于公转轨 道面，而是有倾角。正是因为这个倾角的存在（叫黄赤交角， 是地轴与地球轨道面相交的最小角度），才会使太阳在地球 表面的直射点在南、北回归线之间移动，从而形成了季节。
七、地球自传和公转的造成的影响。 公转：1、太阳直射点的回归运动。 2、昼夜长短变化：太阳直射北半球时，南半球黑夜长 白昼短，北半球白昼长黑夜短。太阳直射南半球时，北半球 黑夜长白昼短，南半球反之。太阳直射赤道时，地球大部分 昼夜等长。 3、正午太阳高度的变化：以中国为例，夏季，太阳正 午时，几乎在头顶正上方，影子很短，因为此时太阳直射北 半球；冬季，太阳斜上方，感觉较远，影子较长，因为这时 太阳直射南半球。 八、自转：1、产生昼夜交替：地球自转时，地球上向着太阳 的一面为白昼，背对太阳的一面为黑夜。 2、沿着地表水平运动的物体的偏移：经度（地球仪上 纵线）不同，各地方的时间不同。由于地球自西向东自传，同 纬度（地球仪上横线）偏东位置的地方总比偏西位置的地方要 先见到日出，时刻较早。经度每隔1度，地方时相差15分钟， 每隔15度，地方时相差1小时。
九、物理原理：惯性定律（牛顿第一定律）内容：物体不受 外力或者外力为0时会一直保持匀速直线运动或者静止。 十、滑杆机构：滑杆机构由滑块、滑杆、回转体和机体组成 的一种机械装置。 十一、间歇运动机构：能够将原动件的连续转动转变为从动 件周期性运动和停歇性运动的机构。
十二、仿生学三角步态：六足昆虫行走时，一般不是六足同 时直线爬行，而是将三对足分成两组，每组三只足，以三角 形支架结构交替前进。分组情况是这样的：身体左侧的前足、 后足和左侧的中足为一组；右侧的前足、后足和左侧的中足 为另一组，分别组成两个三角形支架，行走时接触地面的腿 如黑方块所示，形成稳定的三角结构，这样模型通常会保持 直立平稳的走姿而不会走路时栽跟头了。
机器人等级考试二级知识点串讲
• 古代机器。机器人一词的出现和 世界上第一台工业机器人的问世 都是近几十年的事。然而人们对 机器人的幻想与追求却已有3000 多年的历史。人类希望制造一种 像人一样的机器，以便代替人类 完成各种工作。
• 西周时期，中国的能工巧匠偃师 用动物皮、木头、树脂制出了能 歌善舞的伶人，这是中国最早记 载的木头机器人雏形。
智能育人 非凡
• 1942 年，美国科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小说中提 出“机器人三大定律”：
• 1.机器人不应伤害人类；
• 2.机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除 外；
• 3.机器人应能保护自己，与前两条条相抵触者除外。 这是给机器人赋予的智伦能理育性人 纲非领凡。机器人学术界一直
• 1948 年 诺伯特维纳出版《控制论》，阐述了机器中的通信和控 制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，率先提出以计算机为 核心的自动化工厂。
• (一)实践部分
• 1. 熟练连接独立的电池盒、开关以及电机
• 2. 了解凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结 构
• 3. 掌握电机的应用，能够连接电机完成一定任务，
完成旋转、往
智能育人 非凡
• (二)理论部分 • 1. 了解中国及世界机器人领域的重要历史事件 • 2. 了解机器人领域重要的科学家 • 3. 了解重要的机器人理论及相关人物 • 4. 掌握凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、蜗轮蜗杆等特
智能育人 非凡
• 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相 对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力， 这种力叫做摩擦力。摩擦力的产生需要两个条件：第一是 至少需要两个相互接触的物体，第二是物体之间要发生相 对的运动或者是相对运动趋势。而摩擦力的方向是阻碍物 体相对运动的方向， 根据物体的运动状态又分为静摩擦力、 滑动摩擦力以及滚动摩智擦能育力人。 非凡
机器人等级考试二级知识点串讲 ppt课件
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• 摩擦式棘轮机构：用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代 替棘轮。这种棘轮机构中，棘轮没有轮齿，棘爪控制棘轮反转靠摩擦力。摩擦 式棘轮机构的优点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。 缺点是靠摩擦力 传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高，只适 用于低速轻载的场合。
• 2. 了解机器人领域重要的科学家
• 3. 了解重要的机器人理论及相关人物
• 4. 掌握凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、蜗轮蜗杆等特殊结构在生活中的 应用
• 5. 掌握如何区分不同的曲柄连杆机构
• 6. 了解电机的工作原理
• 7. 了解摩擦力的产生条件和分类
• 8. 了解凸轮机构中从动件的运动轨迹
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第三章：力
• 力的概念很抽象，我们一般根据力的作用效果来认识力。力的作用效果有：
• （1）改变物体的运动状态（速度） （2 ）改变物体的形状
• 力的表示符号一般为F，力的单位是牛顿N,常见的力有重力，摩擦力，弹力 等。
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力的三要素 影响力的效果不同的三个重要因素:1.大小 2.方向 3.作 用点 力的示意图要标明大小，方向，作用点。
4
第二章：机器人发展
• 大千世界，万事万物都遵循着从无到有的，从低级到高级的 发展规律，机器人也不例外。
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• 古代机器。机器人一词的出现和世界上第一 台工业机器人的问世都是近几十年的事。然 而人们对机器人的幻想与追求却已有3000 多 年的历史。人类希望制造一种像人一样的机 器，以便代替人类完成各种工作。
全国青少年机器人技术等级考试：二级培训全套课件
钓鱼的时候，有时鱼线轮在收回鱼线时，即使松开摇把，鱼线也不会被拉出， 主要因为 A.鱼线被卡死了，不能动 B.因为水里的鱼也不动 C.鱼线太粗，阻力太大 D.鱼线轮上有棘轮，阻止了一个方向的转动 答案：D 下列哪些应用到棘轮机构？ A.缝纫机 B.千斤顶 C.自行车 D.六角车床 答案:B|C 题型:多选题
• 摩擦式棘轮机构：用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代 替棘轮。这种棘轮机构中，棘轮没有轮齿，棘爪控制棘轮反转靠摩擦力。摩擦 式棘轮机构的优点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。 缺点是靠摩擦力 传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高，只适 用于低速轻载的场合。
目前正在研究的“智能机器人”属于第几代机器人？ A.第一代机器人。 B.第二代机器人。 C.第三代机器人。 D.第四代机器人。 答案:C
机器人三定律由谁提出？ A.美国科幻家艾萨克•阿西莫夫 B.乔治•德沃尔 C.意大利作家卡洛•洛伦齐尼 D.捷克剧作家卡尔•恰佩克 答案:A
1966年谢克机器人诞生，关于谢克机器人说法正确的是？ A.第一台潜水机器人 B.第一台飞行机器人 C.第一台防水机器人 D.第一台移动机器人 答案:D
• 外啮合棘轮机构：这种棘轮机构中，棘轮和棘爪啮合在外侧，它的 特点是加工、安装和维修方便，应用较广。
• 内啮合棘轮机构：棘轮的轮齿在棘轮的内侧，棘爪与之啮合在整个 结构的内侧。这种棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。
单动式棘轮机构：当主动件按某一个方向摆动时，才能推动棘轮转动。 双动式棘轮机构：在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个 棘爪，两次推动棘轮转动。 双动式棘轮机构常用于载荷较大，棘轮尺寸受限， 齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。双向式棘轮机构在制作时 必须要采用对称齿形，才能实现双向运动。
机器人等级考试2-挖掘机
LSQROBOTS
挖掘机的发展
第三代挖掘机：出现了机电一体化、电子化是第三代挖掘机的标志。
LSQROBOTS
挖掘机的发展 早期挖掘机：蒸汽动力，机械结构
纵观世界工业化历史，现代挖掘机械的源头可以追溯到15世纪末期，意大利锡耶纳出现的淤泥挖掘船。
LSQROBOTS
挖掘机的发展 早期挖掘机：蒸汽动力，机械结构
详见素材图纸
L2_课程设置A2：
A2-208
二级实操模型
挖掘机
✓ 连杆机构
知识点
✓ 挖掘机的发展
LSQROBOTS
连杆机构
连杆机构是指由若干（两个以上)有确定相对运动的构件用低副联接组成的机构。平面连杆机构是所有的 构件都在相互平行的平面内运动的机构。简单的说就是几根长杆连接在一起，由主杆依次带动，最终带动输出 杆的运动。 优点：低副接触压强小，耐磨损；易于加工，几何形状能保证本身封闭；转动副和移动副的接触表面是圆柱面 和平面，制造简单，易于获得较高的制造精度。 缺点：低副存在间隙，数目较多的低副会引起运动累积误差；设计比较复杂，不易精确的实现复杂地运动规律。
挖掘机。由控制台、液压臂、铲斗等组成的上车体，围绕底盘后轴上方的立柱旋转，正方形铲斗容积约1立方米。
LSQROBOTS
挖掘机的发展
第二代挖掘机：出现了机械传动液压化挖掘机。
1961年波克兰公司推出TY45型轮式液压挖掘机，采用独特的前三轮式底盘，总功率48马力，重量10吨，该机型至 1982年共销售了3万台。
LSQROBOTS
LSQROBOTS
挖掘机的发展 早期挖掘机：蒸汽动力，机械结构
法国于1860年生产了世界上*早的、结构比较成熟的多斗挖掘机，用于苏伊士运河开挖工程。
挖掘机的发展
第三代挖掘机：出现了机电一体化、电子化是第三代挖掘机的标志。
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挖掘机的发展 早期挖掘机：蒸汽动力，机械结构
纵观世界工业化历史，现代挖掘机械的源头可以追溯到15世纪末期，意大利锡耶纳出现的淤泥挖掘船。
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挖掘机的发展 早期挖掘机：蒸汽动力，机械结构
详见素材图纸
L2_课程设置A2：
A2-208
二级实操模型
挖掘机
✓ 连杆机构
知识点
✓ 挖掘机的发展
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连杆机构
连杆机构是指由若干（两个以上)有确定相对运动的构件用低副联接组成的机构。平面连杆机构是所有的 构件都在相互平行的平面内运动的机构。简单的说就是几根长杆连接在一起，由主杆依次带动，最终带动输出 杆的运动。 优点：低副接触压强小，耐磨损；易于加工，几何形状能保证本身封闭；转动副和移动副的接触表面是圆柱面 和平面，制造简单，易于获得较高的制造精度。 缺点：低副存在间隙，数目较多的低副会引起运动累积误差；设计比较复杂，不易精确的实现复杂地运动规律。
挖掘机。由控制台、液压臂、铲斗等组成的上车体，围绕底盘后轴上方的立柱旋转，正方形铲斗容积约1立方米。
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挖掘机的发展
第二代挖掘机：出现了机械传动液压化挖掘机。
1961年波克兰公司推出TY45型轮式液压挖掘机，采用独特的前三轮式底盘，总功率48马力，重量10吨，该机型至 1982年共销售了3万台。
LSQROBOTS
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挖掘机的发展 早期挖掘机：蒸汽动力，机械结构
法国于1860年生产了世界上*早的、结构比较成熟的多斗挖掘机，用于苏伊士运河开挖工程。
机器人技术等级考试二级理论知识点
旗开得胜1七．特殊机械机构11.凸轮机构 12.连杆机构 113.曲柄机构 134. 滑杆机构 195. 棘轮机构216.间歇运动机构 26八． 电学常识 301.电的发展 30九． 编程常识 31七．特殊机械机构1.凸轮机构凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
高副机构是指在机械工程中机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。
低副机构是指机械工程中机构的两构件通过面的接触而构成的运动副。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它一般为主动件，作等速回转运动。
从动件一般为长杆型，作为传递动力和实现预定的运动规律的构件。
从动件一般作连续或间歇性的往复直线运动或摆动，从动件直线运动或者摆动的最大距离叫做行程。
12分类凸轮机构在应用时衍生各种各样的状态。
凸轮机构可以根据不同的方式分类，分别介绍如下：（1）按照凸轮形状不同分类，可以分为盘形凸轮，移动凸轮和圆柱凸轮三种，如下图所示。
图15.11 凸轮形状不同盘形凸轮中凸轮形状像盘子一样的凸轮机构，是凸轮机构中是最基本的形式。
盘形凸轮结构简单，应用最为广泛，凸轮一般作匀速圆周运动（等速回转运动）。
移动凸轮中凸轮形状可能是个“山”形或者斜面形，凸轮相对机架做直线移动。
圆柱凸轮中凸轮形状为圆柱形，这种凸轮机构属于空间凸轮机构，凸轮绕自己中心轴作圆周转动。
（2）按从动件形状不同可以将凸轮机构分为尖顶从动件，滚子从动件和平底从动件。
下面我们依次介绍：尖顶从动件是最基本从动件的形式，从动件与凸轮接触的部分为尖顶形状。
如下图分别为尖顶从动件盘形凸轮，尖顶从动件圆柱凸轮，尖顶从动件移动凸轮。
尖顶从动件能够与任意复杂的能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意的运动规律。
但尖端处摩擦较大，极易磨损，所以尖顶从动件只能用在传力不大的低速机构。
34图15.12 尖顶从动件凸轮机构滚子从动件是将从动件与凸轮接触的顶端变为滚轮，将滑动摩擦变为滚动摩擦，如下图所示，依次为滚子从动件盘形凸轮，滚子从动件移动凸轮，滚子从动件圆柱凸轮。
全国青少年机器人等级考试二级
Goodmaker创客工作室
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缝纫机
导入
脚踏式缝纫机，下面通过脚的踩动，带动与其
连接的滑轮转动，滑轮通过皮带装置带动上方
的滑轮转动，实现了远距离传递动力；而滑轮
的转动通过缝纫的主体部分，最终转换为针头
的上下穿梭。
电动式缝纫机，直接将电机轴上带动的滑轮转
动，通过皮带传递出去，最终转化为针头的上
下穿梭。
空白演示 手和钳子的配合。将第一个螺母拧到合适位置
后，使用扳手固定住，第二个螺母用扳手旋转 和第一个螺母固定到最紧，这个过程中扳手要 固定住第一个螺母保持位置不变。
稻草人的身体和曲柄连杆连接构成完整的曲 柄连杆机构，连接处需要使用双螺母。 皮带传动是两个传动轮之间有一定距离，能
够产生连续的旋转运动，将力从一个传动轮
铲斗等三部分连接而成，在机械上被称为连杆机构。
知识点
连杆机构指由若干（两个以上）有确定相对运动的构建用低副联接 组成的机构。平面连杆机构是所有构建都在相互平行的平面内运动 的机构。
下图连杆机构左侧红色长杆为主动杆，当它绕一点摆动时，依次带
动后面长杆，最终带动右侧蓝色长杆左右移动。
模型搭建
正面图
侧面图1
1、曲柄摇杆机构 （曲柄连杆机构）
2、双曲柄机构
3、双摇杆机构
模型搭建
正面图
背面图
4、滑杆机构
侧面图1 侧面图2
底部图
Goodmaker创客工作室
05
稻草人
导入
稻草人是农人为守护田地，以防鸟雀糟蹋粮食一类 的庄稼，而立于田边用稻草做的人偶。因为用稻草 做的故叫其“稻草人”。
知识点
双螺母结构 有相对运动的零件安装两个螺母时有右图两种 方法。 不管是哪种结构，都需要做到第一个螺母不拧 到最紧，第二个螺母拧到最紧。要达到这个要 求，双螺母的安装最少需要两个扳手，或是扳
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缝纫机
导入
脚踏式缝纫机，下面通过脚的踩动，带动与其
连接的滑轮转动，滑轮通过皮带装置带动上方
的滑轮转动，实现了远距离传递动力；而滑轮
的转动通过缝纫的主体部分，最终转换为针头
的上下穿梭。
电动式缝纫机，直接将电机轴上带动的滑轮转
动，通过皮带传递出去，最终转化为针头的上
下穿梭。
空白演示 手和钳子的配合。将第一个螺母拧到合适位置
后，使用扳手固定住，第二个螺母用扳手旋转 和第一个螺母固定到最紧，这个过程中扳手要 固定住第一个螺母保持位置不变。
稻草人的身体和曲柄连杆连接构成完整的曲 柄连杆机构，连接处需要使用双螺母。 皮带传动是两个传动轮之间有一定距离，能
够产生连续的旋转运动，将力从一个传动轮
铲斗等三部分连接而成，在机械上被称为连杆机构。
知识点
连杆机构指由若干（两个以上）有确定相对运动的构建用低副联接 组成的机构。平面连杆机构是所有构建都在相互平行的平面内运动 的机构。
下图连杆机构左侧红色长杆为主动杆，当它绕一点摆动时，依次带
动后面长杆，最终带动右侧蓝色长杆左右移动。
模型搭建
正面图
侧面图1
1、曲柄摇杆机构 （曲柄连杆机构）
2、双曲柄机构
3、双摇杆机构
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正面图
背面图
4、滑杆机构
侧面图1 侧面图2
底部图
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稻草人
导入
稻草人是农人为守护田地，以防鸟雀糟蹋粮食一类 的庄稼，而立于田边用稻草做的人偶。因为用稻草 做的故叫其“稻草人”。
知识点
双螺母结构 有相对运动的零件安装两个螺母时有右图两种 方法。 不管是哪种结构，都需要做到第一个螺母不拧 到最紧，第二个螺母拧到最紧。要达到这个要 求，双螺母的安装最少需要两个扳手，或是扳
全国青少年机器人技术等级考试二级第七课07乌龟(课堂PPT)
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玩科技 学知识
等速运动（匀速运动）
匀速运动：匀速直线运动是最简单的机械运 动，是指运动快慢不变（即速度不变）的运 动。在凸轮结构中适用于低速。
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玩科技 学知识
等速运动（匀速运动）
玩科技 学知识
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匀加速运动
匀加速运动： 加速度恒定不变的加速运动。 在凸轮结构中适用于中速轻载场合。
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玩科技 学知识
曲柄连杆机构
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玩科技 学知识
平面连杆机构
连杆运动主要由主动杆带动，最终让从 动杆也实现相应的运动。
优点: 低副接触压强小，耐磨损; 易于加工，几
何形状能保证本身封闭; 转动副和移动副的接触
表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较
高的制造精度。
缺点: 低副中存在间隙，数目较多的低副会引起
运动累积误差; 设计比较复杂，不易精确地实现
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
模型搭建
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玩科技 学知识
课
程
回
顾
玩科技 学知识401Fra bibliotek课程回顾
1、皮带传动有哪些优点？ 2、凸轮机构的基本组成？ 3、凸轮机构按照凸轮形状可以分成哪几类，都有什么特点? 4、凸轮机构按照从动件形状又可以分成哪几类？
全国青少年机器人技术等级考试PPT第1节
1.智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判 断、决策、学习和逻辑推理等；
2.机能，指变通性、通用性或空间占用性；
3.物理能，指力、速度、可靠性、联用性和寿命等；
4.活动范围，机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具， 可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。
期待好成绩！
Thanks you乔治.德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人
美国发明家约瑟夫.英格伯格，第一台工业机器人， “工业机器人之父”
RoboCUP（机器人世界杯）
第一代机器人：“示教再现”型机器人
第二代机器人： 感知型机器人
第三代机器人：智能机器人
何为机器人
1.机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。
2.它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排 的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则 纲领行动。
3.它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如 生产业、建筑业，或是危险的工作。
机器人的组成
机器人
类比
人类
控制部分
大脑
机械部分
躯干
传感部分
五感
机器人系统基本结构：机械部分、传感部分、控制部分。
机器人的特点
第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而袖手不管 第二定律：机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外 第三定律：机器人在不违反第一、第二定律的情况下要尽可能保护自己的生存。
主流机器人影视及形象
下列图片中，哪个不是机器人
A.
B.
C.
D.
答案:D
下列人物形象中，哪一个是机器人？
等级考试
一级集训
全国青少年机器人技术等级考试
2.机能，指变通性、通用性或空间占用性；
3.物理能，指力、速度、可靠性、联用性和寿命等；
4.活动范围，机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具， 可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。
期待好成绩！
Thanks you乔治.德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人
美国发明家约瑟夫.英格伯格，第一台工业机器人， “工业机器人之父”
RoboCUP（机器人世界杯）
第一代机器人：“示教再现”型机器人
第二代机器人： 感知型机器人
第三代机器人：智能机器人
何为机器人
1.机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。
2.它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排 的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则 纲领行动。
3.它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如 生产业、建筑业，或是危险的工作。
机器人的组成
机器人
类比
人类
控制部分
大脑
机械部分
躯干
传感部分
五感
机器人系统基本结构：机械部分、传感部分、控制部分。
机器人的特点
第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而袖手不管 第二定律：机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外 第三定律：机器人在不违反第一、第二定律的情况下要尽可能保护自己的生存。
主流机器人影视及形象
下列图片中，哪个不是机器人
A.
B.
C.
D.
答案:D
下列人物形象中，哪一个是机器人？
等级考试
一级集训
全国青少年机器人技术等级考试
机器人等级考试二级知识点串讲.ppt
15
• 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势时，在接 触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。摩擦力的产生需要 两个条件：第一是至少需要两个相互接触的物体，第二是物体之间要发生相对 的运动或者是相对运动趋势。而摩擦力的方向是阻碍物体相对运动的方向， 根 据物体的运动状态又分为静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力。
机考试形式。 • (一)实践部分 • 1. 熟练连接独立的电池盒、开关以及电机 • 2. 了解凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结构 • 3. 掌握电机的应用，能够连接电机完成一定任务，完成旋转、往 • 复、摇摆等动作。
智能育人 非凡未来
3
• (二)理论部分
• 1. 了解中国及世界机器人领域的重要历史事件
智能育人 非凡未来
11
1966年谢克机器人诞生，关于谢克机器人说法正确的是？ A.第一台潜水机器人 B.第一台飞行机器人 C.第一台防水机器人 D.第一台移动机器人 答案:D
根据史料记载，三国时期诸葛亮发明了一种用来运送军用物资的机器人， 名为 A.记里鼓车 B.指南车 C.木牛流马 D.千里船 答案：C
（a）与（b）：力的作用效果和力的大小有关
（a）与（c）：力的作用效果和力的方向相关
（a）与（d）：力的作用效果和力的作用点相关
智能育人 非凡未来
14
• 二力平衡：运动状态不发生改变。静止或者匀速直线
• 平衡条件：作用点上各个力的矢量和为0。两个力大小相同，方向相 反，同一个物体，同一直线。
智能育人 非凡未来
• 2. 了解机器人领域重要的科学家
• 3.轮、曲柄、蜗轮蜗杆等特殊结构在生活中的 应用
• 5. 掌握如何区分不同的曲柄连杆机构
1.机器人考试一二级ppt2018.7.24
优点
缺点
同一平面（轴平行） 轴同面垂直 轴异面垂直
可任何角度咬合：多用途齿轮 必须同一平面
同一平面：皮带平行 同一平面:皮带交叉
垂直平面（轴异面垂直）： 皮带半交叉
相反
1.近距离：2个 1.可以准确无误的传递
不在同一平面 齿轮直接咬合 动力 不讨论方向 2.远距离： 多个 2.齿轮传动力大
1.噪音大 2.易损坏零件、电 机
机器人的产生
1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中，创造出了“Robot”机器人这个词。从 此之后机器人在历史舞台上拉开了序幕。
1939年，美国西屋电气公司制造出家用机器人，它由电缆控制，可以行走，会说话，甚至可以抽烟。
1942年，美国的西莫夫在的科幻小说中提出“机器人三大定律
主流机器人影视及形象
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
电影／动画片名称 终结者（第一部）
霹雳五号 机械战警 剪刀手爱德华 机器管家 人工智能 I,Robot机械公敌 机器人历险记 变形金刚（第一部）
钢铁侠 机器人总动员
铁臂阿童木 铁甲钢拳 机器人启示录 环太平洋 超能陆战队 超能查派
机器人驱动方式：电力驱动 液压驱动，气压驱动。
电机是发电机和电动机的统称，电机通常分为直流电机和交流 电机，交流电机分为异步电机和同步电机两类。人们对电机的要求 事体积小，高速高精度。
机器人的特点 机器人能力的评价标准包括： 1.智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等； 2.机能，指变通性、通用性或空间占有性等； 3.物理能，指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。 4.活动范围：机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。 各类机器人特点 工业机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作， 所以工业机器人具有以下特点： 1. 对工作环境有很强的适应能力，能够代替人类在有害场所从事危险工作 2. 动作准确性高，可保证产品质量的稳定性。 3. 能高强度在环境中从事单调简单的劳动 4. 具有很广泛的通用性 医用机器人具有特点： 1. 不能发生错误动作 2. 非专业人员也可以正确使用 3. 对医生提供有效的帮助 4. 可以直接与人接触
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智能育人精心整非理凡未来
• 1942 年，美国科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小说中提出“机器人三大定 律”：
• 1.机器人不应伤害人类；
• 2.机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；
• 3.机器人应能保护自己，与前两条条相抵触者除外。这是给机器人赋予 的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。
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1966年谢克机器人诞生，关于谢克机器人说法正确的是？ A.第一台潜水机器人 B.第一台飞行机器人 C.第一台防水机器人 D.第一台移动机器人 答案:D
根据史料记载，三国时期诸葛亮发明了一种用来运送军用物资的机器人， 名为 A.记里鼓车 B.指南车 C.木牛流马 D.千里船 答案：C
机械及模型（二级）
精心整理
目录
• 第一章：二级标准 • 第二章：机器人发展 • 第三章：力 • 第四章：棘轮机构 • 第五章：曲柄机构 • 第六章：皮带传动 • 第七章：凸轮机构 • 第八章：连杆机构 • 第九章：间歇运动机
构
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第一章：二级标准
• 科目：机械结构搭建、机器人常用知识。 • 形式：机械结构搭建采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上
应用 • 5. 掌握如何区分不同的曲柄连杆机构 • 6. 了解电机的工作原理 • 7. 了解摩擦力的产生条件和分类 • 8. 了解凸轮机构中从动件的运动轨迹
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第二章：机器人发展
• 大千世界，万事万物都遵循着从无到有的，从低级到高级的 发展规律，机器人也不例外。
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第三章：力
• 力的概念很抽象，我们一般根据力的作用效果来认识力。力的作用效果有： • （1）改变物体的运动状态（速度） （2 ）改变物体的形状 • 力的表示符号一般为F，力的单位是牛顿N,常见的力有重力，摩擦力，弹力
力的三要素 影响力的效果不同的三个重要因素:1.大小 2.方向 3.作 用点 力的示意图要标明大小，方向，作用点。
（a）与（b）：力的作用效果和力的大小有关 （a）与（c）：力的作用效果和力的方向相关 （a）与（d）：力的作用效果和力的作用点相关
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• 二力平衡：运动状态不发生改变。静止或者匀速直线 • 平衡条件：作用点上各个力的矢量和为0。两个力大小相同，方向相
反，同一个物体，同一直线。
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• 机器人领域重要的科学家、理论及相关人物：
• 1920 年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中，根 据 Robota 和 Robotnik 两个单词，创造出了“Robot”机器人这个词。从此之后机器人在 历史舞台上拉开了序幕。
• 1939 年，美国西屋电气公司制造出家用机器人，它由电缆控制，可以行走，会说话，甚至 可以抽烟，让人们对家用机器人更加憧憬。
• 古代机器。机器人一词的出现和世界上第一 台工业机器人的问世都是近几十年的事。然 而人们对机器人的幻想与追求却已有3000 多 年的历史。人类希望制造一种像人一样的机 器，以便代替人类完成各种工作。
• 西周时期，中国的能工巧匠偃师用动物皮、 木头、树脂制出了能歌善舞的伶人，这是中 国最早记载的木头机器人雏形。
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目前正在研究的“智能机器人”属于第几代机器人？ A.第一代机器人。 B.第二代机器人。 C.第三代机器人。 D.第四代机器人。 答案:C
机器人三定律由谁提出？ A.美国科幻家艾萨克•阿西莫夫 B.乔治•德沃尔 C.意大利作家卡洛•洛伦齐尼 D.捷克剧作家卡尔•恰佩克 答案:A
机考试形式。 • (一)实践部分 • 1. 熟练连接独立的电池盒、开关以及电机 • 2. 了解凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、连杆等特殊结构 • 3. 掌握电机的应用，能够连接电机完成一定任务，完成旋转、往 • 复、摇摆等动作。
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• (二)理论部分 • 1. 了解中国及世界机器人领域的重要历史事件 • 2. 了解机器人领域重要的科学家 • 3. 了解重要的机器人理论及相关人物 • 4. 掌握凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、蜗轮蜗杆等特殊结构在生活中的
• 1966 年 斯坦福大学人工智能研究中心发明了谢克机器人（ShakeTheRobot） ，它是 第一台移动机器人，它被赋予了有限的观察和环境建模能力，控制它的计算机要填满整 个房间。
• 1969 年 日本的机器人专家森昌出了“恐怖谷理论” ：人形玩具或机器人的仿真度越高， 超过 95%人们越有好感，但当超过一个临界点时，这种好感度会突然降低，越像人越反 感恐惧，直至谷底，称之为恐怖谷。正因为如此，许多机器人专家在制造机器人时，都 尽量避免“机器人”外表太过人格化，以求避免跌入“恐怖谷陷阱”
智能育人精心整非理凡未来
• 1948 年 诺伯特维纳出版《控制论》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感 觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。
• 1954 年 美国人 乔治德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人并注册了专利。这种机 械手能按照不同的程序从事不同的工作。
• 1959年 美国发明家约瑟夫·英格伯格和德沃尔制造出第一台工业机器人。随后，成立了 世界上第一家机器人制造工厂——Unimation 公司。约瑟夫英格伯格被称为“工业机器 人之父”。
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• 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势时，在接 触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。摩擦力的产生需要 两个条件：第一是至少需要两个相互接触的物体，第二是物体之间要发生相对 的运动或者是相对运动趋势。而摩擦力的方向是阻碍物体相对运动的方向， 根 据物体的运动状态又分为静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力。
• 公元前 2 世纪，亚历山大时代的古希腊人发 明了最原始的机器人──自动机。它是以水、 空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可 以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。
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汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行 一里，车上木人击木马车鼓一下，每行十里击钟一下。后汉三国时期，蜀国丞相 诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。
• 1942 年，美国科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小说中提出“机器人三大定 律”：
• 1.机器人不应伤害人类；
• 2.机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；
• 3.机器人应能保护自己，与前两条条相抵触者除外。这是给机器人赋予 的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。
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1966年谢克机器人诞生，关于谢克机器人说法正确的是？ A.第一台潜水机器人 B.第一台飞行机器人 C.第一台防水机器人 D.第一台移动机器人 答案:D
根据史料记载，三国时期诸葛亮发明了一种用来运送军用物资的机器人， 名为 A.记里鼓车 B.指南车 C.木牛流马 D.千里船 答案：C
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精心整理
目录
• 第一章：二级标准 • 第二章：机器人发展 • 第三章：力 • 第四章：棘轮机构 • 第五章：曲柄机构 • 第六章：皮带传动 • 第七章：凸轮机构 • 第八章：连杆机构 • 第九章：间歇运动机
构
智能育人精心整非理凡未来
第一章：二级标准
• 科目：机械结构搭建、机器人常用知识。 • 形式：机械结构搭建采用实际操作的形式，机器人常用知识采用上
应用 • 5. 掌握如何区分不同的曲柄连杆机构 • 6. 了解电机的工作原理 • 7. 了解摩擦力的产生条件和分类 • 8. 了解凸轮机构中从动件的运动轨迹
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第二章：机器人发展
• 大千世界，万事万物都遵循着从无到有的，从低级到高级的 发展规律，机器人也不例外。
智能育人精心整非理凡未来
智能育人精心整非理凡未来
第三章：力
• 力的概念很抽象，我们一般根据力的作用效果来认识力。力的作用效果有： • （1）改变物体的运动状态（速度） （2 ）改变物体的形状 • 力的表示符号一般为F，力的单位是牛顿N,常见的力有重力，摩擦力，弹力
力的三要素 影响力的效果不同的三个重要因素:1.大小 2.方向 3.作 用点 力的示意图要标明大小，方向，作用点。
（a）与（b）：力的作用效果和力的大小有关 （a）与（c）：力的作用效果和力的方向相关 （a）与（d）：力的作用效果和力的作用点相关
智能育人精心整非理凡未来
• 二力平衡：运动状态不发生改变。静止或者匀速直线 • 平衡条件：作用点上各个力的矢量和为0。两个力大小相同，方向相
反，同一个物体，同一直线。
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• 机器人领域重要的科学家、理论及相关人物：
• 1920 年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中，根 据 Robota 和 Robotnik 两个单词，创造出了“Robot”机器人这个词。从此之后机器人在 历史舞台上拉开了序幕。
• 1939 年，美国西屋电气公司制造出家用机器人，它由电缆控制，可以行走，会说话，甚至 可以抽烟，让人们对家用机器人更加憧憬。
• 古代机器。机器人一词的出现和世界上第一 台工业机器人的问世都是近几十年的事。然 而人们对机器人的幻想与追求却已有3000 多 年的历史。人类希望制造一种像人一样的机 器，以便代替人类完成各种工作。
• 西周时期，中国的能工巧匠偃师用动物皮、 木头、树脂制出了能歌善舞的伶人，这是中 国最早记载的木头机器人雏形。
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目前正在研究的“智能机器人”属于第几代机器人？ A.第一代机器人。 B.第二代机器人。 C.第三代机器人。 D.第四代机器人。 答案:C
机器人三定律由谁提出？ A.美国科幻家艾萨克•阿西莫夫 B.乔治•德沃尔 C.意大利作家卡洛•洛伦齐尼 D.捷克剧作家卡尔•恰佩克 答案:A
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智能育人精心整非理凡未来
• (二)理论部分 • 1. 了解中国及世界机器人领域的重要历史事件 • 2. 了解机器人领域重要的科学家 • 3. 了解重要的机器人理论及相关人物 • 4. 掌握凸轮、滑杆、棘轮、曲柄、蜗轮蜗杆等特殊结构在生活中的
• 1966 年 斯坦福大学人工智能研究中心发明了谢克机器人（ShakeTheRobot） ，它是 第一台移动机器人，它被赋予了有限的观察和环境建模能力，控制它的计算机要填满整 个房间。
• 1969 年 日本的机器人专家森昌出了“恐怖谷理论” ：人形玩具或机器人的仿真度越高， 超过 95%人们越有好感，但当超过一个临界点时，这种好感度会突然降低，越像人越反 感恐惧，直至谷底，称之为恐怖谷。正因为如此，许多机器人专家在制造机器人时，都 尽量避免“机器人”外表太过人格化，以求避免跌入“恐怖谷陷阱”
智能育人精心整非理凡未来
• 1948 年 诺伯特维纳出版《控制论》，阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感 觉机能的共同规律，率先提出以计算机为核心的自动化工厂。
• 1954 年 美国人 乔治德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人并注册了专利。这种机 械手能按照不同的程序从事不同的工作。
• 1959年 美国发明家约瑟夫·英格伯格和德沃尔制造出第一台工业机器人。随后，成立了 世界上第一家机器人制造工厂——Unimation 公司。约瑟夫英格伯格被称为“工业机器 人之父”。
智能育人精心整非理凡未来
• 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势时，在接 触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。摩擦力的产生需要 两个条件：第一是至少需要两个相互接触的物体，第二是物体之间要发生相对 的运动或者是相对运动趋势。而摩擦力的方向是阻碍物体相对运动的方向， 根 据物体的运动状态又分为静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力。
• 公元前 2 世纪，亚历山大时代的古希腊人发 明了最原始的机器人──自动机。它是以水、 空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可 以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。
智能育人精心整非理凡未来
汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行 一里，车上木人击木马车鼓一下，每行十里击钟一下。后汉三国时期，蜀国丞相 诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。