机器人入门初识EV3教案

第1课机器人入门

学习目标

1.认识机器人零件。

2.认识机器人的控制核心、电机和传感器。

3.搭建简单的机器人模型。

课堂前情

由于是第一节课，所以在课程正式开始之前，做一个简短的自我介绍，并对本门课做一个课堂要求。导入

机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的机器。它已经融入到了人们的日常生活中，取代或协助人类的工作。目前，机器人在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

同学们心目中的机器人是怎样的呢？请同学们拿笔画一画。

不同领域的机器人有着不同的功能，但是它们都有特定的机械结构。比如生活扫地机器人、科幻电影中的机器人、动画卡通中的机器人还有我们即将要学习的乐高机器人，咱们学校的乐高版本是EV3。

在本节课中，我们来认识设计机器人结构常用的零件。

课堂实践

1 .认识零件

设计制作机器人和盖房子相似，都需要用材料或零件支撑起它们的结构。盖房子需要用到钢筋、 石材、木材等材料，而搭建一个机器人则需要用到梁、轴、连接销等零件。

梁

梁是制作机器人最常用的零件之一，多用于搭建机器人的主体结构。通过梁的搭建和连接，可以 组成具有各种功能的结构。

同时，梁可以作为零件的测量工具。梁上面的每一个圆孔就是一个单位。在机器人的设计过程中， 会用到多种零件，搭建指南中的每个零件旁边都有一个数字标注用以区分。

如下图中标注“15”单位的梁，“15”表示的就是这个梁的长度。有些不易读取其长度的零件（如轴），你可以用梁做对比，孔的数量就是该零件的长度。

轴

轴的横截面为十字形，多用于转动结构中。轴在现实生活中很常见，工厂里的传送带，马路上的汽车

和摩托车等都需要用到轴。在机器人的设计中，轴可以与圆孔、十字形孔相连接。

轴套

轴套用于将零件固定在轴上，与生活中的螺母或垫片的功能相似。下图中黄色的零件是“1/2单位轴套”，

灰色的零件是“1单位轴套”。

连接销

连接销的种类有很多。在机器人的设计中，连接销多用于梁或其它零件的连接和固定。机器人套件中

有带摩擦的连接销、带轮轴的连接销、带套管的连接销等多种连接销。

车轮

车轮由轮毂和轮胎组成，用于组建机器人的驱动部分。

机器人控制核心

控制核心是机器人的“大脑”和“心脏”，它为机器人提供指令，控制机器人其他设备的运行。机器人通过控制核心存储并运行程序。可通过可充电电池为其充电。

电机和传感器

▲大型电机▲中型电机

电机是机器人的常用输出设备。电机可以驱动机器人，完成行走等动作。

传感器是机器人的输入设备。通过传感器，机器人可以接收到外界的信息，实现“视觉“、“触觉” 等

功能。

▲触碰传感器▲陀螺仪传感器▲超声波传感器

2.在熟悉了常用的零件后，设计一个自己的创意模型，暂时没有想法的同学可以教师指定任务，设计一个稳固的彩色（红、黄、蓝、绿）长方体结构。

。

通过彩色方块的搭建，可熟悉常用零件的连接方法。同时，这个彩色方块可作为其他机器人活动的道具。

3.选取优秀作品进行展示。

总结与反思

1 .搭建机器人常用的零件有哪些？它们的作用是什么？

2.本节课中的立方体的搭建，用到了矩形框架、梁、销等零件。如果只使用梁和销，怎样搭建一个长方体？同学们自己设计的创意结构又是怎样搭建的呢？

作业

1 .发挥想象力，设计一个简单的创意模型。如一个小的机械结构。

2.将你设计的机器人结构进行改装，让其具备某种功能。