55課齒輪傳動(dòng)——機(jī)械夾子教學(xué)案一、提出問題當(dāng)我們想抓取桌子上的杯子，我們可以用手去抓取，那么機(jī)器人假設(shè)想抓取物體，該如何去抓取呢？機(jī)器人可不行以用手或夾子來抓取呢?這節(jié)課我們就來制作能抓取物體的夾子。二、聯(lián)想我們的手格外敏捷，把機(jī)器人的手制作成像人一樣的敏捷，不是很簡潔，但是我們可以借鑒生活中的剪刀，鑷子等工具，如圖5—1和圖5-2所示，模擬它們的構(gòu)造制作一個(gè)夾子作為機(jī)器人的手，讓機(jī)器人去抓取物體。圖5—1剪刀 圖5-2鑷子三、要求機(jī)械夾子的制作機(jī)械夾子可以翻開和閉合用齒輪帶動(dòng)夾子進(jìn)展傳動(dòng)四、構(gòu)建夾子的制作夾子的制作利用兩根彎曲的圓梁，兩根圓梁一左一右組成夾子的左右兩片,如5—35—3彎梁齒輪的傳動(dòng)齒輪利用兩個(gè)24齒的齒輪來完成,如圖5—4所示。當(dāng)兩個(gè)一樣的齒輪傳動(dòng)我們制作的夾子是利用了這個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)順時(shí)我們制作的夾子是利用了這個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)夾子閉合，當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)夾子分

5—55—4245-5齒輪傳動(dòng)完成后的效果，如圖5-6所示。5-6齒輪傳動(dòng)的夾子我們利用 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)制作了這個(gè)夾子，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，夾子就會(huì)分開或閉合。五、優(yōu)化與改進(jìn)上面制作的夾子在使用上有什么問題嗎?當(dāng)關(guān)閉夾子時(shí)，夾子很簡潔自動(dòng)松開。第一個(gè)問題可以通過轉(zhuǎn)變齒輪的傳動(dòng)比來解決，其次個(gè)問題要求夾子可以自動(dòng)鎖定，用機(jī)械構(gòu)造解決比較困難。因此，為了解決這兩個(gè)問題,我們要利用樂高的一個(gè)的齒輪：渦輪。技能牌：5-75-7渦輪通常會(huì)與齒輪進(jìn)展嚙合，并且會(huì)連接兩個(gè)相互垂直的軸,也就是說通過渦輪的傳動(dòng)可以轉(zhuǎn)變力的方向,而且渦輪可以增大扭矩，減小角速度,并且可以使被傳動(dòng)的齒輪具備自鎖的功能。所謂自鎖功能是指只有渦輪這個(gè)軸是可以人為旋轉(zhuǎn)的，而齒輪的軸是不能被人為旋轉(zhuǎn)的,齒輪只能依靠渦輪的傳動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。由此我們可以看到,渦輪的應(yīng)用就可以解決剛剛我們提到的兩個(gè)問題，可以實(shí)現(xiàn)減慢速度和自鎖的功能。下面，我們就利用渦輪來進(jìn)展機(jī)械夾的改進(jìn)?？蚣艿拇罱蚣艿拇罱ㄈ坷脠A梁來完成,構(gòu)造緊湊，輕松，結(jié)實(shí),如圖5—8所示.5—8框架渦輪的制作渦輪的固定格外重要，肯定要把渦輪結(jié)實(shí)的安裝在框架上，不能上下或左右晃5-95—9渦輪的制作完成后的效果5-10閉和開啟夾子了,試一下吧！5-10渦輪傳動(dòng)的夾子六、實(shí)踐與爭論利用渦輪制作的的機(jī)械夾扭矩增加多少倍？ 渦輪的自鎖功能還能應(yīng)用到哪些方面呢？ 七、拓展渦輪的自鎖功能可以應(yīng)用到生活中的方方面面，例如在第3課中的停車場欄桿器,欄桿在上升和下降的過程中，應(yīng)當(dāng)是鎖定的狀態(tài)，為了使通過的車輛更加安全,這是格外重要的.樂高還供給了放置渦輪的積木套裝，我們稱它為渦輪箱,如圖5—11所示，這樣在我們使用渦輪進(jìn)展傳動(dòng)的時(shí)候就更加便利了。5-11渦輪箱下面我們就用渦輪箱來改進(jìn)一下欄桿器,如圖5—12所示。5-12用渦輪箱制作的欄桿器大家實(shí)踐的時(shí)候可以覺察，只有手柄可以轉(zhuǎn)動(dòng)，而欄桿是抬不動(dòng)的,這是由于渦輪有自鎖的功能，這樣在車輛通過時(shí)就會(huì)更加的安全。八、作業(yè)：說一說渦輪有什么特點(diǎn)?試一試渦輪還可以與其他的齒輪進(jìn)展傳動(dòng)嗎？5齒輪夾子搭建圖彎梁當(dāng)作夾子24齒輪傳動(dòng)2連接彎梁最終完成的夾子渦輪夾子搭建圖連接軸和軸連接器2連接藍(lán)色長銷23連接軸、軸套和軸連接器連接紅色直角梁兩側(cè)連接2將上，下兩局部進(jìn)展連接并插入圓銷兩側(cè)插入圓梁搭建渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸將轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)展連接24齒輪反面將夾子插到軸上夾子合并渦輪傳動(dòng)夾子翻開渦輪箱欄桿器搭建圖渦輪