全國青少年機(jī)器人等級考試一級理論復(fù)習(xí)及試題(答案)一、全國青少年機(jī)器人等級考試一級理論復(fù)習(xí)要點（一）認(rèn)識機(jī)器人機(jī)器人是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器，具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征。它可以幫助人類完成危險、復(fù)雜、重復(fù)的工作，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)、科研等多個領(lǐng)域。-機(jī)器人的發(fā)展歷程：從古代的簡單機(jī)械裝置，到現(xiàn)代具有高度智能化的機(jī)器人，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。例如，古代的指南車、計里鼓車等可看作早期的機(jī)械自動裝置；而現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等則融合了計算機(jī)科學(xué)、控制理論、傳感器技術(shù)等多學(xué)科知識。-機(jī)器人的組成部分：一般包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)。機(jī)械結(jié)構(gòu)是機(jī)器人的軀體，為其提供支撐和運(yùn)動能力；動力系統(tǒng)為機(jī)器人的運(yùn)動提供能量，常見的有電機(jī)、液壓系統(tǒng)等；控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)指揮機(jī)器人的動作，根據(jù)預(yù)設(shè)的程序或傳感器反饋的信息進(jìn)行決策；傳感器系統(tǒng)則用于感知周圍環(huán)境，如視覺傳感器、觸覺傳感器、聽覺傳感器等。（二）簡單機(jī)械原理1.杠桿原理杠桿是一種在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。杠桿的五要素包括支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂”，可以將杠桿分為省力杠桿（動力臂大于阻力臂，如撬棍）、費(fèi)力杠桿（動力臂小于阻力臂，如鑷子）和等臂杠桿（動力臂等于阻力臂，如天平）。2.輪軸原理輪軸是由輪和軸組成，能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)械。輪軸的實質(zhì)是一種可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿，輪半徑是軸半徑的幾倍，作用在輪上的力就是作用在軸上力的幾分之一。例如，汽車的方向盤、水龍頭的把手等都是輪軸的應(yīng)用。3.滑輪原理滑輪分為定滑輪和動滑輪。定滑輪的軸固定不動，它的實質(zhì)是等臂杠桿，使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向；動滑輪的軸隨物體一起移動，它的實質(zhì)是動力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿，使用動滑輪可以省一半的力，但不能改變力的方向。將定滑輪和動滑輪組合在一起，就構(gòu)成了滑輪組，滑輪組既能省力又能改變力的方向。4.斜面原理斜面是一種簡單機(jī)械，當(dāng)物體在斜面上受到一個沿斜面向上的力作用時，能夠較省力地將物體提升到一定高度。斜面的坡度越小，越省力，但物體移動的距離會越長。例如，盤山公路、樓梯等都是斜面的應(yīng)用。（三）結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性1.結(jié)構(gòu)類型常見的結(jié)構(gòu)類型有實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)。實體結(jié)構(gòu)是由實心的材料組成，具有很強(qiáng)的抗壓能力，如橋墩、城墻等；框架結(jié)構(gòu)是由桿件組成的結(jié)構(gòu)，具有較好的空間利用性和穩(wěn)定性，如建筑的骨架、自行車的車架等；殼體結(jié)構(gòu)是由曲面形板件組成的結(jié)構(gòu)，能將外力均勻地分散到整個結(jié)構(gòu)上，具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，如安全帽、雞蛋殼等。2.影響穩(wěn)定性的因素物體的穩(wěn)定性與物體的重心位置、支撐面的大小和形狀有關(guān)。重心越低、支撐面越大，物體的穩(wěn)定性就越好。例如，賽車的底盤很低，是為了降低重心，提高行駛的穩(wěn)定性；三腳架的支撐面較大，能夠穩(wěn)定地支撐物體。二、全國青少年機(jī)器人等級考試一級理論試題（一）選擇題（每題3分，共60分）1.以下哪種不屬于機(jī)器人的組成部分（）A.機(jī)械結(jié)構(gòu)B.動力系統(tǒng)C.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)D.傳感器系統(tǒng)2.古代的指南車可以看作是早期的（）A.機(jī)器人B.機(jī)械自動裝置C.智能設(shè)備D.交通工具3.下列工具中，屬于省力杠桿的是（）A.鑷子B.釣魚竿C.撬棍D.筷子4.輪軸的實質(zhì)是（）A.等臂杠桿B.省力杠桿C.費(fèi)力杠桿D.可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿5.使用定滑輪的好處是（）A.省力B.省距離C.改變力的方向D.既省力又改變力的方向6.動滑輪的實質(zhì)是（）A.等臂杠桿B.動力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿C.動力臂小于阻力臂的費(fèi)力杠桿D.無法確定7.盤山公路是利用了（）原理A.杠桿B.輪軸C.滑輪D.斜面8.下列結(jié)構(gòu)中，屬于框架結(jié)構(gòu)的是（）A.橋墩B.自行車車架C.安全帽D.雞蛋殼9.要提高物體的穩(wěn)定性，下列方法可行的是（）A.提高物體的重心B.減小物體的支撐面C.降低物體的重心D.使物體的重心偏離支撐面10.機(jī)器人最早應(yīng)用于（）領(lǐng)域A.工業(yè)B.醫(yī)療C.服務(wù)D.科研11.下列傳感器中，用于感知光線強(qiáng)度的是（）A.視覺傳感器B.觸覺傳感器C.光線傳感器D.聽覺傳感器12.天平是利用了（）原理A.杠桿B.輪軸C.滑輪D.斜面13.汽車的方向盤是（）的應(yīng)用A.杠桿B.輪軸C.滑輪D.斜面14.下列關(guān)于滑輪組的說法，正確的是（）A.滑輪組只能省力，不能改變力的方向B.滑輪組只能改變力的方向，不能省力C.滑輪組既能省力又能改變力的方向D.滑輪組既不省力也不改變力的方向15.以下哪種結(jié)構(gòu)具有較好的抗壓能力（）A.實體結(jié)構(gòu)B.框架結(jié)構(gòu)C.殼體結(jié)構(gòu)D.以上都不對16.為了使自行車行駛更穩(wěn)定，通常會（）A.提高車架的高度B.減小車輪的直徑C.降低車架的高度D.增加自行車的重量17.下列屬于費(fèi)力杠桿的是（）A.撬棍B.鉗子C.鑷子D.扳手18.定滑輪在工作時，它的軸（）A.隨物體一起移動B.固定不動C.可以自由轉(zhuǎn)動D.以上都不對19.動滑輪在工作時，它的軸（）A.隨物體一起移動B.固定不動C.可以自由轉(zhuǎn)動D.以上都不對20.下列哪種情況物體的穩(wěn)定性最差（）A.重心低，支撐面大B.重心高，支撐面小C.重心低，支撐面小D.重心高，支撐面大（二）判斷題（每題2分，共20分）1.機(jī)器人只能按照預(yù)設(shè)的程序工作，不能自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境。（）2.杠桿的動力臂越長，就越省力。（）3.輪軸的輪半徑越大，就越省力。（）4.使用動滑輪一定能省一半的力。（）5.斜面的坡度越大，越省力。（）6.實體結(jié)構(gòu)的物體一定比框架結(jié)構(gòu)的物體更穩(wěn)定。（）7.物體的重心位置只與物體的形狀有關(guān)。（）8.傳感器系統(tǒng)是機(jī)器人感知周圍環(huán)境的重要組成部分。（）9.定滑輪和動滑輪組合在一起構(gòu)成的滑輪組，其省力情況只與動滑輪的個數(shù)有關(guān)。（）10.機(jī)器人可以完全替代人類完成所有工作。（）（三）簡答題（每題10分，共20分）1.簡述杠桿的平衡條件，并舉例說明省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿在生活中的應(yīng)用。2.說明影響物體穩(wěn)定性的因素，并舉例說明如何提高物體的穩(wěn)定性。三、試題答案（一）選擇題1.C2.B3.C4.D5.C6.B7.D8.B9.C10.A11.C12.A13.B14.C15.A16.C17.C18.B19.A20.B（二）判斷題1.×2.√3.√4.×5.×6.×7.×8.√9.×10.×（三）簡答題1.杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂。省力杠桿的動力臂大于阻力臂，省力但費(fèi)距離，生活中的撬棍、鉗子等就是省力杠桿的應(yīng)用；費(fèi)力杠桿的動力臂小于阻力臂，費(fèi)力但省距離，如鑷子、釣魚竿等；等臂杠桿的動力臂等于阻