55課齒輪傳動——機械夾子教學(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，那么機器人假設(shè)想抓取物體，該如何去抓取呢？機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)造制作一個夾子作為機器人的手，讓機器人去抓取物體。圖5—1剪刀 圖5-2鑷子三、要求機械夾子的制作機械夾子可以翻開和閉合用齒輪帶動夾子進展傳動四、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彎梁齒輪的傳動齒輪利用兩個24齒的齒輪來完成,如圖5—4所示。當(dāng)兩個一樣的齒輪傳動我們制作的夾子是利用了這個特點，當(dāng)順時我們制作的夾子是利用了這個特點，當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動時夾子閉合，當(dāng)逆時針轉(zhuǎn)動時夾子分

5—55—4245-5齒輪傳動完成后的效果，如圖5-6所示。5-6齒輪傳動的夾子我們利用 齒輪傳動的特點制作了這個夾子，當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄時，夾子就會分開或閉合。五、優(yōu)化與改進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，夾子很簡潔自動松開。第一個問題可以通過轉(zhuǎn)變齒輪的傳動比來解決，其次個問題要求夾子可以自動鎖定，用機械構(gòu)造解決比較困難。因此，為了解決這兩個問題,我們要利用樂高的一個的齒輪：渦輪。技能牌：5-75-7渦輪通常會與齒輪進展嚙合，并且會連接兩個相互垂直的軸,也就是說通過渦輪的傳動可以轉(zhuǎn)變力的方向,而且渦輪可以增大扭矩，減小角速度,并且可以使被傳動的齒輪具備自鎖的功能。所謂自鎖功能是指只有渦輪這個軸是可以人為旋轉(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而轉(zhuǎn)動。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問題，可以實現(xiàn)減慢速度和自鎖的功能。下面，我們就利用渦輪來進展機械夾的改進。框架的搭建框架的搭建全部利用圓梁來完成,構(gòu)造緊湊，輕松，結(jié)實,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渦輪傳動的夾子六、實踐與爭論利用渦輪制作的的機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展傳動的時候就更加便利了。5-11渦輪箱下面我們就用渦輪箱來改進一下欄桿器,如圖5—12所示。5-12用渦輪箱制作的欄桿器大家實踐的時候可以覺察，只有手柄可以轉(zhuǎn)動，而欄桿是抬不動的,這是由于渦輪有自鎖的功能，這樣在車輛通過時就會更加的安全。八、作業(yè)：說一說渦輪有什么特點?試一試渦輪還可以與其他的齒輪進展傳動嗎？5齒輪夾子搭建圖彎梁當(dāng)作夾子24齒輪傳動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，下兩局部進展連接并插入圓銷兩側(cè)插入圓梁搭建渦輪轉(zhuǎn)動軸將轉(zhuǎn)動軸進展連接24齒輪反面將夾子插到軸上夾子合并渦輪傳動夾子翻開渦輪箱欄桿器搭建圖渦輪