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这三大机械黑科技,竟让孩子学到不想回家!

先来看一段精彩的智能机器人制作视频 制造者不同于创造者,前者是只会拼装技能,将一堆套件组合起来的流水线工作者;而创造者,是理解了原理,并使用原理学习及发明装置的工程师。 “培养未来…

先来看一段精彩的智能机器人制作视频

制造者不同于创造者,前者是只会拼装技能,将一堆套件组合起来的流水线工作者;而创造者,是理解了原理,并使用原理学习及发明装置的工程师。

“培养未来的创造者”,作为齿轮梨创学院的愿景,它不单是一句口号,在过去的足球机器人创客营中,许多学生在课堂上痴迷于各种知识,并学习知识表面底下的原理。

这三大机械黑科技,竟让孩子学到不想回家!插图

生活中可见的现象被抽丝剥茧:像随处可见的汽车转向,浅薄的课堂只会告诉学生如何操控方向盘转动,而优秀的创客课程会告诉学生用方向盘带动方向机,进而使齿轮齿条转向器发生作用,让前横拉杆左右摆动使前轮产生角度从而发生转向效果。并在现实作品触摸以及导师演示的过程中,让知识从纸面跃向现实。

当孩子学习理解了汽车的转向原理,他不止会造方向盘驱动轮胎的拉杆,他更将学会造车、造载具、造能转向的任何装置。

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学生作品(从原型设计到制作)

齿轮梨创学院2020暑期智能足球机器人创客营中,就有三大机械黑科技,在导师现实与演示的双重呈现下,让学生痴迷于机械之美,感受物理的神奇。

它们就是:麦克纳姆轮、连杆机构、摩擦轮发射。

Ⅰ 麦克纳姆轮

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载具、机器人受限于逼仄的环境,不能实现转弯。

然而麦克纳姆轮技术的全方位运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。

因此,可以解决在复杂情况下的特殊转向,而它的看起来复杂,运动原理看起来果然也复杂。

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根据它斜向运动的特性,一共可以有8种轮胎组装方式,那么怎样的组合方式才是最适合机器人运动的呢?

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测试方向感 展示自己的创造想法 模拟轮子组合验证理论准确性

麦克纳姆轮基于足球机器人的用途,摆向注定只有一个正确。

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孩子在通过理论与现实的切换中,理解了麦轮摩擦力的反向,掌握了360°转向的秘诀。

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而后物理电路及电机控制的学习,使得脉轮的驱动搭建完成,孩子们也掌握了机器人黑科技――麦克纳姆轮。

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Ⅱ 连杆机构

机械运动,说起来简单,点线面的运动组合,然而真正学习起来却不容易,便以四杆机构的分类中,便有双摇杆、曲柄摇杆、双曲柄等多种形式。

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承载大、耐磨损的优点使得连杆结构要用在足球机器人身上,为什么承载大,为什么耐磨损,连杆结构的传动原理又是怎样的,怎么让学生更好体验到这些?

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齿轮梨的答案是用每个孩子亲手制造实体模型,去感受。

设计切割的传动器,传导时遇到的方向、力度、形状错误,都表达在了模型上。

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孩子们用手与器的组合,实现了从0到1的摸索,用更重的物体验证了连杆的稳固。

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当连杆原理及应用学习完毕,孩子们便倾力打造他们自己的“足球之手”。

摩擦轮发射

在课程设置的基础上,2020比2019课程的射门方式变了,它不仅更先进,更有效,也将让学员收获更多。

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摩擦轮发射的原理是:由旋转方向相反的摩擦轮,让足球受到摩擦力和摩擦轮高速旋转挤压产生的压力,完成加速发射出去。

那么如何学习发射原理,并将它发射足球的功用实现呢?

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是先来一盘桌上足球了解击球原理?(当然不是,这只是学员中场放松休息的娱乐活动

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是将电路与机械结合起来,并自己写出原理图,在“乒乓球测试”中不断认知与学习,理解多个摩擦力的组合应用,以及转速对力的作用。

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通过亲手搭建的实验器材,去熟悉了解剖析原理,之后将学到的知识归纳可视化,最后才去实现产出,这便是每个知识点在齿轮梨课堂上传承的方式。

作为齿轮梨创学院的2020暑期主打课程,智能足球机器人创客营的知识,不仅有机械方面的系统知识,亦有更多方面:编程、物理电路、工业设计。

这些知识,以及先进的学习方式,正让齿轮梨学员向创造者演变。通过设计思维,运用掌握的原理,去成为一名靠谱的小工程师,甚至在未来成为一名伟大的发明家。

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作者: 主编Tom

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