Case 04 独轮车机器人
简介
独轮车走钢丝，是一项极富挑战性和刺激性的表演艺术。它结合了平衡、协调和技巧，让人们目瞪口呆地欣赏表演者在高度紧张的环境中展示出非凡的平衡能力和精准控制。
在这项表演中，表演者骑着独轮车（一种只有一个轮子的特殊车辆）横跨一根高悬的钢丝。这根钢丝通常被悬挂在两个支架之间，高度和距离都需要精确测量和调整，以确保表演者的安全。
表演者在表演过程中需要保持身体的平衡，并且使用身体的微妙调整来保持独轮车在钢丝上的稳定。他们需要高度集中注意力，随时准备应对外界因素带来的挑战，例如风力、震动或者自身姿势的微小变化。即使是最轻微的失衡，都可能导致表演者摔倒或失去平衡。
我们今天就用哪吒发明家套装 V2 来制作一个独轮车机器人。
教学目标
- 了解皮带传动的工作原理，包括传递力和运动的基本概念。
- 理解重心对物体平衡和稳定性的影响。
- 学会使用积木制作走钢丝的独轮车小人，并理解其原理。
- 培养创造力、解决问题的能力和团队合作精神。
教学准备
教学过程
引入
向学生介绍独轮车机器人制作的背景和目标，激发学生的兴趣和好奇心。
大家好！今天我要和大家分享一个非常有趣的主题——独轮车走钢丝。你们是否听说过独轮车走钢丝呢？它是一种令人惊叹的表演，需要运动员保持平衡，骑着独轮车在高高的钢丝上行走。这个表演要求运动员具备出色的平衡能力、控制能力和勇气。
现在，我想和大家探讨一个问题：如何让独轮车走钢丝更加安全和稳定？有没有想过能不能制作一个机器人来完成这个任务呢？这样一来，我们就能保证表演的稳定性，还能让运动员远离潜在的危险。
想象一下，如果我们能够制作一个智能机器人，它可以骑着独轮车，在钢丝上保持平衡，完成各种动作，甚至可能做出一些不可思议的花样。这样的机器人将能够展现出人类的技巧和勇气，同时又不会有太大的危险。
现在，我想知道，你们对制作独轮车走钢丝的机器人感兴趣吗？你们认为这个项目有哪些挑战和机会呢？让我们一起探索并开展这个有趣的学习旅程吧！
探究
分组讨论，让学生思考如何用积木材料来制作一个独轮车机器人，重点关注皮带传动和重心对平衡的影响。
- 什么是皮带传动，皮带传动在生活中的应用是什么，例如：行车、传送带等；
- 皮带传动的特点和优势；
- 重心对平衡和稳定性的影响；
- 机械臂的设计方案可以根据自己的想法和创意来确定，但是要注意结构的稳定性和可行性。
实践
分组动手，按照自己的设计方案，用积木材料来制作一个独轮车机器人。
按照自己的设计方案，用积木材料来制作一个独轮车机器人。
示例
搭建步骤
搭建完成
硬件连接
将电机连接到哪吒扩展板的M1接口。
软件编程
打开编程平台makecode
新建项目
点击扩展
在搜索栏搜索nezha添加哪吒扩展板的扩展库
编写程序
程序链接:https://makecode.microbit.org/_0oHP56URsakT
你也可以通过以下网页直接下载程序。
展示
分组展示，让每组的机器人开始走钢丝，比较各组的成果和效果。
示例案例效果
按下micro:bit上的A键，机器人开始骑行，按下micro:bit上的B键，机器人停止骑行。
反思
分组分享，让每组的学生分享自己的制作过程和心得，总结自己遇到的问题和解决办法，评价自己的优点和不足。