案例四:引体向上机器人

案例简介

设计一款引体向上机器人，模拟引体向上动作。

教学准备

名称	图示
哪吒Pro运动套装

教学目标

了解涡轮蜗杆的特性及搭建方式 激发对工程和机器人技术的兴趣。

课程引入

欢迎小朋友们加入我们的STEAM奇妙旅程！今天，我们将一起探索如何制作一个无需编程的引体向上机器人。在这个项目中，我们将学习到如何通过简单的机械传动来控制机器人的运动。不需要复杂的编程知识，只需动手组装和调整，你就能创造出一个引体向上机器人。让我们一起开启这段激动人心的STEAM学习之旅，激发你的创造力和解决问题的能力！

学习探究

涡轮蜗杆的特性是什么？

搭建步骤

案例演示

按下哪吒Pro上面的按键即可让引体向上机器人开始运动。

总结分享

扩展知识

蜗轮蜗杆结构的基本特性 单方向传动（自锁性）

核心特点：蜗杆可以驱动蜗轮，但蜗轮无法反向驱动蜗杆（自锁性），适合需要防止逆转的场景（如起重机、升降机）。

原理：蜗杆的螺旋导程角小于摩擦角时，反向传动被摩擦力锁死。

例外：多头蜗杆或导程角较大的蜗杆可能失去自锁性。

高减速比与低效率

传动比公式：若蜗杆为单头（1个螺旋齿），传动比 = 蜗轮齿数 : 1。例如，乐高蜗轮（24齿）的传动比为 24:1。

效率低：因蜗杆与蜗轮间存在滑动摩擦，能量损耗较大（效率通常低于50%）。

空间交错轴传动

蜗杆与蜗轮的轴线呈90°交错，结构紧凑，适合垂直方向动力传递（如风扇、旋转塔模型）。

传动平稳性

蜗杆与蜗轮啮合为线接触，振动和噪音较小。