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Case 03 举重机器人

简介

举重是用双手把一根有两个圆盘的杠铃举到头顶,看谁能举起最重的杠铃。这听起来很简单,但其实很难,因为举重不仅需要很强的力量,还需要很好的技巧,很稳的平衡和很高的协调能力。而且,举重还需要很强的心理素质和意志力,因为举重时要面对很大的压力和挑战。

举重可以让我们的身体变得更强壮,更灵活,更健康,也可以让我们的自信心和自尊心变得更高。

我们今天就用哪吒发明家套装 V2 来制作一个可以模拟举重动作的机器人。

教学目标

  • 掌握将圆周运动转化为往复运动的原理和方法。
  • 掌握积木举重机器人的结构和功能。
  • 掌握使用积木、电机等材料制作举重机器人的步骤和技巧。
  • 掌握使用编程软件控制举重机器人的动作。

教学准备

哪吒发明家套装 V2

教学过程

引入

向学生介绍举重运动和机器人制作的背景和目标,激发学生的兴趣和好奇心。

举重是用双手把一根有两个圆盘的杠铃举到头顶,看谁能举起最重的杠铃。这听起来很简单,但其实很难,因为举重不仅需要很强的力量,还需要很好的技巧,很稳的平衡和很高的协调能力。而且,举重还需要很强的心理素质和意志力,因为举重时要面对很大的压力和挑战。

你们觉得举重有什么好处呢?举重可以让我们的身体变得更强壮,更灵活,更健康,也可以让我们的自信心和自尊心变得更高。

你们想不想学习一下举重呢?不过,我们今天不是真的要去举杠铃,而是要用积木和电机来制作一个可以模拟举重动作的机器人。这样既安全又有趣,也可以让我们学习一些科学、技术、工程、艺术和数学的知识和技能。你们准备好了吗?那么,让我们开始吧!

探究

分组讨论,让学生思考如何用积木材料来制作一个举重机器人,重点关注圆周运动如何转化为往复运动、电机的使用方法和机械臂的设计方案。

  • 什么是往复运动,即在两个相反方向上反复进行的运动;
  • 电机的运动是圆周运动,我们需要一个结构来将圆周运动转化为往复运动;
  • 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举重机器人。

按照自己的设计方案,用积木材料来制作一个举重机器人,看看谁的机器人举起的杠铃比较重。

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/_LgVU5PgYcJKw

你也可以通过以下网页直接下载程序。

展示

分组展示,让每组的机器人进行举重,并对比举起物体的重量,比较各组的成果和效果。

示例案例效果

按下micro:bit上的A键,机器人开始举重,按下micro:bit上的B键,机器人停止举重。

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。