案例一:简易四足机器人
案例简介
制作一个简易的四足机器人,通过基本的连杆机构,实现简易四足机器人的行走。

教学准备
| 名称 | 图示 |
|---|---|
| 哪吒Pro AI机械动力套装 | ![]() |
教学目标
完成简易四足机器人的搭建,掌握连杆机构的组装方法,能正确连接电机与超声波传感器,理解各部件的协作关系。
初步认识连杆机构的运动原理,了解超声波传感器的功能(如距离检测),学会通过电机控制机器人腿部的屈伸动作。
在调试机器人行走和传感器检测的过程中,培养动手实践能力、观察分析能力和问题解决能力(如调整连杆长度优化行走姿态)。
激发对仿生机器人的兴趣,感受机械结构与生物运动的关联,建立 “科技模仿自然” 的初步认知。
故事导入
“叮 ——” 微型传送舱的警报声惊醒了睡梦中的小工程师们。屏幕上突然弹出全息影像:机器人村庄的村长正焦急地跺脚,他脚下的金属地面布满裂纹。“帮帮我们!” 村长的声音带着电流杂音,“核心系统崩溃后,最基础的巡逻机器人都瘫了,森林里的齿轮野兽要闯进村子啦!” 孩子们跟着全息地图来到村口,只见四足机器人 “铁蛋” 趴在地上,四条腿的连杆全松了。“得先让铁蛋站起来!”
学习探究
四足机器人的腿部由几组连杆组成?调整连杆的长度或角度,会对机器人的行走姿态(如步幅大小、稳定性)产生什么影响?
超声波传感器在机器人上的作用是什么?如何通过传感器让机器人避开前方障碍物?尝试改变传感器的检测距离,观察机器人的反应。
电机的转速快慢会影响机器人的行走速度吗?如果机器人出现 “跛行”(某条腿不动),可能是哪些原因导致的?(从连杆连接、电机接线等角度分析)
对比四足机器人与现实中四足动物(如猫、狗)的行走方式,它们的腿部运动有哪些相似或不同之处?
