案例十八:独轮车机器人

案例简介

利用运动主题 Steam 套装制作独轮车机器人，通过控制电机转动驱动机器人在独轮上前进，模拟独轮车骑行运动。在此过程中深入了解独轮车运动的相关知识与机械原理。

教学准备

名称	图示
哪吒Pro运动套装

教学目标

了解独轮车运动的基本特点与技巧，掌握独轮车机器人结构辅助稳定的原理。​

通过搭建和调试，培养机械结构设计与动手实践能力。​

激发对独轮车运动的兴趣，拓展对运动项目的认知。

课程引入

同学们，独轮车骑行是一项极具挑战性的运动，需要高超的平衡技巧！今天我们要制作的独轮车机器人，不用像骑手那样靠自身保持平衡，而是巧妙利用特殊结构来稳稳 “站” 住。通过控制电机，让它模拟独轮车骑行，像真正的独轮车一样前进！想知道这个神奇的结构是什么样的吗？快来一起开启制作之旅吧！

学习探究

探究如何通过机械结构辅助支撑实现独轮车机器人稳定运动，研究电机驱动与独轮车实际运动状态的关联，了解独轮车运动背后的物理原理。

搭建步骤

硬件连线

将智能舵机连接到哪吒Pro扩展板的M1接口。

代码编程

进入“makecode.microbit.org”，点击新建项目。

在弹出窗口输入项目名称并点击创建。

点击代码抽屉中的扩展。

在弹出界面输入nezha pro并点击搜索图标，在显示nezha pro软件库后点击。同样的方式加载PlanetX软件库。

示例程序

程序链接:https://makecode.microbit.org/_PdAAyTHXfHsH

你也可以通过以下网页直接下载程序。

下载程序

使用 USB 线连接 PC 和 micro:bit V2。

连接成功后，电脑上会识别出一个名为 MICROBIT 的盘符。

点击左下角的，选择Connect Device。

点击。

点击。

在弹出窗口选择 BBC micro:bit CMSIS-DAP，然后选择连接，至此，我们的 micro:bit 就已经连接成功。

点击下载程序

案例演示

按下按键A，独轮车机器人开始骑行，按下按键B，独轮车机器人停止骑行。

总结分享

扩展知识​

独轮车运动的起源与发展​

独轮车起源于中国汉代，最初作为运输工具使用，后来逐渐演变为民间杂耍和竞技项目。在古代，独轮车不仅用于日常劳作，还在庙会、庆典等活动中展示高超技艺。随着时间推移，独轮车运动传播到世界各地，并在现代发展成为一项充满挑战与乐趣的极限运动和竞技项目。如今，独轮车运动涵盖平地技巧、越野、竞速等多种类型，吸引了众多爱好者参与。​

独轮车运动的技巧与训练​

在实际的独轮车运动中，骑手需要掌握上车、下车、直线骑行、转弯、刹车等基本技巧。上车时，通常需要先将一只脚踩在踏板上，另一只脚蹬地获得初速度后迅速踏上另一个踏板；转弯时，通过身体重心的转移和脚对踏板的力量控制来实现方向改变。训练过程中，骑手要从基础平衡练习开始，逐步提升骑行速度和技巧难度。此外，核心力量、腿部力量以及身体协调性的训练，对于提升独轮车骑行水平至关重要。​

独轮车运动的竞技项目​

平地技巧赛：选手在平坦场地完成各种高难度动作，如单脚骑行、跳跃、旋转等，裁判根据动作难度、完成度和流畅性进行打分。​

越野赛：在山地、丛林等复杂地形进行骑行，考验选手的耐力、操控能力和对不同路况的适应能力。​

速度赛：在规定赛道上比拼骑行速度，选手需要具备强大的爆发力和持久的耐力，通过合理的骑行节奏和技巧争取最佳成绩。