2024年青少年机器人技术等级考试一级.doc

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实际操作考试试卷

考生姓名：

证件编号：□□□□□□□□□□□□□□□□□□

模型样例

手动风扇

作品简答（30分）

請在下面写出起重机用途？（5分）

2、請写出该模型中蕴含的知识点？（25分）

参照答案：

简答題

1、請在下面写出风扇的用途（5分）

答案：风扇是指热天借以生风取凉的用品。用电或者手动驱动使扇叶进行转动，转化成自然风来到达乘凉效果。

2、請在下面写出该模型中蕴含的知识点（請同学分条作答，25分）

(1)列表写出加速传动与减速传动中、半径，齿数，转速和传动力的关系。（15分）

已知：小齿轮与大齿轮的的半径比為1:3.

齿轮啮合

半径

齿数

转速

传动力

作用

大齿轮带动小齿轮

3:1

3:1

加速1:3

变小3:1

加速装置

小齿轮带动大齿轮

1:3

1:3

减速3:1

变大1:3

减速装置

(3)模型中把手处运用的是哪种简朴机械（10分）

答：轮轴。轮轴由轮和轴构成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。外环叫轮，内环叫轴。轮轴两个环是同心圆。

轮轴的实质：可以持续旋转的杠杆。

动力作用在轮上，则轮轴為省力杠杆，轮和轴的半径相差越大则越省力，但越费距离。动力作用在轴上则轮轴為费力杠杆，轮和轴的半径相差越大则费力，但越省距离。

作品展示（70）

整体框架(30)

动力传递/体現形式(30)

简答(30)

完毕時间(10)

合计评分(100)

考核员签字

請在规定期间内，完毕作品搭建调试，并将身份证件及作品置于如下虚线框中，由考核员現场拍摄照片。

考核员拍摄作品照片時

考核员拍摄作品照片時

請将考生身份证件置于此框内

考核员拍摄作品照片時請将作品置于此框内（如作品较大，請保证摆放位置不超过上边框及左边框）

考核员拍摄作品照片時

請将作品置于此框内

（如作品较大，請保证摆放位置不超过上边框及左边框）

作品摆放位置上限

作品摆放位置上限

作品摆放位置左限

作品摆放位置左限

乐高机器人---运动篇

8.1简介

????灵活的思维造就出了許許多多的机器人，运动使发明物获得了生命，带来无限的乐趣，同步也对自已的发明力进行了挑战。大多数运动机器人都属于轮子型与腿型机器人。虽然轮子在光滑的表面很有效，不过在凹凸不平的地面上运动，腿提供了更有力的方式。底盘构造是為了突出显示它們的传动系统和连接状况，因此，在实际搭建中还需对此构造加固。

8.2简朴的差动装置

???机器人具有诸多長处（尤其具有简朴性），至少在乐高的可移动机器人中常用到此构造。差动装置由机器人两边两个平行的驱动轮构成，单独提供动力，此外有一种或多种轮脚（万向轮）用于支撑重量并不是没有作用（图8.1）。注意我們称这个装置為差动装置是由于机器人的运动矢量是由两个独立部件产生的（它与差速齿轮没有关系，此装置上没有使用差速齿轮）。

???当两个驱动轮以相似方向、相似速度转动時，机器人作直线运动。假如两个轮子转动速度相似，但方向相反時，机器人会绕着连接两轮线段的中心点旋转。根据轮子不一样的转向，表8.1列出了机器人的不一样运动状态。

?

图8.1简朴差动装置

表8.1轮子不一样的旋转方向产生不一样的运动状态

左轮

右轮

机器人

停止

停止

停止

停止

向前转动

绕着左轮逆時针转动

停止

向后转动

绕着左轮顺時针转动

向前转动

停止

绕着右轮顺時针转动

向前转动

向前转动

向前运动

向前转动

向后转动

原地顺時针旋转

向后转动

停止

绕着右轮逆時针转动

向后转动

向前转动

原地逆時针旋转

向后转动

向后转动

向后运动

????组合不一样方向和速度，机器人可以做任意半径的旋转。由于它的灵活性、及原地旋转的功能成為許多工程的教学器具。此外，由于它很轻易实現，因此乐高有二分之一以上的运动机器人属于此构造。

????假如你想跟踪机器人的位置，那差动装置又是比很好的选择，仅仅需要简朴的数学知识。这种构造只有一种弊端：它不能保证机器人笔直的运动，由于两个馬达的功能总有差异，一种轮子会比此外一种轮子转动的快一点，因此使得机器人略微偏左或偏右。在某些应用中这中状况不会有问題，可以通过编程来防止，例如使机器人沿线走或在迷宫中寻找路线行走，不过让机器人在空地上走直线恐怕不行。

8.2.1直线运动

????使用简朴差动装置有許多措施可以保持直线行走，最简便的方式是选择两个速度相近的馬达。假如你有两个以上的馬达，尽量找两个速度最匹配的馬达，这种方式也不能保证机器人走直线，但至少能减小走偏的状况。

???另一种简朴的措施是通过软件调整速度。在第3章简介过程序能控制每个馬达的速度，在程序中选择最有效的能量等级直到合