1、第5課齒輪傳動機械夾子教學案、提出問題當我們想抓取桌子上的杯子，我們可以用手去抓取，那么機器人如果想 抓取物體，該如何去抓取呢？機器人可不可以用手或夾子來抓取呢？這節課 我們就來制作能抓取物體的夾子。、聯想我們的手非常靈活，把機器人的手制作成像人一樣的靈活，不是很容易，但是我們可以借鑒生活中的剪刀， 鑷子等工具，如圖5-1和圖5-2所示，模擬它們的結構制作一個夾子作為機器人的手， 讓機器人去抓取物體。、要求機械夾子的制作1. 機械夾子可以打開和閉合2. 用齒輪帶動夾子進行傳動四、構建1. 夾子的制作夾子的制作利用兩根彎曲的圓梁，兩根圓梁一左一右組成夾子的左右兩片，如圖5-3所示。圖5-3彎梁2

2、. 齒輪的傳動齒輪利用兩個24齒的齒輪來完成，如圖5-4所示。當兩個相同的齒輪傳動的時候，大家要注意它們的扭矩，速度都不變， 但是兩個齒輪的轉動方向是相反的，我們制作的夾子是利用了這個特點，當順時針轉動時夾子閉合，當逆時針轉動時夾子分開，如圖5-5所示。圖5-4 24齒齒輪圖5-5齒輪傳動3. 完成后的效果，如圖5-6所示。圖5-6齒輪傳動的夾子我們利用齒輪傳動的特點制作了這個夾子，當轉動手柄時, 夾子就會分開或閉合。五、優化與改進上面制作的夾子在使用上有什么問題嗎？ 我們可以發現剛才利用齒輪制作的機械夾子，在閉合和開啟的時候速度太快，而且當關閉夾子時，夾子很容易自動松開。第一個問題可以通過改

3、變齒輪的傳動比來解決， 第二個問題要求夾子可以自動鎖定，用機械結構解決比較困難。因此，為了解決這兩個問題，我們要利用樂高的一個新的齒輪:輪。技能牌：渦輪，如圖5-7所示。圖5-7渦輪也就減小渦輪通常會與齒輪進行嚙合，并且會連接兩個互相垂直的軸,是說通過渦輪的傳動可以改變力的方向， 而且渦輪可以增大扭矩,角速度，并且可以使被傳動的齒輪具備自鎖的功能。 所謂自鎖功能是指只有渦輪這個軸是可以人為旋轉的，而齒輪的軸是不能被人為旋轉的，齒輪只能依靠渦輪的傳動而轉動。由此我們可以看到，渦輪的應用就可以解決剛才我們提到的兩個問題，可以實現減慢速度和自鎖的功能。 下面，我們就利用渦輪來進行機械夾的改進。1.框

4、架的搭建框架的搭建全部利用圓梁來完成，結構緊湊，輕便， 堅固，如圖5-8 所示。圖5-8框架2.渦輪的制作渦輪的固定非常重要，一定要把渦輪牢固的安裝在框架上，不 能上下或左右晃動，如圖5-9所示。込嚴1 一叮 圖5-9渦輪的制作3. 完成后的效果安裝齒輪和夾子后的效果，如圖5-10所示。這樣轉動黑色十字軸后就可以關閉和開啟夾子了，試一下吧!圖5-10渦輪傳動的夾子六、實踐與討論利用渦輪制作的的機械夾扭矩增加多少倍 ？ 渦輪的自鎖功能還能應用到哪些方面呢 ？七、拓展渦輪的自鎖功能可以應用到生活中的方方面面， 例如在第3課中的停車場欄桿器，欄桿在上升和下降的過程中，應該是鎖定的狀態，為了使通過的車

5、 輛更加安全，這是非常重要的。樂高還提供了放置渦輪的積木套裝，我們稱它為渦輪箱，如圖5-11所示，這樣在我們使用渦輪進行傳動的時候就更加方便了。圖5-11渦輪箱F面我們就用渦輪箱來改進一下欄桿器，如圖5-12所示。圖5-12用渦輪箱制作的欄桿器大家實踐的時候可以發現，只有手柄可以轉動，而欄桿是抬不動的,這是由于渦輪有自鎖的功能，這樣在車輛通過時就會更加的安全。八、作業:1.說一說渦輪有什么特點？ 2.試一試渦輪還可以與其他的齒輪進行傳動嗎第5課齒輪夾子搭建圖I3ii )1.彎梁當作夾子I2. 24齒齒輪3.齒輪傳動I19191919191919I13.齒輪背面涎丿14.將夾子插到軸上飛I15.夾子