机器人一级考试详细知识点.doc

一鸣机器人教育——机器人一级考试知识点
机器人一级考试知识点
一鸣机器人教育
第一部分：机器人的相关知识：
1. 机器人的英文：Robot
2. 机器人三大定律：
a) 第一条：机器人不应伤害人类。
b) 第二条：机器人必须服从人类的命令，与第一条违背的命令除外。
c) 第三条：机器人应能保护自己，与前两条抵触者除外。
3. 美国约瑟夫·英格伯格和德沃尔创造出第一台工业机器人，被称为工业机器人之父。
4. 主流机器人的影像以及其中的机器人：《剪刀手爱德华》、《超能陆战队》、《变形金刚》、《机器人总动员》等
5. 机器人系统基本结构（只有三条）：机械部分、传感部分、控制部分。
6. 2008年6月 第12届机器人世界杯在中国举办。
7. 恐怖谷理论：随着机器人的拟人程度增加，人类对它的好感度就会改变（反感）
第二部分：书本知识
一、基本结构：钉子、螺丝钉、螺丝杆、螺母、楔形（斜面）、螺丝刀、扳手的辨别
二、秋千：运用了三角形的稳定性 单摆原理（理解）
高度：最低点→最高点→最低点
速度：速度最大→速度为零→速度最大 
能量：动能最大→势能最大→动能最大 （机械能永远不可能为0）
Ø 单摆：单摆运动的周期T和摆幅以及物体的重量无关，与摆长和重力加速度g有关。
Ø 物体稳定性分析：
1) 与地面接触面积越大，物体越稳。
2) 重心越低，物体越稳。
3) 通过重心作竖直向下的直线与地面的交点，如果在接触面上，则物体较稳，若在接触面外，物体不稳。
Ø 能量守恒：能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总和保持不变。
三、跷跷板
杠杆原理（杠杆：能绕某支点转动的杆）
Ø 给我一个支点，我就能撬起整个地球--阿基米德
Ø （F1×L1＝F2×L2）
Ø 一边的重量X物体到支点的距离=另一边的重量X另一边物体到支点的距离。
Ø 支点到力的作用线的距离叫力臂 （易错点）！
Ø 杠杆分类（常见杠杆分类）：
应用快速辨别：一般来说杠杆上徒手办的到的但是用杠杆办的更轻松就是省力杠杆
四、搅拌器（打蛋器） 齿轮和轮轴 
Ø 齿轮：是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件。 分为：平齿轮、冠齿轮、涡轮 
Ø 齿轮啮合的两种方式：平行啮合和垂直啮合
平行啮合：齿轮的转动方向相反，力的方向不变
垂直啮合：改变齿轮的转动方向，改变力的方向
大轮带小轮是加速齿轮装置：力量小，速度快
小轮带大轮是减速齿轮装置。力量大，速度慢
轮轴：能绕共同轴线旋转的机械，实质是能够连续旋转的杠杆。如摇把、方向盘、螺丝刀等。
当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆，（此时动力臂是轮的半径，阻力臂是轴的半径，轮和轴的半径相差越大越省力，但越费距离）当动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆，（此时动力臂是轴的半径，阻力臂是轮的半径，轮和轴的半径相差越大越费力，但越省距离）。
五、奇怪的时钟 轮轴、齿轮组 
角速度： 圆周运动中在单位时间内转过的弧度，即齿轮每秒转动的角度。
线速度：圆周运动中在单位时间内转过的曲线长度
转速：圆周运动中在单位时间内转过的圈数。
Ø 两种传动方式（结合齿轮想象）：
1. 分轴齿轮：
a) 线速度：齿轮啮合时，转动的齿数相同，所以线速度相同。
b) 角速度和转速：主动轮一定，从动轮越大，从动轮的角速度和转速越小，反之，从动轮越小，从动轮的角速度和线速度越大。
2. 同轴齿轮：
a) 线速度：齿轮越大，线速度越大，齿轮越小，线速度越小
b) 角速度：由于同轴转动的速度相同，所以角速度和转速相同
Ø 传动比：主动轮的角速度÷从动轮的角速度（简单来说：在主动轮一定的情况下，从动轮越大，对应的从动轮角速度越小，所以传动比越大）
六、起重机
滑轮:（起重机、国旗杆、轱辘、吊臂）
由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和过圆盘的柔索（绳，钢索，链条等）组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。
Ø 定滑轮:
中心轴的位置固定不变的滑轮叫定滑轮,可以改变力的方向,不改变力的大小,施力端和物体移动的距离相同。定滑轮实质是等臂杠杆
Ø 动滑轮:
中心轴的位置随着被拉物体一起移动的滑轮叫动滑轮,可以改变力的大小但是不改变力的方向,实质是一个省力杠杆，费距离
Ø 滑轮组（数绕过动滑轮的绳子数）：
特点：既可以省力，又可以改变力的方向
省力计算：滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一。
费距离计算：使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，滑轮组用几段绳子吊着物体，就费了几倍的距离。
² 功的介绍：
功:力乘以力的方向上移动的距离
力学重要结论：任何机械都不省功。
七、烤肉架
轮轴、齿轮组
Ø 两个齿轮平行啮合:转动方向相反
Ø 啮合齿轮的速度比与半径比相反。例如，一大一小两个齿轮啮合，大齿轮与小齿轮半径比为3:1，那么他们的速度比为1:3
Ø 计算并排依次啮合的齿轮间输出的齿轮速度，可以越过中间所有的传动过程，直接比较主动轮和输出轮的半径比或齿轮比。多重加速装置最终速度比不能按照主动轮和输出轮的半径或齿轮比直接计算，需要一步步计算，按照倍数乘积得出最后的速度。
Ø 齿轮传动的优点:
1、可以准确无误的传递动力
2、齿轮传动力大
3、结构紧凑，适用于近距离传动，不能直接啮合时，可以通过多个齿轮传动
Ø 缺点:
1、噪音大,
2、易损坏
八、手动风扇
轮轴、齿轮组
传动力分析：
Ø 研究平行啮合传动：
² 功的介绍：
功率:单位时间内所做的功,用P表示,单位是瓦特(W)
功:力乘以里的方向上移动的距离

Ø
Ø 风扇为什么能降温
风扇吹动增加了空气流动，促进了汗水蒸发，蒸发带走一部分热量，达到了降温的目的。
九、履带车
履带:
围绕主动轮、负重轮、诱导轮和托带轮的韧性链环。由履带板和履带销等组成,由主动轮驱动。
特点：
除了具有传动链的特点，还能防滑，履带在与地面接触的一面有加强防滑筋（花纹），增大履带与地面的摩擦力、增大与地面的接触面积，分散重量，减少压强。
² 皮带传动：
1.当皮带呈数字0时，齿轮转动方向相同。
2.当皮带呈数字8时，齿轮转动方向相反。
皮带装置的优点：
1. 可实现远距离传动；
2. 突然施加外力或突然变速，可以保护机械，不会损坏零件。
3. 噪音小
皮带装置的缺点：
1. 传递过程中，有时间上的延缓。
2. 不能准确无误地传递动力。
3. 能量损失大
4. 皮带易破损。
Ø 传动链：
特点：必须在同一平面连接；传动链传动时，两个齿轮转动方向相同；突然变速时，传动链反应慢，易断裂；传动链每一节都可拆卸，所以传动距离可以自由调节；可以准确无误地传输动力；传动链装置的速度和力的计算均与齿轮啮合传动相同。

例子：坦克、履带挖掘机
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