🎯 本讲目标
🎬 看看它:今天要学的本领
先点开下面的视频看一看,认识"凸轮"是怎么让机器人一下一下敲鼓的!
今天我们要做一个会自己打鼓的小机器人!学会三个本领:
🥁 先看真家伙:小朋友敲鼓
小朋友拿鼓槌一下一下敲鼓。今天我们让机器人也这样敲!先仔细观察:
👀 想一想:
① 马达一直在转圈,怎么让鼓槌一下一下上下敲?
② 鼓槌敲一下就要抬起来、再落下,谁在管它?
③ 如果想让敲鼓变快,换个什么样的零件?
(先说出你的想法,再去搭建区验证!)
🔧 先拆解,再动手搭
① 它由哪些部分拼成?
打鼓机器人有四块:底座和支架、会转圈的马达和齿轮、一下一下顶动的凸轮、还有会起落的鼓槌和小鼓。按这个顺序搭:先底座支架 → 马达齿轮 → 凸轮鼓槌 → 放鼓测试。
② 像工程师一样想问题
不急着搭!先想清楚三个问题。
❓问题① 马达一直转圈,怎么变成"一下一下敲"?
困难:马达只会一圈圈转,可敲鼓要鼓槌抬起来、落下去,是一来一回的。
办法:用凸轮!它是个边缘高低不平的轮子,转起来就把上面的鼓槌一下一下顶起、放下。
❓问题② 鼓槌怎么敲到鼓?
办法:鼓槌是一根能翘起来的小杠杆:一头架在柱子上(支点),一头坐在凸轮上,另一头垂着小锤。凸轮一顶中间,小锤就砸下来敲到鼓。
❓问题③ 怎么让节奏变快?
办法:换个形状不一样的凸轮!椭圆凸轮一圈敲一下(慢);桃形凸轮凸起多,一圈顶好几次,节奏就变快。
👁️ 搭建步骤图(先自己想,再看答案)
试着自己先搭!不会时再点下面的按钮展开步骤图。
1
认识零件

先把电池盒、马达、椭圆凸轮、桃形凸轮、齿轮、轴、梁、销分好类。
2
搭底座和支架

底座要平,两边竖起支架,左边等下穿凸轮轴。
3
装马达和齿轮

马达转 → 下面小齿轮 → 上面大齿轮 → 凸轮轴跟着转。
4
装凸轮和鼓槌

关键!凸轮装在轴上,鼓槌一头架在柱子上能翘,一头坐在凸轮上。凸轮转一圈,鼓槌就起落一次。
5
放小鼓

把小鼓放在鼓槌小黄球下面,落下时正好敲到鼓面。
6
换桃形凸轮调节奏

把椭圆凸轮换成桃形凸轮,凸起变多,敲鼓节奏就变快!
7
完成测试

装电池打开开关,看机器人是不是一下一下自己敲鼓!
🎯 动脑小挑战
挑战1:马达一直转圈,鼓槌为什么一下一下敲?
马达只会一圈圈转,可鼓槌是一下一下起落敲鼓的,是谁把"转圈"变成"一下一下"的?
是凸轮!它边缘高低不平,转一圈就把鼓槌顶起、放下一次,转圈就变成了一下一下的敲击。
挑战2:想让节奏变快,换椭圆还是桃形凸轮?
现在敲得太慢了,想让机器人"咚咚咚咚"敲快点,应该换哪个凸轮?
换桃形凸轮!它凸起多,一圈顶好几次,节奏就又密又快;椭圆凸轮一圈只敲一下。
挑战3:想让机器人同时敲两面鼓,怎么办?
想让机器人左右手交替敲两面鼓,凸轮应该怎么加?
在同一根轴上装两个凸轮,错开位置,各顶一根鼓槌。两个鼓槌一先一后起落,就能交替敲两面鼓啦!
📋 回家任务
放学后做这三件事
- 🗣️ 给爸爸妈妈讲:凸轮是怎么把"转圈"变成"一下一下敲"的?
- 🥁 敲一敲桌子,快敲慢敲对比一下,说说换凸轮会怎么改变节奏。
- 🧵 观察家里的缝纫机/八音盒,猜猜哪里在"一下一下"动。
👨👩👧 给家长的话
本课是 S5 官方课之前的入门铺垫课,重点认识凸轮机构:把圆周运动变成一下一下的往复敲击,并理解凸轮形状决定节奏。孩子做拓展挑战需要密码时,请输入 d8um。建议先让孩子自己想,想不出再一起看答案。