乐高玩机械第一课，机器人简介和基础结构认知

今天给大家带来的是乐高玩机械（同步机器人等级考试）第一课。

既然是机器人等级考试，先给大家捋一捋机器人的前世今生。

这是机器马车，是我国最早记录的机器人雏形，中国的能工巧匠偃师用动物皮，木头，树脂制出了能歌善舞的伶人。

春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。

公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人──自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。

这些都是最早的机器人雏形。

真正机器人一词的出现最早是在20世纪20年代。

1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔.恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中。根据Robota和Robotnik两个单词，创造出了“Robot”机器人这个词。

从此以后机器人在历史舞台上拉开了序幕。

1942年的阿西莫夫短篇小说Runaround问世后，才出现了“robotics”这个词，并提出“机器人三大定律”：

1.机器人不能伤害人类；

2.机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的除外；

3.机器人应能保护自己，与前两条相抵触者除外。

图为阿西莫夫。

1954年美国人乔治 德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人，并注册了专利。同时他也是最早提出了工业机器人的概念。

这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。

1959年，美国发明家约瑟夫.英格伯格和德沃尔制造出第一台工业机器人。

随后，成立了第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传，他也被称为“机器人之父”。

Unimation

1966年斯坦福大学发明了谢克机器人，它是第一台移动机器人。

它被赋予了有限的观察和环境建模能力，控制他的计算机要填满整个房间。

1993年，一台名为但丁（Dante）的八脚机器人试图探索南极洲的埃里伯斯火山，这一具有里程碑意义的行动由研究人员在美国远程操控，开辟了机器人探索危险环境的新纪元。

1997年，小个头的“旅居者”探测器（SojournerRover）开始了自己的火星科研任务，它的最高行走时速为0.02英里，这台机器人探索了自己着陆点附近的区域，并在之后三个月中拍摄了550张照片。

2004年美国宇航局（NASA）的“勇气号”探测器登陆火星，开始了探索这颗星球的任务。

2012年，首台人形机器人宇航员被送入国际空间站。这位机器宇航员被命名为“R2”。

2012年，内华达州机动车辆管理局（NDM）颁发了世界第一张无人驾驶汽车牌照，无人驾驶汽车获得牌照。

了解了机器人的进化史后，我们来看看关于机器人的基本定义。

机器人是自动控制机器Robot的俗称，自动控制机器包括了一切模拟人类行为或思想模拟其他生物的机械。

机器人系统基本结构：机械部分，传感部分和控制部分。

机器人一般由执行机构，驱动装置，检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

机器人的驱动方式：电力驱动，液压驱动和气压驱动。

说了这么多，不管是啥样的机器人，每个物体都是由简单的图形构成的，也就是说物体的每个面都是由圆形，三角形，四边形和多边形组成的。

三角形有着稳固，坚定，耐压的特点。三角形框架，起重机，三角形吊臂，屋顶，钢架桥都有三角形的身影。

任取三角形两条边，在两条边角度不变的情况下，在两条边的非公共端点连接第三条边。

因为第三条边不可伸缩或弯折，所以两端点距离固定。

按照相同的方式任取两条边都复合上述情况。

所以三角形固定，具有稳定性

一个结构是否稳定，除了考虑结构外，还要考虑放置的位置和物体的重心。

总体来说符合以下原则：

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；如果在接触面外，物体不稳。

理论知识讲解完毕，接下来我们来实操理解这些知识点吧。

实践才是检验真理的唯一标准！

准备好乐高教具，这里准备的是4根灰色轴，4根1*11连杆和2根1*7连杆。

用3根1*11连杆和3根灰色轴拼成一个三角形。可以让小朋友试试看，能不能拉动三角形？

用2根1*11连杆，2根1*7连杆和4根灰色轴拼成一个长方形。

拼好的长方形能不能拉动变形呢？

拓展：如果用4根1*11连杆搭成的基本形状结构呢？

再试试用连杆和轴拼搭出不同的形状，五边形，六边形，拉拉看，他们会变形吗？

其实生活中也到处都是基本结构组成的物品，看看你的家里都有哪些是什么基本结构组成呢？

1.小朋友完成基本形状结构认知，并体验三角形的稳定性和四边形的不稳定性。（不限工具，可参考用冰棍棒认知基本形状）

2.指出生活里的物品都是由什么基本形状组成呢？（比如衣架的基本结构是三角形）

完成学习后，记得拍照发布到班级群，完成今日打卡哦~