全國機(jī)器人考級一級知識點(diǎn)串講

機(jī)械及模型（一級）現(xiàn)在是1頁\一共有52頁\編輯于星期五目錄第一章：一級標(biāo)準(zhǔn)第二章：機(jī)器人第三章：基本結(jié)構(gòu)第四章：能量轉(zhuǎn)化第五章：杠桿第六章：齒輪第七章：滑輪第八章：功第九章：傳動(dòng)鏈現(xiàn)在是2頁\一共有52頁\編輯于星期五第一章：一級標(biāo)準(zhǔn)1.了解主流的機(jī)器人影視作品及機(jī)器人形象2.基本結(jié)構(gòu)認(rèn)知，了解重心和重力的概念3.掌握六種簡單機(jī)械原理（杠桿，輪軸，滑輪，斜面，楔，螺旋）4.了解齒輪和齒輪比的5.了解鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的概念6.了解機(jī)器人常用底盤（輪式及履帶）現(xiàn)在是3頁\一共有52頁\編輯于星期五第二章：機(jī)器人機(jī)器人（Robot）是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)?，F(xiàn)在是4頁\一共有52頁\編輯于星期五第一定律：機(jī)器人不得傷害人類個(gè)體，或者目睹人類個(gè)體將遭受危險(xiǎn)而袖手不管第二定律：機(jī)器人必須服從人給予它的命令，當(dāng)該命令與第一定律沖突時(shí)例外第三定律：機(jī)器人在不違反第一、第二定律的情況下要盡可能保護(hù)自己的生存。1942年，美國科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小說中提出“機(jī)器人三大定律”：現(xiàn)在是5頁\一共有52頁\編輯于星期五主流機(jī)器人影視及形象現(xiàn)在是6頁\一共有52頁\編輯于星期五下列圖片中，哪個(gè)不是機(jī)器人

A.B.C.D.答案:D下列人物形象中，哪一個(gè)是機(jī)器人？

A.B.

C.D.答案:D現(xiàn)在是7頁\一共有52頁\編輯于星期五第三章：基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體：為了實(shí)現(xiàn)某種功能而建造的物體叫做結(jié)構(gòu)體?；竟ぞ呓榻B：釘子、螺絲、螺絲釘、螺絲桿、螺栓、斜面、楔形、螺旋、螺絲刀、扳手等?，F(xiàn)在是8頁\一共有52頁\編輯于星期五斜面：指與水平方向不為零的夾角的平面。斜面是一種簡單機(jī)械，可用于克服垂直提升重物的困難，省力但是費(fèi)距離?，F(xiàn)在是9頁\一共有52頁\編輯于星期五斜面的工作原理：斜面與平面的傾角越小，斜面較長，則省力越大，但費(fèi)距離。斜面與平面的傾角越大，斜面較短，則省力越小，但省距離。現(xiàn)在是10頁\一共有52頁\編輯于星期五楔形：楔是斜面的應(yīng)用，原指上厚下薄的小木橛，在結(jié)構(gòu)中表示一頭尖一頭稍粗的物品。生活中常見的應(yīng)用為斧子，釘子等?，F(xiàn)在是11頁\一共有52頁\編輯于星期五螺旋：螺旋是一種簡單機(jī)械，是斜面的變形。生活中常見的應(yīng)用為螺絲釘、螺旋槳、壓榨機(jī)等?，F(xiàn)在是12頁\一共有52頁\編輯于星期五

第一個(gè)描述螺旋物的人是希臘科學(xué)家阿基米德。阿基米德螺旋是一個(gè)裝在木制圓筒里的巨大螺旋狀物，如圖所示，它用來把水從一個(gè)水平面提升到另一個(gè)水平面，對田地進(jìn)行灌溉。這個(gè)東西的真正發(fā)明者并非阿基米德本人，他只是描述了這種已經(jīng)存在的東西。阿基米德螺旋可能是古代埃及的能工巧匠們設(shè)計(jì)并在尼羅河兩岸的灌溉中使用的。現(xiàn)在是13頁\一共有52頁\編輯于星期五穩(wěn)定性分析：每個(gè)物體都是由簡單的圖形構(gòu)成的，也就是說物體的每個(gè)面都是由圓，三角形，四邊形和多邊形構(gòu)成的?，F(xiàn)在是14頁\一共有52頁\編輯于星期五三角形有著穩(wěn)固、堅(jiān)定、耐壓的特點(diǎn)。應(yīng)用：三角形框架、起重機(jī)、三角形吊臂、屋頂、鋼架橋中都有三角形的身影。穩(wěn)定原理：任取三角形兩條邊，在兩條邊角度不變的情況下，在兩條邊的非公共端點(diǎn)連接第三條邊。因?yàn)榈谌龡l邊不可伸縮或彎折，所以兩端點(diǎn)距離固定。按照相同的方式任取兩條邊都復(fù)合上述情況。所以三角形固定，具有穩(wěn)定性。現(xiàn)在是15頁\一共有52頁\編輯于星期五一個(gè)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，除了考慮結(jié)構(gòu)外，還要考慮放置的位置和物體的重心?？傮w來說符合以下原則：①與地面接觸面積越大，物體越穩(wěn)。②重心越低，物體越穩(wěn)。③通過重心作豎直向下的直線與地面的交點(diǎn)，如果在接觸面內(nèi)，則物體較穩(wěn)；如果在接觸面外，物體不穩(wěn)。現(xiàn)在是16頁\一共有52頁\編輯于星期五下列多邊形中，最穩(wěn)定的多邊形是（）

A.

B.

C.

D.答案:A題型:單選題下列關(guān)于重心與穩(wěn)定性的關(guān)系，不正確的是？（）A、大的建筑物通常成上小下大，目的是可以增加穩(wěn)定性B、重心越高、穩(wěn)定性越大C、重心越低、穩(wěn)定性越大D、如果讓一塊磚翻倒，應(yīng)該使重力作用線落在它的支持面以外，否則不能翻倒答案：B題型:單選題現(xiàn)在是17頁\一共有52頁\編輯于星期五第四章：能量轉(zhuǎn)化一切物質(zhì)都具有能量，能量以多種不同的形式存在；按照物質(zhì)的不同運(yùn)動(dòng)形式分類，能量可分為機(jī)械能、化學(xué)能、熱能、電能、輻射能、核能、光能、潮汐能等。這些不同形式的能量之間可以通過物理效應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)而相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能是物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能。勢能包括重力勢能和彈性勢能，勢能又分為重力勢能和彈性勢能。重力勢能是物體由于被舉高而具有的能量。

彈性勢能是物體由于彈性形變而具有的能量

機(jī)械能是動(dòng)能和勢能的總和。現(xiàn)在是18頁\一共有52頁\編輯于星期五能量守恒：能量不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和保持不變。

現(xiàn)在是19頁\一共有52頁\編輯于星期五第五章：杠桿古希臘科學(xué)家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起整個(gè)地球！”這句話便是說杠桿原理?，F(xiàn)在是20頁\一共有52頁\編輯于星期五杠桿原理的公式是

F1L1=F2L2杠桿原理的五要素是動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，施力的點(diǎn)叫動(dòng)力作用點(diǎn)。動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫做動(dòng)力臂支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)叫做支點(diǎn)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力，施力的點(diǎn)叫阻力作用點(diǎn)。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫做阻力臂說明：通過力的作用點(diǎn)沿力的方向的直線叫做力的作用線。省距離、費(fèi)距離中的距離指的是力的作用點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的距離，而不是力到支點(diǎn)的距離。

現(xiàn)在是21頁\一共有52頁\編輯于星期五

生活中的杠桿按照施加動(dòng)力的大小分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿。三者具體的比較如下表所示現(xiàn)在是22頁\一共有52頁\編輯于星期五省力杠桿：胡桃鉗，門把手，扳手，鐵鉗，指甲刀。省力杠桿的應(yīng)用為了省力?，F(xiàn)在是23頁\一共有52頁\編輯于星期五費(fèi)力杠桿：鑷子、釣魚竿、筷子等，費(fèi)力杠桿的應(yīng)用主要是為了省距離現(xiàn)在是24頁\一共有52頁\編輯于星期五等臂杠桿：天平，主要用于測量兩側(cè)物體質(zhì)量。現(xiàn)在是25頁\一共有52頁\編輯于星期五剪刀是利用（）原理工作的。A.滑輪B.輪軸C.斜面D.杠桿答案:D下面不是利用杠桿原理的工具是哪個(gè)B.C.

D.答案：D題型:單選題A.現(xiàn)在是26頁\一共有52頁\編輯于星期五第六章：齒輪齒輪是一種輪緣上有齒且能連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械零件。齒輪上每一個(gè)用于嚙合的凸起的部分稱為輪齒，整個(gè)圓周上的輪齒總數(shù)稱為尺數(shù)?，F(xiàn)在是27頁\一共有52頁\編輯于星期五齒輪嚙合方式常用兩種：平行嚙合，垂直嚙合?，F(xiàn)在是28頁\一共有52頁\編輯于星期五齒輪傳動(dòng)的方向（垂直嚙合不在同一平面，不考慮方向）（1）兩齒輪平行嚙合：兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反；當(dāng)大齒輪作為主動(dòng)輪，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小齒輪作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）若多個(gè)齒輪嚙合：接近的兩個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；而中間隔了一個(gè)齒輪的1號和3號轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，如圖所示?，F(xiàn)在是29頁\一共有52頁\編輯于星期五輪軸的實(shí)質(zhì)實(shí)際是一個(gè)能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿。這個(gè)杠桿的支點(diǎn)就在軸線上，輪軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輪與軸有相同的轉(zhuǎn)速，動(dòng)力點(diǎn)就是輪的外圓，而阻力點(diǎn)就是軸的外圓（阻力臂就是軸的半徑），所以當(dāng)動(dòng)力作用在輪上，則輪軸為省力杠桿，輪和軸的半徑相差越大則越省力，但越費(fèi)距離。動(dòng)力作用在軸上則輪軸為費(fèi)力杠桿，輪和軸的半徑相差越大則費(fèi)力，但越省距離。這種能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，叫做輪軸。在輪軸中外環(huán)叫輪，內(nèi)環(huán)叫軸。輪軸兩個(gè)環(huán)是同心圓?，F(xiàn)在是30頁\一共有52頁\編輯于星期五在日常生活中，常用的輪軸有：A.水龍頭B.水杯C.門把手D.方向盤答案:A|C|D關(guān)于輪軸的描述，下列說法正確的是：A.輪軸與杠桿的沒有任何關(guān)系B.輪軸就是輪子C.輪軸就是根軸D.輪軸工具的外形不一定是圓形的，但受力作用后的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是圓形的答案：D現(xiàn)在是31頁\一共有52頁\編輯于星期五齒輪的種類，按外形分類，分為：平齒輪、冠齒輪、蝸輪現(xiàn)在是32頁\一共有52頁\編輯于星期五角速度：圓周運(yùn)動(dòng)中在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度，即齒輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。線速度：圓周運(yùn)動(dòng)中在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的曲線長度。轉(zhuǎn)速：圓周運(yùn)動(dòng)中在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。

在齒輪嚙合方式傳動(dòng)下

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)的齒數(shù)相同，故而線速度相同，角速度和轉(zhuǎn)速根據(jù)齒輪大小而判斷。齒輪越大，角速度和轉(zhuǎn)速越小?，F(xiàn)在是33頁\一共有52頁\編輯于星期五齒輪傳動(dòng)的速度比（轉(zhuǎn)速），在這里假設(shè)小齒輪與大齒輪的半徑比為1：3現(xiàn)在是34頁\一共有52頁\編輯于星期五一級：在齒輪傳動(dòng)中，傳動(dòng)比越大，其輸出軸的轉(zhuǎn)速（

）A.越大

B.越小

C.不變D.輸出軸轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)比沒有直接關(guān)系答案:B題型:單選題一級真題：有一對傳動(dòng)齒輪，主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速480轉(zhuǎn)每分鐘，主動(dòng)輪的齒數(shù)是20，從動(dòng)輪的齒數(shù)是40，從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速是（

）轉(zhuǎn)每分鐘。

A.120B.240C.480D.960

答案：B題型：單選題現(xiàn)在是35頁\一共有52頁\編輯于星期五第七章：滑輪滑輪：由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所組成的可以繞著中心軸旋轉(zhuǎn)的簡單機(jī)械叫做滑輪。滑輪是可以用來提升重物并能省力的簡單機(jī)械，滑輪有動(dòng)滑輪和定滑輪之分?，F(xiàn)在是36頁\一共有52頁\編輯于星期五定滑輪是中心軸的位置固定不變的滑輪，定滑輪具有以下特點(diǎn)：

1.改變力的方向。如圖所示，如果想讓物體上升，那就要向下施力。2.不改變力的大小，不省力也不費(fèi)力。3.施力端運(yùn)動(dòng)距離和物體上升距離相同?，F(xiàn)在是37頁\一共有52頁\編輯于星期五定滑輪改變力的方向是可以根據(jù)實(shí)際情況來確定的，并不一定是反方向，如圖展示的是兩個(gè)不同的施力方向。這兩個(gè)力的大小是一樣的?，F(xiàn)在是38頁\一共有52頁\編輯于星期五定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿。如圖所示，定滑輪中心的軸就是這個(gè)等臂杠桿的支點(diǎn)，重物端的滑輪圓邊上為阻力點(diǎn)，施力端的滑輪圓邊為動(dòng)力點(diǎn)。此時(shí)，無論什么方向拉動(dòng)繩子阻力臂都與動(dòng)力臂相當(dāng)，都是滑輪的半徑，所以定滑輪是等臂杠桿?，F(xiàn)在是39頁\一共有52頁\編輯于星期五中心軸的位置隨著被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是：1.不改變力的方向，如圖所示，想要讓物體向上，就要向上拉倒物體，圖中，動(dòng)滑輪的F乙的方向向上，物體向上運(yùn)動(dòng)。而定滑輪的F甲的方向向下時(shí)，物體是向上運(yùn)動(dòng)的。

2.改變力的大小，如上圖豎直向上用力時(shí)，力的大小為重物的一半，所以省了一半力。

3.施力端上升距離為物體上升距離的二倍?，F(xiàn)在是40頁\一共有52頁\編輯于星期五動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)省力杠桿，如圖所示，動(dòng)滑輪的中心軸拉著重物的為阻力點(diǎn)，施力端的圓邊為動(dòng)力點(diǎn)，而支點(diǎn)為左側(cè)圓的邊界，此時(shí)動(dòng)力臂的長度是圓的直徑，而阻力臂的長度是圓的半徑，所以動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍，所以動(dòng)滑輪省力，且動(dòng)力是阻力（物體的重量）的一半。現(xiàn)在是41頁\一共有52頁\編輯于星期五一級真題如下圖中，定滑輪有（）個(gè)。A.1B.2C.3D.0答案:B題型:單選題現(xiàn)在是42頁\一共有52頁\編輯于星期五滑輪組是由多個(gè)動(dòng)滑輪和定滑輪組成的機(jī)構(gòu)。如圖幾個(gè)滑輪就是組合在一起的?，F(xiàn)在是43頁\一共有52頁\編輯于星期五1.定滑輪可以改變力的方向，但不能省力地拉動(dòng)物體。動(dòng)滑輪不可以改變力的方向，但能省一半的力地拉動(dòng)物體。滑輪組結(jié)合了定滑輪和動(dòng)滑輪，這樣既可以改變力的方向，又能很省力地拉動(dòng)物體。2.滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是總重的幾分之一。繩子的自由端繞過動(dòng)滑輪的算一段，而繞過定滑輪的就不算了。3.使用滑輪組雖然省了力，但費(fèi)了距離，施力端移動(dòng)的距離會(huì)比重物移動(dòng)的距離大很多?，F(xiàn)在是44頁\一共有52頁\編輯于星期五一級真題：滑輪組的特點(diǎn)是（）A.省力，不能改變力的方向.B.不省力，能改變力的方向C.省力，能改變力的方向.D.以上答案都不對答案:C題型:單選題一級真題：每周一學(xué)校都會(huì)舉行升旗儀式，在升旗儀式上，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí)，旗子就會(huì)徐徐上升。這是由于旗桿頂有一個(gè)（）,它能改變力的方向。A、齒輪B、定滑輪C、動(dòng)滑輪D、齒條答案：B題型:單選題現(xiàn)在是45頁\一共有52頁\編輯于星期五下列滑輪圖片中，最省力的是答案：C題型:單選題下列簡單的機(jī)械中，不能省力，但可以改變力的方向的是A.定滑輪B.動(dòng)滑輪C.斜面D滑輪組答案:A題型:單選題現(xiàn)在是46頁\一共有52頁\編輯于星期五第八章：功

功：當(dāng)一個(gè)力作用在物體上的時(shí)候，如果這個(gè)力讓物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，那么這個(gè)力的作用就顯示出了成效，在力學(xué)里就說這個(gè)力做了功。

功的大小是力乘以力的方向上移動(dòng)的距離，單位是焦耳。因此功包含的兩個(gè)必要因素就是：作用在物體上的力以及物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離。

在了解了功的概念后，我們來看一下之前學(xué)過的杠桿和滑輪，這兩個(gè)機(jī)械機(jī)構(gòu)中，只要省力就會(huì)費(fèi)距離，費(fèi)力就會(huì)省距離，且力和距離的乘積是固定的。其實(shí)在力學(xué)中有一個(gè)重要的結(jié)論：任何機(jī)械都不省功。現(xiàn)在是47頁\一共有52頁\編輯于星期五功率：功率就是單位時(shí)間內(nèi)所做的功，通常用P表示。功率的單位是瓦特，因?yàn)楣Φ拇笮∈橇Τ艘跃嚯x，而距離又等于速度乘以時(shí)間，所以：現(xiàn)在是48頁