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未來之光 ─機器人之探討

未來之光 ─機器人之探討. 六年一班 陳 泰里. 壹 、目錄. 摘要 ................................................ 3 研究動機及目的 .............................. 4 研究設備與器材 .............................. 6 研究結果 ......................................... 7 結論 .............................................. 23

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未來之光 ─機器人之探討

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Presentation Transcript


  1. 未來之光─機器人之探討 六年一班 陳泰里

  2. 壹、目錄 • 摘要................................................3 • 研究動機及目的..............................4 • 研究設備與器材..............................6 • 研究結果.........................................7 • 結論..............................................23 • 參考資料及其他............................24

  3. 貳、摘要 大家好!歡迎閱讀我製作的專題報告,在這篇報告裡,我將會為您介紹「機器人」。這篇報告著重於四個重點,機器人的種類、比賽以及結構穩固因素和摩擦力等研究。為了讓讀者能明白報告的內容,我也在報告裡附上一些圖片來加以說明,希望各位讀者能學到很多知識!

  4. 參、研究動機及目的 一、研究動機: 這一次的專題報告是我在國小階段的最後一篇。我在讀四年級時,學校就有很多堂的動力機械課,我覺得這堂課很有趣,我也參加了一些刺激的比賽,並了解機器人是未來的趨勢。所以這次我想進一步探討機器人,揭開機器人神秘的面紗。

  5. 二、研究目的: (一)探討常見的機器人種類 (二)影響機器人結構穩固因素探討 (三)探討樂高機器人的輪子及輪子的摩擦力 (四)探討機器人的比賽項目

  6. 肆、研究設備與器材 ‧LEGO(樂高): 我們在學校用的機器人材料是樂高的產品,分為教學版及玩具版。創造是樂高的理念,以此為基準設計配件,產生各種材料來合乎年齡、性別的需求。樂高有兩款,一種是舊的RCX,一種是新的NXT。我的實驗也想用樂高的材料來製作。

  7. 伍、研究結果 ㄧ、探討常見的機器人種類: (一)這是舊一代的樂高機器人,它的 構造特殊、顏色鮮豔,運用了 RCX使這個機器人「起床」。它 不僅可以用原子筆畫出規律的 線條,還可迅速的偵測自己所 在的位置,酷吧!

  8. (二)這是新一代的樂高機器人,它利用 NXT使機器人可以動起來,比舊式 的樂高機器人更好控制與操作。 機器人上方還有一酷似眼睛的儀器即是超音波感應 器,及下方「橘、白相間」的東西為伺服馬達。 (三)它們是可愛的愛寶三代機器人,提 供大家娛樂的功能,能幫忙監控 家裡的角落,以策安全。愛寶機 器人很像狗玩具,所以是目前最 流行的玩具,老少咸宜。

  9. (四)這臺機器人是我赴中國南寧比賽時的機器人,用簡單的科學原理,乒乓球即能「暢行無阻」被打出。這臺陌生的機器人利用了偏心輪、差速齒輪以及角度對應等原理。(四)這臺機器人是我赴中國南寧比賽時的機器人,用簡單的科學原理,乒乓球即能「暢行無阻」被打出。這臺陌生的機器人利用了偏心輪、差速齒輪以及角度對應等原理。 ※適當靈活的運用機器人,可以減少人類因疲勞所引發的疏失,讓做事情有效率,還能娛樂大眾!

  10. 二、影響機器人結構穩固因素探討: (一) 機器人重量分配 機器人的重量須是左右等重、上輕下重。若機器人左右不等重,會東倒西歪。若機器人上重下輕,會因無法承受上面重量而「倒塌」。 如圖所示: 磚塊上重下輕,用手推一下容易向旁邊倒。 推一下

  11. 磚塊上輕下重,推一下不容易向兩旁倒塌。 推一下 磚塊左右不等重時,將會東倒西歪。

  12. (二)結構的層層重疊與交叉重疊: 我的實驗:層層重疊與交叉重疊對結構堅固的影響 1.步驟: (1)準備些磚塊,分兩部份。 (2)一邊用層層重疊的方法組,一邊用交叉重疊的方式拼,算底面積。 (3)用相同重量的東西(600公克)壓在兩種結構上。

  13. 2.結果: 操縱的變因:重疊方式 保持不變的變因:磚塊數量、顏色及體積等 應變的變因:結構的堅固(倒塌與否) ※實驗結果:

  14. 3.發現: 磚塊、梁柱等材料,疊合時,須交叉重疊才堅固。若是層層重疊結合,與其他結構疊合的面積較交叉重疊小,故強度沒交叉重疊強。

  15. 三、探討樂高機器人的輪子及輪子的摩擦力 (一)一般的輪子: 我的實驗:物體有無輪子對摩擦力大小的影響 1.步驟: (1)準備無輪子及有輪子的盒子,並分兩部份。 (2)裡面各放入20公克的重物。 (3)用彈簧秤拉20公分量數值。

  16. 2.結果: 操縱變因:輪子的有無 保持不變變因:彈簧秤的品牌、重物的重量等 應變變因:輪子的摩擦力 ※實驗結果: 3.發現: 有輪子盒子的摩擦力比無輪子的磨擦力還要小,證明輪子可使物體的磨擦力變小。

  17. (二)齒輪: 不只一般輪子才稱「輪」,齒輪也屬於輪子,可以帶動零件,也可以當作傳動的「媒介」,是機器人結構中不可或缺的一員。 如圖所示: 正齒輪 斜齒輪 冠狀齒輪 差速齒輪

  18. 四、探討機器人的比賽項目 (一)國際奧林匹克機器人大賽(WRO): 這個比賽以亞太為主,有常規賽和創意賽,提供學生一個科學訓練、發揮創意及爭取榮譽的機會。我想將我製作的機器人介紹給大家認識。 1.這是比賽部份規則: (1)比賽時間為90秒。 (2)不限機器人攜帶的球數,但機器人射完後須返回起始區才可裝填。在隊員的操縱下,可繼續射球。 (3)機器人須沿黑色跑道線前進,若機器人投影離開跑道線,或機器人的輪胎全在跑道線的一邊,將被裁判定為任務失敗。

  19. 這是我比賽的機器人: 這臺機器人結構複雜,結合許多原理,任務是要將乒乓球射進球門裡即可得分。 2.歷年來的國際比賽地點: 2000年南韓首爾、2001年中國香港、2002年中國北京、2003年南韓大田、2004年新加坡、2005年泰國曼谷、2006年中國南寧、2007年臺灣臺北、2008年日本橫濱。

  20. 如圖所示,這是我比賽的程式:

  21. (二)第一樂高聯盟機器人大賽(FLL): 以歐美地區為主,每年會有一個新興主題,機器人表現(25%),專題報告(75%),希望學生藉比賽,思考解決策略、學習合作及蒐集資料等,達成國際交流。 1.2007年的國際比賽地點在美國的亞特蘭大,主題為「奈米科技」。 如圖所示:

  22. (三)世界盃機器人足球大賽(RobocupJunior): 這種比賽是世界性的競賽,和FLL的目的差不多。它每年比賽的主題都一樣,為了讓學生藉比賽,充分思考、團隊合作等,希望達到國際交流的目標,近年來相當受到矚目。 1.歷年來的地主國: 1997年日本、1998年法國、1999年瑞典、2000年澳大利亞、2001年美國、2002年英國、2003年義大利、2004年葡萄牙、2005年日本、2006年德國、2007年美國。

  23. 陸、結論 做完了這份在國小的階段最後一篇「精采」的專題研究報告後,我學到了很多的知識,也了解到機器人有許多種類、很多奇怪的輪子、還有一些雖困難但刺激的比賽項目值得我們去參與。 最後,我要感謝在製作這篇專題研究報告中的教導我的黎家雲老師,她耐心指導我許多需要注意的小細節,還批改我的專題研究報告。在此同時,我要向老師說一聲:「您辛苦了!」

  24. 柒、參考資料及其他 一、網站: (一)http://www.robot119.com/fischer/p1.htm 德國慧魚機器人產品展示中心 (二)http://www.semia.com/class 中國西覓亞科技有限公司 (三)http://www.erobot.com.tw/index1.htm 機器人學苑 (四)http://www.wroboto.org 國際奧林匹克機器人組織網站首頁

  25. (五)http://www.firstLEGOleague.org/ 第一樂高聯盟網站首頁 二、書籍: (一)機器人程式手冊(ROBOLAB 2.5.2) (二)機器人實驗室

  26. 謝謝觀賞, 請多指教!

  27. 發問時間

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