4-机器人等级考试实操题—奇怪的时钟

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机器人技术等级考试一级课程4.奇怪的时钟

【四】奇怪的钟一、认知目标了解秋千起源及发展；认识重力势能和动能，并理解能量之间的转化。

二、器材准备乐高45544、robot系列三、学习过程：时钟是一种度量和显示时间的仪器。

作为人类最早发明之一，时钟被人们用来度量比自然时间单位（如年月日）更短的时间。

1、钟表的历史如今我们只需瞧一下钟就能说出具体时间，我们把这看成是很自然的事。

但在长达几千年的时间里，根本就没有任何测定时间的精确方法。

人们通过太阳在天空中的位置，或者通过像日晷或沙漏这样的装置来判断时间。

在沙漏中，是通过沙子从一个双头玻璃容器中漏落下来指示时间的。

最早发明机械钟的人是一名唐朝人张遂，中国杰出天文学家，他生活于公元8世纪。

他与另外一位中国发明家梁令瓒一起设计了“擒纵器"装置，“擒纵器"就是所有机械钟中心部位的那套齿轮嵌齿结构。

机械钟在中世纪时来到欧洲。

到14世纪时，欧洲建造了既大又不灵巧的家庭机械钟。

它们用钟锤驱动，其精确度每天大约误差在1小时以内。

巧世纪时德国锁匠p.亨莱恩开发出了由弹簧驱动的钟，接着惠更斯在1656年制造出了带有钟摆的更精确的钟，并且1859年他在威斯敏斯特教堂安装了大本钟，该钟成为所有精确钟楼的标准。

1929年石英品体首先用于计时，天文台石英钟误差不过万分之一秒/天。

1951年第一座原子钟开始运作，误差小于十亿分之一/天，是目前最准确的时钟。

2、制作我们的时钟主要介绍的是其中复杂的齿轮装置，可是它奇怪在什么地方呢？大家动手制作之后就知道了。

1、制作时钟的底座和支架。

因为我们要搭建一个复杂的齿轮组，所以先搭建了一个多孔的立面支架；2、制作分针和时针，在中齿轮上安装一根长轴做分针；在大齿轮上安装一根短轴作为时针；3、利用齿轮组将时针和分针安装在支架上。

我们要用到三根轴，第一根安装在下方，轴上插小齿轮，然后在第一根轴的上方安装第二根轴，并插上大齿轮和小齿轮进行啮合，并在第二根轴的另一端安装一个小齿轮后，安装上分针，然后再安装另一根轴，轴上安装大齿轮进行减速，轴的末端安装时针。

全国青少年机器人技术等级考试实操答题纸模拟(三四级)

全国青少年机器人技术等级考试模拟（三、四级）
实际操作考试试卷
考生姓名：证件编号：□□□□□□□□□□□□□□□□□□
一、考试说明
1.请仔细阅读考试系统中的“实操试题说明”及“实操样例示意图”，采用最适合样例示意图的器材完成搭建。

2.模型搭建与试卷填写必须都完成，否则实操考试不通过。

二、作品简答
1、请在右侧虚线框中画出本作品的
程序流程图。

(10分)
2、本作品用到了哪些机械原理？
(10分)三、作品展示
请在规定时间内，完成作品搭建调试，并将身份证件及作品置于以下虚线框中，由考评员现场拍摄照片。

框架的稳定与
协调性(15)
动力传递与
流畅性(15)
输入输出
元件正确(10)
编程调试
通过(30)
简答得分
（20）
完成时间
（10）
合计评分
(100)
指导教师签
字
考评员拍摄作品照片时
请将身份证件置于此框内
考评员拍摄作品视频（照片）时
请将作品置于此框内
（如作品较大，请确保摆放位置不超出上边框及左边框）
作品摆放位置上限
作
品
摆
放
位
置
左
限。

青少年机器人等级考试一级时钟

奇怪的时钟
全国青少年机器人技术等级考试（一级）实际操作模型
情景导入
同学们每天都是怎么知道时间的呢？
情景导入
你知道古代人都是怎么判断时间的吗？
情景导入
最早发明机械钟的人是一位叫做一行（唐代僧人，俗名张遂）的中国杰出天文学家，他生活于公元八世纪他与另一位中国发明家梁令瓒一起设计了擒纵器装置。擒纵器就是所有机械钟中心部位的那套齿轮嵌齿结构。
情景导入
机械钟，机械钟，他们用钟锤驱动，精度每天大约误差在一小时以内。 1 5 世纪时，德国锁匠 P. 莱恩开发出了由弹簧驱动的钟； 1656年，惠更斯制造出了带有钟摆的更精确的钟。 1859年，他在威斯敏斯特教堂安装了大本钟，该钟成为所有精确钟楼的标准。 1929年石英晶体首先用于计时。天文台石英钟误差不过万分之一秒/每天。 1951年，第一座原子钟开始运作，误差小于10亿分之一，是目前最准确的时钟。
动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆，轮和轴的半径相差越大，越费力，但越省距离。
课后作业
自己动手制作一个时钟，观察不同大小齿轮转动的特点。
感谢您的观看
THANK YOU WATCHING THIS ONE
模型搭建
好了，听了这么多有关时钟的知识，小朋友们是不是对时钟有一些兴趣，让我们一起动手来搭建吧！
知识点探究
看看这个时钟的时针和分针的转动速度有什么奇怪之处，跟家里的时钟有什么不一样？
家里的时钟：时针转动1周，分针转12周；而和这个时钟时针转动1周，分针转5 周，
因此我们称为“奇怪的时钟”。
组装完成后试一试，转动把手能不能让这个齿轮组转起来！
知识点探究
时针分针为何转速不同?

机器人技能等级认证考试(四级例题库)

机器人技能等级认证考试（四级例题库）您的姓名： [填空题] *_________________________________1. 下列哪个电器使用的是直流电？( ) [单选题] *A,手机充电器B.电烤箱C充电宝(正确答案)D.节能灯2. 下列哪个电器使用的是交流电？（） [单选题] *A.手机B.日光灯(正确答案)C.节能灯灯珠D.手电筒3. 下列哪个电器使用的是直流电？（） [单选题] *A.电视机B.洗衣机C.手电筒(正确答案)D.冰箱4. 我们在家中使用的手机充电器输出是（） [单选题] *A.5 V直流电(正确答案)B.220 V直流电C.5 V交流电D.220 V交流电5. 我们在家中电视使用的电源是（） [单选题] *A.5 V直流电B.220 V直流电C.5 V交流电D.220 V交流电(正确答案)6. 一节新的五号干电池的电压可能是（） [单选题] *A.1 VB.1.3 VC.1.5 V(正确答案)D.1.9 V7. 家用电视遥控器一般是两节五号电池，它的正常工作电压是（） [单选题] *A.2 VB.3 V(正确答案)C.4VD.5 V8. 我们平时使用的机器人教具使用的是6节五号电池，它的正常工作电压是（）[单选题] *A.2 VB.3 VC.9 V(正确答案)D.12 V9. 正常环境下，下列事物中，哪个是导体？（） [单选题] *B.三氧化二铁C.大理石D.石墨(正确答案)10. 正常环境下，下列事物中，哪个是绝缘体？（） [单选题] *A. 铜线B. 毛线(正确答案)C. 湿木棒D. 铁棒11. 下列事物中，正常情况下哪个是导体？（） [单选题] *A. 铁丝(正确答案)B. 玻璃C. 空气D. 以上都是12. 我们平时使用的机器人教具传输数据使用的数据线的线芯一般是（） [单选题] *A.铁B.铝C.铜(正确答案)D.银13. 水力发电是将（）转换为电能。

[单选题] *A.水能B.内能D.重力势能(正确答案)14. 火力发电是将（）转换为电能。

机器人考级一级复习资料

考级复习资料第一章、秋千1.1、秋千的起源远古时期我们的祖先为了谋生，需要依靠藤条的摇荡来上树或者跨越沟涧来采摘野果或猎取野兽。

春秋时期我国北方有了将绳索悬挂于木架下，下面装上踏板的秋千。

1.2认识几何图形1.2.1三角形：三角形的定义：三角形是由不在同一直线上的三条线段‘首尾’顺次连接所组成的封闭图形叫做三角形.三角形的特性：三角形具有稳定性、有着稳固、坚定、耐压的特点，不会发生形变三角形稳定性：任取三角形的两条边，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。

〔1.与地面接触面积越大，物体越稳〕结构稳定性三原则〔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，如果在接触面外，物体不稳〕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。

三角形稳定性的应用：如埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造1.2.2四边形四边形的特性：四边形以及以上在一定力量挤压下会发生形变，这就是多边形的不稳定性（伸缩性）四边形不稳定性的应用：如拉伸门等拉伸、折叠结构1.3能量转化一切物质道具有能量，能量以多种不同的形式存在，这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。

1.3.1能量守恒定律：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，而在转化和转移的过程中，能量的总和不变。

1.3.2能量转化图：1.4单摆：定义：摆动角度小于100的小幅度摆动，叫做单摆。

1.4.1秋千单摆能量分析1.4.2单摆周期性单摆运动的周期T和摆动的幅度以及小朋友的重量无关只与单摆的摆长L（秋千绳索的长度）和重力加速g有关（如果只是在地球上进行单摆运动的话，可以认为g也是个常量。

）1.4.3单摆周期计算公式第二章、跷跷板2.1跷跷板2.1.1跷跷板定义：跷跷板是一种基于杠杆原理的运动器具2.1.2跷跷板原理：应用了杠杆原理2.2杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆2.2.1杠杆原理：古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点，我就能撬起整个地球!2.2.2杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点通常用字母O来表示动力：使杠杆转动的力通常用F1来表示阻力：阻碍杠杆转动的力通常用F2来表示动力臂：从支点到动力作用线垂直距离通常用L1表示阻力臂：从支点到阻力作用线垂直距离通常用L2表示2.2.3杠杆分类：杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆省力杠杆：动力小于阻力、动力臂大于阻力臂（省力、但是费距离）设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆。

全国青少年机器人技术等级考试四级2023

1、在机器人编程中，以下哪个语句用于控制机器人前进一段距离？A. turnLeft(90)B. moveForward(100)C. moveBackward(50)D. stopRobot()（答案：B）2、关于机器人的传感器，下列说法错误的是？A. 传感器是机器人获取环境信息的重要工具B. 红外传感器可以检测障碍物的距离C. 光线传感器只能用于检测环境光照强度，不能用于避障D. 超声波传感器通过发射和接收超声波来测量距离（答案：C）3、在机器人任务规划中，以下哪个步骤是正确的先后顺序？A. 设计任务流程-> 编写代码-> 测试与调试-> 任务执行B. 编写代码-> 设计任务流程-> 测试与调试-> 任务执行C. 设计任务流程-> 测试与调试-> 编写代码-> 任务执行D. 编写代码-> 测试与调试-> 设计任务流程-> 任务执行（答案：A）4、关于机器人的驱动方式，下列哪种是常见的电动驱动方式？A. 液压驱动B. 气压驱动C. 直流电机驱动D. 弹簧驱动（答案：C）5、在机器人控制系统中，以下哪个组件负责处理传感器数据和执行控制算法？A. 电机B. 传感器C. 控制器D. 电源（答案：C）6、关于机器人的机械结构，下列说法正确的是？A. 机器人的机械结构越复杂，其功能就越强大B. 机器人的机械结构应尽可能简单，以提高稳定性和可靠性C. 机器人的机械结构与设计任务无关，只需考虑美观性D. 所有机器人的机械结构都是相同的（答案：B）7、在机器人编程中，以下哪个循环结构用于重复执行某段代码直到满足特定条件？A. for循环B. while循环C. if语句D. switch语句（答案：B）8、关于机器人的通信方式，下列哪种是无线通信方式？A. 串口通信B. SPI通信C. I2C通信D. 蓝牙通信（答案：D）。

机器人等级考试一二级考试大纲

机器人等级考试一、二级各章节考点整理一级：第一课：基本结构知识点：钉子：1、尖头状硬金属锤子：1、钉钉子的工具；2、把手和锤头组成；3、锤头有羊角、楔形等形状螺丝：1、有斜面螺旋纹路；2、螺丝钉头部为尖的，称木螺丝；3、螺丝杆头部为平，称机螺丝；4、螺丝杆和螺母配套使用楔和螺旋：1、楔是斜面，为一头尖一头粗的物品；2、螺旋由阿基米德发现螺丝刀和扳手：1、螺丝刀用于拧螺丝，分为一字和十字；2、扳手用来固定螺母。

第二课：秋千知识点：结构稳定：1、三角形较稳定，四边形易变形；2、拉伸门中是四边形3、三角形固定所以稳定稳定的原则：1、地面接触面积大；2、重心低；3、重心垂线经过接触面能量转化：1、能量守恒：能量总和不变；2、动能：速度越快，动能越大；3、重力势能：高度越高，重力势能越大；单摆：1、等时性：单摆幅度<100，周期不变；2、摆长L越长，摆动周期T越长；3、伽利略发现了单摆现象第三课：跷跷板知识点：杠杆原理：1、动力X动力臂=阻力X阻力臂；2、支点：杠杆绕着转动的固定点3、杠杆五要素:动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点杠杆分类：1、等臂杠杆:动力臂=阻力臂，动力=阻力，如跷跷板、天平；2、省力杠杆:动力臂>阻力臂，省力，费距离，胡桃钳、门把手、扳手、指甲刀；3、费力杠杆:动力臂<阻力臂，费力，省距离，镊子、钓鱼竿、筷子；第四课：搅拌器知识点：齿轮：1、概念：轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械零件；2、相互啮合的齿轮，轮齿大小一样；3、齿轮啮合方式分为：平行啮合和垂直啮合。

轮轴：1、概念：中外环的轮，内环的轴，能够绕共同轴线旋转；2、动力点在轮上，轮轴为省力杠杆，动力点在轴上为费力杠杆；3、轮轴半径越大，省力杠杆约省力，费力杠杆约省距离齿轮的种类：1、可分为平齿轮、冠齿轮和蜗轮2、冠齿轮的轮齿在端面3、蜗轮和蜗杆一起使用，蜗杆带动蜗轮，蜗轮不能带动蜗杆第五课：奇怪的时钟知识点：齿轮加减速：1、小齿轮带动大齿轮属于减速装置，大齿轮带动小齿轮属于加速装置2、如果齿轮齿数比为1:3，那么转速比为3:1，齿数比和转速比相反齿轮传动：1、角速度：每秒转过的角度2、线速度：每秒转过的长度3、转速：每秒转过的圈数4、齿轮啮合，线速度相同，转速比为齿数比的反比5、同轴传动，角速度相同，转速比为1:1第六课：起重机知识点：定滑轮：1、中心轴固定；2、改变力的方向，不改变力的大小；3、实质为等臂杠杆；动滑轮：1、中心轴不固定；2、不改变力的方向；3、改变力的大小，增加施力的距离，省一半的力，增加一倍距离4、实质为省力杠杆；滑轮组：1、多个定滑轮和动滑轮组成2、既能改变力的大小，也能改变力的方向3、若滑轮组动滑轮上的绳子数量为n，力为物体重量的1/n，距离为原来的n倍起重机历史：1、古罗马维特鲁维斯描述起重机械；2、英国瓦特发明蒸汽机；3、英格兰伦尼建造蒸汽起重机4、英国阿姆斯特朗改造水力起重机第七课：烤肉架知识点：齿轮传动：1、相互啮合齿轮转动方向相反，和同一齿轮啮合的齿轮转动方向相同；2、齿轮并排依次啮合，直接比较主动轮和输出轮齿轮比，传动比是反比；齿轮传动优点：1、可以准确无误地传递动力；2、齿轮传动力大；3、结构紧凑，折佣与近距离传动；齿轮传动缺点：1、噪音大；2、易损坏；第八课：手动风扇知识点：风扇历史：1、詹姆斯拜伦发明机械风扇2、法国人约瑟夫发明用齿轮链条装置传动的机械风扇3、美国人舒乐发明电风扇传动力：加速装置，传动力变小，减速装置，传动力变大功率：1、概念：功率是单位时间内所做的功，用P表示，单位是瓦特。

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全国青少年机器人技术等级考试（一级）
实际操作考试试卷
考生姓名：
证件编号：□□□□□□□□□□□□□□□□□□一、模型样例
奇怪的时钟
二、作品简答（30分）
1、请在下面写出模型名称以及用途？（5分）
2、请写出该模型中蕴含的知识点？（15分）（1）齿轮传动的组成分析奇怪的时钟模型，时针分针为何转速不同？写出传动过程模型中由把手提供动力的传递过程？
（2）模型中把手处运用的是哪种简单机械？（5分）
参考答案：
简答題
1.请写出奇怪时钟的奇怪之处
答案：家里的时钟：时针转动1 周分针转12周：而奇怪时钟：时针转动1周分针转5周。

2.请写出该模型中蕴含的知识点
(1)分析奇怪时钟模型，时针，分针为何转速不同？写出传动过程模型中，由把手提供动力，带动同轴的灰齿轮（小〉转动，灰齿轮（小）分别带动同轴的灰齿轮（中）和啮合的灰齿轮（大）。

(1)灰齿轮（小）带动同轴的灰齿轮（中），同轴转速不变；灰齿轮（中）通过啮合带动上方的灰齿轮（中）连同分针一起转动（分针的灰齿轮不固定在轴上），两个大小相同齿轮啮合，转速不变，所以分针的转动速度=把手的转动速度=灰齿轮（小）的转速。

考试服务中心：考试时间：
所以分针转动速度是时针转动速度的五倍。

(2)模型中把手处运用的是哪种简单机械（10分）
答：轮轴。

轮轴由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。

外环叫轮，内环叫轴。

轮轴两个环是同心圆。

轮轴的实质：能够连续旋转的杠杆。

当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆，轮和轴的半径相差越大则越省力, 但越费距离。

动力作用在轴上则轮轴为费力杠杆，轮和轴的半径相差越大则费力,但越省距离。

三、作品展示（70）
请在规定时间内，完成作品搭建调试，并将身份证件及作品置于以下虚线框中，由考评员现场拍摄照片。

作品摆放位置左限。