简单机械-机械手

STEM主题：机械手“做中学”科学教育改革实验项目教学中心江苏汉博教育培训中心李行璐《DesignandDiscovery》由“英特尔教育”开发，并在美国本土实施中国青少年科技辅导员协会与英特尔（中国）公司教育事务部合作引进；组织专家对手册进行本土化，定书名为《设计与发现》在全国范围内开展《设计与发现》课程教师培训青辅协委托汉博中心开发《设计与发现》线上慕课开展《设计与发现》线上线下相结合的培训模式进行教师培训2004年2012-2015年2014年2016年2011-2012年《设计与发现》课程开发历程DesignandDiscoverryA设计与发现B设计与发现慕课C《设计与发现》开发成果设计与发现慕课已开课10次，共1189人报名，283人结业。期数班次编号对象时间线上报名人数实名登记人数结业人数12014-1-001全国（首期分两次）2014.11.24-12.2118553462014-2-0022015.3.9-4.522015-1-003全国2015.10.12-2015.11.15385886132015-2-004南京市星光基地学校STEM2015.10.12-2015.11.15332142015-3-005全国2015.11.23-12.27193453152015-4-006上海市奉贤区STEM第一批2015.11.23-12.2794464062016-1-007上海市奉贤区STEM第二批2016.5.2-6.586323272016-2-008上海市奉贤区STEM第三批2016.7.4-8.1068464682016-3-009全国2016.7.20-9.417813692016-4-010南京市秦淮区STEM2016.12.5-2017.1.8——40——总计1189383283众多慕课，总有一个是你需要的……线上和线下培训的对比分析线上慕课培训线下教师培训培训成本低高（差旅费、培训费、材料费等）培训时间和地点自由固定互动性网络互动直面互动受众数量多受限制虚拟性虚拟真实培训主题的参与性社区讨论动手参与1.确定设计机会2.围绕设计机会展开调查研究3.集体讨论可能的问题解决方案4.起草设计简介5.研究并完善解决方案6.准备设计要求和概念草图7.建构模型、构件和零件8.建构解决方案原型9.测试、评估和修订解决方案10.交流解决方案第三章创新思维第六章交流与展示第四章建模与制作第五章原型制作第一章了解设计流程第二章工程设计基础知识l寻找设计机会l工程设计基础知识l模型和原型的设计与制作l交流与展示“设计与发现”“STEM实践活动”l工程问题引入l背景经验知识活动l设计与制作模型l交流与展示，提交工程建议书爱神维纳斯的雕塑是断臂的，作为一件艺术品，她有着残缺的美，让众多艺术爱好者膜拜。但是，在生活中有那么一群人因为意外失去手臂，为了帮助他们康复，我们将迎接一个”重大挑战“------制作机械手，能端起杯子自如喝水。维纳斯的希望机械手•仔细研究现有机械手的设计特色和原理；•对比材料、结构、使用方法、使用的难易程度等。•思考不同款式的机械手在使用时有什么共同之处？•材料中的哪些属性使机械手能够完成端起水杯任务？代替SREPMAC组合应用于其他用途放大/缩小改进消除/精致化取消/重新设置简单机械?什么才是简单机械呢？机械可以把我们施加的力的效果放大，使用变轻松。大多数复杂机械装置实际上是一整套结合起来连续运行的简单机械。常见的简单机械有六种，它们单独或共同组成了我们使用的大部分机械装置。简单机械杠杆01轮轴02楔05滑轮03斜面04螺旋06整合复杂机械齿轮、皮带、曲轴杠杆轮轴杠杆是一个能绕着固定点或支点转动的硬杆或木板。由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械。轮轴杠杆轮轴滑轮杠杆是一个能绕着固定点或支点转动的硬杆或木板。单个滑轮可以改变力的方向，两个或更多滑轮可以达到省力的作用。由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械。斜面楔螺旋最准确的描述是斜坡或者倾斜的平面，可以减少把物体抬高所需的力。劈，它可以把一个方向上的运动转化为适当角度下的刀片分割运动。几乎所有的切割机都使用到楔。缠绕在圆柱体周围的斜面，其优势在于可以转动，将旋转运动转化为直线运动。螺旋输送机杠杆轮轴滑轮斜面楔螺旋复杂机械楔轮轴轮轴楔齿轮皮带曲轴轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件。曲轴可以把旋转（圆周）运动改变为往复（上下运动。）复杂机械做工的动力来源于简单机械之间的能量传递。齿轮、皮带和曲轴是通过传递或改变力的方向，将简单机械连接在一起的常见组件。平面齿轮空间齿轮手摇钻曲轴主轴颈连杆颈单拐曲轴多拐曲轴曲轴往复运动循环（旋转）运动杠杆轮轴滑轮斜面楔螺旋复杂机械齿轮皮带曲轴回形针小机械•泡沫板•一次性筷子•雪糕棒•纸杯•棉线•皮筋•图钉•大头针•胶枪•尖角钳•胶带•剪子•美工刀•双面胶活动任务：活动任务（一）：•通过操纵器械（不直接接触物体）提起物体的机械装置；•每个小组至少设计制作2个机械手，要求两种方案的解决思路是不同的；设计文案•可视化过程能够帮助挖掘更多实际问题•交流活动任务（二）：•设计文案要求：•每个产品提交一份完整的设计文案，要求文字及绘图清晰准确，能让第三者读懂。•清晰：设计图并不一定非常完美，但应该非常清晰和详细，确保能够让第三者通过设计图了解产品。•尺寸：标出自己产品的明显特征、尺寸；•大：应足够大，以便标出相关零件和运动情况；•材料：标明产品不同零件所选用的材料；•多角度绘图：从多个侧面全面表现产品外观及特征；各部件尺寸材料多角度绘图学员案例糖画儿枪家用清洗蜕皮机1-把手，2-电源线，3-开关，4-电热管，5-糖仓，6-盖子，7-温控模块，8-出糖开关，9-出糖口动手做！产品展示与小组互评评分标准不同原理的机械手改进确定设计需求设计定义需求了解相关知识，提出解决方案查阅文献材料清单成本设计图模型或原型制作测试成品1、我们经历了哪些活动流程？1.确定设计机会2.围绕设计机会展开调查研究3.集体讨论可能的问题解决方案4.起草设计简介5.研究并完善解决方案6.准备设计要求和概念草图7.建构模型、构件和零件8.建构解决方案原型9.测试、评估和修订解决方案10.交流解决方案2、在制作机械手活动中，STEM分别体现在哪些方面？机械手校内外科技实践活动•工程基础：制作机械•基本电学基础•设计材料制作一辆电动小车模型——皮带传动或齿轮传动制作电动小车制作电动小车[e-mail]