随着机器人技术的飞速发展,越来越多的青少年开始关注并参与其中。青少年机器人技术考试作为一项评估学生机器人技术水平的重要考试,备受广大青少年和家长的关注。为了更好地备战青少年机器人技术一级考试,了解考试的学习要点和备考重点是非常必要的。本文将介绍青少年机器人技术一级考试的学习要点,包括机器人基础知识、编程基础知识、机械结构基础知识等。希望本文能够为广大青少年机器人爱好者提供帮助和指导,顺利通过一级考试,进一步提高机器人技术水平。
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、三角形、四边形和多边形构成的。
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、钢架桥中都有三角形的身影。
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符合上述情况。
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。
三、力的基础认知
1.力的效果
力的概念很抽象,我们一般根据力的作用效果来认识力。力的作用 效果有:
力的表示符号一般为F,力的单位是牛顿N,常见的力有重力,摩 擦力,弹力等。
2.力的三要素
影响力的效果不同的三个重要因素:
1 .大小
2 .方向
3 .作用点
如图所示,将一薄钢条的下端固定,分别用不同的力去推它,使其发生
(a)、(b) 、©、(d)各图中的形变,如果力的大小F1=F3=F4>F2,
那么,能说明力的作用效果跟力的作用点有关的图是 ( )
(a)与(b):力的作用效果和力的大小有关
(a)与©:力的作用效果和力的方向有关
(a)与(d):力的作用效果和力的作用点有关
力的示意图:3N要标明大小,方向,作用点。
3.二力平衡
平衡:运动状态不发生改变。静止或者匀速直线。
平衡条件:两个力大小相同,方向相反,同一个物体,同一直线。
4.常见力的介绍
(1)重力
定义:重力是我们生活中无时无刻都存在的一种力,是由于地球的 吸引而受到的力,表示符号:G。
重心:地球吸引物体的每一个物体,但是对于整个物体,重力作用 的表现就好像它作用在物体的一个点上,这个点就是物体的重心。
质地均匀外形规则的物体的中心,很容易确定重力的大小:G=mg 重力=质量*重力加速度g=9. 8N/Kg。
重力的方向:指向地心,竖直向下。
(2)摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或者具有相对运动趋势 时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
摩擦力的产生需要两个条件:第一是至少需要两个相互接触的物 体,第二是物体之间要发生相对的运动或者是相对运动趋势。而摩擦力 的方向是阻碍物体相对运动的方向,根据物体的运动状态又分为静摩擦 力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力。
(3)静摩擦力。当相互接触的物体之间没有相对的移动,只有相对运动 趋势时,在接触面上产生的摩擦力称为静摩擦力。
静摩擦力的大小是不能直接得到的,不过我们可以根据力的平衡来 计算。静摩擦时,虽然有运动趋势,但没有运动,所以物体是相对静止 的,静止的物体是受力平衡的,可以根据力的平衡条件求得静摩擦力, 这需要知道物体上的其他力的大小和方向。而静摩擦力的方向是与其他 作用在物体上力的总和的方向相反的。
当物体上的外力过大,超过接触面能产生的最大静摩擦力时,两物 体就会发生相对的滑动,此时摩擦力变为滑动摩擦力。
最大静摩擦的大小要大于滑动摩擦力。
(4)滑动摩擦力。两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,在接 触面上会产生一种阻碍相对运动的力称为滑动摩擦力。滑动摩擦力的大 小等于摩擦因数乘以压力,而摩擦因素与物体表面的粗糙程度有关。
注意:压力是垂直于接触面的力,而不是垂直地面的力。
(5)滚动摩擦力。当一物体在另一物体表面做无滑动的滚动或有滚动的 趋势时,在接触面上产生的阻碍滚动的摩擦力称为滚动摩擦力。
前面我们说到现在的轮胎上都是有花纹的,这些花纹主要是为了让 轮胎增加与地面之间的摩擦,防止打滑。
一般情况下,物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,只有滑动 摩擦力的1/40到1/60 0所以在地面滚动物体比推着物体滑动省力得多。