我们的好帮手-机械手臂
人类有着其它任何生物不能拥有的灵巧奇妙的手。它能够制造各种工具和进行生产劳动,能胜任很多及其繁杂细致的工作,如雕刻、刺绣、绘画、演奏、手术等。
看起来好像我们的手无所不能呢!但它真的是万能的吗?
【比如危险的工作排爆】
【比如医疗界的微创手术】
还有很多很多我们人类的手不能触及的地方,我们的手就受到了约束。不过手的主人是很聪明的,模仿人类的灵巧的手,研究出了一种叫做仿生机械手臂,来代替人类完成不可能完成的事情。
机械手臂的进化是从一个很简单的结构开始,比如:
未来的机械手臂将会无限接近于人类的灵巧的手。比如
这将是一个人工智能发展的进阶之路。但无论多复杂的技术都离不开最基础的结构。今天我们不妨一起带着百子湾东社区的小朋友们一起来初步认识一下简单机械手臂吧。今天的内容比较多哟,所以不妨一起来划一下重点吧。
三角形的形状看起来很稳固。让我们一起来看看生活中的应用吧。
高压电
巴黎塔
平行四边形看起来不太稳定,容易变形。
伸缩门
货车的头尾连接处
通过生活中的实际例子比较,那这个重点说明什么呢?在机械手臂的世界里,我们需要灵活的结构来进行工作,那是不是平行四边形的结构比三角形的结构更适合呢?
杠杆是一种简单机械,它就是在力的作用下绕着一个固定的点能够转动的硬棒就是杠杆。比如跷跷板、剪刀、钓鱼竿等。
观察下列两个图,你觉得哪个会比较省力?如果让你去撬动一块石头,你会选择哪种方式?
左图因为动力臂大于阻力臂时,所以比较省力,叫做省力杠杆。右图中动力臂小于阻力臂,比较费力,所以叫做费力杠杆。
那我们在做机械手臂的时候会选择什么样的杠杆呢?一起跟小朋友玩起来吧。
年龄有点小的朋友可能对杠杆的定义理解起来有点小小的困难,但是通过动手制作和体验的过程,开心地对高深的物理道理有了初步的认识,相信在进入学校物理课程的学习中,他们会加深对杠杆和机械手臂的学习。
【学科学,就是要对未知的世界始终保持一种冲动......】