1.2 机甲玩者教学设计

罗正晓（罗辑智造社）

课程基本信息

课题：机甲玩者开源机器人
学科：机器人
年级：4年级以上
时长：每个作品建议6个课时，根据实际情况调整
课时安排建议：

教学目标

教学目标：
1、学习使用设计软件设计机器人机构；
2、学习使用激光切割机工具；
3、学习Arduino编程控制机器人及PS2手柄的通讯对接；
4、好玩。
教学重点：
1、工程图的设计；
教学难点：
1、如何把三维的变成二维的，需要较强的空间思维能力，位置容易出错。

教学教具

1、激光切割机（推荐：乐造匠）
2、结构设计软件（推荐：lasermaker/CDR，下载地址：https://www.lasermaker.com.cn/）
3、可编程主控器（推荐：Arduino/火魔童）；非编程控制器（推荐：PBLMASTER遥控器）
4、编程软件（推荐：mind+，下载地址：http://mindplus.cc/）
5、其他配件及耗材（推荐：某宝搜索店铺“智造社”）

教学过程

时间	教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
	导入新课	随着科技的发展机器人越来越普及，在机器人比赛中，最受欢迎的是机器人格斗比赛。机器人之间要是展开一场“火拼”的话，观赏精彩程度和紧张激烈氛围丝毫不亚于人类的体育竞赛。 国外的机器人赛事还是比较热门，比赛的科技含量和激烈程度逐年增加。国内小型百格斗机器人市场现在已经初具规模，虽然也引进了几档大型机器人的格斗竞技电视节目，如《铁甲雄心》《这就是铁甲》都颇受欢迎，侠客的自信是我最为喜欢的，两顿烧烤的实力也有一定的国际水平，玄学大师青玛瑙那就一个锦鲤附体。但是大型的机器人竞技还在摸索期，像美度国日本机甲对战那种巨型机器人比赛，想把专他打造成赛事还需要时间。	观看课程导入视频素材	介绍课程背景，开拓学生眼界，提高学生兴趣。为后面的课程内容进行铺垫。
	讲授新课	Part1#机器人种类 1.横向旋转型机器人 横型旋转类型的机器人的有点和缺点。优点其实很突出，就是攻击力超强，另外一个优点是武器攻击半径较大，加上两个轮子的灵活性，它几乎不用担心自己的防守。 2. 竖直旋转型机器人 有着比电锯型机器人更大直径的少齿转盘或旋转杆，在竖直方向上旋转，通过武器直接击中对手，或是将对手弹到空中然后砸到地面。 3. 冲撞型机器人 这类机器人通常有4个或以上的大轮子，牵引力大，护甲厚实，能抵抗冲击，他们没有主动攻击武器，通过机器前面巨大的护盾冲撞对手来产生伤害，至少能推动两倍自身重量。 4. 倾斜型机器人 通常有2到4个轮子，驾驶系统很扎实，与冲撞型机器人攻击方式类似，通过撞击让机器前面的楔形铲直入对手下方，使其失去行动力或者高速装翻对手。 5. 弹射型机器人 同样是机器人前面通常装配大型的机械臂，不过它通过大直径的气缸驱动，瞬间发力抛起对手，使对手腾空，然后砸向地面造成伤害，对那些底盘脆弱的机器人有很好的打击效果。 6. 其他类型 还有一些其他类型的就不一一列举了，如液压咬合、高速自转等。 Part2#结构设计 使用共享的图纸，介绍结构的功能，可以先让学生手绘大概的形状后，再对图纸进行修改，重点放在武器的改造上。如果移动模块的位置需要调整可以根据实际情况再做调整。不建议学生直接使用图纸进行切割，需要更新成属于自己的作品，哪怕是修改武器的一个角的外观。主要让学生一点点地感受到如何去使用设计软件与对结构设计的思考。 （以上5个作品图，可在附件下载） Part3#结构组装 参考零件清单： 组装步骤： 其他的作品底盘安装方式一样，只是武器部分的安装略有不同。 Part4#电路连接与程序编写 主控器——火魔童 接线：左电机——M4；右电机——M1；武器（需要控制方向）——M3；武器（不需要控制方向）——M2或GUN；【注：接线需要与程序的设计一一对应】 程序：（在课程当中，可以先让学生下载好程序直接操控机器，然后再插入编程课程，教授学生如何编程。）
	课堂小结	在创作的过程中，会遇到很多细节的问题，特别是结构设计，如榫卯结构的过盈配合参数是多少，与所使用的激光切割的设备有关，需要在实际切割完后，进行测量计算，并调整好最后能够稳固装配的参数。 在思考找错调整的过程，本身就是一个学习的过程。		在学习过程中发现错误，在错误中成长。BUT，错误的代价就是浪费时间与耗材。所以，在这一过程中，引导学生严谨思考，不怕错，识错改错。
	板书