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未來之光 ─機器人之探討 六年一班 陳泰里 壹、目錄 摘要................................................3 研究動機及目的..............................4 研究設備與器材..............................6 研究結果.........................................7 結論..............................................23 參考資料及其他............................24 貳、摘要 大家好！歡迎閱讀我製作的專題報告，在這篇報告裡，我將會為您介紹「機器人」。這篇報告著重於四個重點，機器人的種類、比賽以及結構穩固因素和摩擦力等研究。為了讓讀者能明白報告的內容，我也在報告裡附上一些圖片來加以說明，希望各位讀者能學到很多知識！ 參、研究動機及目的 一、研究動機： 這一次的專題報告是我在國小階段的最後一篇。我在讀四年級時，學校就有很多堂的動力機械課，我覺得這堂課很有趣，我也參加了一些刺激的比賽，並了解機器人是未來的趨勢。所以這次我想進一步探討機器人，揭開機器人神秘的面紗。 二、研究目的： (一)探討常見的機器人種類 (二)影響機器人結構穩固因素探討 (三)探討樂高機器人的輪子及輪子的摩擦力 (四)探討機器人的比賽項目 肆、研究設備與器材 ?LEGO(樂高)： 我們在學校用的機器人材料是樂高的產品，分為教學版及玩具版。創造是樂高的理念，以此為基準設計配件，產生各種材料來合乎年齡、性別的需求。樂高有兩款，一種是舊的RCX，一種是新的NXT。我的實驗也想用樂高的材料來製作。 伍、研究結果 ㄧ、探討常見的機器人種類： (一)這是舊一代的樂高機器人，它的 構造特殊、顏色鮮豔，運用了 RCX使這個機器人「起床」。它 不僅可以用原子筆畫出規律的 線條，還可迅速的偵測自己所 在的位置，酷吧！ (二)這是新一代的樂高機器人，它利用 NXT使機器人可以動起來，比舊式 的樂高機器人更好控制與操作。 機器人上方還有一酷似眼睛的儀器即是超音波感應 器，及下方「橘、白相間」的東西為伺服馬達。 (三)它們是可愛的愛寶三代機器人，提 供大家娛樂的功能，能幫忙監控 家裡的角落，以策安全。愛寶機 器人很像狗玩具，所以是目前最 流行的玩具，老少咸宜。 (四)這臺機器人是我赴中國南寧比賽時的機器人，用簡單的科學原理，乒乓球即能「暢行無阻」被打出。這臺陌生的機器人利用了偏心輪、差速齒輪以及角度對應等原理。 ※適當靈活的運用機器人，可以減少人類因疲勞所引發的疏失，讓做事情有效率，還能娛樂大眾！ 二、影響機器人結構穩固因素探討： (一) 機器人重量分配 機器人的重量須是左右等重、上輕下重。若機器人左右不等重，會東倒西歪。若機器人上重下輕，會因無法承受上面重量而「倒塌」。 如圖所示： 磚塊上重下輕，用手推一下容易向旁邊倒。 推一下 磚塊上輕下重，推一下不容易向兩旁倒塌。 推一下 磚塊左右不等重時，將會東倒西歪。 (二)結構的層層重疊與交叉重疊： 我的實驗：層層重疊與交叉重疊對結構堅固的影響 1.步驟： (1)準備些磚塊，分兩部份。 (2)一邊用層層重疊的方法組，一邊用交叉重疊的方式拼，算底面積。 (3)用相同重量的東西(600公克)壓在兩種結構上。 2.結果： 操縱的變因：重疊方式 保持不變的變因：磚塊數量、顏色及體積等 應變的變因：結構的堅固(倒塌與否) ※實驗結果： 3.發現： 磚塊、梁柱等材料，疊合時，須交叉重疊才堅固。若是層層重疊結合，與其他結構疊合的面積較交叉重疊小，故強度沒交叉重疊強。 三、探討樂高機器人的輪子及輪子的摩擦力 (一)一般的輪子： 我的實驗：物體有無輪子對摩擦力大小的影響 1.步驟： (1)準備無輪子及有輪子的盒子，並分兩部份。 (2)裡面各放入20公克的重物。 (3)用彈簧秤拉20公分量數值。 2.結果： 操縱變因：輪子的有無 保持不變變因：彈簧秤的品牌、重物的重量等 應變變因：輪子的摩擦力 ※實驗結果： 3.發現： 有輪子盒子的摩擦力比無輪子的磨擦力還要小，證明輪子可使物體的磨擦力變小。 (二)齒輪： 不只一般輪子才稱「輪」，齒輪也屬於輪子，可以帶動零件，也可以當作傳動的「媒介」，是機器人結構中不可或缺的一員。 如圖所示： 正齒輪