1、极速搬运竞赛机器人的设计与搭建 教 学 设 计 方 案 一、教学目标 1.培养学生独立思考和动手的能力 2.促进学生创新能力的培养 3.培养学生发现问题和解决问题的能力 二、教学重点 培养学生独立思考和动手的能力 三、课时安排：一课时 四、教学过程 （一）为什么学生时代就要参与科技创新活动？ 1.中国关键技术的自给率低，大部分来自进口 工程机械高技术产品 80%以上； 数控机床 70%； 石油化工装备 76%； 集成电路芯片制造设备 80%；光钎制造装备 100%；通讯、半导体、生 物、医药和计算机行业 60%90%；彩电、手机和微机的 CPU 都是掌握 在别人手里。 2.外商独资企业和中外合
2、资企业出口金额共占我国高新技术出 口总额的 83% 外商独资企业出口金额占高新技术产品出口总额 62%；中外合资 企业出口金额占高新技术产品出口总额 21%；中国企业出口金额占高 新技术产品出口总额 17%。 3.发明专利的拥有量 （1）我国发明专利总量是日、美的 1/30，韩国的 1/4。 （2）百万人口专利拥有量低，中国：百万人口 0.15 件，美国： 百万人口 341 件。 （3） 我国发明专利申请， 国内申请 18%； 来自国外的申请占 82%。 （4）我国发明专利申请，国内申请技术含量低；来自国外的申 请技术含量高。 4.我们熟悉的计算机，还不能完全国产化。 操作系统是美国的，处理器
3、（cpu）是美国的，光驱大多是日韩 台湾的， 主板显卡大多为台湾的， 我们生产什么？电源、 键盘、 鼠标、 机壳。 5.中国汽车芯片依赖日本。 一台整车所需零件大概是在 2 万-3 万个，中国的汽车制造 99% 的零件都是国产，但最关键的电脑芯片是来自日本。 6.中国的航空发动机长期依赖俄罗斯。 至少 10 年内中国的航空发动机仍将依赖俄罗斯，中国的歼-10、 歼-11、和 FC-1 三种新战机都配备了俄罗斯发动机，中国“太行”发 动机“工作 30 多小时就需大修” ， “而俄罗斯发动机大修间隔为 400 小时” ！ 7.中国首艘航母是用前苏联报废空壳航母历时 10 年修复而成。 我们想造航母
4、， 于是拿出 4000 多万美元造船厂， 修路、 建船坞、 盖工房，只是等这些基础设施都搞完了，才发现我们没有造航母用的 钢。 ”由于航母的特殊性，它的用钢也有很多特殊要求，比如，要能 抗海水腐蚀；要防磁；要耐高温，要有很高的强度、韧度和良好的焊 接性能，等等。 8.北京 2008 奥运会主会场鸟巢，设计者是瑞士建筑师。 中国建筑设计师做 3/4 的事情，却只能拿到 1/4 的报酬，而国外 设计师做 1/4 的工作，得到的酬劳却是 3/4。鸟巢的灵感就来自我们 农村的鸡笼。 9.不走创新之路，就只能永远做打工仔！ 中国这么多年的经济成长，还是处于产业链的末端，只是世界的 生产加工车间。粗加工、
5、卖苦力，还搭上自己不可再生的资源、能源 和环境，造成我国水、煤、电、油、运高度紧张。中国每创造 1 美元 的产值，同时为美国创造了 9 美元的产值。我们创造出 2 万美元的外 汇，也就是我们制造业出口替全世界创造出 20 万的产值。中国越生 产，美国越富有。 10.科技落后就要挨打！这是近百年来，世界不成文的法则。 （二）竞赛规则 1.场地图示 2.场地设置 （1）场地为 2.5 米2.5 米的正方形区域，赛场位于区域内为 1.8 米1.8 米的正方形赛场，四周为 0.35 米过道，挡板高度 1.5 米 （防干扰） 。 （2） 起始区位于赛场正下方， 长度为 25 厘米， 宽度为 15 厘米。
6、 白球区和黄球区分别位于赛场的左上方和右上方，内径长宽为 12 厘 米，围栏宽度 1 厘米，高度 0.5 厘米围栏材质为 KT 板。得分区位于 赛场的正中， 内径长宽为 20 厘米， 围栏高度 10 厘米， 厚度为 1 厘米， 材质使用 KT 板。赛场分别设置起始区、白球区、黄球区、得分区， 白球区和黄球区分别放置 9 个乒乓球。 机器人使用机构收集乒乓球并 放入得分区，比赛结束时以得分区内乒乓球的数量计算成绩。白球分 值为每个一分，黄球分值为每个两分。 3.竞赛注意事项 （1）每轮比赛完成任务时间为为 60 秒，在规定时间内以实际完 成任务值多为先，两队若完成同等任务值，以使用时间少为先排序
7、， 以此类推。 （2）当机器人从起点出发后，比赛队员不能用手触碰作品任何 部位，否则取消当轮比赛成绩。 （3）如机器人在比赛过程中整体投影越出赛场边线，裁判员将 宣布比赛结束， 并计算得分区内球的分值做为比赛得分， 并记录时间。 （4）比赛中机器人停滞，裁判倒数 5 秒，5 秒时间到即该场比 赛时间结束，计算得分区内球的分值做为比赛得分，并记录时间。 （5）白球和黄球偏离赛场（即球体垂直投影完全越出比赛场地 边线） ，此球无效，不得捡回赛场。 （6）比赛结束后处于得分区内的球如与机器人有接触，此球不 计分。参赛选手不能离开操作手站位区。 （7）任何器材、物品从机器人上掉落均判当场比赛为 0 分
8、。 （三）机器人组建 1.原始配件 2.竞赛机器人作品要求 （1）本次比赛机器人根据基本功能只设置了抬升机型，选手带 成品机器人作品入场参加比赛，不得借用、互换机器人作品参赛，一 经发现，取消双方团队比赛资格，学校团体成绩做降级、降等处理。 （2）结构本体（即机器人动力装置）不允许进行任何方式的改 装，包括更换车轮和马达。机器人收集装置可进行修改和创意设置， 参赛队伍及作品经认定有违反要求的，取消参赛资格。作品（含创意 造型）必须能够放入长 25 厘米、宽 15 厘米的起始区内，且机器人的 垂直投影不能超出起始区，机器人高度不得超过 20 厘米。超过规定 之作品，取消参赛资格。 3.配件及工具准备 （1）参赛选手请自备工具，如尖嘴钳、十字螺丝刀等。 （2）参赛选手请自备 4 节 5 号碱性电池用于机器人供电，2 节 7 号碱性电池用于遥控器供电。 4.按照组装视频进行组装。
