全国青少年机器人等级考试二级实操作品图及知识点.pdf

全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、一、实操模型样例（实操模型样例（70 分）分） 评分标准：评分标准： （1） 模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2） 动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3） 模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4） 时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题（二、简答题（30 分）分） 1. 请在下面写出请在下面写出该模型的名称（该模型的名称（2 分）分） 答案：直升飞机。 2. 请下面写出请下面写出该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，28 分）分） （1）请写出模型起飞的原理（）请写出模型起飞的原理（12 分）分） 答： 直升飞机的起飞是靠升力， 也就是向上的力大于向下的力， 其合力可以使物体上升， 这个合力就是升力。 当直升飞机旋翼转动时，上方的空气流动速度快，产生的气压小；而下方的空气 流动速度慢，气压大。上下的气压差，就是飞机的升力。 当升力大于飞机本身的重力时，合力方向向上，直升机起飞。 （2）请写出电机的工作原理（）请写出电机的工作原理（10 分）分） 答：电机是将电能转化为机械能的转动装置。模型中用到的电机为直流电机，使用 直流电源供电。电动机利用定子绕组提供旋转的磁场，直流电源向转子提供电流，由于电流在磁 场中受到力的作用产生转动，从而使电动机转动。 （3）除了以上两个知识点，模型中还应用了哪些理论？（）除了以上两个知识点，模型中还应用了哪些理论？（6 分，答出一点合理即可分，答出一点合理即可） 答： （1）减速机构：电机上的小齿轮带动大齿轮减速装置，减速装置将速度减小可 以获得更大的动力。 （2）齿轮垂直啮合：齿轮之间通过垂直啮合改变了传动力和运动的方向，从而使直 升机螺旋桨旋转。 3 3、描述本作品的搭建过程？描述本作品的搭建过程？ 答：答：1 1、将马达固定在底板上，用两个齿轮模块做垂直啮合、将马达固定在底板上，用两个齿轮模块做垂直啮合 2 2、将长轴与齿轮模块相连，并伸出机舱外，在长轴上安装小齿轮和大齿轮做减速装置将长轴与齿轮模块相连，并伸出机舱外，在长轴上安装小齿轮和大齿轮做减速装置 3、组装螺旋桨与长轴连接组装螺旋桨与长轴连接 ，完成，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题 1、请写出才模型的名称、请写出才模型的名称 后驱车 2、请写出模型中韵涵的知识点、请写出模型中韵涵的知识点 （1 1）什么叫后驱车？）什么叫后驱车？ 后驱车是指利用后轮驱动的车辆。 后轮驱动是指发动机的动力通过传动轴传递给后轮， 从而推动 车辆前进的驱动形式，后轮驱动是一种比较传统的驱动形式，最早的汽车基本上都是后轮驱动。 在后轮驱动中，后轮为驱动轮负责驱动整个车辆，而前轮为导向轮负责转向，形象地说，就是前 进时后轮“推动”前轮，带动车辆行进。 （2 2）模型中包含的传动装置有哪几种？）模型中包含的传动装置有哪几种？ 答：减速齿轮装置：由电机上的小齿轮带动大齿轮转动，组成减速装置，他的作用是通过减小转 动速度来增大转动力。 履带装置：将电机的动力传递给后轮，因为距离遥远，采用履带装置实现远距离传动。履带装置 在安装时需注意传动齿轮必须在同一平面，才能使履带更好的传动。 （3 3）简述模型中电机的工作原理）简述模型中电机的工作原理 电机是将电能转化为机械能的转动装置。模型中用到的电机为直流电机，使用直流电源供电。电 动机利用定子绕组提供旋转的磁场， 直流电源向转子提供电流， 由于电流在磁场中受到力的作用 产生转动，从而使电动机转动 简述模型中轴套的作用 4 4、描述本作品的搭建过程？描述本作品的搭建过程？ 答：答：1 1、在前轮底板处固定马达，在马达上连接一根中轴并连接齿轮模块、在前轮底板处固定马达，在马达上连接一根中轴并连接齿轮模块 2 2、后轮连接轴上安装另一个齿轮模块与马达上安装的齿轮模块垂直啮合后轮连接轴上安装另一个齿轮模块与马达上安装的齿轮模块垂直啮合 3 3、两个齿轮模块带动后轮驱动，完成两个齿轮模块带动后轮驱动，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 简答题：简答题： 1 1、请写出该模型的名称、请写出该模型的名称 旋转酒杯 2 2、请写出该模型中蕴含的知识点、请写出该模型中蕴含的知识点 （1）该模型都实现了什么运动？）该模型都实现了什么运动？ 该模型实现了自转和公转， 公转是一件物体以另一件物体为中心所作的循环运动自转是指物件自 行旋转的运动,物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转,这条轴被称为“自转轴”。 （2 2）写出皮带装置常见的三种安装方式？）写出皮带装置常见的三种安装方式？ 答:(1)平行传动:也叫做开口传动,皮带直接绕过两个传动轮。 平行传动时,两个滑轮转动方向相同。 (2)交叉传动:皮带反方向 180 度绕过两传动轮。交叉传动时,两 个滑轮的转动方向相反。模型中应用的就是交叉传动,两个滑轮转 动方向相反。 (3)半交叉传动:轴的位置异面垂直,两个轴上的滑轮通过皮带传 动,这时属于半交叉传动,皮带交叉 90 度 （3 3）模型中都用到了什么原理？）模型中都用到了什么原理？ 答:减速传动装置:由电机上的小齿轮带动大齿轮组成减速 皮带传动原理以及轴传动原理 （4 4）生活中还有哪些运用到了这些原理？）生活中还有哪些运用到了这些原理？ 旋转火锅，大型液压机床 3 3、描述本作品的搭建过程？描述本作品的搭建过程？ 答：答：1 1、搭建一个半边型框架，将马达置于顶部安装减速装置，用皮带带动传动轴旋转、搭建一个半边型框架，将马达置于顶部安装减速装置，用皮带带动传动轴旋转 2 2、安装酒杯旋转平台既要求自转又要公转，同轴不同转，完成安装酒杯旋转平台既要求自转又要公转，同轴不同转，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题（二、简答题（3030 分）分） 1 1、请在下面写出该模型的名称及行走过程、请在下面写出该模型的名称及行走过程 该模型叫做乌龟，乌龟的四足运动方式主要是对角步态，两条前腿的运动刚好相差 180 度相位。 左前和右后一组，左后右前一组进行运动。 2 2、请写出该模型蕴含的知识点：、请写出该模型蕴含的知识点： （1 1）写出该模型用到的原理）写出该模型用到的原理 凸轮机构原理（参照二级课本 22 页） （2 2）生活中还有哪些运用到了这些原理）生活中还有哪些运用到了这些原理 内燃机 机床 纺织机械印刷机械 3.3.描述本作品的搭建过程描述本作品的搭建过程 答：1、搭建一个长方形框架，在左侧装链齿轮和大齿轮并加履带 2、右侧装大齿轮与左侧链齿轮同轴 3、在四个大齿轮上按照乌龟对角步态的运动方式安装凸轮 4、固定马达带动链齿轮做四驱运动，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例（一、实操模型样例（70 分）分） 评分标准：评分标准： （1）模型框架（15 分） a. 框架零件的位置（7 分） b. 螺丝的固定程度（3 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（20 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b. 传动部件和表现部件的位置（5 分） c. 传递和表现的准确性（5 分） （3）模型整体（20 分） a. 模型整体完整性（5 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（5 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题（二、简答题（3030 分）分） 1.1.请在下面写出该模型的用途（请在下面写出该模型的用途（1010 分）分） 答案：该模型叫做舂米机，它的作用是将稻谷的外壳去掉。 2.2.请下面写出该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，请下面写出该模型中蕴含的知识点（请同学分条作答，2020 分）分） 答案： （1）皮带传递动力：皮带可以远距离传递动力；在传递动力过程中会有能量的损失；齿 轮相比传递动力不够精准。 （5 分） （2）减速装置：电机上的小滑轮与轴上的大滑轮通过皮带连接构成了一个减速装置，减速装置 可以获得更大的动力。 （5 分） （3）凸轮装置：由两个大齿轮和一个长螺丝构成了一个凸轮装置，它的作用是使得舂米机的舂 头可以上下移动。 （10 分） 曲柄摇杆机构的组成和作用参照二级课本曲柄摇杆机构的组成和作用参照二级课本 36 页页 3 3、描述本作品的搭建过程、描述本作品的搭建过程 答：1、搭建一个底板，安装马达并装上皮带做减速装置 2、将两个大齿轮架在 5*11 模块中间，连接 1*5 模块做凸轮装置 3、做一个 1*21 横杆做舂米机的长臂，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题（二、简答题（3030 分）分） 1 1、请在下面写出该模型的名称和用途、请在下面写出该模型的名称和用途 答:该模型叫做稻草人,它的作用是为农民守护田地,以防鸟雀糟踏田地里的庄稼。 2 2、请在下面写出该模型蕴含的知识点、请在下面写出该模型蕴含的知识点 （1 1）写出皮带传动的特点）写出皮带传动的特点 1.远距离传递动力 2.在传递过程中,会有时间上的延缓 3.在突然变速或施力时,可以保护零件; （2 2）写出曲柄摇杆机构的组成和作用）写出曲柄摇杆机构的组成和作用 曲柄连杆机构是由曲柄、连杆、摇杆组成。稻草人中,黄齿轮和长条以及稻草人的身体组成曲柄 连杆机构。 曲柄机构的作用是,将电机的匀速圆周运动(或者写等速回转运动)转化为稻草人的往复摆动 （3 3）生活中还有哪些运用到这些原理）生活中还有哪些运用到这些原理 水果搅拌机 雷达 车窗雨刮器缝纫机 3 3、描述本作品的搭建过程、描述本作品的搭建过程 答：答：1 1、安装一个、安装一个 11*1711*17 底板，固定马达，用皮带装置实行减速底板，固定马达，用皮带装置实行减速 2 2、在减速装置的大轮上安装曲柄连杆机构在减速装置的大轮上安装曲柄连杆机构 3 3、利用连杆带动稻草人的身体摆动，完成利用连杆带动稻草人的身体摆动，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题二、简答题 1 1、请在下面写出该模型的名称和用途、请在下面写出该模型的名称和用途 答案:该模型叫做抽油机,用在石油开采时将油抽出井 2 2、请在下面写出该模型蕴含的知识点、请在下面写出该模型蕴含的知识点 （1 1）写出该模型工作的原理）写出该模型工作的原理 答案:石油开采机在工作时,由电动机提供动能。 电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴, 经中间轴后带动输出轴,输出轴带动曲柄作低速旋转运动。曲柄通过连杆经横梁拉着油梁往复摆 动,驴头随着游梁一起上下摆动,驴头带动活塞作上下往复运动,将油抽出。 （2 2）写出曲柄连杆机构的组成和作用）写出曲柄连杆机构的组成和作用 答案:具有一个曲柄和一个连杆的铰链四杆机构称为曲柄连杆机构。当曲柄为主动件时,曲柄连杆 机构将圆周运动变为往复摆动;当连杆为主动件时,曲柄连杆机构将往复摆动变为圆周回转运动。 （3 3）生活中还有哪些用的了这些原理？）生活中还有哪些用的了这些原理？ 抽水机 吸油机 水泵 打井机 3 3、描述本作品的搭建过程描述本作品的搭建过程 答：答：1 1、在底板上安装马达并做减速装置（小轮带动大轮）、在底板上安装马达并做减速装置（小轮带动大轮） 2 2、大轮同轴安装大齿轮并加曲柄装置大轮同轴安装大齿轮并加曲柄装置 3 3、曲柄连杆装置连接石油机抽油臂上下摆动，完成曲柄连杆装置连接石油机抽油臂上下摆动，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题二、简答题 1 1、请在下面写出该模型的名称以及如何行走的、请在下面写出该模型的名称以及如何行走的： 尺蠖，行动时一曲一伸，一会收缩，一会放直，可是无论收与放都是只朝一个方向。 2 2、请写出下面蕴含的知识点、请写出下面蕴含的知识点： （1 1）写出该模型的工作原理）写出该模型的工作原理 曲柄机构由曲柄，连杆和滑块组成。尺蠖中，大齿轮和十一孔模块以及连接件组成的曲柄滑块曲柄机构由曲柄，连杆和滑块组成。尺蠖中，大齿轮和十一孔模块以及连接件组成的曲柄滑块 机构，它的作用是将电机的匀速圆周运动转化为直线往复运动，从而实现尺蠖的运动。机构，它的作用是将电机的匀速圆周运动转化为直线往复运动，从而实现尺蠖的运动。 （2 2）写出棘轮机构的组成和作用）写出棘轮机构的组成和作用 答:棘轮机构由棘轮和棘爪组成,尺蠖中红齿轮为棘轮,软教具为棘爪。 棘轮机构的作用是将连续转 动或往复运动转换成单向步进运动。尺蠖中前腿和后腿上都有棘轮机构,它们的作用是阻亡棘轮 反转,使尺蠖不能后退,只能前进。 （3 3）生活中还有哪些运用到这些原理）生活中还有哪些运用到这些原理 答:千斤顶,男士腰带,自行车等。 3.3.描述本作品的搭建过程描述本作品的搭建过程 答：1、搭建尺蠖三角框架，利用曲柄连杆固定三角框架 2、安装马达和小齿轮并带动大齿轮做减速运动 3、在三角框架上安装四轮，在前后轮传动轴上安装棘轮装置，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答：二、简答： 1 1、请在下面写出该模型的名称及运动过程、请在下面写出该模型的名称及运动过程 挖掘机连杆机构中主动杆绕一点摆动,依次带动后面长杆,最终带动输出杆运动。 2 2 请在下面写出该模型蕴含的知识点：请在下面写出该模型蕴含的知识点： （1 1）写出该模型运用到的原理）写出该模型运用到的原理 连杆机构（参照二级课本 54 页） （2 2）写出连杆结构的特点）写出连杆结构的特点 答案:优点: a)低副接触压强小,耐磨损; b)易于加工;几何形状能保证本身封闭; c)转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面,制造简便, 易于获得较高的制造精度。 缺点： 1.低副中存在间隙,数目较多的低副会引起运动累积误差缺点 2.设计比较复杂,不易精确地实现复杂地运动规律。 （3 3）生活中还有哪些运用到了这些原理）生活中还有哪些运用到了这些原理 活动晒衣架、折叠伞。 3 3、描述本作品的搭建过程描述本作品的搭建过程 答答：1 1、组装挖掘机车身并安装马达组装挖掘机车身并安装马达，在马达上安装小齿轮以及大护帽在马达上安装小齿轮以及大护帽，小齿轮带动大齿轮做减小齿轮带动大齿轮做减 速装置，大护帽带动引导轮速装置，大护帽带动引导轮 2 2、在大齿轮上安装平面连杆装置，连接挖掘机臂形成四边形框架在大齿轮上安装平面连杆装置，连接挖掘机臂形成四边形框架 3 3、安装铲斗电源主板，完成安装铲斗电源主板，完成 全国青少年机器人技术等级全国青少年机器人技术等级 考试试卷（二级）考试试卷（二级） 一、实操模型样例实操模型样例 评分标准：评分标准： （1）模型框架（20 分） a. 框架零件的位置（10 分） b. 螺丝的固定程度（5 分） c. 框架整体协调性（5 分） （2）动力传递和表现形式（15 分） a. 减小摩擦力的装置（5） b.齿轮装置的正确传动（5 分） c. 机翼安装的准确性（5 分） （3）模型整体（25 分） a. 模型整体完整性（10 分） b. 外形美观（5 分） c. 模型整体动作顺利流畅（10 分） （4）时间 a. 在规定时间内完成，每超 5 分钟扣 2 分（10 分） 二、简答题二、简答题 1 1、请在下面写出该模型的名称及几个重要的结构、请在下面写出该模型的名称及几个重要的结构 该模型叫缝纫机。机头、机座、传动、附件四部分。 2.2.请写出该模型蕴含的知识点请写出该模型蕴含的知识点 （1 1）写出该模型的工作过程）写出该模型的工作过程 缝纫机是由