14第十四单元动手搭建自动晾衣架p

1、第十四单元动手搭建自动晾衣架是个好天气，早上洗了衣服，把衣服晾在了阳台的衣架上。天有不测风云，正当我们在外面享受大自然的美好风光的时候，天突然下起了雨。晾在阳台的上衣服，也了风雨的洗礼，辛苦一早的洗衣工作就算白白付出了。如果有一个能根据天气的好坏而自动打开和收回的自动晾衣架该是多么的一件事情！就让我们一起动手制作一个能够根据天气自动打开和收回的晾衣架吧！要使自动晾衣架能根据天气自动地收缩，我们可以给它装一个光电传感器。当天气变，光线也随之变弱；天气变晴时，光线随之变强。所以利用光电传感器可使衣架成为全自动的。制作前，我们先要对程序有一个更深入的认识。一、下面是一个利用光电传感器基本图标的实例。

2、【图】(14-1) 光感基本图标实例此程序表示：灯泡 A 打开，检测当前环境的光感值，当光电传感器监测到的光值大于 50 的时候，关闭灯泡 A。阅读与思考二、光电传感器分支在前面已过，在 ROBOLAB中，使用分支与合并来实现条件选择。每个图标的左边有一个输入，右边上下有两个不同条件的输出，在条件分支的最后必须使用合并图标，将两个分支合并在一起。除了触动和随机分支命令，其余的分支命令都需要设定一个判定值。是光电传感器分支，默认比较值为 55。检测当前环境的光感值，若大于设定的比较值，则执行上面分支的程序；若小于等于设定的比较值，则执行下面分支的程序。图 14-2 程序是一个利用光电传感器分支的

3、实例。【图】(14-2) 光电传感器分支实例程序表示：检测当前环境的光感值，若大于设定的比较值 50，则执行上面分支的程序，灯泡 A 熄灭；若小于等于设定的比较值 50，则执行下面分支的程序，灯泡 A 亮。应用此程序可以实现：天黑了，路灯亮了；，路灯灭了的智能路灯效果。的研究是机械来代替人去做人力所无法完成的劳作或探险，所以从一开始就是拟人化的，于是就有了机械械臂的开发与制作。但近十几补充阅读思考二：在一个分支与合并可以重复使用吗？思考一：光电传感器能否用来测量颜色？有哪些因素会影响光线的反射量？年来，的开发不仅越来越优化，而且涵盖了许多领域，应用的范畴十分广阔。大而言之，用之于太空开发，月球

4、车，深海探测器，海洋石油开采，航天飞机机械；小至微型手术机械，生命监测仪等。军事上的用途更是日新月异，从拆弹器、清除地雷器到无人驾驶飞机、战车。有人甚至未来可能如星球大战一样，是的。至于工业、农业、遗传生物产业、医学、产业、电讯业、能源开发，因的大量登场而出现产业。活动一：动手搭建自动晾衣架搭建晾衣架的有很多种，可以用齿轮和轴的组合搭建可旋转的晾衣架，也可以使用齿条、齿轮和轴组合搭建可伸缩的晾衣架。利用齿轮和轴组合搭建可旋转的晾衣架的如下：1搭建晾衣架底座晾衣架的底座主要用来支撑晾衣杆，提供马达传动。材料：1616 板 1 个，28 块 5 个，24 块 3 个，18 梁 4 个，马达 1个，

5、8 齿齿轮 1 个。步骤：利用 1616 板作为基座，在基座上依次按照如图 14-3 所示结构搭建。【图】(14-3) 晾衣架的底座说明：放置马达的一侧需用 24 的块堆叠组合，定马达的作用。面安装起到固2搭建晾衣杆晾衣杆是一个口字形的结构，为了实现旋转功能，需要添加齿轮装置。材料：长度为 12 的轴 3 个，长度为 4 的轴 2 个，垂直轴连接器 4 个，16 齿的齿轮 1 个，40 齿齿轮 1 个，轴套 2 个。实践与思考步骤：（1）在一根长度为 12 的轴的中间偏左的位置安装 16 齿的齿轮，然后在两端安装垂直轴连接器就；在另一根长度为 12 的轴的相同位置安装垂直轴连接器；用长度为 4

6、 的轴将两部分连接起来，形成如图 14-4 所示的晾衣杆。【图】(14-4) 晾衣杆（2）将制作晾衣杆，安装在晾衣架的底座上，如图 14-5 所示。【图】(14-5) 安装晾衣杆（3）在第 3 根长度 12 的轴上安装 40 齿的齿轮，两端安装轴套，然后安装在晾衣架的底座上，如图 14-6 所示。【图】(14-6) 组装晾衣架【图】(14-7)齿轮位置说明：为了能够实现旋转效果，在晾衣杆上添加了齿轮，齿轮的位置要与的齿轮保持在同一条水平线上，三个齿轮的位置如图 14-7 所示。3安装光电传感器材料：光电传感器 1 个，24 块 5 个，23 块 2 个。步骤：将光电传感器安装在马达对应的一侧，

7、分别在梁的上方安装块，以固定光电传感器。安装后的效果如图 14-8 所示。【图】(14-8) 安装光电传感器4连接 RCX材料：RCX1 个，导线 1 根。步骤：将 RCX 放置在晾衣架的右侧，用导线将马达与 RCX 的 A 端口连接，将光电传感器与 RCX 的 1 号端口连接。效果如图 14-9 所示。【图】(14-9)连接 RCX活动二：利用光电等待图标编写程序实现自动晾衣服编写程序能够实现以下功能：晴天时，晾衣架自动缓慢伸出；阴天或黑天时，晾衣架自动缓慢收回。任务 1：缓慢打开衣架任务分析：等到晴天了，光电传感器检测环境光值，如果达到可以晾衣服的条件，就缓慢打开衣架。任务 1 的参考下所

8、示。【图】(14-10) “打开衣架”的参考程序思考三：为什么图 1.6 中要使用小齿轮带动大齿轮？它起了什么作用？说明：光电传感器的比较值需要根据环境的亮度，设定一个比较合适的数值；等待图标的时间参数需要根据马达的能量和晾衣架的旋转角度来设定。以上两个关键参数都需要根据实际情况进试调整。任务 2：缓慢收回衣架任务分析：等到天黑了（或者阴天了），光电传感器检测环境光值，如果达到可以收衣服的条件，就缓慢收回衣架。任务 2 的参考下所示。【图】(14-11) “收回衣架”的参考程序任务 3：缓慢打开并收回衣架任务分析：等到晴天了，光电传感器检测环境光值，如果达到可以晾衣服的条件，就缓慢打开衣架。等

9、到天黑了（或者阴天了），光电传感器检测环境光值，如果达到可以收衣服的条件，就缓慢收回衣架。晾衣架始终根据检测环境光值，自动打开合收回衣架。任务 3 的参考图 14-12 所示。【图】(14-12) “打开/收回衣架”的参考程序说明：为了实现晾衣架始终自动操作的效果，在使用了跳转和着陆图标。知识检测1光电传感器基本图标的默认端是几？检测与评估思考四 ：能利用分支与合并结构实现晾衣架的打开/收回衣架的功能吗？如何编写程序？2光电传感器分支，默认的比较值为多少？活动评价活动评价从三个方面来进行：参与过程、搭建、功能实现。图书：乐高组件和 ROBOLAB在工程学中的应用，ERIC L. WANG，第三章 P22.思考一：光电传感器不能测量颜色，只能测量光的强度。颜色、表面粗糙度、距离、入射角、环境光的强度都会影响光线的反射量。思考二：在一个，分支与合并可以重复使用。思考三：小齿轮带动大齿轮，满足缓慢打开（收回）晾衣架的条件。思考四：可以利用分支与合并结构实现自动晾衣的功能。提示与资料与评价项目评价细则（每项 10 分）得分参与过程积极参与活动，并能提出的想法能够与他人