在这一系列挑战中，学生将设计和制造机动起重机，该起重机使用滑轮和细绳来提升和降低重物。 他们可以将齿轮合并到设计中，以提供足够的扭矩来提起较重的物体。
学习目标
学完本课后，学生应该能够：
- 演示如何使用滑轮
- 识别皮带轮系统的零件：轴/轴，皮带轮，细绳/皮带
- 了解简单的机器利用机械优势来倍增力
- 预测使用滑轮的设计的提升成功
- 举例说明日常生活中使用的滑轮
所需材料
- 乐高教育Mindstorms EV3套件
- 便士
- 细绳
- 可选：两个额外的触摸传感器
老师笔记
- 当做这样的项目时，重要的是要更加注重设计过程而不是最终结果。 如果您从一开始就抱有期望，您的学生将更有可能尝试并取得成功。 我创建了一系列小型建筑和编程挑战，而不是一个大型项目，因此您和您的学生可以看到增长并庆祝这些里程碑。
- 有很多机会可以一路跳入支持课程以加深了解，例如：
- 有关传感器的更多信息，请参阅：EV3传感器
- 有关齿轮的更多信息，请参见：
词汇
- 起重机：起重机是一种机器，通常配备了起重绳，钢丝绳或链条以及滑轮，可用于提升和降低物料并水平移动它们。
- 滑轮：带有凹槽轮辋的轮子，钢丝绳绕着滑轮穿过。 它的作用是改变施加到绳索上的力的方向，主要用于（通常是结合使用）增加沉重的重量。
- 齿轮：一组齿轮中的一个，它们一起工作以改变驱动机构（例如车辆的发动机或自行车的曲柄）的速度与从动部件（轮子）的速度之间的关系。
- 扭矩：倾向于引起旋转的扭曲力。
- 传感器：一种检测或测量物理属性并记录，指示或以其他方式对其做出响应的设备。
挑战1：设计起重机（上下）
设计与建造：起重机，将使用电动机，滑轮和细绳提升和降低物体。
注意：在制作原型时，学生可以使用EV3屏幕菜单中的“电机控制”功能来测试设计。
程序：编写一个简单的程序，该程序可以升高和降低起重机的弦柱。
挑战2：举起沉重的物体
设计与建造：提高起重机使用齿轮吊起重物的能力。 建立一个便士的容器，并将其附加到您的绳子上。
（或）修改设计以将其重量的一倍半提升到四英寸的高度。
要计算齿轮比：
- 计算主动齿轮（驾驶员）上的齿数
- 计算从动齿轮上的齿数
- 传动比可以写为分数（例如，驱动器/驱动器= 24/8 = 3/1）或比率（例如，驱动器：驱动器= 3：1）
挑战3：添加左右移动
设计与建造：使用另一个电机在设计中增加左右旋转角度。
程序：编写一个程序，使起重机可以升降/向左/向右旋转。
挑战4：使用传感器创建控制器
设计与建造：添加传感器以控制机器人的功能-尝试触摸，陀螺仪，光/彩色或超声波。
程序：编写一个使用传感器控制起重机功能的程序。
（注意：单击任何屏幕截图可放大图像。）
凯蒂·凯莉（Katie Kelley）是德克萨斯州伍德兰兹市（Woodlands）的“伍德兰兹机器人”公司的老师兼所有者。 她从事机器人技术教育已有12年以上。 凯蒂（Katie）兼职FIRST Robotics，担任高级导师，致力于支持南德克萨斯州地区的本地机器人计划，包括FRC，FLL，FTC和FLLJr。让孩子们学习对他们重要的现象。”
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