《工業(yè)機器人的操作機》課件

時間反復無常，鼓著翅膀飛逝《工業(yè)機器人的操作機》《工業(yè)機器人的操作機》時間反復無常，鼓著翅膀飛逝《工業(yè)機器人的操作機》第三章操作機第三章操作機機械臂驅動裝置傳動裝置傳感器一、問題的提出教學情境是一種特殊的教學環(huán)境,是教師為了發(fā)展學生的心理功能,通過調動“情商”來增強教學效果而有目的創(chuàng)設的教學環(huán)境,是以學生的情感為紐帶,通過創(chuàng)設真實的或虛擬的情景來進行教學的一種方法,是教師根據(jù)教學目標和教學內容,創(chuàng)造出師生情感、欲望、求知探索精神的高度統(tǒng)一、融洽和步調一致的情緒氛圍。二、問題情境在數(shù)學課堂教學中的重要性2.1創(chuàng)設問題情境,變“機械接受”為“主動探究”“學起于思,思源于疑”。學生有了疑問才會去進一步思考問題,才會有所發(fā)展,有所創(chuàng)造,蘇霍姆林斯基曾說:“人的心靈深處,總有一種把自己當作發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者的固有需要……”。而探究式思維活動的表現(xiàn)需要有一定的激發(fā)條件,因此,探究式教學常采用問題教學法,問題成為教學活動的開端,成為貫穿整個教學過程的主線,成為教學活動的歸宿。2.2創(chuàng)設問題情境,培養(yǎng)學生的合作探究能力皮亞杰的建構主義理論認為:教學活動不是一種“授予―吸收”的簡單過程.在課堂教學中,教師應成為學生學習活動的促進者,而不是知識的授予者,這就要求教師創(chuàng)設合適的教學問題情境,切實為學生養(yǎng)成合作意識與發(fā)展能力搭建平臺,讓學生在“合作”中學習新知識,在“探究”中主動建構知識,從而培養(yǎng)學生的思維能力、合作探究能力.通過問題情境,切實讓學生感到合作是一種學習的需要,探究學習是獲取新知的有效途徑,逐漸養(yǎng)成學生的合作探究意識。2.3創(chuàng)設問題情境,培養(yǎng)學生的問題意識所謂問題意識,指學生在一定的情境下,提出問題、質疑問題、變換問題和發(fā)展問題的一種思維習慣或心理狀態(tài).新課標把“是否具有問題意識,是否善于發(fā)現(xiàn)和提出問題”作為評價學生能力的重要標準。心理學研究表明:學生思維活動是從問題開始的,在解決問題中得到發(fā)展。數(shù)學是一門思維的科學,在學生的思維活動中,發(fā)現(xiàn)問題和解決問題是學生思維活動的重要方面,所以培養(yǎng)學生的“問題意識”,對培養(yǎng)學生的思維能力,造就富有創(chuàng)新精神的數(shù)學人才,具有極為重要的意義。2.4創(chuàng)設問題情境,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識隨著新一輪課程改革的深入,提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是我們數(shù)學教師面臨的重要課題。創(chuàng)新思維是人腦運用與眾不同的本質和規(guī)律,找出事物之間的新聯(lián)系,形成新結論,是對求知事物進行有創(chuàng)見的思索過程。三、創(chuàng)設問題情境的原則問題情境教學是培養(yǎng)學生的合作能力與創(chuàng)新思維能力的十分有效的教學方法,要成功地實施問題情境教學必須遵循一定的原則。把課堂教學的有效性作為出發(fā)點,筆者認為創(chuàng)設問題情境應該遵循下面四個原則。3.1針對性教師在創(chuàng)設問題情境時,一定要緊扣課題,不要故弄玄虛,離題太遠,要能揭示數(shù)學概念或規(guī)律,要直接有利于當堂所研究的課題的解決,要有利于激發(fā)學生思維的積極性,體現(xiàn)出問題情境的典型性。3.2適度性問題情境的設計,要從實際出發(fā),考慮到大多數(shù)學生的認知水平,應面向全體學生,切忌專為少數(shù)人設置。既要考慮教學內容又要考慮學生的差異,注意向學生提示設問的角度和方法,要讓每位學生從教師的情境設計教學中得到發(fā)展。3.3啟發(fā)性問題并不在多少,而在于是否具有啟發(fā)性,是否能夠觸及問題的本質,并引導學生深入思考。首先要給學生一定的思考時間和空間,必要時可作適當?shù)膯l(fā)引導,教師的啟發(fā)要遵循學生思維的規(guī)律,不可強制學生按照教師提出的方法和途徑去思考問題。3.4互動性教師設計的問題情境,要能讓學生不斷提出新的數(shù)學問題,提出帶有研究價值的新問題,讓學生不斷建構新知識,保持思維的持續(xù)性,真正做到讓學生一直參與課堂,而不是等待問題的出現(xiàn)。四、創(chuàng)設問題情境的策略和案例4.1利用趣味游戲,創(chuàng)設問題情境案例1二分法求方程的近似解我們今天來玩?zhèn)€猜數(shù)字游戲,我手中這支鋼筆的價格標簽是10~30元中的某個整數(shù),你們來猜它的準確價格,我將對你們的答案做“偏高”、“偏低”或者“正確”的提示,誰能既準確又迅速回答出這支鋼筆的價格呢?評注:利用生活中的趣味游戲創(chuàng)設問題情境,激發(fā)了學生的學習興趣,從而讓學生主動地學習,在輕松愉快的教學情境中,發(fā)展學生的情感態(tài)度和一般能力。4.2利用典故,創(chuàng)設問題情境案例2等比數(shù)列的前幾項的和國際象棋起源于古代印度,相傳國王要獎賞國際象棋的發(fā)明者,問他要什么.發(fā)明者說:“請在棋盤的第1格子里放上1顆麥粒,第2格子里放上2顆麥粒,第3格子里放上4顆麥粒,依次類推,每個格子里放的麥粒數(shù)都是前一個格子里放的麥粒數(shù)的2倍,直到第64個格子。”國王欣然同意,國王是否能實現(xiàn)他的諾言呢?評注:此案例利用典故發(fā)問,引起學生的好奇心,驅動學生積極思考,產生探究的欲望,學生興趣十分濃厚,很快就進入了主動學習的狀態(tài)。4.3利用網(wǎng)絡環(huán)境,創(chuàng)設探究情境,變“機械接受”為“主動探究”傳統(tǒng)教學中,學生少主動參與,多被動接受;少自我意識,多依附性。學生被束縛在教師、教材、課堂的圈子中,不敢越雷池半步,其創(chuàng)造性個性受到壓抑和扼制。因此,在《普通高數(shù)學課程標準》中明確提出:倡導積極主動、勇于探索的學習方式,高中課程應設立“數(shù)學探究”、“數(shù)學建?！钡葘W習活動。在教學中我們提出:學生是教學的主人,教是為學生的學服務的。應鼓勵學生自主探究,去發(fā)現(xiàn)問題,大膽發(fā)問。創(chuàng)設探究情境,讓學生由機械接受向主動探索發(fā)展,有利于發(fā)展學生的創(chuàng)造個性。4.4聯(lián)系實際生活,創(chuàng)設問題情境案例4所謂數(shù)學問題情境,是指教師提出具有一定概括性的問題,與學生已有的認知結構之間產生內部矛盾沖突,學生單憑現(xiàn)有數(shù)學知識和技能暫時無法解決,于是激起學生的求知欲望,形成一種教學情境.比如:異面直線的概念教學,可設置情景:首先展示圖片公路的車道(平行直線)與十字交叉路口(相交直線),并且在十字交叉路口設置一個行人與一輛高速行使的汽車(方向成垂直),教師指出:相交直線與平行直線在生活中的運用無處不在。但是,十字交叉路口存在安全隱患,那么,如何既要使交通通暢又能避免事故發(fā)生呢?學生會回答修建立交橋。教師追問:立交橋的橋面與橋下的公路這兩條直線有何特征?(答:既不平行也不相交)于是引出異面直線的概念。這樣引進異面直線的概念,學生會覺得很自然、直觀,更重要的是對異面直線概念的理解更加深刻。評注:此案例的問題情境貼近生活,給學生創(chuàng)設了一個觀察、聯(lián)想、抽象、概括、數(shù)學化的過程,在這樣的實際問題情境下,學生一定會想學,樂學,主動學。五、小結數(shù)學的教學是一個系統(tǒng)工程,培養(yǎng)學生的能力是最終目的,而創(chuàng)設問題情境只是一個手段。教學問題情境創(chuàng)設的方法也決不僅這幾種,它需要我們不斷的探索和自身知識的不斷豐富,需要我們對生活的熱愛和對教育的熱情。教學實踐證明,問題情境教學是提高課堂質量的有效途徑之一。在數(shù)學課堂教學中,教師靈活處理教學過程中出現(xiàn)的各種問題,精心創(chuàng)設各種教學問題情境,能夠培養(yǎng)學生的學習興趣,激發(fā)學生的求知欲望,調動學生學習的積極性和主動性,促使學生以探索者的身份去發(fā)現(xiàn)問題,總結規(guī)律,提高學生運用知識解決實際問題的能力,同時又使課堂教學豐富多彩,生動活潑。創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是國家興旺的不竭動力。一個沒有創(chuàng)新精神的民族，難于屹立于世界民族之林。因此，在當今競爭日益激烈的時代，培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才已迫在眉睫。當今社會提倡“以人為本”，就是要“以學生為本”，以學生的自我教育、自我發(fā)展為本?！白灾靼l(fā)展的教學模式”就是以培養(yǎng)學生的自主學習和創(chuàng)新精神為主要目的的一種課堂教學模式。其核心就是要讓孩子在自主、民主、和諧的氛圍中，興趣盎然地探求新知，使學生成為自我教育的主體，成為學習的主人；使課堂教學成為師生生命和諧發(fā)展的載體，各種主客體因素和諧統(tǒng)一的整體；讓課堂教學煥發(fā)出師生生命的能量和活力，最大程度地發(fā)展學生的智力，提高能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，塑造他們完整健全的人格。一、塑造個性，全面發(fā)展鄧小平同志說：發(fā)展才是硬道理。一個國家要發(fā)展，一個民族要發(fā)展，不可能沒有人的發(fā)展。創(chuàng)立自主發(fā)展的教學模式就是要以學生為本，以學生生動活潑的全面發(fā)展為宗旨，重視學生的個性差異，努力塑造學生健全的人格，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。這要求我們的教師要確立以學生為本的主體教育觀念，努力構建自主性發(fā)展課堂教學模式。因此，為了培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才，一定要站在全面發(fā)展的高度，充分地弘揚學生的主體意識和主動精神，給學生自主學習的機會，放手讓他們自己去探索新知，大膽實踐，親自體驗解決問題獲得成功的喜悅。例如，一節(jié)語文課上，老師改變單一學習識字的課堂模式，通過小組合作學習，使課堂變成了學生主動探究的舞臺。學生經過熱烈討論，研究出來的識字的方法真是五花八門，有“編故事記字法”，還有“猜謎語記字法”、“演示記字法”、“做小實驗記字法”等等，極大地發(fā)掘學生的潛能，提高學生的素質，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。二、平等和諧，以人為本主動發(fā)展的課堂模式著眼于構建民主、和諧、合作的教學環(huán)境，讓學生真正成為教學活動參與的主體。主動、和諧、愉悅的課堂氛圍是師生互動而產生的。讓優(yōu)美動人的音樂成為催發(fā)兒童創(chuàng)新思維火花的興奮劑，有選擇地把“韻律手腦操’引進課堂，激發(fā)興趣，使師生的情緒、情感等達到最佳狀態(tài)。教學過程不僅是一個基于一般認識規(guī)律的特殊的過程，而且應該是一個使學生獲得充分發(fā)展的過程。傳統(tǒng)的教學過程多以教師為中心，過于夸大教師主導作用，多數(shù)學生及大多時間，學生處于被動接受知識的地位。因為教師只能為學生的認識創(chuàng)造種種條件，但永遠也不能代替學生去認識。自主性發(fā)展教學模式就是要堅持學生是認識和發(fā)展的主體。要努力創(chuàng)設一種民主、和諧、平等、合作的教學環(huán)境，讓學生積極主動地參與各種教學活動，并在活動的各個方面體現(xiàn)。在教學中，采用“討論、爭論、辯論”的學習方式，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。教師此時讓學生小組討論，就是讓每一個學生都參與學習的過程。小組討論可以是“同伴互助式”、“前后合作式”、“小組辯論式?！痹诮虒W中，無論是外顯的動手活動及其它實踐活動，還是內隱的各種動腦的思維活動，活動的形式要多樣化，活動的空間要突破學校、書本的局限，使教學活動具有開放性。三、開放訓練，百花齊放學生是認識和發(fā)展的主體，教師要著眼于培養(yǎng)其主動求知的能力。在教學設計時，教師要明確不是“講什么”，而是“怎么講”，怎樣把學生引導到主動獵取知識和運用知識的訓練過程中去。注意體現(xiàn)訓練形式的多樣性、生動性和訓練內容的開放性，使訓練成為“立體式結構”、“開放型結構”，以改變單一的結構、平面的結構的訓練形式。所謂“立體式結構訓練”就是多層次、多渠道、多方位的訓練形式。例如，學完《美麗的武夷山》課文后，布置這樣的作業(yè)：“當導游把武夷山的美景介紹給自己的家人”；“用彩筆畫出武夷山的美景，并寫出景點介紹”；“仿照方法介紹自己家鄉(xiāng)的一處美麗景色”。這些作業(yè)可讓學生自由選擇，使訓練有了層次性，適合了不同程度學生的需要。所謂“開放型結構訓練”就是設計開放型的問題或設計開放型的教學程序進行訓練的形式。例如，可組織學生舉行“廣告設計大賽”，學生給自己喜歡的玩具或學具等設計推銷廣告，然后參加比賽，評出“最佳廣告語”。學完課文后，在分角色朗讀的基礎上，加上合適的道具、服裝、動作等，把課文編排成小短劇，或者還可進行改編，通過學生繪聲繪色的演出，不但深化了對課文的理解，也培養(yǎng)了學生的表演才能和創(chuàng)造力。自主是創(chuàng)新的前提，沒有自主談不上創(chuàng)新，而沒有創(chuàng)新也就無從展示自主。盡管現(xiàn)代創(chuàng)造學理論認為人人都有創(chuàng)新的潛能，但是兒童的自尊、自主、自強、自立、自信、自律的主體人格精神還只是淺層次的，尤其是自創(chuàng)的能力不強，諸多主要要素必須參與兒童的學習過程。因此，充分發(fā)揮教師的主導作用，使兒童打開情感的閥門，使學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新個性心理品質在多種和諧因素的作用下得以體現(xiàn)和培養(yǎng)。時間反復無常，鼓著翅膀飛逝《工業(yè)機器人的操作機》《工業(yè)機器人1第三章操作機第三章操作機2第三章操作機機械臂驅動裝置傳動裝置傳感器第三章操作機33.1機械臂垂直多關節(jié)機器人水平多關節(jié)機器人直角坐標機器人DELTA并聯(lián)機器人3.1機械臂4機械臂是工業(yè)機器人的機械結構部分,是機器人的主要承載體和直觀的動作執(zhí)行機構工業(yè)應用中典型的機械臂有4種:◆垂直多關節(jié)型機械臂◆水平多關節(jié)型機械臂◆直角坐標型機械臂◆DELI并聯(lián)型機械臂機械臂是工業(yè)機器人的機械結構部分,是機器人的主要承載體和直觀53.1.1垂直多關節(jié)機器人垂直多關節(jié)工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)有多個連桿、關節(jié)等組成,其本質是一個擬人手臂的空間多自由度開鏈式機構,一端固定在基座上,末端可自由運動。工業(yè)機器人關節(jié):移動關節(jié)一能使連桿做直線移動轉動關節(jié)一讓連桿回轉和擺動工業(yè)應用中的垂直多關節(jié)機器人以六軸和四軸為主3.1.1垂直多關節(jié)機器人6六軸垂直多關節(jié)機器人(1)機械臂組成六軸垂直多關節(jié)機器人的機械臂主要包括4部分:基座、腰部、手臂和手腕,如圖3.1所示。了圖3.1六軸垂直多關節(jié)機器人機被臂的基本構造六軸垂直多關節(jié)機器人7①基座基座是機器人的支撐基礎,整個執(zhí)行機構和驅動傳動裝置都安裝在基座上。作業(yè)過程中,基座還要能夠承受起外部作用力,臂部的運動越多,基座的受力越復雜。工業(yè)機器人的基座安裝方式主要分兩種:固定式-直接固定在地面上移動式-安裝在移動裝置上①基座8②腰部機器人的腰部一般是與基座相連接的回轉機構,可以與基座做成一個整體有時為了擴大工作空間,也可以通過導桿和導槽在基座上移動腰部是機器人整個手臂的支撐部分,還帶動手臂、手腕和末端執(zhí)行器在空間回轉,同時決定了它們所能到達的回轉角度范圍。②腰部9③手臂手臂是連接手臂和手腕的部分,由操作機的動力關節(jié)和連接桿等組成。它又稱為主軸,是執(zhí)行機構中的重要運動部件,作用是改變手腕和末端執(zhí)行器的空間位置,以滿足機器人的作業(yè)空間,并將各種載荷傳遞到基座對于六軸機器人而言,手臂一般包括大臂和小臂。大臂是連接腰部的部分臂是連接手腕的部分,大臂和小臂之間通過轉動關節(jié)相連。③手臂10④手腕機器人的手腕是連接末端執(zhí)行器和手臂的部分,將作業(yè)載荷傳遞到臂部也稱為次軸,它的作用是支撐腕部和