机械臂升降平台

万丈高楼平地起。前面我们系统介绍了人工智能与机器人的基础知识，从结构、运动、控制、计算等四个方面介绍了人工智能的技术基础。

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本文中，主要介绍人工智能载体所需要的结构和传动基础，让考生能够通过学习简单搭建人工智能所需要的基础结构。

01杠杆结构机械臂升降平台

古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言：“给我一个支点，我就能够撬动整个地球！”这句话有着严格的科学根据。在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

生活中的跷跷板、天平秤就是一个简单的杠杆，两端可能会保持平衡，也可能不平衡，倾向一侧。都有一个中心点。一个杠杆需要具备五个要素：

1、 支点：杠杆绕着转动的点；

2、 动力：使得杠杆转动的力；

3、 阻力：阻止杠杆转动的力；

4、 动力臂：从支点到动力作用线的距离；

5、 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。

杠杆的种类：

等力杠杆：动力臂=阻力臂；支点在正中间的杠杆，如跷跷板、天平秤；

省力杠杆：动力臂>阻力臂；如：开瓶器、胡桃钳、汽车方向盘；

费力杠杆：动力臂<阻力臂；如：镊子、钓鱼竿、筷子等；

02伸缩结构

比如：升降平台、自动伸缩门都属于这种结构。以升降平台为例，包括：升降平台、升降结构、底座等三部分组成。

相关结构部分：

连杆：将两根连杆的两端分别用滑销连接，它们实际上是两根杆连接在了一起，这样的结构叫作连杆。

交叉连杆：用滑销连接两根连杆中间的孔。由于它们交叉相连，所以被叫作交叉连杆。

交叉连杆组合：搭建一组交叉连杆，与前一组交叉连杆收尾连接在一起。它们就可以伸长缩短。

原理：交叉连杆组成的伸缩结构会形成多个平行四边形结构，使得伸缩效果成为可能。四边形不具有稳定性、易于变形，正是由于这种特性，生活中的应用非常广泛。如推拉门、折叠衣架等。

03齿轮结构

齿轮在现代机械中应用非常广泛，是重要的传动机构。它传动比较准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。

比如：机械表正是通过大量制作精密的齿轮运动来确保精确计时的；驾驶手动挡汽车换挡时，也是通过改变变速箱中齿轮传动的关系来达到变速的目的。

齿轮种类：

根据两轴的相对位置和轮齿的方向，齿轮及其传动方式可分为很多种类型：比如：直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动等等。

除此之外，还有链传动、带传动等。如自行车链条、工业传送带。

搭建主题

可以尝试搭建旋转木马、旋转盘、旋转门、手摇搅拌机、石油钻井机、起重机、雨刮器、转转椅等。

04我国古代齿轮应用案例

1、 水排

水排是通过水流冲击木轮转动，通过轮轴、拉杆等把圆周运动变成直线往复运动，起闭风扇来鼓风炼铁。水排是东汉南阳太守杜诗所发明。

2、 指南车

指南车相传是由轩辕黄帝发明，代表了中国古代机械制造的最高成就。车上有一个小人，其手指指向南方。指南车采用齿轮原理制作，并没有使用磁极。

3、 记里鼓车

记里鼓车又名记道车、大章车。它是利用车轮带动大小不同的一组齿轮，使车轮走满一里时，其中一个齿轮刚好转动一圈，该轮轴拨动车上木人打鼓或击钟，报告行程。

第一个在史书中留下姓名的记里车机械专家，是三国时代的马钧。记里鼓车是减速齿轮系的典型。它也是现代计程车、计速器的重要祖先。它的报告里数的设计，也是近代所有机械钟表中报时木偶的始祖。

4、 水运仪象台

古代小型天文台，集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体，采用了大量的齿轮机构。

此仪器看上去像一座高台，竟达13米高，比现在的四层楼的高度还高，底部宽约7米，上下共分三层，整个仪器的动力由水力推动自行运转，其设计之巧妙，功能之齐全，让首次见到它的现代的科学家都极为震惊。

此物的发明人苏颂一人包揽了七项历史世界第一，这座水运仪象台代表了世界11世纪末天文仪器的最高水平。

05小结

本文主要介绍了三种常规结构：机械臂升降平台

1、杠杆结构

2、伸缩结构

3、齿轮结构（重点及难点