第4节人与机械.ppt

,第4节人与机械,如图所示，将一质量为30kg的物体沿斜面匀速推到顶部，历时t=2S，斜面长为L=2m,倾角=37,物体与斜面之间的动摩擦因数是0.2.求在使用斜面的过程中各个力所做的功及对应的功率(sin37=0.6,cos37=0.8),对物体受力分析如图所示N=mgcosf=N=mgcos=0.230100.8N=48NF=f+mgsin=48+180N=228N,Wf=fL=482J=96J,W=FL=2282J=456J,W=mgLsin=301020.6J=360J,总=F/t=(4562)w=228w,PG=WG/t=(3602)w=180w,Pf=Wf/t=(962)w=48w,引入功率的物理意义是什么？,功率大就意味着单位时间内做的功就越多,功率是描述做功快慢的物理量,是不是功率越大的机械就越好呢？,机械做功是否也有一个效率问题呢？,2、1,如图所示，将一质量为30kg的物体沿斜面匀速推到顶部，历时t=2S，斜面长为L=2m,倾角=30,物体与斜面之间的动摩擦因数是0.2.求使用斜面的机械效率,=WGWF=360456=0.79=79,或=PGPF=180228=0.79=79,引入机械效率的物理意义是什么？它和功率又有什么区别呢？,3、物理意义：表示机械做功或利用机械实现能量转化的有效程度的物理量,4、功率和机械效率是从两个不同方面来反映机械的性能，它们之间没有什么必然的联系。功率是表示做功的快慢；机械效率是表示机械对总能量的利用率。,同学们能否找到提高机械效率的途径？,（1）减少额外功,1、在保证机械能够安全正常工作的前提下，尽量减轻机械本身的重力，可减少额外功,2、通过减少克服摩擦力做功,如加润滑剂，使用轴承，用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小阻力，达到减小额外功,（2）增加有用功,当额外功一定时，在机械能够承受并且能够保证安全正常工作的前提下，尽可能增加有功,不论在什么情况下，提高机械效率都具有十分重要的意义，它不仅有很高的经济价值，还能够增强人们的效率意识，而讲求效率正是现代必须具备的基本素质之一,例如起重机提起重物时，尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用,二、机械的使用,1、机械的使用目的,（1）可以代替人力做功（2）可以完成超越人力的工作（3）可以使人们的工作变得更轻松更有效率,智能化水平越来越高，高智能机器人广泛进入生产、生活的各个领域。,2、机械使用的发展趋势,所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。,工业机器人,特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,家庭服务机器人,名叫”利萨机械手,达芬奇外科手术系统：未来的人们可能要机器人为自己做外科手术.一家公司的2000机器人由机械臂、摄像头和其他医疗工具组成.医生可以利用远程遥控技术，对病人进行外科手术。这套“达芬奇外科手术系统“的精确度超过操作手术刀的医生。研究显示，使用该系统的病人失血很少，复原也很快。,会护理的机器人,导盲机器人,qrio舞蹈机器人：机器人qrio会跳日本传统舞蹈，可以跑，跳，爬楼梯.该款由索尼设计，2003年首次亮相，充当企业大使,娱乐机器人,消防机器人,在喷漆、核辐射、排爆等恶劣环境里，机器人代替人大显身手。,会站岗的警察机器人,核事故机器人,现代战争是推动“无人机”发展的动力，“无人机”对现代战争的影响也越来越大。它可进行超低空拍摄照片，中低空侦察及战场监视，进行电子窃听、电台干扰、战果评估，目标定位，气象资料搜集，散发传单，营救飞行员及为有人飞机开辟通道等。美军因而把“捕食者”称作“战场上的低空卫星”。其实卫星只能提供战场上的瞬间图像，而无人机可以在战场上空长时间盘旋逗留，因而能够提供战场的连续实时图像，无人机还比使用卫星便宜得多。科索沃战争是世界局部战争中使用无人机数量最多、无人机发挥作用最大的战争。无人机尽管飞得较慢，飞行高度较低，但它体积小，雷达及红外特征较小，隐蔽性好，不易被击中，适于进行中低空侦察，可以看清卫星及有人侦察机看不清的目标。,军用美国“捕食者“无人机,太空机器人,太空机器人适于在失重的条件下工作,“勇气”号和“机遇”号“勇气”号和“机遇”号：某些机器人只能坐在实验室里供研究人员进行研究，但“勇气”号和“机遇”号不是这样，它们于2004年登陆红色星球火星时，人们预计它们只能维持3个月的“寿命”，然而，这两个流浪汉两年后仍然“健在”，每天分别向地球发回100兆的数据。,机器人斯坦利：斯坦福车队的自动驾驶汽车“斯坦利”由大众途锐汽车改装而成，可以对任何地形进行扫描，挑选适于行驶的路线，并自行调整方向,机器人斯坦利,机器金枪鱼,用来测量海水的温度、密度和流速，并把这些数据通过卫星传送到世界各地,“犹他”灵巧机械手,它有4个手指，16个关节、16个传感器、32个电动机，可以拿取多种物体并对物体表面特征进行测量,仿生机器人,“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人,昆虫机器人,会模仿的机器人,日本的仿真机器人,仿真机器人,机器人已经在不知不觉中进入了我们的生活,著名的美国科幻作家阿西莫夫提出的“机器人三原则”中的第一条就是“机器人不可伤害人”，,1.1978年9月6日，日本广岛一家工厂的切割机器人居然将一名值班工人当做钢板抱了起来，切成了肉片。2.1981年7月4日，日本川崎重工业公司明石工厂的一名修理工人，无意中触动了机器人的启动钮，这个加工齿轮的机器人立即工作起来，把那个工人当成齿轮夹起，放在加工台上砸成了肉饼。3.1982年夏天，一名英国女工在测试工业机器人的电池时，机器人突然启动，把女工的手臂折成两段。1989年，前苏联国际象棋冠军古德柯夫和机器人对弈，古德柯夫