“皮带松一点还是紧一点?转速和负载怎么配才高效?”学校实验室里热闹非凡,这是24级机器人工程一班的机械设计基础实验课。授课教师孙慧明带着一群“机械小白”,用实操打破理论的枯燥,让冰冷的实验台变成了探索创新的舞台。

“机器人能精准跳舞、灵活搬运,全靠机械传动在暗中发力!” 孙老师用机器人运动的趣味案例引出主题,随后拿起实验器材现场演示:“大家看,调节这个旋钮就能改变皮带拉力,根据机构的运动情况,来计算自由度,绘制机构运动简图”。接下来以齿轮连杆机构为例,孙老师边转动实验装置边拆解讲解:“齿轮啮合是转动副,连杆和滑块的连接是移动副,咱们先数清楚构件数量,再标记运动副类型,就能把复杂机构简化成清晰的简图”。

话音刚落,同学们以小组为单位进行实验。有的站在实验台旁小心翼翼调节旋钮,有的盯着机构琢磨有几个转动副、几个移动副,还有的围在一起激烈讨论“机构运动简图是不是有多重呈现方式”。当第四组学生对着一个机构模型愁眉不展时,孙老师悄悄走到旁边支招:“想想齿轮的中心距是不是固定的?转动副的位置不能画错,你看这个连杆运动时,是不是只有一端能自由摆动?”说着拿起铅笔在草稿纸上画了个简易示意图,瞬间点通了思路。在孙老师的点拨下,学生们反复比对机构运动状态,终于画出了精准的机构运动简图。
“一开始还看不懂这些机构模型,没想到一节课下来自己轻而易举就能话五个简图出来!”24级机器人工程一班桂紫璇兴奋地说,“跟着孙老师做实验,从不会操作到画出复杂的运动简图,成就感爆棚!”
作为机器人工程专业的核心基础课,实验不仅要求学生掌握轴系结构设计、带传动效率测试等硬核技能,更注重培养大家的协作能力和问题解决能力。从设备调试到故障排查,再到实验报告撰写,每个环节都让学生在“玩中学、做中悟”,把抽象的机械原理变成了看得见、摸得着的实践成果。