1、毛毛虫 #

春天在绿叶植物上能够看到很多的虫子，有些虫子身子下边均匀布满很多只脚，像蜈蚣一样爬行，有些虫子只在身体的前后方有脚，身体中间部分没有脚，这类虫子行走时，身体前部固定，后部向前，中间弓起来像个桥，然后后部触角固定，将前半身伸出去，他们行走只能朝一个方向，不能后退。

机械上，可以使用棘轮结构模拟这种运动。

2、互动思考：通过视频观察毛毛虫行走特点 #

3、毛毛虫积木搭建和介绍 #

带领小朋友制作毛毛虫模型，引导小朋友说出使用哪些积木颗粒，模拟了毛毛虫的哪些部分结构，实现了哪些功能。

4、理论详解 #

知识点1：棘轮机构

棘轮是组成棘轮机构的主要构件。弹簧迫使止动爪和棘轮保持接触。其中摇杆空套在棘轮轴上，棘爪装在摇杆上，而棘轮则用键固联在从动轴上。

当主动件摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转过一个角度，此时，止动爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止棘轮沿顺时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，故棘轮静止不动。这样，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便作单向的间歇运动。其中，主动件的往复摆动可由摆动从动件凸轮机构、曲柄摇杆机构或由液压传动和电磁装置等得到。

知识点2：特殊的棘轮机构

棘轮机构可以按照不同的形式划分，按结构形式可以分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构；按棘轮棘爪的啮合方式可以分为外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构；按从动件运动形式分为单向式棘轮机构和双向式棘轮机构。

齿式棘轮机构:如图上图所示，棘轮带有轮齿,棘爪可以插入棘轮的齿槽中。这种棘轮机构的优点是结构简单,制造方便,动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现;缺点是动程只能作有级调节,噪音、冲击和磨损较大,故不适用于高速场合。

摩擦式棘轮机构：如下图所示,用偏扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。这种棘轮机构中，棘轮没有轮齿，棘爪控制棘轮反转靠摩擦力。摩擦式棘轮机构的优点是传动平稳、无噪音，动程可无级调节；缺点是靠摩擦力传动，会出现打滑现象,虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高,只适用于低速轻载的场合。

外啮合棘轮机构：顾名思义棘轮和棘爪啮合在外侧，见知识点1图片，特点是安装维修方便。

内啮合棘轮机构：棘轮的轮齿在内测，棘爪与之啮合在整个结构内部，见下图，这种棘轮结构的特点是结构紧凑，外形整洁。

单向式棘轮机构：当主动件按某一个方向摆动时,才能推动棘轮转动，见知识点1图片。
双向式棘轮机构：这种棘轮可通过改变棘爪的摆动方向,实现棘轮两个方向的转动,如下图所示。双向式棘轮机构在制作时必须要采用对称齿形，才能实现双向运动。

知识点3：曲柄滑块结构

曲柄滑块结构属于连杆结构的一种，该结构能实现圆周运动和直线运动相互转化，当曲柄为主动件，滑块为从动件时，曲柄滑块结构将匀速圆周运动转化为之心啊往复运动，反之则反。

5、模拟面试 #

问题1：在下面写出该模型的学名,并且写出它是如何行走的。

尺蠖，行动时一屈一伸像个拱桥；一会儿收缩，一会儿放直，可是无论收与放都只朝着一个方向。

问题2：请写出棘轮装置的组成及其作用

棘轮机构由棘轮和棘爪组成，尺蠖中红齿轮为棘轮,软教具为棘爪。棘轮机构的作用是将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。尺蠖中前腿和后腿上都有棘轮机构,它们的作用是阻止棘轮反转,使尺蠖不能后退,只能前进。

问题3：你还知道什么地方应用到棘轮机构。

千斤顶,男士腰带,自行车等。

问题4：请写出曲柄滑块机构的组成及其作用。

曲柄机构由曲柄,连杆和滑块组成。尺蠖中,红齿轮,11孔长条和固定器组成的曲柄滑块机构,它的作用是将电机的匀速
圆周运动转化为直线往复运动,从而实现尺蠖的直线往复运动。