何旭
麻雀是生活中最常見的野生鳥類之一,它們的爪子是典型的“不等趾足”。不知道大家注意到沒有,在地上活動時,麻雀從來都不好好走路,總是一蹦一跳的,就像下面這個機器人一樣——
材料:硬鐵絲、雪糕棍、飲料瓶蓋、減速馬達、開關、電池、廢圓珠筆芯、橡膠條、橡皮筋等
工具:鉗子、膠水、熱熔膠槍等
材料有話說
1.電池可選用9V電池,也可以用電池盒。電池電壓需滿足馬達的工作要求。
2.減速馬達、開關、電池盒等均可在網上購買,也可以廢物再利用——拆用廢舊玩具里的。
3.橡膠條主要是為了增加摩擦力,可以用玩具坦克的橡膠履帶等類似的物品替代。
步驟
1 組裝動力系統
將減速馬達、電池和開關連接在一起,組成機器人的動力系統。
這里使用的是從舊MP3中拆得的電池,相對于9V電池更加輕薄,但在連接過程中需要用到錫焊,大家可以視條件使用。
2 安裝瓶蓋
選兩個大小一致的普通飲料瓶蓋,分別在中心鉆一個洞,使它們剛好能夠套進減速馬達兩側的旋轉軸。
在飲料瓶蓋的側邊粘上橡膠條。兩根橡膠條的長度要一致,大約為瓶蓋周長的一半。
然后將兩個瓶蓋用熱熔膠固定在減速馬達兩側的旋轉軸上。固定時,橡膠條的位置要一致。
3 彎出“細長腿”
將硬鐵絲彎成兩頭平齊的“匚”形,比減速馬達略寬,并套上兩截圓珠筆芯。筆芯要可以輕松滑動。
特別提醒
能滿足此條件的同學可以在家長的配合下挑戰一下,一定要注意安全。
4 制作“大腳丫”
用雪糕棍或薄木片做出機器人的腳丫,然后用熱熔膠固定在鐵絲上。
腳丫的長度和減速馬達差不多。
鐵絲與腳丫之間保持65度左右的傾斜。在這個過程中,可以給鐵絲纏上透明膠帶以保持穩定。
5 固定馬達
用熱熔膠把減速馬達傾斜地固定在筆芯上。減速馬達固定的位置,以瓶蓋旋轉起來后,上面的橡膠條與鐵絲剛好貼合為準。
需要注意的是,固定后,減速馬達的旋轉軸應該是逆時針方向旋轉。
6 套上橡皮筋
給減速馬達套上橡皮筋,一端套在馬達底部,另一端越過鐵絲上沿固定在馬達頂部。現在可以打開開關,測試一下減速馬達能否在橡皮筋的帶動下上下移動。
7 機器人,跳起來
最后,用熱熔膠將開關和電池固定在減速馬達底部,機器人就做好了。打開開關,讓機器人一下一下跳起來吧!
為什么會這樣
機器麻雀怎么跳?
機器麻雀跳動的關鍵,在于橡膠條的摩擦力和橡皮筋的彈力。
打開開關后,減速馬達帶動瓶蓋轉動。由于橡膠條的存在,瓶蓋和鐵絲之間產生強大的摩擦力,帶動整個減速馬達向下移動,橡皮筋因此被拉伸。
當失去橡膠條的摩擦力時,減速馬達又會在橡皮筋彈力的拉動下,迅速彈回原位。由此產生的慣性,帶動整個機器人向前跳起。

麻雀為何愛蹦跳?
事實上,麻雀在地面上是沒有行走能力的,只能蹦跳著前進。
除了覓食之外,麻雀主要在樹上和空中活動,腿部結構自然以滿足這兩種活動為主。
麻雀的下肢短小,小腿及以下沒有肌肉只有肌腱。這些肌腱一直連接到趾端,以控制爪子的屈伸。這樣的結構,一方面讓它們能夠牢牢地抓住樹枝,另一方面又能盡可能減少肌肉,降低體重,以更好地飛行。再加上麻雀體重小,跳躍反而成為更加省力的前進方式。