获奖等级：三等奖
设计者：陈翔翔，寇小雪，赵煜峰
指导教师：张育林
西安交通大学，西安，710049
本项目设计了一个互动型家庭娱乐木偶（图51），以木偶机器人的形式为家庭生活提供娱乐服务，融洽家庭氛围，并发挥其教育作用，集文化、教育、娱乐为一体，为青少年提供创新思维发展的空间。
本作品由基座、提线木偶及相应运动机构构成，由16组共19个电机提供动力，有35个输入控制、16个输出控制，运用磁性传感器、电阻式传感器、接触式传感器等传感器，运动机构分为转向、行走、震颤、踢腿、手臂升降、手臂平动、自协调模块，包含了丝杠螺母、齿轮齿条、连杆等机械结构，这些机械机构和电控、程序相互配合，使木偶得以转身、移动手臂、踢腿以及向各个方向移动。
本作品具有以下特点：
（1）创造性填补“机电—秦腔—木偶”领域的空白。作品借鉴秦腔艺术形式，采用提线木偶的实现方式，在音乐播放模块的配合下，木偶动作与音乐完美结合，具有极高的艺术欣赏价值。(www.xing528.com)
（2）以开放式结构实现寓教于乐。将完整的程序和机械结构展示在使用者面前，同时引导使用者学习相关机械和程序设计知识，以好奇驱动创新，实现集科学、技术、工程、艺术、数学为一体的STEAM教育。
（3）多种模式设计发挥产品功能。“表演模式”“编程模式”的设计，使得使用者拥有观众、导演双重角色，能够从不同角度体会机器表演的过程；“家庭模式”的设计，促使家庭成员协力探索完成木偶表演，在合作中增进情感。
（4）家庭拓展方案使父母和孩子共同完成创新作品。父母可以与孩子一起完成拓展方案，既使作品功能更加丰富，又增加父母和孩子相处的机会，在相互交流沟通中建立亦亲亦友的关系。
（5）通过数学计算，自主设计各种精巧机构以及震颤等创新模块，使木偶动作完成更加生动，同时孩子能通过说明书或者自己探索了解其中的学问。
总之，本作品采用复杂的机械结构以及电控、程序设计，结合文化、教育、娱乐，给家庭带来欢乐的同时，增进家庭成员的感情，实现STEAM教育，弘扬优秀传统文化，因而极富推广价值。
图51 互动型家庭娱乐木偶
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