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3D创客教案——我的未来小伙伴:机器人

2020-10-12  点击:[]

3.4我的未来小伙伴:机器人

一、情景导入

你们看过电影《星球大战:原力觉醒》吗?里面出现非常多的机器人,但是BB-8才是机器人中的主角,本节课就让我们一起建模球形机器人BB-8。

二、活动目标

通过3DOne各种功能命令实现球形机器人的建模。

三、活动内容

1.单击【草图绘制】→【圆形】,点击坐标原点,绘制一个半径50的圆(见图3-4-1);单击【基本实体】→【球体】,建立一个半径45的球(见图3-4-2);

图3-4-1圆形 图3-4-2球体

2.单击【基本实体】→【六面体】建立一个坐标在原点,40x40x45的六面体(见图3-4-3);点击【草图绘制】→【圆形】在圆柱上表面绘制3个圆,尺寸如图3-4-4;点击【直线】,绘制如图3-4-5,并利用【基本编辑】里面的【镜像】和【阵列】功能绘制如下图3-4-6;单击【草图编辑】→【单击修剪】,剪去多余的边,确定(见图3-4-7、3-4-8);

图3-4-3六面体 图3-4-4绘制3个圆形

图3-4-5直线及镜像 图3-4-6阵列

图3-4-7修剪 图3-4-8修剪结果

3.单击【基本编辑】→【阵列】,将上步图形绕圆心阵列,数量4个,如图3-4-9;再点击【阵列】,按垂直方向再阵列一次,如下图3-4-10,确定;

图3-4-9阵列1 图3-4-10阵列2

4.单击【特殊功能】→【投影曲线】,面选择球体,曲线圈选所有曲线,确定(见图3-4-11、3-4-12);单击【特殊功能】→【镶嵌曲线】,【面F】选择球体,【曲线C】圈选所有曲线,【偏移T】-2,确定(见图3-4-13);

图3-4-11投影曲线 图3-4-12投影结果

图3-4-13镶嵌曲线

5.按住键盘上的“ctrl”键,单击创建的模型,拖拽到一边(复制作用,见图3-4-14);单击【球体】在原点再建立一个半径45的球(见图3-4-15);单击【组合编辑】,【基体】选择球体,【合并体】选择上步骤做出的实体,选择减运算,确定(见图3-4-16、3-4-17);

图3-4-14复制 图3-4-15球体

图3-4-16组合编辑减运算 图3-4-17组合结果

6.将上步骤绘制模型移动到一边不编辑,继续编辑原本球形实体,在如下图3-4-18位置绘制【圆形】,绘制3个半径为2的圆,与球体都相切,确定(见图3-4-19);单击【基本编辑】→【阵列】,将3个圆形沿下图3-4-20方向阵列,基体为3个圆,数量4个;单击【镜像】,将左边所有半径2的圆镜像到右边,方式选择线,确定(见图3-4-21);

图3-4-18圆形 图3-4-19绘制圆形

图3-4-20阵列 图3-4-21镜像

7.单击【特殊功能】→【投影曲线】,【曲线】选择上步骤生成的24个圆,【面】选择球面,如下图3-4-22,确定;单击【特殊功能】→【镶嵌曲线】,【面F】选球面,【曲线C】选择24个小圆的投影曲线,【偏移T】为-1,如图3-4-23,确定;

图3-4-22投影曲线 图3-4-23镶嵌曲线

8.分别点击上视图、前视图,左视图,绘制3个半径45的圆,垂直相交于球体上,如下图3-4-24、3-4-25;

图3-4-24圆形 图3-4-25 3个相交圆形

9.单击【圆形】在半径45的圆任意位置画一垂直圆,半径1,如下图3-4-26,确定;单击【特征造型】→【扫掠】,【轮廓P1】选择半径1的圆,【路径P2】选择半径45的大圆,【坐标】选择在轮廓上,点击【减运算】,确定(见图3-4-27);同样的方法应用在另外两个大圆,得出效果(见图3-4-28、3-4-29);

图3-4-26圆 图3-4-27扫掠

图3-4-28绘制圆 图3-4-29扫掠

10.点击上视图,在如图3-4-30位置画一根直线,单击【特殊功能】→【实体分割】,【基体B】选择整个球体,【分割C】选择直线,确定(见图3-4-31);

图3-4-30直线 图3-4-31实体分割

11.单击【球体】,在原点建立一个半径39的球体,点击减运算(见图3-4-32),得到抽空的两半球体,确定(见图3-4-33);

图3-4-32球体 图3-4-33减运算结果

12.单击【圆柱体】,在上半部分球体上建立一个圆柱体,半径6,长度12,确定(见图3-4-34);单击【直线】、【通过点绘制曲线】,选择上视图,绘制下图3-4-35图形,然后单击【特征造型】→【旋转】,将图形旋转,如下图3-4-36,确定;

图3-4-34圆柱体

图3-4-35绘制图形

图3-4-36旋转

13.继续单击【直线】,在上图位置绘制如下图3-4-37图形并倒圆角,然后将图形旋转(见图3-4-38),确定;

图3-4-37绘制草图

图3-4-38旋转

14.单击【圆形】、【直线】,继续在上步骤位置绘制如下图3-4-39图形,并用【草图编辑】→【单击修剪】,将图形修剪如下图3-4-40,并旋转,确定(见图3-4-41);

图3-4-39圆形

图3-4-40绘制并修剪草图

图3-4-41旋转草图

15.单击【直线】,继续在上图位置绘制一个平行四边形(见图3-4-42),并旋转,注意旋转角度为270°,确定(见图3-4-43),利用移动命令,点击动态移动,将生成实体沿z轴旋转45°,确定(见图3-4-44),头部绘制完成;

图3-4-42直线绘制平行四边形 图3-4-43旋转

图3-4-44动态移动

16.单击【圆形】在球体相切面绘制半径5.2的圆(见图3-4-45),点击【拉伸】,选择减运算,长度5,确定(见图3-4-46);在新生成的圆柱低面绘制一半径5的圆(见图3-4-47),单击【拉伸】,长度6,拉伸类型选择一边,确定(见图3-4-48);在新生成的圆柱上面绘制一圆环并拉伸,长度3(见图3-4-49),并单击【特征造型】→【圆角】,半径0.8,确定(见图3-4-50);

图3-4-45圆形 图3-4-46减运算拉伸

图3-4-47圆形 图3-4-48拉伸

图3-4-49拉伸圆环 图3-4-50圆角

17.单击【特征造型】→【由指定点开始变形实体】,【几何体】选择圆柱面,【点】选择中点,方向向上(按鼠标中键默认),半径60,高度2.5,确定(见图3-4-51),大眼睛绘制完成;

图3-4-51绘制眼睛

18.同理,绘制小眼睛,选择大眼睛右下方合适位置,先挖半径3.2,深度3的孔(见图3-4-52、53),再绘制半径3,高度4的圆柱(见图3-4-54、55),并在圆柱面上绘制四分之一圆,旋转,可得到小眼睛(见图3-4-56、57、58);

图3-4-52绘制圆形 图3-4-53拉伸减运算成孔

图3-4-54绘制圆形 图3-4-55拉伸成圆柱

图3-4-56绘制草图 图3-4-57修剪草图

图3-4-58旋转成小眼睛

19.单击【圆柱体】,在头部上位置绘制一圆柱体,半径10,与头部相交位置如下图3-4-59,在生成的圆柱上表面绘制一半径2.2的圆(见图3-4-60),【拉伸】,减运算,长度-8,确定(见图3-4-61);

图3-4-59圆柱体 图3-4-60圆形

图3-4-61减运算拉伸成孔

20.单击【圆形】,在生成的孔底部绘制一半径2的圆(见图3-4-62),拉伸,拉伸长度25,确定(见图3-4-63); 绘制一球体,半径2,位置如下图3-4-64,单击【组合编辑】,将短杆与球体合并,确定;

图3-4-62绘制圆形 图3-4-63拉伸成短杆

图3-4-64球体

21.同理,单击【圆形】,在如下图3-4-65位置(机器人后脑位置)挖孔,半径2.2的圆,拉伸,减运算,拉伸长度20,确定(见图3-4-66);在生成的孔底部绘制一半径2的圆(见图3-4-67),拉伸,拉伸长度50,确定(见图3-4-68); 绘制一球体,半径5,位置如下图3-4-69,单击【组合编辑】,将长杆与球体合并,确定(见图3-4-70);感应器绘制完成;

图3-4-65圆形 图3-4-66拉伸成孔

图3-4-67圆形 图3-4-68拉伸成长杆

图3-4-69球体 图3-4-70组合感应器

22..利用【移动】功能将机器人外壳和身体组合起来,给各部位上色,最终完成制作,最终模型如图3-4-73。

图3-4-71 图3-4-72

图3-4-73 BB-8模型

四、活动作业

bb-8是真正做出来的技术,是一项全新的技术制作,你能把这个模型建出来并打印吗?

五、活动反思

本节设计的球形机器人应用的命令有什么合适与不合适的地方,如何改进?

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