以下是基于搜索结果的乐高机器人变形车教案设计，结合机械原理、编程逻辑和创意实践，适合中小学或兴趣课程使用：
一、教学目标
1. 知识目标
理解模块化设计在变形结构中的应用（如车体分离为四肢、武器等模块）。
掌握乐高Technic系列零件的功能（铰链、转轴、齿轮传动等）。
2. 能力目标
搭建可变形机器人车体，实现车辆与机甲的形态转换。
编程控制变形动作（如电机驱动关节旋转）。
3. 素养目标
培养空间想象力和工程思维，通过精简零件优化设计（参考43个零件的4变机器人案例）。
二、教学准备
1. 材料清单
核心零件：Technic系列十字轴、摩擦销、球形关节、24齿齿轮。
基础结构：2×4基础板、1×2带孔砖、滑动导轨。
2. 工具与资源
参考视频教程（如“乐高MOC变形机器人：喷气式拉力赛车设计”）。
编程软件：EV3或Wedo 2.0（用于控制变形动作）。
三、教学步骤
阶段1：车辆形态搭建
1. 底盘设计
使用平板件做底盘，轮毂保留360度旋转功能。
预留变形接口（如车侧用球形关节连接腿部）。
2. 车体模块化
分区域拼装：车头（未来胸部）、车门（未来手臂）、车尾（未来背部装甲）。
阶段2：变形结构实现
1. 关节设计
旋转变形：车头下翻用铰链连接胸部，车尾上抬为背部。
滑动变形：手臂伸缩结构藏在车侧（参考黑蝠鳞机器人胸部设计）。
2. 联动测试
分阶段检查变形流畅性，用1/2单位薄板填补间隙防卡顿。
阶段3：编程与优化
1. 动作编程
设置电机驱动关节旋转（如车头下翻动作需2秒完成）。
2. 细节增强
添加可动手指、可旋转腰部，用贴纸还原角色特征（如擎天柱条纹）。
四、评估与拓展
1. 成果检验
变形完整性：所有零件需参与变形，避免拆卸（参考警车变形案例）。
稳定性测试：在粗糙/平滑表面测试移动与变形。
2. 创意延伸
挑战最少零件设计（如18种零件的“Double Punch”机器人）。
结合定格动画制作变形剧情（参考大黄蜂VS擎天柱动画）。
通过本教案，学生可系统掌握从机械设计到编程控制的变形机器人开发全流程，同时激发创新思维。
