D02
定点头限位：机械臂贴桌作业的安全边界
高中 10–12 年级 · 45 分钟 · 爪头限位数据库 · 读数据 → 判姿态 → 定规则
3D 仿真 + 限位数据库
先拖 arm3d 机械臂找“快贴桌”的姿态，再对照数据库的临界角、接触侧和离桌距离。
动手实验室：3D 仿真
拖关节 / 滑杆，先找“快贴桌”的姿态
仿真模式：使用控制台的 arm3d 3D 模型，保留关节滑杆与拖动，但隐藏真机执行入口，不会驱动实体机器人。读数看页面底部/数据面板，记录到学案。
↗ 独立窗口打开
限位数据库
读临界角 / 接触侧 / 安全余量
自包含仿真：包内已带 3D 模型与
headfix_calib/points.json，离线/公网都能打开；若要读实时数据库，需教师机与控制台 8790/8788 在同一局域网。
本课任务
任务 A · 数据盘点
读出限位点总数、覆盖方向、最小/最大临界角、最近更新时间。
任务 B · 读 3 行
从表格挑 3 行，记录方向、接触侧、临界角、工具轴/相机光轴、爪尖/相机离桌距离。
任务 C · 判姿态
用“临界角越小越贴平、定点头 45° 上限”判断安全/危险，并设计 1 条安全贴桌动作。
离线备用：纸面限位表
数据库打不开也能上课| # | 方向 | 接触侧 | 临界角 | 工具轴 | 相机光轴 | 爪尖离桌 | 相机离桌 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | |||||||
| 2 | |||||||
| 3 |
教师演示脚本
照着点即可| 时间 | 教师动作 | 点击 | 学生任务 |
|---|---|---|---|
| 0–5′ | 提问：机械臂能把夹爪压到桌面上吗？为什么“定点头”转到一个角度就会碰？ | — | 写下 2 个猜想 |
| 5–15′ | 打开数据库，带学生看顶部 5 个统计卡：限位点、方向、最小/最大临界角、更新时间。 | 刷新 | 记录 4 个数 |
| 15–27′ | 点表格 3 行，逐列解释方向、接触侧、临界角、工具轴、相机光轴、离桌距离。 | 表格行 | 完成 3 行记录 |
| 27–37′ | 用 45° 上限判断：临界角 < 45° 的姿态是否安全？哪个接触侧先碰？ | 图表 / 详情 | 判断 + 设计 1 条安全动作 |
| 37–45′ | 总结：数据 → 规则 → 真机安全；指出缺失方向应补测。 | — | 写 1 条补测建议 |
真机演示必须由教师操作：先升立柱、从上往下接近、手不离急停、臂下无人；学生保持 ≥1.2m。