液壓動力機械手臂fluid

四兩撥千斤（Achieve much with little effort）

Do More with Less

【模擬提問】

根據圖像中的「液壓動力機械手臂」，當我們在上方的小針筒（施力端）施加一個「小小的力」時，下方的夾具卻能產生「大大的力」來夾起石頭。關於這個現象，下列敘述何者正確？

(A) 因為液壓系統創造了額外的能量，所以能產生更大的力。

(B) 這是利用帕斯卡原理，在封閉液體中壓力傳遞處處相等，大面積處可產生大作用力。

(C) 機械手臂的設計純粹是為了省時，並沒有省力的效果。

(D) 施力端移動的距離會小於輸出端（夾具）移動的距離。

Caldecott2014火車頭Locomotive_英

帕斯卡從農場回家的時候，不小心走在泥巴路上面，帕斯卡發現當腳直接踩下去泥巴地的話，整隻腳都會陷進去泥巴裡面；但是如果在這個泥巴上面鋪上一塊大木板的話，人再從泥巴上面踩過去的時候，泥巴就不會明顯凹陷下去，而且整塊木板只會往下陷一點點。

壓力（P）= 垂直力(F)/受力面積(A)
帕斯卡原理 (Pascal's Law)： 在封閉系統中，液體各點的壓力相等。
壓力放大： 利用小活塞(小A)施加小力，透過液體傳遞至大活塞(大A)，可產生倍增的機械力量。

液壓手臂夾爪:不需要電池,只透過水的壓力(液壓)轉換成動力,使用針筒進行伸縮抓取等運動,運用到 "帕斯卡原理"及"槓桿原理(連桿機構)" 的設計概念 

水壓動力裝置：
1. 把其中一個膠針筒注滿水。
2. 接駁膠管後，把另一端放入水中。
3. 把注了水的膠針筒的水推出把膠管的空氣排出，再抽滿水至膠針筒和膠管內。
4. 把膠管的另一端接駁至另一支膠針筒，簡單的水壓動力裝置就完成了。
當施力於A的活塞，會使膠針筒B內受到壓力，而膠針筒B所受的壓力會傳到膠管C內，再傳至膠針筒D內，實際上B、C和D所受的壓力是相同的。

正面

反面

側面

液壓手臂製作流程

此專案利用冰棒棍、竹筷段和注射器（液壓裝置）或Micro:bit等動力製作一個可活動的機械臂。

1. 冰棒棍畫中心線：方便後續測量與標記鑽孔位置（作為軸心基準） 

2. 標示截切位置：依照尺寸標註，並加上英文代號（如 A、B、C），方便組裝辨識

3. 標示鑽孔位置：確認孔位正確，避免偏移影響結構，冰棒棍裂開

4. 鑽孔：依標記位置使用鑽床進行鑽孔（注意安全與垂直）

5. 截切竹筷：使用線鋸機或美工刀裁切至指定長度（1cm），避免割傷

6. 截切冰棒棍：使用線鋸機或美工刀，使用夾鏈袋避免遺失

7. 組合手臂：使用熱熔膠進行固定與組裝，避免燙傷

8. 安裝動力：完成液壓或其他動力裝置安裝

步驟 1：冰棒棍全長：15cm。左右畫垂直基準線, 取中心點

左右中心點連線, 畫出冰棒棍中心線

步驟 2：標示截切位置（手臂的不同部分），並標上代號方便後續組裝辨識。

步驟 3：標示鑽孔位置，冰棒棍上中心線精確地點出小圓點（鑽孔點）。冰棒棍上的紅點（軸）距圓邊 1cm，距側邊 3.5cm

步驟 4：鑽孔：使用鑽床(6mm)

步驟 5：截切竹筷（約 1cm），製作機械臂的軸心（Pivot Pins）。

步驟 6：截切冰棒棍，製作機械臂的活動部件，使用夾鏈袋避免遺失。

使用夾鏈袋避免遺失。

步驟 7：組合手臂，使用熱熔膠，避免燙傷。

冰棒棍之間勿固定(保持上下活動)

步驟 8：安裝動力，將液壓裝置或Micro:bit等動力安裝到機械臂上。

兩側邊. 針筒. 配合竹籤使用2mm鑽孔

步驟 9：測試。

步驟 10：優化. 美化。

步驟 11：學習歷程. 分享與報告。

液壓動力機械手臂完成示意

冰棒棍基本裁切與接合stick

	班級：
	座號：液壓機幾乎無堅不摧，那麼大的力量哪來的，原理是什麼
	姓名：
	標題：
	備註：

.

【液壓動力機械手臂】上課自備工具

✏️ 基本文具：鉛筆盒（含鉛筆、尺、橡皮擦）

📁 作品收納袋：約 26*28cm（透明塑膠夾鏈袋佳，保護材料避免掉出）

✂️ 切割工具：如美工刀（用於切割冰棒棍）

🎨 彩繪作品：如彩色筆