在日常生活中，我们不可避免地要经过上坡和下坡的道路，当我们上坡时会比较费力，需要比平时更加用力，而下坡时则会比较轻松。那么，当机器人上坡时，又会怎样呢？机器人会真实地反映遇到的情况，无法自动增加力量。机器人的动力（马达）输出是一个固定的值，要怎样运用我们的智慧，让机器人发挥更大的力量，爬上更高、更陡的斜坡呢说起爬坡，我们都不会陌生。日常生活中，无论是回家还是上学都可能会遇到上下坡，尤其是骑自行车上下学或出去郊游的同学们，肯定更有体会。当遇见一个特别陡的斜坡时需要使出很大的力量才能上坡，非常费力。
机器人的爬坡能力对应着机器人的运动范围和实际工作效果。让机器人攀爬更高的坡度，运行在更加复杂的环境中成为越来越多的科学家的研究方向。人在斜坡时受到的支持力的方向和重力的方向不再相反，动力中的一部分要去抵消重力沿斜面方向的分力，所以就需要更大的动力。但机器人并不能像人类一样随时改变自己的力量，因为它的功率是一定的。那么，怎样在功率一定的情况下使机器人攀爬更加陡的斜坡呢功率功率是单位时间内所做的功，它是描述做功快慢的物理量。功率（P）=功（W）／时间（t），功（W）=力（F）×距离（s），所以，P=F×s／t=力（F）×速度（v）。由此可知，在速度不变的情况下，力越大，功率越大。
大部分动力机器通常都有一个额定功率，它们的最佳工作状态即在额定功率状态下工作（如汽车）。根据P=Fv可知：在P一定的情况下，v越大，牵引力F就越小，即汽车跑得快，汽车牵引力就小；v越小，牵引力F就越大。当汽车爬坡时，所需牵引力大，所以爬坡时汽车会用低速挡跑。
爬坡小车重心的位置一个物体的重心分布直接影响着物体对接触面产生的压力，压力又影响着小车所受的摩擦力。坡度较大时，为使爬坡小车获得最大的摩擦力（摩擦力大，牵引力就大），小车的重心应搭建在哪里呢无论处于平面还是斜面，重力的方向和大小都不会改变，但支持力会随着支撑面的改变而改变。当处于水平面时，重力等于支持力；处于斜面上时，小车对斜面的压力等于重力的一个分力。要想使爬坡小车所受的摩擦力最大，就要使小车对接触面的压力最大，所以小车的重力作用线应该过车子主动轮。小车后轮为主动轮，重心在O点，小车重力为G，那么后轮受到的支持力N1最大，摩擦力最大，得到的牵引力也最大。
扭矩扭矩指的是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机的转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，扭矩反映了汽车在一定范围内的负载能力。扭矩在物理学中是指力矩的大小，等于力和力臂的乘积。
探究小车的爬坡能力活动任务掌握小车的牵引力与爬坡速度、重心等的关系，更充分发挥自己的思维能力。
活动准备自制可调整坡度的斜坡、配套机器人散件、实验记录表、电池及电源、记录表格、RCX（控制芯片）、马达，以及其他组件若干。
活动步骤首先利用木板或其他材料搭建一个可调整坡度的斜坡，可参考图17。
同学们讨论并设计一个能爬坡的小车，要考虑小车的重量、重心。可以给出几种设计方案，画出图形，然后从中选出较好的一种。
根据设计的方案开始搭建小车，在搭建过程中要注意小车结构的稳定。
测试小车的爬坡能力。变动斜坡的高度，看小车在爬坡的过程中会出现哪些问题，并记录在检测与评估中的表1中。
根据出现的问题对小组搭建的小车进行改进，使其具备最佳爬坡能力。
调整小车的方法：
①用小轮胎；②马达前置；③马达后置；④改变重心，降低或升高重心。
思考2：（1）我们如果坐在汽车上，怎样才能让车辆运动起来（2）为什么在平面时车走得很快，上坡时就变得缓慢了许多，甚至是吃力了很多呢利用齿轮传动来改变速度（提升或降低速度）活动任务我们刚才使用了改用小轮胎，改变车辆的重心，改变马达的位置等方法。不过还有更好的方式——利用齿轮传动来改变车辆的传动方式。
活动步骤比较利用齿轮加速和减速的效果。
首先，实验可用两辆小车，一辆是利用齿轮加速的小车（大齿轮带动小齿轮），一辆是利用齿轮减速的小车（小齿轮带动大齿轮）。在第三单元中我们已经搭建了这两辆车，可以对小车结构进行改造，使它们更适合爬坡。
然后将斜面调到一定的高度固定好，让两车开始爬坡。观察实验，看哪辆车先冲上斜坡。反复做几次，记录每次的实验结果。
最后，得出结论，分析理由。
比较升高速度和降低速度对冲击更高斜坡所产生的影响。
利用活动1中搭建好的小车进行实验。首先，利用乐高软件使小车在上升过程中马达的转速逐渐加大（马达经过一段时间后，输出级别升高一级），记录小车爬坡的路程与时间；然后，设定使小车在爬坡过程中马达速度逐渐减小的程序，记录小车爬坡的路程与时间。
最后进行比较，得出结论，并写出原因。
实践课堂检测制作一辆用于爬坡的小车，应该选用公路车轮还是越野车轮呢评估当每个小组都成功完成了爬坡任务后，可进行比较，并将制作心得和改进意见填写在表格里。然后结合两次活动的记录情况，集体讨论得出上斜坡的最佳方案和改进机器人的方法，从而让它成为真正的爬坡能手。最后根据爬坡能手的等级评出各组小车的等级。知识链接信息西觅亚科技：http：／／www.semia.
答案提示阅读与思考思考1：请同学们课后亲身体验一下，查找资料，就可以找到答案：
实践与思考思考2：请同学们课后亲身体验一下，查找资料，就可以找到答案。
检测与评估检测：
制作爬坡的小车时，我们应该选用特制的越野轮胎，因为这种轮胎的抓地力强，提供的爬坡力大。
