Semplici esperimenti elettrici, meccanici, matematici e computazionali possono essere eseguiti utilizzando braccia e mani robotiche. Puoi possedere un braccio robotico da utilizzare in progetti di scienze scolastiche per soli $ 50. Con controlli di precisione, un angolo di rotazione del braccio di 300 gradi, movimenti della pinza e del polso, vale la pena investire.
Costruisci un braccio e una mano robot
Acquista un kit di braccio robotico e mostra ai tuoi studenti i componenti e gli strumenti necessari per costruire il prodotto finito. Chiedi loro di studiare le istruzioni e chiedi ad alcuni volontari che aiuteranno a mostrare alla classe cosa è coinvolto nella creazione di un braccio robotico leggendo le istruzioni. Aiuta un'altra piccola squadra a costruire il braccio da zero. Spiega a cosa servono i diversi componenti e cosa fanno nel braccio robotico finito. Se desideri specializzarti in biologia e ingegneria, poiché i due sono collegati nel campo della biomeccanica, prova a descrivere ogni componente robotico come se fosse una parte del corpo. Ad esempio, i fili potrebbero essere i vasi sanguigni, che trasportano l'energia all'afferratore o alla mano.
Confronta Robot con Umano
Un semplice confronto tra il robot e il braccio/mano del bambino può ispirare un maggiore livello di comprensione dell'importanza del loro corpo e della rilevanza della modellazione al computer e delle protesi. Chiedi a ogni bambino di scrivere le differenze in una tabella con i titoli "robot" e "umano". Cerca confronti come metallo freddo contro pelle calda, alimentazione a batteria contro energia dal cibo o pinza contro mano e dita. Chiedi ai bambini di indicare anche le somiglianze che osservano, in particolare quando il braccio è in funzione. Ovviamente, il livello di dettaglio che esplori dipende dalla fascia di età.
Sollevare pesi diversi
Ogni robot richiede batterie, che alimentano un piccolo motore elettrico all'interno del nucleo del robot. Spiega questo sistema agli studenti. Chiedi loro di provare a sollevare diversi piccoli pesi con le proprie braccia, quindi chiedi loro di eseguire gli stessi sollevamenti di pesi usando il braccio del robot e la pinza. Lavorare verso l'alto dal peso più basso. Scopri qual è il primo peso che i bambini non possono sollevare e quale il robot non può sollevare. Registrare i risultati in una tabella di confronto.
Misura i gradi di libertà
Distribuisci un nuovo strumento da far provare ai bambini: il goniometro di base. Chiedi loro di ruotare il braccio robotico da una posizione massima a un'altra, quindi misurare l'angolo di rotazione e l'arco totale utilizzando il goniometro. Chiedi anche loro di misurare la portata verticale totale del braccio robotico e forse possono confrontarla lavorando in coppia e misurando la massima estensione verticale l'uno dell'altro utilizzando un nastro adesivo misurare. L'OWI Robotic Arm Edge, ad esempio, ha una portata verticale di 15 pollici, una portata orizzontale di 12,6 pollici e un arco di rotazione nella posizione della mano di 180 gradi.
Elenca i diversi usi dei robot nel mondo reale
Per gli studenti più grandi, come 15 o 16, sviluppare ulteriormente la loro comprensione delle applicazioni del mondo reale -- in il regno dei robot a corpo intero e delle macchine di assistenza medica come braccia, gambe e protesi protesiche funzionanti mani. Chiedi agli studenti di trovare tre diverse applicazioni mediche di un braccio robotico, elenca perché un braccio robotico è utile rispetto a un braccio normale e tre motivi per cui qualcuno potrebbe richiedere una protesi. Gli esempi includono robot per esercizi di fisioterapia, arti sostitutivi e ricerca sulla paralisi nel campo delle neuroscienze. Un paraplegico di 25 anni ha fatto la storia nel 2004 dopo che gli erano stati impiantati 96 sensori elettrici nel cervello per controllare un braccio robotico, come descritto da Science Line.