მარტივი რობოტული მკლავებისა და ხელის მეცნიერების პროექტები

მარტივი ელექტრო, მექანიკური, მათემატიკური და გამოთვლითი ექსპერიმენტები შეიძლება შესრულდეს რობოტული მკლავებისა და ხელების გამოყენებით. თქვენ შეგიძლიათ გქონდეთ რობოტიანი მკლავი სასკოლო სამეცნიერო პროექტებში გამოსაყენებლად 50 დოლარად. ზუსტი მართვის საშუალებით, მკლავის ბრუნვის 300 გრადუსიანი კუთხით, მაყურისა და მაჯის მოძრაობით, ღირს ინვესტიცია.

შეიძინეთ რობოტული მკლავის ნაკრები და აჩვენეთ თქვენს სტუდენტებს კომპონენტები და ინსტრუმენტები, რომლებიც საჭიროა მზა პროდუქტის შესაქმნელად. სთხოვეთ მათ შეისწავლონ ინსტრუქციები და სთხოვეთ რამდენიმე მოხალისეს, ინსტრუქციების წაკითხვით დაეხმარება კლასს აჩვენოს თუ რა არის რობოტული მკლავის დაყენებაში. დაეხმარეთ სხვა მცირე გუნდს მკლავის თავიდან ასაცილებლად. ახსენით, რისთვის არის სხვადასხვა კომპონენტები და რას აკეთებენ ისინი მზა რობოტულ მკლავში. თუ გსურთ დახელოვნდეთ ბიოლოგიასა და ინჟინერიაში, რადგან ეს ორი დაკავშირებულია ბიომექანიკის დარგში, შეეცადეთ აღწეროთ თითოეული რობოტული კომპონენტი, თითქოს ის სხეულის ნაწილი იყოს. მაგალითად, მავთულები შეიძლება იყოს სისხლძარღვები, რომლებსაც ენერგია მიაქვთ ხელში, ან ხელში.

მარტივმა შედარებამ რობოტსა და ბავშვის მკლავს / ხელს შორის შეიძლება გააცნობიეროს მათი სხეულის მნიშვნელობა და კომპიუტერული მოდელირებისა და პროთეზირების მნიშვნელობა. თითოეულ ბავშვს სთხოვეთ დაწეროს განსხვავებები ცხრილში "რობოტი" და "ადამიანის" სათაურით. შეხედეთ შედარებებს, როგორიცაა ცივი ლითონი თბილ კანს, კვების ელემენტის ენერგია საკვებისგან ან ხელსაყრელი ხელები და თითები. სთხოვეთ ბავშვებს, აღნიშნონ მსგავსება, რომელსაც აკვირდებიან, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც მკლავი მოქმედებს. ცხადია, დეტალების დონე, რომელსაც შეისწავლით, დამოკიდებულია ასაკობრივ ჯგუფზე.

თითოეული რობოტი საჭიროებს ბატარეებს, რომლებიც რობოტის ბირთვში მოქმედებს მცირე ელექტროძრავით. აუხსენით ამ სისტემას მოსწავლეები. სთხოვეთ, სცადონ რამდენიმე მცირე წონის აწევა საკუთარი მკლავებით, შემდეგ კი სთხოვეთ, შეასრულონ იგივე წონის აწევა, რობოტის მკლავისა და ხელსაბნელის გამოყენებით. იმუშავეთ ზევით ყველაზე დაბალი წონიდან. შეიტყვეთ რომელი პირველი წონის აწევა არ შეუძლიათ ბავშვებს და რომელი რობოტს არ შეუძლია აწიოს. შედეგების ჩაწერა შედარების ცხრილში.

დაურიგეთ ბავშვებისთვის ახალი ხელსაწყო: გასინჯვის ძირითადი საშუალება. სთხოვეთ რობოტული მკლავის ერთი მაქსიმალური პოზიციიდან მეორეზე გადატრიალება, შემდეგ კი მონაკვეთის გამოყენებით გაზომეთ ბრუნვის კუთხე და მთლიანი რკალი. ასევე სთხოვეთ რობოტული მკლავის მთლიანი ვერტიკალური სიგანის გაზომვა და იქნებ შეძლონ შედარება წყვილებში მუშაობით და ფირის გამოყენებით ერთმანეთის მაქსიმალური ვერტიკალური მიღწევის გაზომვით გავზომოთ. მაგალითად, OWI Robotic Arm Edge- ს აქვს ვერტიკალური მიახლოება 15 ინჩი, ჰორიზონტალური სიგრძე 12,6 ინჩი და ბრუნვითი რკალი ხელის მდგომარეობაში 180 გრადუსი.

ხანდაზმული სტუდენტებისათვის, მაგალითად, 15 ან 16 წლის განმავლობაში, განავითარონ თავიანთი გაგება რეალური პროგრამების შესახებ მთლიანი სხეულის რობოტებისა და სამედიცინო დახმარების მანქანების სფერო, როგორიცაა პროთეზირებული ხელები, ფეხები და ხელები სთხოვეთ სტუდენტებს, იპოვონ რობოტული მკლავის სამი განსხვავებული სამკურნალო პროგრამა, ჩამოთვალეთ, რატომ არის სასარგებლო რობოტული მკლავი ნორმალურ მკლავთან შედარებით და სამი მიზეზი, თუ რატომ შეიძლება ვიღაცამ მოითხოვოს პროთეზი. მაგალითები მოიცავს ფიზიოთერაპიის სავარჯიშო რობოტებს, ჩანაცვლებულ კიდურებს და დამბლის კვლევას ნეირომეცნიერების სფეროში. 25 წლის პარაპლეგიკმა ისტორიაში შეიტანა 2004 წელს მას შემდეგ, რაც მას 96 ელექტრო სენსორი ჩაუნერგეს რობოტის მკლავის გასაკონტროლებლად, როგორც ეს აღწერილია Science Line.