Robotic Science Fair Experiment-ideeën

Simpel gezegd, een robot is alles dat zichzelf kan verplaatsen, van een speelgoedauto tot een op afstand bestuurbaar bomverspreidingsapparaat. Een wetenschappelijk experiment in robotica kan daarom alles omvatten, van de eenvoudigste vormen van autonome beweging tot complexe wiskundige en constructietechnieken die een praktische kennis van algoritmen en computergegenereerde kunstmatige vereisen intelligentie.

Een goed inleidend experiment voor jonge studenten, zoals aanbevolen door online bron 101 Science, is het ontwerpen en bouwen van een robot, in zijn eenvoudigste vorm. De eerste stap hiertoe is verbeelding: de leerlingen gaan zitten met een stuk papier en potlood en ontwerpen een robot. Modellen kunnen worden opgebouwd uit papieruitsparingen met tape of lijm. De leerlingen leggen uit waar de verschillende onderdelen van de robot voor worden gebruikt en hoe deze zal werken. Moedig de leerling vanuit het papieren model aan om materialen te zoeken die het best geschikt zijn voor de constructie van de robot. Deze eenvoudige aanmoediging van het ontwerpproces is een geweldig robotica-experiment voor beginners.

Onderwijsstichting Edutopia, opgericht door "Star Wars"-maker George Lucas, noemt de Lego Mindstorms NXT de "beste band tussen leraren (of ouders) en studenten mee te gaan sinds [de bekende onderwijshervormer] Horace Mann.” De kit wordt geleverd met een motor, sensoren en mechanische onderdelen die kunnen worden gebruikt om een verscheidenheid aan robots, van een mensachtige die kan lopen en praten tot een robotarm, en waarmee meer inventieve studenten hun eigen robots kunnen ontwerpen met de meegeleverde materialen. Door de NXT op een wetenschapsbeurs te tonen, krijgen studenten de kans om de mechanica van bewegende delen uit te leggen en de grondbeginselen van complexe robotica beter te begrijpen.

Voor zeer gevorderde studenten stelt The California State Science Fair voor om een ​​project te repliceren dat op de expo van 2005 werd gepresenteerd: het bouwen van een robot die in staat is een Rubik's Cube op te lossen. De eigenlijke robot is voornamelijk gemaakt van plexiglas, hoewel alle beschikbare materialen kunnen worden vervangen. Om de kubus op te lossen, werden stappenmotoren verbonden met een machine gecodeerd in C en C++ met het Kociemba-algoritme. De computer kan worden geprogrammeerd om de staat van de kubus te onthouden, of hij kan worden ingebouwd in camera's zodat hij kan "zien" wat hij doet.