Projetos simples de ciência da mão e braço robótico

Experimentos elétricos, mecânicos, matemáticos e computacionais simples podem ser realizados usando braços e mãos robóticos. Você pode ter um braço robótico para usar em projetos de ciências escolares por apenas $ 50. Com controles de precisão, um ângulo de rotação do braço de 300 graus, movimentos da garra e do punho, vale a pena o investimento.

Compre um kit de braço robótico e mostre a seus alunos os componentes e ferramentas necessários para construir o produto acabado. Peça-lhes que estudem as instruções e peça a alguns voluntários que ajudem a mostrar à classe o que está envolvido na configuração de um braço robótico lendo as instruções. Ajude outra pequena equipe a construir o braço do zero. Explique para que servem os diferentes componentes e o que eles fazem no braço robótico acabado. Se você deseja se especializar em biologia e engenharia, já que as duas estão ligadas no campo da biomecânica, tente descrever cada componente robótico como se fosse uma parte do corpo. Por exemplo, os fios podem ser os vasos sanguíneos, transportando a energia para o agarrador ou para a mão.

Uma simples comparação entre o robô e o braço / mão da criança pode inspirar um maior nível de compreensão sobre a importância de seu corpo e a relevância da modelagem por computador e próteses. Peça a cada criança para escrever as diferenças em uma tabela com os títulos “robô” e “humano”. Procure comparações como metal frio versus pele quente, alimentado por bateria versus energia de comida ou agarrador versus mão e dedos. Peça às crianças que também mencionem as semelhanças que observam, principalmente quando o braço está em funcionamento. Obviamente, o nível de detalhe que você explora depende da faixa etária.

Cada robô requer baterias, que alimentam um pequeno motor elétrico dentro do núcleo do robô. Explique este sistema aos alunos. Peça-lhes que tentem levantar vários pesos pequenos com seus próprios braços e, em seguida, peça-lhes que façam os mesmos levantamentos de peso usando o braço do robô e a garra. Trabalhe para cima a partir do peso mais baixo. Descubra qual é o primeiro peso que as crianças não conseguem levantar e qual o que o robô não consegue levantar. Registre os resultados em uma tabela de comparação.

Distribua uma nova ferramenta para as crianças experimentarem: o transferidor básico. Peça a eles para girar o braço robótico de uma posição máxima para outra e, em seguida, medir o ângulo de rotação e o arco total usando o transferidor. Peça-lhes também para medir o alcance vertical total do braço robótico e talvez eles possam compará-lo aos seus próprios, trabalhando em pares e medindo o alcance vertical máximo um do outro usando uma fita medir. O OWI Robotic Arm Edge, por exemplo, tem um alcance vertical de 15 polegadas, um alcance horizontal de 12,6 polegadas e um arco de rotação na posição da mão de 180 graus.

Para alunos mais velhos, como 15 ou 16 anos, desenvolva sua compreensão de aplicativos do mundo real ainda mais - em o reino dos robôs de corpo inteiro e máquinas de assistência médica, como próteses de braços, pernas e mãos. Peça aos alunos que encontrem três aplicações médicas diferentes para um braço robótico, liste por que um braço robótico é útil em comparação com um braço normal e três razões pelas quais alguém pode precisar de uma prótese. Os exemplos incluem robôs de exercício de fisioterapia, substituição de membros e pesquisa de paralisia no campo da neurociência. Um paraplégico de 25 anos fez história em 2004, depois que teve 96 sensores elétricos implantados em seu cérebro para controlar um braço de robô, conforme descrito pela Science Line.