แนวคิดการทดลองวิทยาศาสตร์หุ่นยนต์ Robot

พูดง่ายๆ ว่าหุ่นยนต์เป็นอะไรก็ได้ที่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง ตั้งแต่รถของเล่นไปจนถึงอุปกรณ์กระจายระเบิดด้วยรีโมทคอนโทรล ดังนั้น การทดลองทางวิทยาศาสตร์ในวิทยาการหุ่นยนต์ สามารถเกี่ยวข้องกับอะไรก็ได้ตั้งแต่รูปแบบการเคลื่อนที่อัตโนมัติที่ง่ายที่สุดไปจนถึงซับซ้อน to คณิตศาสตร์และเทคนิคการก่อสร้างที่ต้องใช้ความรู้ในการทำงานของอัลกอริธึมและประดิษฐ์จากคอมพิวเตอร์ ปัญญา

การทดลองเบื้องต้นที่ดีสำหรับนักเรียนรุ่นเยาว์ ตามที่แนะนำโดยแหล่งข้อมูลออนไลน์ 101 Science คือการออกแบบและทำงานเพื่อสร้างหุ่นยนต์ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ก้าวแรกของสิ่งนี้คือจินตนาการ: นักเรียนนั่งลงกับกระดาษและดินสอ แล้วออกแบบหุ่นยนต์ สามารถสร้างแบบจำลองจากช่องเจาะกระดาษด้วยเทปหรือกาว นักเรียนอธิบายว่าส่วนต่างๆ ของหุ่นยนต์ใช้ทำอะไรและทำงานอย่างไร จากแบบจำลองกระดาษ แนะนำให้นักเรียนค้นหาวัสดุที่เหมาะสมกับการสร้างหุ่นยนต์มากที่สุด การสนับสนุนง่ายๆ ในกระบวนการออกแบบนี้เป็นการทดลองวิทยาการหุ่นยนต์สำหรับผู้เริ่มต้นที่ยอดเยี่ยม

มูลนิธิการศึกษา Edutopia ซึ่งก่อตั้งโดย George Lucas ผู้สร้าง “Star Wars” เรียก Lego Mindstorms NXT ว่าเป็น “สายสัมพันธ์ที่ดีที่สุดระหว่างครู (หรือผู้ปกครอง) และ นักเรียนมาพร้อมกันตั้งแต่ [นักปฏิรูปการศึกษาที่มีชื่อเสียง] Horace Mann” ชุดอุปกรณ์นี้มาพร้อมกับมอเตอร์ เซ็นเซอร์ และชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่สามารถใช้ประกอบ a หุ่นยนต์หลากหลายประเภท ตั้งแต่หุ่นฮิวแมนนอยด์ที่เดินและพูดได้กับแขนหุ่นยนต์ และยังเปิดโอกาสให้นักศึกษาที่มีความคิดสร้างสรรค์ออกแบบหุ่นยนต์ของตัวเองมากขึ้นด้วย วัสดุ การแสดง NXT ที่งานวิทยาศาสตร์ช่วยให้นักเรียนมีโอกาสอธิบายกลไกของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและเข้าใจพื้นฐานของหุ่นยนต์ที่ซับซ้อนได้ดีขึ้น

สำหรับนักเรียนที่มีความก้าวหน้าสูง งาน California State Science Fair เสนอให้จำลองโครงการที่นำเสนอในงานนิทรรศการปี 2548: การสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถแก้ลูกบาศก์ของรูบิคได้ หุ่นยนต์ตัวจริงทำมาจาก Plexiglas เป็นหลัก แม้ว่าวัสดุใดๆ ก็ตามที่มีอยู่สามารถทดแทนได้ เพื่อแก้ปัญหาคิวบ์ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกเชื่อมต่อกับเครื่องที่เข้ารหัสใน C และ C++ ด้วยอัลกอริทึม Kociemba คอมพิวเตอร์สามารถตั้งโปรแกรมให้จำสถานะของคิวบ์ได้ หรืออาจฝังด้วยกล้องเพื่อให้ "เห็น" ว่ากำลังทำอะไรอยู่