Botid! a disainilabori tegevus: 16 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kiirühendusega mootorid

Sageli võib klassiruumis või muuseumis* botti / elektroonilist tegevust hõlbustades tunduda, et kasutame suurema osa ajast lihtsalt näitame oma rühmadele, kuidas mootorit akuga ühendada, ja töötame disaini kallal, kui palju aega veel on.

Töötasime välja kiirühendusega mootori, mis jätab meie õpilasele rohkem ruumi disainimõtlemise kasutamiseks ning kulutab vähem aega lindi ja muude räpaste kulumaterjalide kasutamiseks, et neid alustada.

Selle juhendi esimene osa on pühendatud sellele, kuidas me oma kiirühendusmootorid valmistasime ja kuidas neid klassiruumis või muuseumis kasutada.

Kui jõudsite selle lahendamatuse juurde meie ajaveebi kaudu New Yorgi teadushallis, olete juba meie kiirühendusmootorite valmistamise juhised üle vaadanud, nii et jätkake 9. sammuga robotraamiga edasi

Bot šassii

Järgmisena räägime meie bot -šassiist, kuidas neid valmistada ja millest need valmistada.

Bot materjalid

Kuna selle juhendi eesmärk on teenindada haridustöötajaid ja muuseumitöötajaid, räägime mõnda aega selles õpetlikus materjalis, mida saate oma klassi kaasata, et viia nende robotite loomise tegevus uuele tasemele.

Peatselt: abinõud

Praegu viime seda tegevust oma muuseumipõrandale, proovime uusi asju ja arendame hõlbustusvõtteid. Kuigi oleks labane jagada seda, mida me praegu oma muuseumis teeme, arvasime, et anname natuke aega, et me saaksime tegevuse üle järele mõelda ja kavandada, mis toimib kõige paremini. Sellegipoolest jääge kursis värskendatud juhistega, jagades täiendavaid näpunäiteid selle tegevuse klassiruumis läbiviimiseks.

Aitäh ja nautige!

*(Kuna paljud küsimused, mida saime koolitajatelt seoses kiirühendusmootoriga, kasutame konkreetselt tegevuses osalejatele ja tegevuste läbiviijatele viitamiseks "õpilast" ja "õpetajat", kuid seda tegevust ei pea tegema kool. See võib töötada ka muuseumis või kodus.)

1. samm: 1. osa kiirühendusega mootorid

Selle juhendi esimene osa puudutab meie robotite animeerimiseks kasutatavaid kiirühendusmootoreid. Need on mootorid, mille ostsime ja modifitseerisime, et hõlpsasti magnetite abil AA patarei positiivseid ja negatiivseid külgi kinnitada ja lahti ühendada. Selles osas me:

• Vaadake üle vajalikud materjalid ja tööriistad
• Vaadake, kuidas mootorikinnitust muuta
• Selgitage, kuidas ühendada mootor mootorikinnitusega
• Andke teada, kuidas oma mootoreid tugevdada, et need oleksid vastupidavamad
• Näidake, kuidas ühendada magnetid mootoritega
• Andke teile näpunäiteid, nippe, kohandusi ja kohandusi nende mootorite kasutamiseks erinevates vanuserühmades

Samm: kiirühendusega mootorid: materjalid

Materjalid kiirühendusega mootoritele

• Kinnitustega mini -elektrimootor, mille saate osta siit.

  Valisime need konkreetsed mootorid, kuna need olid valmis koos kinnitusega, mis säästab teie õpilaste jaoks ehitusaega ja võimaldab neil otse disaini alustada

• Keraamilised rõngasmagnetid, mida saate siit osta. Seda materjali soovitame tungivalt noorematele lastele.

  • Teise võimalusena võite kasutada tugevamaid "haruldaste muldmetallide" neodüümmagneteid, mida saate siit osta.

    Pidage meeles, et õpetajad, muuseumitöötajad ja lapsevanemad peaksid olema mõistliku ettevaatusega, tutvustades lastele tugevate magnetite ja elektriga tegevusi. See tegevus hõlmab mõlemat

• Vahekäepide või mõned klambrid
• Kuumus kahaneb. Katsetasime sellest komplektist mitme suurusega.
• Elektriline puur 3/16 või samaväärse puuriga
• Kuum liimipüstol
• Tulemasin (või soovi korral soojuspüstol)
• Umbes 10-15 minutit mootori kohta, sõltuvalt sellest, kui sujuv on teie protsess.

Kui teie materjalid on saabunud, järgige järgmisi samme, et need oleksid õpilastele oma robotites kasutamiseks valmis.

3. samm: mootorite kiire ühendamine: mootorikinnituste muutmine

Kui mootorid on saabunud, eemaldage valged plastkinnitused ja valmistage need muutmiseks ette. Nende kinnituste parandamiseks ja õpilaste jaoks paremaks muutmiseks peate puurima kolm auku.

Valmistage ette kruvikeeraja või klamber ning 3/16 -tollise (või samaväärse) puuriga elektriline puur.

Puurite oma kinnitusse kolm auku

• Kaks mõlemal pool teie kinnitust
• Üks keskel nagu näidatud
• Vaadake viite saamiseks sellele sammule lisatud pilte.

Kinnituse mõlemal küljel on kaks auku positiivsete ja negatiivsete juhtmete läbimiseks. Keskel olev auk on mõeldud käsitöötraadi, torupuhastusvahendite või nööri kasutamiseks mootori kinnitamiseks roboti kere külge.

Teise võimalusena peaks teil olema võimalik tõmmata mõlemad juhtmed läbi keskmise augu, jättes need kaks mõlemal küljel, et teie õpilased saaksid seda kasutada, kui nad paigaldavad mootori oma robotraamile. Me pole seda meetodit testinud, nii et andke meile teada, kui proovite seda teha, ja saatke meile mõned pildid!

4. samm: mootorite kiire ühendamine: mootorite paigaldamine

Kui olete augud puurinud, paigaldage mootor, nagu on näidatud selle sammu piltidel, ja mähkige positiivsed ja negatiivsed jooned läbi kahe välimise ava.

Oluline on juhtmed mähkida, et kaitsta suhteliselt nõrku jootmispunkte mootori tagaosas. Kui õpilane peaks juhtmest otse tõmbama, puruneb jootepunkt ja traat tuleb lahti. Selles konfiguratsioonis suunatakse sama tõmbejõud kinnitusele, mis neelab jõu ja vähendab mootori lagunemise ohtu.

Vähem remondiaega = rohkem vinge koolitaja aega. Ärge muretsege, me vaatame välja!

Samm: kiirühendusmootorid: KUUM LIIM

Kui olete mootorikinnitused ette valmistanud ja laadinud, soovitame kasutada kuuma liimi, et anda sellele viimane turvakiht.

Samm: kiirühendusega mootorid: magnetite jootmine

Nüüd peaks teil olema vastupidav, monteeritav mootor, mille tagant tuleb välja kaks juhtmest. Selles etapis kohandame juhtmeid rõngasmagnetite abil, et lastel oleks lihtsam oma ideid prototüüpida. Vaadake meie pilte järjest, et järgida neid täpp -samme.

• Kõigepealt kasutage traadi eemaldajaid, et eemaldada umbes poolteist tolli isolatsioon kahest juhtmest, mis väljuvad mootori tagaküljelt
• Nüüd paigaldage igale juhtmele kahanev ümbris. (Ei tõsiselt, kui te seda praegu ei tee, siis unustate ja kahetsete seda hiljem).
• Kui olete kuumuse kokkutõmbumise sisse lülitanud, keerake traat ümber rõngasmagneti ja keerake see kinnitamiseks.
• Kandke magneti all olevale juhtmele väike jootepunkt, et see jääks paigale.
• Nüüd libistage termokaha üles, et katta avatud traat magneti alusele. (Nii et kui te pole enne seda sammu kuumuse kokkutõmbumist vähendanud, saate aru, mida ma hiljem "kahetsen" all mõtlesin)

• Siinkohal võite hakata oma mootoreid rivistama, riputades need metallpinnale. Kui olete need kõik valmis teinud, võite võtta soojuspüstoli ja lasta seda aeglaselt mööda joont allapoole, kuni kogu teie kahaneb kaablite ümber. See on väga rahuldav.

  Kui teil pole soojuspüstolit, saate seda viimast sammu üks kord tulemasinaga teha. Ikka rahuldav

7. samm: mootorite kiire ühendamine: näpunäited, nipid, kohandused ja kohandused

Kui olete seni samme järginud, peaks teil olema mootor oma klassiga kasutamiseks valmis, lihtsalt kinnitage magnetid (n) AA patarei positiivsetele ja negatiivsetele klemmidele ja vaadake, kuidas see läheb!

Mõned näpunäited ja nipid:

Siinkohal võite mõelda, milleks see keskmine auk on. Teie õpilased saavad selle augu ja torupuhastusvahendi või käsitöötraadi abil oma mootori pinnale kinnitada

Mõnel nooremal õpilasel, kes valmistab vibratsiooni abil liikuvaid roboteid, ei pruugi olla oskust ega kannatust ise mootoritele ekstsentrilist võnkumist panna. Sel juhul peaksite tõenäoliselt nende jaoks igale mootorile ühe panema. Soovitame kuuma liimi või veinikorki

Hoiustamiseks või tegevuste ajal saate need mootorid riputada nagu tšillipiprad, riputades need metallpinnale

Kohandused ja kohandused

Disainilabor teab, et mitte kõik klassid pole ühesugused ning koolitaja saab ja peab iga tegevust oma konkreetse õpilasrühma jaoks kohandama. Selleks on meil mõned kohandused ja kohandused. Olen selle jaganud osadeks „vanematele” õpilastele (keskkool kuni keskkool) ja noorematele õpilastele

Vanemad õpilased

palun lugege hoolikalt

• Vanemate õpilaste jaoks ei pea te juhtmeid mähkima ja mootorit kinnitusse liimima. See võib anda neile rohkem vabadust kasutada mootorit keerukamal viisil või kasutada enne mootori paigaldamist mootorikinnituse suurt vertikaalset ava.

  Hoiatus: Teil võib tekkida kiusatus seda teha, kuna teil pole palju aega või kuna teie õpilased on materjalidega üldiselt leebed. Pidage lihtsalt meeles, et nende mootorite pidev remont võtab palju rohkem aega kui nende algusest peale tugevaks muutmine

• Võiksite proovida kasutada selle tegevuse materjalide loendis mainitud tugevamaid "haruldaste muldmetallide" magneteid. Need magnetid on äärmiselt tugevad ja väikesed, mistõttu on neid raske vibratsioonist aku küljest lahti ühendada ja seega ideaalsed selle tegevuse jaoks.

  Hoiatus: õpilaste tugevate magnetite ja elektri kokkupuutel tuleb olla ettevaatlik

  Hoiatus: kui teie õpilased neelavad need magnetid alla, on tõsine vigastuste ja surma võimalus. Need magnetid on väga tugevad. Ärge neelake oma õpilasi neile alla, kui on olemas allaneelamise oht

• Proovige juhtmepikendusi kasutusele võtta! Lisasin sellest sammupiltidesse pildi. See kohandamine võib anda õpilastele rohkem vabadust uuenduste tegemiseks, ühendades patareid ahelaga kokku, pikendades nende roboti pikkust või isegi lülitades sisse ajutisi lüliteid. (Võib -olla isegi tõeliste lülitite lisamine.

  Hoiatus: Kui õpilased ühendavad juhtmepikenduste abil aku positiivse ja negatiivse klemmi, kuumeneb aku ohtlikult. Olge alati ettevaatlik, kui kasutate oma klassi õppekavas elektrit

Nooremad Õpilased

Alla 5 -aastastele lastele soovitame järgmisi näpunäiteid nende mootorite kasutamiseks

• Struktureerige tegevus rohkem akuühenduse loomise ja pöörleva mootoriga katsetamise ümber

  • Varustage mootorivarraste külge pehmed materjalid, näiteks käsitöövaht.

    Selles vanuses õpilaste jaoks on väga kasulik lasta neil käsitöövahtu enda külge ühendatud mootorile kinnitada

Paluge õpilastel paigaldada mootorid savile või kleepuvale kleepuvale pinnale (kuid olge ettevaatlik, et see ei ummistuks mootorite liikuvatesse osadesse)

8. samm: mootorite kiire ühendamine: kohandused ja reguleerimine Jätk

Meil oli ka väga lõbus kasutada seda sama magnetmeetodit keerukamate mootorite kohandamiseks

Pidage meeles, et kaitske juhtmeid, pakkides neid mingil viisil, ja vajadusel kasutage kuuma liimi, et hoida mootor kulumiskindlana. Hindate seda, mida tegite.

Olge sellega loominguline!

Neid huvitavaid mootoreid leiate paljudest erinevatest kohtadest. Soovitame leida soodushinnaga või kasutatud mänguasju ja süveneda nende osadesse. Vanematele õpilastele võib isegi meeldida tegevuses osaleda! (see on üsna katartiline, lubame)

9. samm: 2. osa: robotraam

2. osa: bot vajab keha

Selle protsessi osa on teie jaoks otsustada, mida teie õpilased kavatsevad oma bot -šassii jaoks kasutada. Järgmises etapis jagan PDF -faili, mida kasutasime laserlõikuriga, et selle tegevuse jaoks kohandatud standardseid tükke välja lõigata, kuid selles etapis tahaksin rääkida võimalustest, mida saate kasutada, kui teil pole laserit lõikur käes.

Taaskasutatud materjalid

Vibratsioonirobotite klassikalises variandis kasutatakse bot -šassii jaoks ringlussevõetud materjale, nagu vaht, plasttopsid ja kasutuselt kõrvaldatud toidunõud. See on elujõuline võimalus ja seda saate kasutada näputäis, kuid me leiame, et õpilastel on tavaliselt lõbusam ja nad tegelevad rohkem disaini väljakutsetega, kui nende materjalid peavad vastu raskele prototüüpimisele ja mängimisele.

Kui mõtleme sellele tegevusele, tahtsime kokku panna midagi, mis oleks madal ja korduvkasutatav. Üks suuri segaduse loojaid on kleepuvad sidumismaterjalid, nagu teip ja kuum liim, ning kääride lisamine tegevusele võtab materjalide korduvkasutatavuse mõne tihvti alla. Kahjuks on ringlussevõetud materjalide puhul lindi, kääride ja potentsiaalselt kuuma liimi kasutamine peaaegu vältimatu.

Lühidalt, kui teil pole palju aega, võivad ringlussevõetud materjalid tunduda hea mõttena, kuid lõpuks võtab materjalide puhastamine ja kogumine rohkem aega kui elastsete ja korduvkasutatavate osade olemasolu.

Tere, kas ma saaksin teie poe sissekandeid?

Teine võimalus, kui teil pole laserlõikurile juurdepääsu, on puidust või akrüülist kaupluste sissekannete kogumine ning aukude puurimine või sälkude lõikamine, et õpilased saaksid neid oma robotite jaoks kohandada, ühendada või muuta. Meie lõpliku disaini prototüübi koostamisel lõpetasime selle natuke ja see võib olla päris lõbus, vaid teadke, et kui otsustate akrüüli puurida, on see purunemiskindel.

Enamik poode, kus on suured lõikamismasinad, toodavad veidra kujuga / ainulaadseid jääke, mida neil pole vaja, ja oleks hea meelega, kui võtate need käest.

Ole loominguline

Kuna ma kirjutan seda juhendit vanematele, õpetajatele ja muuseumitöötajatele, ei pea ma peaaegu midagi muud kirjutama. Võib -olla teate juba, milliseid ressursse saate oma laste jaoks juhuslike tükkide ja osade hankimiseks saada, võib -olla olete juba lõpetanud lugemise, et puurida auke lastele mõeldud kõvast plastikust tiigritesse, ja kui jah, siis fantastiline!

Lihtsalt teadke, et kõik ja kõik võivad olla kasulikud. Leidsime üsna vähe kasutust vanadest / uutest puidust võsaharjadest ja ämbrist annetatud mänguasjadest.

Kui see tekitab teie kujutlusvõimet, kui teil on seda 100 või kui keegi jätab selle vahele, siis võite lihtsalt vaadata potentsiaalset bot -i.

Samm 10: Bot Chassis Cont

PDF

Oleme sellele sammule lisanud PDF- ja Adobe Illustrator -faili, mida saate kasutada samade tükkide lõikamiseks, mida oleme selle tegevuse jaoks kasutanud.

NÕUANNE

Sõltuvalt teie laserlõikurist soovitame oma tükkide jaoks kasutada 1/4 või 1/8 -tollist puitu või akrüüli. Valisime 1/4 tolli paksuse akrüüli. Selle materjali ja paksusega läksime kättesaadavuse ja vastupidavuse tõttu.

Siit leiate 1/8 tolli paksused akrüüllehed

Siit leiate sama laserlõikuri puidu, mida kasutasime prototüüpide jaoks

Valisime oma robotitükkide suuruse ja kuju pärast mõningast prototüüpimist, kuid saate oma intuitsiooni abil lisada segule kolmnurki, ruute, ristkülikuid või mis tahes muud kuju. Pidage meeles, et need mootorid kaaluvad ainult nii palju, nii et hoidke oma kuju väikesed ja vaadake, mida lapsed saavad teha!

Proovige varieerida ka keha jaoks kasutatavaid materjale. Mida rohkem teie õpilased erinevate materjalidega kokku puutuvad, seda parem. Võib -olla kasutavad nad esimesel päeval ainult puitu, samas kui teisel päeval on erinevate materjalide jaoks erinevad materjalid.

Valisime selles väikeses tükis spetsiaalselt augu suuruse, et see sobiks kahe materjaliga, mida meil on palju, ja mida me teadsime, et tahame kasutada:

• 10–24 polti, mutrit ja tiibmutrit.
• Golf T -d

Need materjalid töötavad hästi jaladena ja moodustasid suure osa meie prototüüpidest, nii et me kujundasime nende ümber. Kohandage oma disaini vastavalt teie konkreetsetele materjalidele.

Kohandused

Tükkide katmiseks kasutasime tahvli pihustusvärvi, mille leiate siit. Sellest sammust räägime hiljem oma materjalide osas, kuid pidage meeles, et nende katmine tahvlivärviga on täiesti vabatahtlik.

11. samm: 3. osa: materjalid robotite ehitamiseks

Selles viimases osas räägime sellest, milliseid erinevaid materjale saate laste jaoks oma robotite muutmiseks ja ehitamiseks kasutada.

Palun võtke neid kui soovitusi, mitte reegleid. Võib -olla peate silmas materjale, mida soovite oma klassi jaoks kasutada ja mis on teie aine või õpilase oskuste taseme jaoks asjakohasemad, ja kui jah, siis tehke seda!

Viimane märkus enne jätkamist:

K: Kas botimaterjalid võivad teha botkehi?

V: Jah muidugi

K: Kas bot -keha saab kasutada bot -materjalina?

A: Jah, jah!

Ma lihtsalt jagasin need nendesse osadesse, sest see oli kõige mõttekam. Mõned minu lemmikrobotid, mida ma selle tegevuse käigus näinud olen, ehitati varuosadest.

12. samm: materjalid robotite ehitamiseks: kiirühendused

Kiirühendused ja korduvkasutatavus

Selle tegevuse prototüübi koostamise ajal oli meie eesmärk luua kiire ühendus, et õpilased keskenduksid rohkem oma disainile kui materjalide tööle saamisele. Samuti soovisime kaotada lindi kasutamise, et hõlbustada järelsõnade puhastamist, aga ka selleks, et saaksime samu materjale ikka ja jälle kasutada. Neid eesmärke silmas pidades otsustasime kasutada

• Mitte lateksist elastsed ribad
• Käsitöötraat
• Köiteklambrid

• Torude puhastusvahendid

  Lõikasime need kolme erineva värvikoodiga suuruseks

13. samm: materjalid robotite ehitamiseks: toiteallikas

Patareid

Teie robotid vajavad toiteallikat, nagu kõik head robotid.

AA patareid

14. samm: materjalid robotite ehitamiseks: robotite muudatused

Bot Modifikatsioonid

Vaieldamatult parim osa robotite tegemisel on nende muutmine teie konkreetse väljakutse jaoks. Nende muudatuste tegemiseks (või roboti loomiseks üldiselt) soovitame teil oma lastele töötamiseks palju lahedaid materjale pakkuda. Siin on mõned meie väga soovitatavad esemed

• Golfid

• Mullitee õled

  Võimalik lõigata erineva suurusega

• Hambaharjad
• Haki pulgad

Alternatiivsed robotimoodulid

Selle sammu piltidelt leiate üsna ainulaadseid modifikatsioone, mida me selle tegevuse jaoks pilkasime, nagu rattad, jalad, harjad jne. Leidsime varumaterjale ja unikaalseid juppe ning kinnitasime need 5/16 -tolliste keermestatud sisetükkide külge. paaris 5/16 poltidega. See võimaldab lastel lasta oma kujutlusvõimel lennata, kuid seda saab kasutada ka tegevuse laiendamiseks ja vanematele kooligruppidele kättesaadavaks tegemiseks. Proovige siduda need arenenumad modifikatsioonid arenenumate mootoritega ja vaadake, mis võib juhtuda!

15. samm: materjalid robotite ehitamiseks: värv (valikuline)

Värisevate robotite tegevuse üsna tavaline laiendus on lasta robotitel värvida või kritseldada. See on nii tavaline, et olen valmis kihla vedama, et mõned teist pole seda tegevust ilma selle laiendita näinud.

Prototüübisime oma robotid, et teha ka kritselduskunsti, kuid väikese näpistusega: Kriitvärv

Läksime markerite või muude vedelate värvide asemel kriidivärviga, kuna seda on lihtne pesta ja kui lihtne on seda teha.

Lihtsa kriidivärvi tegemine

Siit saate tellida suure kõnnitee kriidi. Kui see saabub, koguge lihtsalt sama värvi kriit, kasutage haamrit ja purustage üksikud kriidipulgad pulbriks.

Vedelikukindlasse nõusse lisage kõigepealt kriidipulber, seejärel lisage väikeses koguses vett, segades, kuni konsistents on paks, kuid mitte paks.

See värv toimib kõige paremini, kui seda kantakse pintslitele üsna paksult.

Kui kriidi / vee segu kuivab, võib hiljem lisada rohkem vett.

Botide katmine tahvlivärviga

Meie robotite edasiseks kaunistamiseks katsime kuusnurksed tükid tahvlivärviga, mille leiate siit, võimaldades lastel oma roboteid värvida kriidivärvi ja pintslitega.

Võimalik, et robotid on "relvastatud" värvipintslitega, kes võitlevad üksteisega. Võidab esimene bot, kes vastasele märgi teeb. Meeskonnalahingud (Red V. Blue) toimivad sama hästi.

16. etapp: ehitusmaterjalid: areen / keskkonnaoht (valikuline)

Leidsime, et lastel ehitada oma areen ja lisada oma ohud töötasid väga hästi.

Selleks kasutasime spetsiaalset materjali "Moon Rocks", mille olime juba eraldi tegevuseks teinud.

Kuna see juhend ei ole pühendatud seda tüüpi materjali valmistamisele, kirjeldan protsessi lihtsalt täppidena

• Puidust kaupluste jäägid kokku liimitud
• Lihviti maha, kuni need näevad välja nagu kivid
• Happega värvitud huvitavad värvid

Muud materjalid, mida kasutasime Kuu kivide kõrval, olid järgmised:

• Puidust klotsid (Kappla töötab hästi)
• Paberrätikute torud (hei, võite need katta ka tahvli pihustusvärviga)
• Golfipallid
• Tennise pallid

Need materjalid võivad luua areeni ja väljakutseid, kuid aitavad ka õpilaste kujutlusvõimet oma väljakutsete kindlaksmääramisel.

• "Ma tahan teha tennisepalli lükkamiseks boti"
• "Ma tahan teha boti, et plokk torn maha lüüa"
• "Ma tahan teha bot, mis kannab kuukivi"