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Verbessere das Design des Grabbers

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Der Zweck dieses Abschnitts

Auf den nächsten beiden Seiten können die Schüler darüber nachdenken, wie sie den Build ändern würden. Auf der ersten Seite werden Beispiele für Erweiterungen (doppelte Aufzüge, Querverbindungen und verschiedene Drehpunkte) vorgestellt, wie der Grabber strukturell und funktional verbessert werden könnte.
Um diese Verbesserungen vorzunehmen, sind zusätzliche Teile aus dem Super-Kit erforderlich. Eine Liste der Teile für jedes Design (Google / .docx / .pdf) ist im Anhang enthalten, damit die zusätzlichen Teile vor Beginn zusammengebaut werden können. Hinweis: Das Cross-Support-Beispiel ist mit sechs 1x12 Balken aufgebaut, aber das Super Kit enthält nur vier. Eine Lösung hierfür besteht darin, die gleiche Technik anzuwenden, jedoch mit kürzeren Strahlen (z. B. 1x8 Strahlen), die das Design nicht beeinträchtigen.

Geben Sie den Schülern Zeit, die vorgestellten Verbesserungen zu überprüfen. Wenn es die Zeit erlaubt, könntest du eine Klassendiskussion über diese verschiedenen Arten von Verbesserungen führen, welche Teile aus dem Kit beteiligt sind und wie diese Verbesserungen in ihre Grabber-Builds integriert werden können.

Auf der zweiten Seite werden sie aufgefordert, ihren verbesserten Grabber zu entwerfen und zu planen, indem sie selbstständig Fragen beantworten und in ihrem technischen Notizbuch skizzieren.

Die Fragen könnten als summative Bewertung wie eine Hausaufgabe oder eine formative Bewertung verwendet werden, indem eine Diskussion im Unterricht erleichtert wird und die Schüler die Fragen in ihrem technischen Notizbuch reflektieren. Klicken Sie auf diesen Link (Google / .docx / .pdf) für die Rubrik Engineering-Notizbuch und auf diesen Link (Google / .docx / .pdf) für die Rubrik Zusammenarbeit.

Natürlich werden viele der Ideen der Schüler für die Änderung des Builds wahrscheinlich durch die Beispielverbesserungen beeinflusst, und das ist in Ordnung. Dies ist eine Einführung in Technik und Design. Sie sollten getestete und empfohlene Techniken wie die in den Beispielen anwenden, um Erfahrungen mit gemeinsamen Lösungen zur strukturellen Problemlösung zu sammeln. Der Erfolg bei dieser Herausforderung sollte nicht davon abhängen, ob die Schüler kreativ und/oder innovativ sein können, sondern sich stattdessen darauf konzentrieren, wie gut die Schüler in der Lage sind, die Änderungen am Build zu planen.

Denken Sie an Ihre Erfahrungen mit dem Grabber.
Sehen Sie sich jede dieser Techniken an, um einen besseren Grabber zu bauen. Überlegen
Sie bei der Überprüfung, ob Ihr Grabber besser wäre, wenn Sie die beschriebene Technik verwenden würden, um Ihren Build zu ändern.

Beispiel für einen neu gestalteten Grabber, der die "doppelte" Technik zeigt. Die Struktur verfügt über doppelte Träger für erhöhte Steifigkeit, mit roten Pfeilen, die Drehpunkte anzeigen, und Teile für eine verbesserte Leistung beim Aufnehmen schwerer Objekte.

  • Technik: Doppelt
  • Erläuterung: Die Strahlen sind mindestens verdoppelt, so dass der Greifer steifer ist und sich beim Aufnehmen schwerer Gegenstände nicht verbiegt.
  • Änderungen am aktuellen Grabber:
    • Kürzere Länge und weniger Drehpunkte
    • Alle Balken sind verdoppelt und mit Stiften miteinander verbunden
    • Kragenwellen und Gummiwellenkragen werden als Drehpunkte verwendet (rote Pfeile zeigen, wo)
  • Hinzugefügte Teile:
    • 1x8 Strahl (Anzahl: 2)
    • 2x Breiter 2x2 Eckverbinder (Anzahl: 1)
    • 3x Pitch-Kunststoffwelle mit Kappe (Anzahl: 3)
    • 4x Pitch-Kunststoffwelle mit Kappe (Menge: 1)
    • Gummi-Wellenmanschette (Anzahl: 4)
    • 1x2 Steckerstift (Anzahl: 4)
  • Entfernte oder ersetzte Teile:
    • 2x Breiter 1x2 Versetzter Eckverbinder (Anzahl: 1)
    • 1x1 Steckerstift (Anzahl: 1)

Lehrer-Tipps-Symbol Lehrertipps - Die wechselnden Teile verstehen

Die Schüler sind möglicherweise verwirrt darüber, was ihnen die Abschnitte „Hinzugefügte Teile“ und „Entfernte oder ersetzte Teile“ für jede Änderung am Aufbau des Grabbers mitteilen.

„Teile hinzugefügt“ teilt den Schülern mit, welche zusätzlichen Teile sie aus dem Kit benötigen. Diese sind zusätzlich zu den benötigten Teilen, die für den ursprünglichen Build aufgeführt wurden. Wenn sie also mit einem dieser Teile begonnen haben, die im ursprünglichen Grabber-Build enthalten sind, und hier steht auch, dass sie ein zusätzliches Teil benötigen, dann brauchen sie zwei, um diesen Build abzuschließen.

„Entfernte oder ersetzte Teile“ teilt den Schülern mit, dass diese Teile in diesem Beispiel nicht mehr enthalten sind. Möglicherweise wurden sie einfach entfernt, weil sie nicht in dieses neue Design passten, oder sie wurden durch ein anderes Teil ersetzt, das für dieses Design sinnvoller war.

Die Lehrer-Toolbox am unteren Rand dieser Seite enthält die Stückliste jedes neuen Grabbers.

Beispiel eines neu gestalteten Grabbers, der die Offset-Center-Technik zeigt. Die roten Pfeile markieren, wo sich die Drehpunkte bewegt haben, um die Fähigkeit der Klaue zu beeinflussen, sich für die Aufgabe effektiv zu öffnen und zu schließen.

  • Technik: Offset-Center
  • Erklärung: Die Drehpunkte sind so positioniert, dass sie den Greifer nicht zu sehr oder zu wenig öffnen.
  • Änderungen am aktuellen Grabber:
    • Kürzere Länge und weniger Drehpunkte
    • Drehpunkte von der Mitte weg zu einem Ort, an dem sie am besten funktionieren (Rote Pfeile zeigen, wo)
  • Hinzugefügte Teile:
    • 2x Breiter 2x2 Eckverbinder (Anzahl: 1)
  • Entfernte oder ersetzte Teile:
    • 1x6 Strahl (Anzahl: 2)
    • 1x12 Strahl (Anzahl: 2)
    • 2x Breiter 1x2 Versetzter Eckverbinder (Anzahl: 1)
    • 1x1 Steckerstift (Anzahl: 7)

Beispiel für einen neu gestalteten Greifer mit Querträgertechnik. Die Struktur verfügt über verstärkte Drehpunkte mit zusätzlichen Trägern und Abstandshaltern (gekennzeichnet durch rote Pfeile) für erhöhte Steifigkeit, Stabilität und Festigkeit.

  • Technik: Querträger
  • Erklärung: Drehpunkte sind verstärkt, so dass sie stärker sind, was den Grabber steifer, stabiler und stärker macht.
  • Änderungen am aktuellen Grabber:
    • Kürzere Länge und weniger Drehpunkte
    • Die Träger mit zentralen Drehpunkten werden mit einem anderen Träger gleicher Größe und Abstandshaltern verstärkt (rote Pfeile zeigen Abstandshalter)
    • Hinzugefügte Balken erfordern längere Stifte
  • Hinzugefügte Teile:
    • 2x Breiter 2x2 Eckverbinder (Anzahl: 1)
    • 1x12 Strahl (Anzahl: 2)
    • 1x2 Steckerstift (Anzahl: 6)
    • 1/2x Abstandsabstand (Anzahl: 4)
  • Entfernte oder ersetzte Teile:
    • 1x6 Strahl (Anzahl: 2)
    • 1x8 Strahl (Anzahl: 2)
    • 2x Breiter 1x2 Versetzter Eckverbinder (Anzahl: 1)
    • 1x1 Steckerstift (Anzahl: 13)