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Mejorar el diseño del Grabber

Icono de la caja de herramientas del profesor Caja de herramientas para maestros : el propósito de esta sección

Las siguientes dos páginas permitirán a los estudiantes pensar en cómo cambiarían la construcción. En la primera página, se proporcionan ejemplos de mejoras (elevaciones dobles, reticulaciones y diferentes puntos de pivote) como introducciones a cómo el Grabber podría mejorarse estructural y funcionalmente.
Hacer esas mejoras requerirá piezas adicionales del Super Kit. Se proporciona una lista de piezas para cada diseño (Google / .docx / .pdf) dentro del Apéndice para que las piezas adicionales se puedan ensamblar antes de comenzar. Nota: El ejemplo de soporte transversal está construido con seis vigas de 1x12, pero el Super Kit solo incluye cuatro. Una solución a esto es aplicar la misma técnica pero con vigas más cortas (por ejemplo, vigas de 1x8) que no afectarán el diseño.

Permita que los estudiantes tengan tiempo para revisar las mejoras presentadas. Si el tiempo lo permite, podría facilitar una discusión en clase sobre estos diferentes tipos de mejoras, qué piezas del kit están involucradas y cómo estas mejoras podrían integrarse en sus compilaciones de Grabber.

La segunda página les pedirá que diseñen y planifiquen su Grabber mejorado respondiendo de forma independiente a las preguntas y dibujando en su cuaderno de ingeniería.

Las preguntas podrían usarse como una evaluación sumativa, como una tarea o una evaluación formativa, facilitando una discusión en clase y haciendo que los estudiantes reflexionen sobre las preguntas en su cuaderno de ingeniería. Haga clic en este enlace (Google / .docx / .pdf) para la rúbrica del cuaderno de ingeniería y en este enlace (Google / .docx / .pdf) para la rúbrica de colaboración.

Por supuesto, es probable que muchas de las ideas de los estudiantes para cambiar la construcción se basen en las mejoras de ejemplo y eso está bien. Esta es una introducción a la ingeniería y el diseño. Deben aplicar técnicas probadas y recomendadas como las de los ejemplos para desarrollar experiencia en soluciones comunes para la resolución de problemas estructurales. El éxito en este desafío no debe depender de si los estudiantes pueden ser creativos y/o innovadores, sino que deben centrarse en qué tan bien los estudiantes pueden planificar para realizar los cambios en la construcción.

Piensa en tu experiencia usando el Grabber.
Revise cada una de estas técnicas para construir un mejor Grabber.
A medida que revise cada uno, considere si su Grabber sería mejor si utilizara la técnica de ingeniería descrita para cambiar su construcción.

Ejemplo de un Grabber rediseñado que muestra la "" técnica   Doubled-up. La estructura cuenta con vigas dobles para mejorar la rigidez, con flechas rojas que indican los puntos de pivote, y piezas añadidas para mejorar el rendimiento al recoger objetos pesados.

  • Técnica: Doblado
  • Explicación: Las vigas están al menos dobladas para que el Grabber sea más rígido y no se doble al recoger objetos pesados.
  • Cambios en el Grabber actual:
    • Más corto en longitud y menos puntos de pivote
    • Todas las vigas están dobladas y conectadas entre sí con pines
    • Los ejes con collar y los collares de goma se utilizan como puntos de pivote (las flechas rojas muestran dónde)
  • Piezas añadidas:
    • Larguero 1x8 (Cantidad: 2)
    • 2x Conector de esquina ancho 2x2 (Cantidad: 1)
    • Eje con tapa de plástico 3x Pitch (Cantidad: 3)
    • 4x Eje con tapa de plástico de paso (Cantidad: 1)
    • Collar del eje de goma (Cantidad: 4)
    • Pin conector 1x2 (Cantidad: 4)
  • Piezas retiradas o reemplazadas:
    • 2x Conector de esquina offset 1x2 ancho (Cantidad: 1)
    • Pin conector 1x1 (Cantidad: 1)

Icono de consejos del profesor Consejos para maestros : comprender las partes cambiantes

Los estudiantes pueden estar confundidos acerca de lo que las secciones "Piezas añadidas" y "Piezas eliminadas o reemplazadas" les dicen para cada cambio en la compilación del Grabber.

"Piezas añadidas" le dice a los estudiantes qué piezas adicionales necesitarán del kit. Estos son adicionales a las piezas necesarias que se enumeraron para la construcción original. Entonces, si comenzaron con una de estas partes incluidas en la compilación original de Grabber y aquí también dice que necesitan una parte adicional, entonces necesitarán dos para completar esta compilación.

"Piezas eliminadas o reemplazadas" les dice a los estudiantes que estas piezas ya no están incluidas en esta compilación de ejemplo. Es posible que simplemente se hayan eliminado porque no encajaban en este nuevo diseño, o que hayan sido reemplazados por otra parte que tuviera más sentido para este diseño.

La Caja de herramientas del maestro en la parte inferior de esta página proporciona la lista de piezas de cada nuevo Grabber.

Ejemplo de un Grabber rediseñado que muestra la técnica del centro de desplazamiento. Las flechas rojas resaltan dónde se han movido los puntos de pivote para afectar la capacidad de la garra para abrirse y cerrarse de manera efectiva para la tarea.

  • Técnica: Offset-center
  • Explicación: Los puntos de pivote se colocan donde no hacen que el Grabber se abra demasiado o demasiado poco.
  • Cambios en el Grabber actual:
    • Más corto en longitud y menos puntos de pivote
    • Los puntos de pivote se alejan del centro a un lugar donde funcionan mejor (las flechas rojas muestran dónde)
  • Piezas añadidas:
    • 2x Conector de esquina ancho 2x2 (Cantidad: 1)
  • Piezas retiradas o reemplazadas:
    • Viga 1x6 (Cantidad: 2)
    • Viga 1x12 (Cantidad: 2)
    • 2x Conector de esquina offset 1x2 ancho (Cantidad: 1)
    • Pin conector 1x1 (Cantidad: 7)

Ejemplo de Grabber rediseñado que muestra la técnica de soporte cruzado. La estructura cuenta con puntos de pivote reforzados con vigas y separadores adicionales (indicados por flechas rojas) para mejorar la rigidez, la estabilidad y la resistencia.

  • Técnica: Soporte cruzado
  • Explicación: Los puntos de pivote se refuerzan para que sean más fuertes, lo que hace que el Grabber sea más rígido, estable y fuerte.
  • Cambios en el Grabber actual:
    • Más corto en longitud y menos puntos de pivote
    • Las vigas con puntos de pivote centrales se refuerzan con otra viga del mismo tamaño y separadores (las flechas rojas muestran separadores)
    • Las vigas añadidas requieren pasadores más largos
  • Piezas añadidas:
    • 2x Conector de esquina ancho 2x2 (Cantidad: 1)
    • Viga 1x12 (Cantidad: 2)
    • Pasador de conector 1x2 (Cantidad: 6)
    • 1/2x Pitch Standoff (Cantidad: 4)
  • Piezas retiradas o reemplazadas:
    • Viga 1x6 (Cantidad: 2)
    • Larguero 1x8 (Cantidad: 2)
    • 2x Conector de esquina offset 1x2 ancho (Cantidad: 1)
    • Pin conector 1x1 (Cantidad: 13)