पृष्ठभूमि

इस इकाई में, छात्र समस्याओं को हल करने के लिए एक निर्माण को संशोधित करेंगे और इसके प्रदर्शन के आसपास अवलोकन करेंगे।

VEX GO बिल्ड में क्या संशोधित किया जा सकता है?

इंजीनियर विभिन्न प्रकार की समस्याओं के समाधान विकसित करने के लिए विज्ञान और गणित के सिद्धांतों को लागू करते हैं। ऐसा करने का एक तरीका यह है कि निर्माण के विभिन्न घटकों में परिवर्तन करके प्रदर्शन में सुधार करने के लिए वर्तमान डिजाइनों में नवीनता लाई जाए।

ऐसे कई भाग हैं जिन्हें छात्र VEX GO बिल्ड में संशोधित कर सकते हैं:

संरचना उपप्रणाली- ये भाग रोबोट का "कंकाल" हैं जिनसे अन्य सभी भाग जुड़े हुए हैं। इस उपप्रणाली में VEX GO किट के सभी मुख्य संरचनात्मक घटक शामिल हैं। ये टुकड़े (बीम, प्लेट, कनेक्टर, स्टैंडऑफ और पिन) विभिन्न आकार और साइज में आते हैं। ये टुकड़े एक साथ जुड़कर रोबोट का फ्रेम बनाते हैं, जिसे आमतौर पर चेसिस कहा जाता है।
- गुरुत्वाकर्षण केंद्र - निर्माण का गुरुत्वाकर्षण केंद्र वह स्थान है जहां निर्माण का अधिकांश भार रहता है। एक स्थिर संरचना तब सर्वाधिक स्थिर होगी जब भार केन्द्रित होगा, हालांकि इंजीनियर कभी-कभी संरचना के प्रदर्शन को बदलने के लिए गुरुत्वाकर्षण के केन्द्र में संशोधन कर देते हैं।
मोशन सबसिस्टम- मोशन सबसिस्टम (गियर, पुली, पहिए, मोटर, रस्सियां, नॉब, शाफ्ट और शाफ्ट कॉलर) अधिकांश निर्माणों में संरचना सबसिस्टम के घटकों के साथ संयोजित होता है। यह मानव शरीर में कंकाल से जुड़ी मांसपेशी की तरह है। अधिकांश VEX GO मोशन पीस में एक वर्गाकार छेद का उपयोग किया जाता है, जो वर्गाकार VEX GO शाफ्ट पर फिट बैठता है।
- ड्राइवट्रेन- हालांकि कुछ बिल्ड बिना हिले-डुले अपना कार्य करते हैं, लेकिन एक बिल्ड को अक्सर एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाने की आवश्यकता होती है। विद्यार्थी आमतौर पर किसी निर्माण की गतिशीलता को सक्षम करने के लिए ड्राइवट्रेन नामक किसी प्रकार के पहिएदार घटक का उपयोग करते हैं।
स्प्रिंग कार में संशोधन का उदाहरण- छात्र प्रयोगशाला में स्प्रिंग कार में संशोधन का विकास और परीक्षण करेंगे। सुनिश्चित करें कि आपके पास परीक्षण के लिए पर्याप्त जगह है; किसी लंबे गलियारे या जिम के फर्श वाले क्षेत्र का उपयोग करें।

निम्नलिखित कुछ संशोधनों के उदाहरण हैं जिन्हें छात्र आजमा सकते हैं और सामान्य परिणाम:
- स्प्रिंग कार को रबर बैंड के साथ पिनों के ऊपर दोगुना कर दिया गया है।
  - कार का "स्प्रिंग" भाग स्प्रिंग कार की गति के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। जितना अधिक आप रबर बैंड को खींचेंगे, उतनी ही अधिक स्थितिज ऊर्जा संग्रहित होगी, और कार उतनी ही अधिक दूरी और तेजी से चलेगी। रबर बैंड की मोटाई भी दूरी को प्रभावित करती है, क्योंकि मोटे रबर बैंड को खींचना पतले रबर बैंड की तुलना में अधिक कठिन होता है। VEX GO किट के साथ आने वाले रबर बैंड सिलिकॉन से बने होते हैं, जो आपके इनटेक तंत्र को वस्तुओं को आसानी से पकड़ने में सक्षम बनाते हैं, लेकिन सिंथेटिक की तरह बढ़ाव के लिए बेहतर काम नहीं करते हैं। इसलिए, रबर बैंड को दोगुना करना कोई ऐसा संशोधन नहीं है जो अच्छी तरह से काम करता हो और इससे बुबर बैंड को नुकसान हो सकता है।
- पिनों पर दो रबर बैंड के साथ स्प्रिंग कार
  - चूंकि आप रबर बैंड को जितना अधिक खींचेंगे, कार उतनी ही अधिक दूर और तेज चलेगी, जैसा कि पिछले उदाहरण में बताया गया है, इसलिए विद्यार्थी किट से दोनों रबर बैंड का उपयोग करना चाह सकते हैं। यदि वे उनमें से दो को खींच रहे हैं, तो उन्हें दोगुना बल मिलना चाहिए, जिससे स्प्रिंग कार आगे बढ़ सके।
- स्प्रिंग कार जिसके आगे के पहिये नीले पहियों से बदल दिए गए हैं
  - यह संशोधन स्प्रिंग कार को अधिक दूर तक जाने में सक्षम बनाता है, क्योंकि पहिये चौड़े होने से कार की स्थिरता में सुधार होता है।

इंजीनियरिंग डिज़ाइन प्रक्रिया क्या है?

छात्र स्प्रिंग कार के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए उसमें संशोधन करने हेतु इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया (ईडीपी) का उपयोग करेंगे। ई.डी.पी. चरणों की एक श्रृंखला है जिसका उपयोग इंजीनियर समस्याओं का समाधान निकालने के लिए करते हैं। अक्सर, समाधान में एक ऐसे उत्पाद का डिजाइन शामिल होता है जो कुछ मानदंडों को पूरा करता हो या एक निश्चित कार्य को पूरा करता हो
ईडीपी को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: परिभाषित करें → समाधान विकसित करें → अनुकूलन करें।

इंजीनियरिंग समस्याओं को परिभाषित करने में सफलता के मानदंडों, बाधाओं या सीमाओं के संदर्भ में समस्या को यथासंभव स्पष्ट रूप से बताना शामिल है।
इंजीनियरिंग समस्याओं के लिए समाधान तैयार करने की प्रक्रिया कई अलग-अलग संभावित समाधानों को तैयार करने से शुरू होती है, फिर संभावित समाधानों का मूल्यांकन करके यह देखा जाता है कि कौन से समाधान समस्या के मानदंडों और बाधाओं को सर्वोत्तम रूप से पूरा करते हैं।
डिजाइन समाधान को अनुकूलित करने में एक ऐसी प्रक्रिया शामिल होती है जिसमें समाधानों का व्यवस्थित रूप से परीक्षण और परिशोधन किया जाता है तथा कम महत्वपूर्ण विशेषताओं को अधिक महत्वपूर्ण विशेषताओं के साथ प्रतिस्थापित करके अंतिम डिजाइन में सुधार किया जाता है।

ई.डी.पी. चक्रीय या पुनरावृत्तीय प्रकृति का होता है। यह किसी उत्पाद या प्रक्रिया को बनाने, परीक्षण करने, विश्लेषण करने और परिष्कृत करने की प्रक्रिया है। परीक्षण के परिणामों के आधार पर, नए संस्करण बनाए जाते हैं, और उनमें तब तक संशोधन किया जाता रहता है जब तक कि डिजाइन टीम परिणामों से संतुष्ट न हो जाए।

इस इकाई में, छात्र स्प्रिंग कार के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए उसमें संशोधन करने हेतु ई.डी.पी. का उपयोग करेंगे। प्रारंभिक निर्माण के बाद, समूह स्प्रिंग कार के डिजाइन में सुधार करने तथा प्रदर्शन बढ़ाने के लिए प्रश्न पूछेंगे। यह वही इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया है जो नेक्स्ट जनरेशन साइंस स्टैंडर्ड्स (एनजीएसएस) द्वारा कवर की गई है।

अच्छे अवलोकन अभ्यास क्या हैं?

वैज्ञानिक विधि और इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया दोनों में सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक परीक्षण है। परीक्षण चरण के दौरान अवलोकन करके डेटा एकत्र किए बिना वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को यह पता नहीं चल पाता कि वे अपने परिणामों में सफल हुए हैं या नहीं।

अवलोकन दो प्रकार के होते हैं:

प्राकृतिक अवलोकन: इस प्रकार में किसी वस्तु को बिना किसी हस्तक्षेप के उसकी प्राकृतिक अवस्था में देखा जाता है। इस प्रकार के अवलोकन में, वैज्ञानिक प्रयोग के दौरान किसी घटना के घटित होने की प्रतीक्षा करते हैं।
चरणबद्ध अवलोकन: इंजीनियर और वैज्ञानिक आमतौर पर अपनी परियोजनाओं को "क्या होगा अगर…इर्द-गिर्द घेरते हैं " सवाल। “इस निर्माण पर गुरुत्वाकर्षण का केंद्र क्या है?” “क्या होगा अगर मैं चेसिस पर बीम की लंबाई बदल दूं?” इस प्रकार के अवलोकन में परीक्षक हस्तक्षेप करता है और परिणाम का अवलोकन करता है। इस प्रकार के परीक्षण को कई बार देखा जा सकता है क्योंकि इसे पुनः बनाया जा सकता है।

चरणबद्ध अवलोकन करते समय कुछ दिशानिर्देशों का पालन करना आवश्यक है:

पहले से तय कर लें कि आप क्या देखना चाहते हैं यह कार्य इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया के नियोजन चरण में किया जाना चाहिए। यदि किसी समूह को यह पता नहीं है कि वह क्या जांच रहा है तो वह सफलता का निर्धारण नहीं कर सकता।
एक समय में केवल एक तत्व बदलें. अन्य सभी को समान रखा जाना चाहिए ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि परीक्षण किया जा रहा तत्व सफल है या नहीं।
अवलोकनों की आवश्यक संख्या पर निर्णय लें. समय, आपूर्ति और स्थान यह निर्धारित करने में कारक हो सकते हैं कि किसी परीक्षण को कितनी बार दोहराया जा सकता है।
अनुसूची बनाएं. यदि कई समूह एक ही स्थान पर परीक्षण कर रहे हैं तो समय-सारिणी यह सुनिश्चित करती है कि कोई भ्रम न हो और सभी को अपने निर्माण का परीक्षण करने का अवसर मिले।
अपने अवलोकनों को रिकॉर्ड करें ताकि अन्य लोग उनका उपयोग कर सकें. अपना डेटा रिकॉर्ड करते समय सटीक शब्दों और सटीक मापों का उपयोग करें।
कौन से उपकरण का उपयोग करना है, इसका निर्णय लें. परीक्षण करते समय इंजीनियर कई प्रकार के उपकरणों का उपयोग करते हैं।
- ये उपकरण अधिक सटीक एवं यथार्थ अवलोकन की अनुमति देते हैं:
  - शासकों
  - थर्मामीटर
  - तराजू
  - कैमरा

< पीछे लैब्स पर लौटें अगला >