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STEM ラボ
速度の変化

教師ポータル

教師用ツールボックスのアイコン 教師用ツールボックス - このセクションの目的

この「応用」セクションは、ロボットの速度設定が自動運転車、アダプティブ クルーズ コントロール、エレベーターなどの日常体験にどのように結びついているかを学生が理解するのに役立ちます。 このセクションでは、速度を変更することが有益な状況をいくつか特定するよう生徒に依頼することから始めます。 学生は、物体の速度が変化するということが何を意味するかについて、いくつかの誤解を持っているかもしれません。 生徒の答えを教室にリストアップして、読んだ後に参照できるようにします。 「適用」セクションでは、VEX Robotics コンテストでロボットの速度設定をどのように使用できるかについても説明します。

これらの適用ページは、クラスとして処理できます。

  • 一緒に応募ページ「車両の速度について」をお読みください。

  • このトピックに関するクラスのディスカッションを促進します。

  • 一緒に「競技用ロボットの速度の変更」のページをお読みください。

  • このトピックに関するクラスのディスカッションを促進します。

授業中または宿題として時間がある場合は、「学習の延長」セクションで、生徒にロボット工学が生涯を通じてどのように使用されるかについて考えてもらうための他のオプションが提供されます。

クルーズコントロール
前方の物体を感知して減速または加速する車両

アダプティブクルーズコントロール

特に今日のロボットや自動車は、多くの自動化された動作を実行する機能を備えています。 一部の車は駐車でき、自分で運転することもできます。 多くの新しい車両や自動運転車にはアダプティブ クルーズ コントロール (ACC) が搭載されています。 この機能は、車両を特定の速度に設定し、センサーを使用して、車両の前にある物体に応じて車両を減速するか加速するかを決定します。 これはどのように役立ちますか? 物体が速く動くほど、その運動量またはエネルギーは大きくなります。 したがって、他の車と同様に物体に衝突すると危険です。 高速道路を運転していて、ACC を時速 100 マイルに設定しているとします。 車は速度を変更する必要があるまで、時速 100 マイルで走行します。 前の車が急ブレーキをかけた場合、車は前の車が減速していることを感知し、衝突しないように速度を落とします。 前の車がスピードを上げると、あなたの車もスピードを上げます。 道路が坂道を上り始めると、設定した時速 100 マイルを維持するために車は速度を上げます。

エレベーターも、適切に機能するために速度を変更する必要があるロボットの例です。 エレベーターに足を踏み入れると、すぐに最大速度で上昇または下降し始めることを想像できますか? きっと倒れてしまうでしょう! エレベーターは乗客の安全を確保するために、低速で開始および終了する必要があります。

学習を拡張するアイコン 学習を拡張する - 毎日の速度の変化

安全性を確保したりパフォーマンスを最大化するために、自ら速度を変更したり、速度を変更する機能を備えたロボットや日用品が数多くあります。 速度を変化させるさまざまなロボットについて生徒に考えさせるには、速度を変化させると思われる 5 つのロボットまたはオブジェクトについてブレインストーミングしてもらいます。 5 つを決めたら、速度を変更するかどうかを確認できるように、生徒に 5 つの選択肢を調べてもらいます。 例としては、ヘアドライヤー、調理用ミキサー、自転車、自動掃除機、自動で開くドアなどが挙げられますが、これらに限定されません。 学生は自分の発見をクラスで共有する準備ができている必要があり、その発見をエンジニアリング ノートに書くことができます。