배경

디자이너와 엔지니어는 매일 문제를 해결하는 솔루션을 만들어냅니다. 이 Helping Hand 단원에서 학생들은 도구와 메커니즘을 사용하여 실제 문제를 해결하고 일상생활에서 작업을 더 쉽게 만드는 방법을 알아봅니다. 그들은 적응 발톱의 그리퍼를 제작, 시험하고 수정할 것입니다.

메커니즘이란 무엇인가?

메커니즘은 어떤 일을 하기 위한 장치이며, 사람이 작업을 완료하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 풀리, 레버, 연필 깎이만큼 간단할 수도 있습니다. 기계 장치는 완전 자동화된 조립 라인만큼 복잡할 수도 있습니다.

적응 발톱은 메커니즘입니다. 사람이 물건을 잡을 때 손이 닿는 범위를 넓히는 데 사용되는 손에 잡히는 기계 도구입니다. 이것은 팔을 뻗은 것처럼 작용하여 몸을 굽히거나 구부리지 않고도 땅에 떨어진 물건을 집어 올릴 수 있게 해줍니다. 또한 높은 곳에 있는 물건을 꺼내거나 잡는 데 도움이 될 수 있으며, 접근하기 어려운 곳도 잡을 수 있습니다.

메커니즘은 어떻게 현실 세계의 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있을까?

적응이란 사물이나 종이 환경에 더 적합하게 만드는 것을 말합니다. 사람들은 제한된 이동성과 같은 현실적인 문제를 해결하거나 부상을 예방하기 위해 기계적 적응을 활용할 수 있습니다.

리치 익스텐더는 현실 세계의 문제를 해결하는 데 널리 사용되는 메커니즘의 한 예입니다. 리치 익스텐더는 쓰레기 수거 서비스에서 구부리지 않고도 땅에 떨어진 쓰레기를 집어 올리는 데 사용됩니다. 또한 장애인과 노인의 접근성을 높이거나 부상을 예방하는 데에도 사용됩니다. 사람들은 특별한 목적에 맞춰 특별히 적합한 형태를 만들 수도 있습니다.

학생들은 연필 깎이, 세차기, 손 도구, 범위 확장기 등 실제 세계에서 본 적이 있거나 경험한 메커니즘에 대해 논의합니다. 그들은 이러한 메커니즘이 보조 생활 시설에서 사람들을 돕는 데 어떻게 사용되는지, 그리고 제조업에서 작업을 완료하는 데 어떻게 사용되는지 소개받을 것입니다.

학생들은 제한된 이동성으로 물건을 집어 올리는 실제 문제를 해결하기 위해 적응형 발톱을 만들고 테스트합니다. 그들은 또한 사용성을 "적응"하거나 수정하기 위해 그리퍼를 설계할 것입니다.

그리퍼란 무엇인가요?

그리퍼는 물건을 잡는 도구, 즉 물건을 잡고 잡기 쉽게 해주는 도구입니다. 적응형 발톱 끝의 그리퍼는 장치의 "손"으로 생각할 수 있습니다. 이 도구의 기능은 물건을 잡아서 고정하는 것이므로, 사용자는 손잡이를 꽉 잡을 필요가 없습니다.

일부 그리퍼에는 둥근 물체를 더 쉽게 잡을 수 있도록 흡입 컵이 장착되어 있고, 또 다른 그리퍼에는 가벼운 금속 물체를 모으기 위한 작은 자석이 장착되어 있습니다. 2번째 실험에서 학생들은 특정 물체를 잡고 잡을 수 있도록 적응형 발톱의 그리퍼를 수정하여 설계하고 테스트합니다. 그들은 적응형 발톱을 수정해 특정 물건을 집는 데 더 적합하게 만들 것입니다.

VEX GO 조각

다음 VEX GO 조각은 적응 발톱 빌드의 필수 부분입니다. VEX GO 포스터는 모든 VEX GO 부품을 설명하고 빌드에서의 기능에 따라 구성했습니다.

보와 판

대부분의 건축물의 구조적 기초를 만드는 데 보와 판이 사용됩니다. 이것은 너비와 길이가 다양한 평평한 조각입니다. 보나 판의 너비와 길이는 해당 조각에 있는 구멍의 수로 측정할 수 있습니다. 학생들은 건물을 짓기 시작하면서 보(구멍 1개 너비)는 큰 보(구멍 2개 너비)나 판(구멍 3개 이상 너비)만큼 안정적이지 않다는 것을 배우게 됩니다.

4개의 각도 빔을 포함하여 여러 개의 고유한 빔이 있습니다. 이러한 빔은 45도 또는 90도 각도를 생성합니다. 다른 독특한 빔으로는 샤프트에 맞는 구멍이 하나 있고 빔을 회전시킬 수 있으며, 표준 연결을 위한 추가 구멍이 있는 Blue Thin Beam이 있습니다. 핑크 슬롯 빔은 빌드에서 고무줄이나 로프를 고정하는 데 사용할 수 있습니다.

샤프트 및 샤프트 칼라

VEX GO 샤프트는 주로 조립품의 회전이나 회전을 가능하게 하는 축으로 사용되는 사각형 막대입니다. 이 정사각형 모양 덕분에 샤프트를 모터의 정사각형 소켓이나 기어, 휠, 풀리의 중앙에 맞춰 넣을 수 있습니다. 샤프트가 자유롭게 회전하고 조립체에서 미끄러져 나오지 않도록 샤프트를 제자리에 고정해야 합니다. 캡드 샤프트의 윗부분은 샤프트를 제자리에 고정합니다. 다음 샤프트에는 샤프트 칼라를 사용해야 합니다: 레드 샤프트, 그린 샤프트, 플레인 샤프트.

독특한 조각들

스페이서는 부품 사이에 공간을 추가하거나 샤프트의 칼라로 사용할 수 있습니다. 스페이서는 특히 빌드 과정에서 부품이 자유롭게 움직일 수 있는 공간을 만드는 데 유용합니다.

고무줄은 VEX GO 빌드에서 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 전력을 생성하거나 풀리를 연결하는 데 사용됩니다. 고무줄을 여러 길이로 늘리면 구조물에 다양한 양의 잠재 에너지가 발생하고, 이 잠재 에너지는 구조물의 일부에 동력을 공급하는 운동 에너지로 변환될 수 있습니다.

짧은 로프와 긴 로프는 VEX GO 빌드에서 다양한 용도로 활용할 수 있는 다목적 부품입니다. 특히, 부품을 부착하거나 빌드 내에서 에너지 전달을 용이하게 하는 데 사용할 수 있습니다.