Achtergrond

Ontwerpers en ingenieurs creëren oplossingen voor dagelijkse problemen. In deze Helping Hand Unit onderzoeken leerlingen hoe gereedschappen en mechanismen worden gebruikt om authentieke problemen op te lossen en zo taken in het dagelijks leven gemakkelijker te maken. Ze gaan de grijper van de Adaptatieklauw bouwen, testen en aanpassen.

Wat is een mechanisme?

Een mechanisme is een hulpmiddel waarmee iets gedaan kan worden en dat iemand kan helpen een taak uit te voeren. Dit kan iets simpels zijn als een katrol, hefboom of puntenslijper. Mechanismen kunnen ook zo complex zijn als een volledig geautomatiseerde assemblagelijn.

De aanpassingsklauw is een mechanisme. Het is een mechanisch handgereedschap waarmee men het bereik van voorwerpen kan vergroten. Het werkt als een verlengstuk van uw arm, waardoor u naar beneden kunt reiken en dingen van de grond kunt oppakken zonder dat u hoeft te bukken of hurken. Het kan ook helpen bij het pakken en vasthouden van spullen op hoge plaatsen, maar ook op plekken die moeilijk bereikbaar zijn.

Hoe kunnen mechanismen helpen bij het oplossen van echte problemen?

Een aanpassing is iets dat een object of soort beter geschikt maakt voor zijn omgeving. Mensen kunnen mechanische aanpassingen gebruiken om echte problemen op te lossen, zoals beperkte mobiliteit, of om letsel te voorkomen.

Reikwijdtevergroters zijn een voorbeeld van een veelgebruikt mechanisme dat een reëel probleem oplost. Zwerfvuilophaaldiensten gebruiken verlengstukken om zwerfvuil van de grond te kunnen oppakken zonder dat u hoeft te bukken. Ze worden ook gebruikt om gehandicapten en ouderen toegankelijker te maken, of om letsel te voorkomen. Mensen kunnen speciaal aangepaste vormen bouwen voor speciale doeleinden.

Studenten bespreken mechanismen die ze in de echte wereld hebben gezien of ervaren, zoals puntenslijpers, autowasstraten, handgereedschap en verlengstukken. Ze maken kennis met de manier waarop deze mechanismen worden gebruikt in verzorgingshuizen om mensen te helpen, en in de productie om taken uit te voeren.

Studenten bouwen en testen een aanpassingsklauw om het authentieke probleem op te lossen van het oppakken van voorwerpen met een beperkte mobiliteit. Ze zullen ook een grijper ontwerpen om de bruikbaarheid ervan aan te passen of te wijzigen.

Wat is een Gripper?

Een grijper is iets dat dingen vastgrijpt of het makkelijker maakt om dingen vast te pakken en vast te houden. De grijper aan het uiteinde van de Adaptatieklauw kan worden beschouwd als de ‘hand’ van het mechanisme. De functie hiervan is om een voorwerp vast te pakken en vast te houden, waardoor de gebruiker de handgreep niet stevig vast hoeft te houden.

Sommige grijpers zijn uitgerust met zuignappen om ronde voorwerpen gemakkelijker vast te houden, terwijl andere kleine magneten hebben om lichte metalen voorwerpen vast te pakken. In Lab 2 ontwerpen en testen studenten aanpassingen aan de grijper van de Adaptation Claw, zodat deze specifieke objecten kan grijpen en vasthouden. Ze zullen hun Adaptieve Klauw aanpassen zodat deze beter geschikt is om bepaalde objecten op te pakken.

VEX GO-stukken

De volgende VEX GO-onderdelen zijn essentiële onderdelen van de Adaptation Claw-build. De VEX GO-poster illustreert alle VEX GO-onderdelen en organiseert ze volgens hun functie in een bouwwerk.

Balken en platen

Balken en platen vormen de structurele basis van de meeste bouwwerken. Dit zijn platte stukken met verschillende breedtes en lengtes. De breedte en lengte van een balk of plaat kunnen worden gemeten aan de hand van het aantal gaten in het stuk. Studenten komen er tijdens het bouwen achter dat balken (met 1 gat breed) niet zo stabiel zijn als grote balken (met 2 gaten breed) of platen (met 3 of meer gaten breed).

Er zijn verschillende unieke balken, waaronder vier hoekbalken. Deze balken creëren hoeken van 45 of 90 graden. Andere unieke balken zijn onder meer de Blue Thin Beam. Deze heeft één gat waar een as in past en waardoor de balk kan draaien, en extra gaten voor standaardverbindingen. De roze sleufbalk kan worden gebruikt om het elastiek of touwen in een bouwwerk vast te zetten.

Assen en schachtkragen

VEX GO-assen zijn vierkante staven die voornamelijk worden gebruikt als assen om constructies te laten draaien of roteren. Door de vierkante vorm passen de assen in een vierkante bus in de motor of in het midden van tandwielen, wielen en katrollen. Assen moeten op hun plaats worden gehouden, zodat ze vrij kunnen draaien en niet uit de constructie kunnen glijden. De bovenkant van de Capped Shaft houdt de schacht op zijn plaats. Een Shaft Collar moet gebruikt worden bij de volgende shafts: Red Shaft, Green Shaft en Plain Shaft.

Unieke stukken

Afstandhouders kunnen worden gebruikt om ruimte tussen onderdelen te creëren of als kraag voor een as. Afstandhouders zijn vooral handig als u ruimte wilt maken voor een onderdeel dat vrij kan bewegen tijdens een bouwproject.

Het elastiek wordt op verschillende manieren gebruikt in VEX GO-bouwwerken, bijvoorbeeld om kracht op te wekken of om katrollen aan elkaar te koppelen. Door het elastiek tot verschillende lengtes uit te rekken, krijgt het bouwwerk verschillende hoeveelheden potentiële energie. Deze energie kan worden omgezet in kinetische energie om een deel van het bouwwerk van stroom te voorzien.

Het korte touw en het lange touw zijn multifunctionele onderdelen die op veel verschillende manieren gebruikt kunnen worden bij VEX GO-constructies. Ze kunnen met name worden gebruikt om onderdelen aan elkaar te bevestigen of om de overdracht van energie binnen een bouwwerk te vergemakkelijken.