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Melhorar o design do Grabber

Ícone da Caixa de Ferramentas do Professor Caixa de Ferramentas do Professor - O Propósito desta Seção

As próximas duas páginas permitirão que os alunos pensem em como mudariam a compilação. Na primeira página, exemplos de aprimoramentos (elevações dobradas, reticulações e diferentes pontos de articulação) são fornecidos como introduções de como o Grabber poderia ser estrutural e funcionalmente melhorado.
Fazer essas melhorias exigirá peças extras do Super Kit. Uma lista de peças para cada projeto (Google / .docx / .pdf) é fornecida no Apêndice para que as peças adicionais possam ser montadas antes do início. Nota: O exemplo de suporte cruzado é construído com seis vigas 1x12, mas o Super Kit inclui apenas quatro. Uma solução para isso é aplicar a mesma técnica, mas com vigas mais curtas (por exemplo, vigas 1x8), o que não afetará o projeto.

Permita que os alunos tenham tempo para revisar as melhorias apresentadas. Se o tempo permitir, você pode facilitar uma discussão em classe sobre esses diferentes tipos de aprimoramentos, quais partes do kit estão envolvidas e como esses aprimoramentos podem ser integrados em suas compilações do Grabber.

A segunda página pedirá que eles projetem e planeiem o seu Grabber melhorado, respondendo de forma independente a perguntas e esboçando no seu caderno de engenharia.

As perguntas podem ser usadas como uma avaliação somativa, como uma tarefa de casa ou uma avaliação formativa, facilitando uma discussão em sala de aula e fazendo com que os alunos reflitam sobre as perguntas em seu caderno de engenharia. Clique neste link (Google / .docx / .pdf) para a rubrica do bloco de anotações de engenharia e neste link (Google / .docx / .pdf) para a rubrica de colaboração.

É claro que muitas das ideias dos alunos para alterar a compilação provavelmente serão informadas pelos aprimoramentos de exemplo, e tudo bem. Esta é uma introdução à engenharia e ao design. Eles devem aplicar técnicas testadas e recomendadas como as dos exemplos para construir experiência em soluções comuns para a resolução de problemas estruturais. O sucesso neste desafio não deve depender se os alunos podem ser criativos e/ou inovadores, mas sim se concentrar em quão bem os alunos são capazes de planejar fazer as mudanças na construção.

Pense na sua experiência com o Grabber.
Revise cada uma dessas técnicas para construir um Grabber melhor.
Ao analisar cada um, considere se o seu Grabber seria melhor se você usasse a técnica de engenharia descrita para alterar sua construção.

Exemplo de um Grabber redesenhado mostrando a "" técnica   Doubled-up. A estrutura apresenta vigas duplas para maior rigidez, com setas vermelhas indicando pontos de articulação e peças adicionadas para melhor desempenho na captação de objetos pesados.

  • Técnica: Dobrado
  • Explicação: As vigas são pelo menos dobradas para que o Grabber fique mais rígido e não se dobre ao pegar objetos pesados.
  • Alterações ao Grabber atual:
    • Menor comprimento e menos pontos de articulação
    • Todas as vigas são dobradas e conectadas entre si com pinos
    • Eixos com colar e colares de borracha são usados como pontos de articulação (setas vermelhas mostram onde)
  • Peças adicionadas:
    • Viga 1x8 (Quantidade: 2)
    • 2x Conector de Canto Largo 2x2 (Quantidade: 1)
    • 3x Eixo Coberto de Plástico de Passo (Quantidade: 3)
    • 4x Eixo Coberto de Plástico de Passo (Quantidade: 1)
    • Colar de Eixo de Borracha (Quantidade: 4)
    • Pino do conector 1x2 (Quantidade: 4)
  • Peças removidas ou substituídas:
    • 2x Wide 1x2 Offset Corner Connector (Quantidade: 1)
    • Pino do conector 1x1 (Quantidade: 1)

Ícone Dicas para Professores Dicas para Professores - Compreendendo as Mudanças de Peças

Os alunos podem ficar confusos sobre o que as seções "Peças adicionadas" e "Peças removidas ou substituídas" estão dizendo a eles para cada alteração na compilação do Grabber.

"Peças adicionadas" informa aos alunos quais peças adicionais eles precisarão do kit. Estes são adicionais às Peças Necessárias que foram listadas para a construção original. Então, se eles começaram com uma dessas peças incluídas na compilação original do Grabber e aqui também diz que eles precisam de uma peça adicional, então eles precisarão de duas para concluir esta compilação.

"Peças removidas ou substituídas" informa aos alunos que essas peças não estão mais incluídas neste exemplo de compilação. Eles podem ter sido simplesmente removidos porque não se encaixavam neste novo design, ou podem ter sido substituídos por outra peça que fazia mais sentido para este design.

A Caixa de Ferramentas do Professor na parte inferior desta página fornece a lista de peças de cada novo Capturador.

Exemplo de um Grabber redesenhado mostrando a técnica offset-center. As setas vermelhas destacam onde os pontos de pivô se moveram para afetar a capacidade da garra de abrir e fechar efetivamente para a tarefa.

  • Técnica: Offset-center
  • Explicação: Os pontos de pivô estão posicionados onde eles não fazem o Grabber abrir muito ou muito pouco.
  • Alterações ao Grabber atual:
    • Menor comprimento e menos pontos de articulação
    • Pivô aponta para longe do centro para um local onde eles funcionam melhor (setas vermelhas mostram onde)
  • Peças adicionadas:
    • 2x Conector de Canto Largo 2x2 (Quantidade: 1)
  • Peças removidas ou substituídas:
    • Viga 1x6 (Quantidade: 2)
    • Viga 1x12 (Quantidade: 2)
    • 2x Wide 1x2 Offset Corner Connector (Quantidade: 1)
    • Pino do conector 1x1 (Quantidade: 7)

Exemplo de Grabber redesenhado mostrando a técnica de suporte cruzado. A estrutura apresenta pontos de articulação reforçados com vigas e espaçadores adicionais (indicados por setas vermelhas) para maior rigidez, estabilidade e resistência.

  • Técnica: Cross-support
  • Explicação: Os pontos de pivô são reforçados para que fiquem mais fortes, o que torna o Agarrador mais rígido, estável e forte.
  • Alterações ao Grabber atual:
    • Menor comprimento e menos pontos de articulação
    • As vigas com pontos de pivô central são reforçadas usando outra viga do mesmo tamanho e espaçadores (setas vermelhas mostram espaçadores)
    • Vigas adicionadas requerem pinos mais longos
  • Peças adicionadas:
    • 2x Conector de Canto Largo 2x2 (Quantidade: 1)
    • Viga 1x12 (Quantidade: 2)
    • Pino do conector 1x2 (Quantidade: 6)
    • 1/2x Pitch Standoff (Quantidade: 4)
  • Peças removidas ou substituídas:
    • Viga 1x6 (Quantidade: 2)
    • Viga 1x8 (Quantidade: 2)
    • 2x Wide 1x2 Offset Corner Connector (Quantidade: 1)
    • Pino do conector 1x1 (Quantidade: 13)