การออกแบบหุ่นยนต์ที่มีเสถียรภาพเพื่อการแข่งขัน
กล่องเครื่องมือสำหรับครู
-
วัตถุประสงค์ของหน้านี้
หน้านี้จะช่วยให้นักเรียนเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้าง ความเสถียร และหุ่นยนต์แข่งขัน ก่อนที่จะอ่านหน้านี้ ให้ให้เด็กๆ ระดมความคิดเกี่ยวกับคุณสมบัติและส่วนต่างๆ ของหุ่นยนต์ที่เกี่ยวข้องกับความเสถียร และเขียนแนวคิดเหล่านี้ลงในสมุดบันทึกวิศวกรรมของพวกเขา เมื่อนักเรียนเขียนความคิดของตนลงไปแล้ว ให้อ่านหน้านี้ทั้งชั้นเรียน
ความสำคัญของเสถียรภาพกับหุ่นยนต์แข่งขัน
หุ่นยนต์แข่งขันเป็นวัตถุเคลื่อนที่ซึ่งจะต้องมีความสามารถในการยืดขยาย ยก และเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วโดยไม่ล้มคว่ำ ตามกฎแล้ว ทีมต่างๆ จะไม่ได้รับอนุญาตให้สัมผัสหุ่นยนต์ของตนหลังจากการแข่งขันเริ่มขึ้น ดังนั้น การพิจารณาเรื่องความเสถียรจึงเป็นสิ่งสำคัญเมื่อออกแบบหุ่นยนต์แข่งขัน หากหุ่นยนต์พลิกคว่ำและไม่สามารถลุกขึ้นมาได้ ทีมนั้นก็อาจจะแพ้การแข่งขันก็ได้
ทีมจะต้องพิจารณาคุณลักษณะของหุ่นยนต์ที่เกี่ยวข้องกับความเสถียร:
- จุดศูนย์ถ่วง
- การวางตำแหน่งล้อ
- การลากจูง
- ความเร็ว
- ความแข็งแกร่ง
- ความสูง
- ความกว้าง
ถือเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่จะวางแผนและร่างแบบการออกแบบของคุณในสมุดบันทึกวิศวกรรมก่อนที่จะสร้างหุ่นยนต์ เนื่องจากมีแนวโน้มว่าจะต้องทำซ้ำหลายครั้งเพื่อค้นหาการออกแบบที่เหมาะที่สุด
กล่องเครื่องมือสำหรับครู
-
การแลกเปลี่ยน
นักศึกษาที่ออกแบบและวางแผนการแข่งขันหุ่นยนต์ควรตระหนักว่าต้องมีการแลกเปลี่ยนระหว่างความเร็วและความเสถียร ถามนักเรียนว่าพวกเขาจะวางแผนรับมือการแลกเปลี่ยนนี้อย่างไร นักเรียนควรวางแผนลดความเร็วอย่างน้อยเมื่อเลี้ยวอย่างกะทันหัน (เกี่ยวข้องกับแรงดึง) หรือเมื่อยืดแขนกลของหุ่นยนต์ (เกี่ยวข้องกับจุดศูนย์ถ่วง)
ขยายการเรียนรู้ของคุณ
-
การเลือกระบบส่งกำลังที่มั่นคง
เพื่อขยายกิจกรรมนี้ ให้ขอให้นักเรียนดูเกมของปีนี้โดยคลิก ลิงก์นี้ ต่อไปให้ผู้เรียนอ่าน วิธีการเลือกระบบส่งกำลังสำหรับหุ่นยนต์แข่งขัน ขอให้พวกเขาหารือและพิจารณาว่าการออกแบบใดจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับเกมของปีนี้หากพวกเขาพิจารณาแค่เรื่องความเร็วเท่านั้น จากนั้นถามพวกเขาว่าการออกแบบแบบใดจะมีประสิทธิภาพสูงสุดหากพวกเขาพิจารณาเฉพาะความเสถียรเท่านั้น คุณยังสามารถถามได้ว่าพวกเขาจะเลือกระบบส่งกำลังแบบใด และทำไม นักเรียนควรพิจารณาการแลกเปลี่ยนระหว่างความเร็วและความเสถียรก่อนที่จะสรุปความคิดของตนในสมุดบันทึกวิศวกรรม