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科学、技术、工程和数学实验室
抓取器

教师工具箱图标 教师工具箱 - 本节的目的

本应用部分将通过分析剪式举升机帮助学生了解如何在现实世界中使用连杆转换运动。 本页上的问题可以通过促进课堂讨论或单独让学生在工程笔记本上写下他们的想法来作为小组进行探索。 这可以用作总结性评估,例如家庭作业或课堂形成性评估。 单击此链接 (Google / .docx / .pdf) 获取工程笔记本评分标准,点击此链接 (Google / .docx / .pdf) 获取协作评分标准。 激励讨论部分提供了一些问题,让学生思考剪式举升机或连杆一般在什么情况下有用。

叉车 - 2
剪叉式升降机用于施工

到达天空!

抓取器和剪式举升机是非常相似的设备。 剪式举升机用于许多不同的行业。 它们允许工人在完成工作时达到各种不同的高度。 此外,剪叉式升降机提供了一个移动且稳定的平台来完成工作。 它们经常用来代替梯子或脚手架。 他们的移动性以及稳定性和安全性创造了一个更安全、更高效的工作环境。

以下一些职业经常使用剪式举升机:

  • 建筑工人

  • 电工

  • 木匠

  • 仓库工人

  • 力学

激发讨论图标 激发讨论

剪叉式升降机在大多数大城市和建筑工地随处可见,有助于使工作环境更加稳定、安全。 提示学生讨论剪式举升机的用途。

问: 与梯子相比,使用剪叉式升降机有什么好处?
A: 即使有风或轻微晃动等外部因素,剪式举升机通常可以延伸得更远并且保持更稳定。 梯子还需要一个可以依靠的结构,而剪叉式升降机可以在空中垂直上升,而不依赖于附近的另一个结构。 当修复电源线或其他可能隔离感兴趣区域的情况时,这会很有帮助。 梯子通常一次只能支撑一个人,而剪叉式升降机通常在顶部有一个平台,可以同时支撑多人。

Q: 连杆可用于创建抓取器或剪式升降机等机构,它们可以垂直(向上笔直)或水平(向外)延伸。 是否有其他类型的连杆可以使机构或机器人移动?
答: 是。 一个可能的答案是四连杆机构,它允许机器人以升降电梯的方式升高和降低手臂或其他设备。

问: 如果添加更多链接以使其延长时间,Grabber 会发生什么情况?
A: 抓取器可以延伸更长的距离,但由于添加了额外的部分,也需要更大的力才能延伸。 添加的链接(梁)越多,而不加强设计的其余部分,它也可能变得越来越不稳定。 如果添加更多梁,可能还需要添加更多 1x1 连接器引脚以帮助加固结构。 另一种选择可能是使用更坚固的材料,例如钢。

Q: 剪式连杆机构不仅用于起重。 它们还通常用于在空间上延伸或在空间侧面缩回其紧凑形式。 您可能在哪里见过使用剪刀连杆来延伸空间?
A: 最好的例子是剪刀门,用于保持紧凑,同时也能够在空间上延伸。 一些最常见的看到剪刀门的地方是有动物或幼儿的家中的楼梯顶部、作为额外安全措施的店面、机场或旧电梯中。

扩展你的学习图标 扩展你的学习

要扩展此活动,请尝试以下操作:

  • 让学生分组,在网上查找正在使用的剪叉式升降机的图片,然后创作这些简单机器的拼贴画。 学生可以用它所使用的专业来标记每个示例。

  • 这项活动的另一个选择是用不同的材料(例如纸板)建造剪式升降机。 切出矩形的薄纸板,并使用图钉或图钉作为连接件(如 1x1 连接器引脚)以与抓取器相同的设计将它们连接起来。 尝试不同尺寸的矩形纸板。 指导学生通过比较和对比工程笔记本中的材料来反思不同的设计。