science >> Wetenschap >  >> Fysica

Simple Robotic Arm & Hand Science Projects

Eenvoudige elektrische, mechanische, wiskundige en computationele experimenten kunnen worden uitgevoerd met behulp van robotarmen en -handen. Je kunt een robotarm bezitten voor gebruik in schoolwetenschappelijke projecten voor slechts $ 50. Met precisieregelaars, een draaihoek van 300 graden van de arm, bewegingen van de grijper en de pols, is het de investering waard.
Bouw een robotarm en handbeweging

Koop een robotarmset en laat uw studenten de componenten zien en gereedschappen die nodig zijn om het eindproduct te maken. Vraag hen de instructies te bestuderen en vraag een paar vrijwilligers om de klas te laten zien wat er speelt bij het opzetten van een robotarm door de instructies voor te lezen. Help een ander klein team om de arm vanaf nul te bouwen. Leg uit waar de verschillende componenten voor zijn en wat ze doen in de gerede robotarm. Als je je wilt specialiseren in biologie en engineering, probeer dan elk robotonderdeel te beschrijven alsof het een lichaamsdeel is, omdat beide verbonden zijn op het gebied van biomechanica. De draden kunnen bijvoorbeeld de bloedvaten zijn die de energie naar de grabber of hand transporteren.
Vergelijk Robot met Human

Een eenvoudige vergelijking tussen de robot en de arm /hand van het kind kan een groter niveau inspireren van inzicht in het belang van hun lichaam en de relevantie van computermodellen en protheses. Vraag elk kind om de verschillen in een tabel te schrijven met de koppen 'robot' en 'menselijk'. Zoek naar vergelijkingen zoals koud metaal versus een warme huid, op batterijen of energie uit voedsel of grijper versus hand en vingers. Vraag de kinderen om ook de overeenkomsten te vermelden die ze waarnemen, vooral wanneer de arm in werking is. Vanzelfsprekend is het detailniveau dat je onderzoekt afhankelijk van de leeftijdsgroep.
Sciencing Video Vault
Maak de (bijna) perfecte bracket: Hier is hoe maak je de (bijna) perfecte bracket: Hier is hoe
tillen Verschillende gewichten

Elke robot heeft batterijen nodig die een kleine elektromotor in de kern van de robot van stroom voorzien. Leg dit systeem uit aan studenten. Vraag hen om verschillende kleine gewichten met hun eigen armen op te tillen en vraag hen dan om dezelfde gewichtheffen uit te voeren met behulp van de robotarm en grijper. Werk vanaf het laagste gewicht naar boven. Ontdek wat het eerste gewicht is dat de kinderen niet kunnen optillen en wat de robot niet kan tillen. Leg de resultaten vast in een vergelijkingstabel.
Meet Graden van Vrijheid

Distribueer een nieuw hulpmiddel voor de kinderen om het te proberen: de basis gradenboog. Vraag hen om de robotarm van de ene maximale positie naar de andere te draaien en meet vervolgens de rotatiehoek en de totale boog met behulp van de hoekmeter. Vraag hen ook om het totale verticale bereik van de robotarm te meten, en misschien kunnen ze het met hun eigen arm vergelijken door in paren te werken en elkaars maximale verticale bereik te meten met behulp van een meetlint. De OWI Robotic Arm Edge, bijvoorbeeld, heeft een verticaal bereik van 15 inch, een horizontaal bereik van 12,6 inch en een rotatieboog in de handpositie van 180 graden.
Lijst met verschillende robotgebruiken in de echte wereld

Voor oudere studenten, zoals 15 of 16, ontwikkel je hun kennis van toepassingen in de echte wereld verder - in het rijk van full body-robots en medische assistentie-machines zoals het werken van prothetische armen, benen en handen. Vraag de studenten om drie verschillende medische toepassingen van een robotarm te vinden, op te sommen waarom een ​​robotarm nuttig is in vergelijking met een normale arm en drie redenen waarom iemand een prothese nodig heeft. Voorbeelden hiervan zijn oefeningsrobots voor fysiotherapie, vervangende ledematen en verlammingsonderzoek op het gebied van de neurowetenschappen. Een 25-jarige paraplegie maakte geschiedenis in 2004 nadat hij 96 elektrische sensoren had geïmplanteerd in zijn hersenen om een ​​robotarm te besturen, zoals beschreven door Science Line.