五金机械

趣味STEAM教育如何用家用材料打造机械

发布时间:2023/1/6 20:06:48   

您准备好与孩子一起度过夏天吗?借助免费的动手科学和工程活动,帮助学生讲述自己的故事,让这个夏天变得更具创意和乐趣。

以下STEAM活动鼓励孩子们以创新的方式创作和讲述自己的故事。通过这些简单而创造性的STEAM活动,孩子们可以有趣地制作涉及科学原理的东西,然后他们可以讲述自己的故事和进行富有想象力的游戏。

如何打造机械手?

一、介绍

您一定听说过有人在事故中手或手臂受伤?如果您需要为他们搭建机械手来帮助他们完成日常任务,例如书写,捡起玻璃或打开门,该怎么办?该活动将向您展示如何使用常见的家用材料来制作简单的机器人手。

二、用料

注意:这是一个工程设计项目。该过程将向您展示一种制造机械手的方法,但这只是一个建议的入门材料清单。您可以修改设计并替换其他材料。

材料:

橡皮泥吸管线镊子小橡皮筋回形针剪刀针硬纸管三、步骤

跟随以下步骤,构建一个简单的机器人手,每个手指上有两个“手指”和一个“关节”。但是,请注意,此项目遵循工程设计过程。这只是一个入门的简单设计。您可以修改,测试和改进设计,以制作更好或更复杂的机器人手。

1.在吸管中间上切一个小的三角形缺口。吸管是一个手指,凹槽是一个关节。

2.现在可以扭结吸管并在接头处弯曲它。

3.用针在缺口上方戳一个洞,用线穿过吸管。用镊子将针穿过吸管可能会有帮助;

4.将线一端打结,另一端从吸管孔穿出来,然后绑在回形针上。

5.一只手握住吸管的底部,另一只手握住回形针。

6.;当你拉回形针时,吸管应该弯曲

7.按照制作第一个手指的方式制作第二个手指;

8.用橡皮泥在两根吸管的底部形成一个手掌。确保吸管上的凹槽相对;

9.一只手拿着模型粘土,一只手拿着回形针。

10.拉回形针时,手指应弯曲;

11.用橡皮筋包住吸管。这可以帮助提高他们的抓地力。

12.将黏土附着到纸板管的末端以形成“手臂”。您可能需要绑更长的线,然后将其穿过管子。您还可以将吸管都连接到一个回形针上,以一次控制所有手指。

13.现在,握住纸板管,拉动细绳,以尝试用机械手捡起轻巧的小物体,例如乒乓球。

14.可选:尝试制作更复杂的手指。此图显示了具有三个关节的手指,每个关节由不同的弦线独立控制。

15.您能像街机一样制作“爪”吗?那用四个不同长度的手指和一个拇指的人的手呢?

16.继续测试您的机器人手,并尝试用它捡起东西。尝试使用不同形状,大小和重量的物体。您注意到设计有任何问题吗?您拿起某些物品有麻烦吗?

您如何更改设计以使其更好?

17.尝试改进您的设计,以便它可以更好地拾取不同的对象。如果用一根线或单独控制所有手指会更好吗?如果更改手指相对于彼此的角度或关节的位置怎么办?您还能改变什么?

18.如果您使用风干或烤箱烘烤的粘土,请在干燥粘土之前完成设计。注意:烤箱烤制粘土需要成人监督。将塑料吸管放入烤箱可能会导致其融化,具体取决于粘土的烘烤温度。如果发现任何异味或吸管融化,请立即关闭烤箱并移开机器人手。

四、发生了什么?

使用本活动中建议的材料,您应该能够制造出可以拿起轻巧小物体的机械手。较柔软的物体或质地较粗糙(如泡沫块)的物体可能更容易捡起。您可能会发现很难捡起重物(例如咖啡杯),因为吸管不够坚固,会向后弯曲。

您可以拾取的物体的形状和种类在很大程度上取决于您的手有多少手指以及如何设计它们。例如,您可以制作一只手,非常擅长捡起纸杯,但是打乒乓球时很难。

五、探索更多

1、深层发掘

您的手由骨头,肌肉,关节和肌腱组成。像本项目中的吸管一样,骨头为手提供了刚性结构。关节为手指弯曲提供了弯曲位置,就像吸管上的缺口一样。肌腱拉动关节,使不同的节段弯曲,就像机器人手中的绳子一样。机器人手中的肌肉仍然由人提供,因为最终您是拉回形针的人。真正的机器人手中有像肌肉一样的电动机。

开发机器人手以及其他人造的肢体和器官被称为假肢。科学家,工程师和医生通力合作,开发人造身体部位,以替代因事故或疾病而失去器官或四肢的人。尝试在线搜索已开发的其他类型的假肢和器官。您可能会对发现的结果感到惊讶!

2、进一步探索

你能用更坚固的材料做一只能举起更重物体的手吗?去一趟五金店可能会帮助你发现你可以使用的材料。你能扩展你的机器人手,让它包括其他关节吗?手腕,或者整个手臂包括肘部和肩部怎么样?来源:sciencebuddies网站,翻译:STEAM在线

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