Robotyczne ramię Technologia kosmiczna Czas 50 minut Zdobyta wiedza astronauta w swojej pracy używa robotycznych ramion im dłuższe robotyczne ramię, tym trudniej jest nim coś uchwycić robotyczne ramię potrzebuje zawiasów do prawidłowego wykonywania czynności Produkt końcowy robotyczne ramię Potrzebne materiały (dla 12 osób): 96 patyczków do lodów 24 gumki do wycierania 12 par pałeczek 12 pęset 12 pojemników 12 piłeczek do tenisa stołowego nożyczki śruby i nakrętki M5 wytrzymały dziurkacz Przygotowanie Każdy z 12 zestawów powinien zawierać: - 8 patyczków do lodów - nożyczki - śruby - dwie gumki do wycierania Podnoszenie przedmiotów 10 min. Podziel dzieci na pary. Każda para powinna otrzymać zestaw pałeczek, piłeczkę do tenisa i gumkę. Wyjaśnij, że będą używać pałeczek jako przedłużenia rąk, tak więc muszą je trzymać za sam koniec i wyciągać ręce najdalej jak potrafią. Poproś dzieci, aby za pomocą pałeczek podniosły piłeczkę do tenisa stołowego i gumkę. Zapytaj, jak im poszło. Co się udało, a co było nie tak? Czy trudniejsze okazało się podniesienie gumki, czy piłeczki tenisowej? Wyjaśnij, że astronauci muszą czasami przenosić przedmioty znajdujące się w dużej odległości od nich. Zamiast pałeczek używają do tego celu robotycznego ramienia - jako przedłużenia ich własnych rąk. Poproś dzieci o przyjrzenie się fotografiom na arkuszu dyskusyjnym przedstawiającym prawdziwe mechaniczne ramię trzymające astronautę. Robotyczne ramię służy też do przeprowadzania napraw na zewnątrz stacji kosmicznej ponieważ astronauci nie mogą po prostu z niej wyjść tylko są utrzymywani przez robotyczne ramię. Dzieci budują mechaniczne ramię w celu podnoszenia za jego pomocą rzeczy z odległości. strona 1 Technologia kosmiczna LEKCJA 60
Budowa mechanicznego ramienia 30 min. Przypomnij pierwszą czynność wykonywaną podczas lekcji, czyli podnoszenie przedmiotów. Co sprawiło, że okazało się to trudne? Wspólnie określcie kryteria, które musi spełniać robotyczne ramię. Wśród nich nie może zabraknąć: zdolności do podniesienia przedmiotu (gładkiego i szorstkiego) działania jako przedłużenia naszego własnego ramienia odpowiedniej długości Za pomocą przedmiotów znajdujących się w zestawach, dzieci powinny w parach zaprojektować własne robotyczne ramię. Wyjaśnij, że zanim rozpoczną jego budowę, projekty muszą zostać zatwierdzone przez nauczyciela. Każda para otrzymuje zestaw z niezbędnymi materiałami, aby zobaczyć, czego można użyć do zaprojektowania ramienia. Dzieci przygotowują Zadanie 1 na arkuszach ćwiczeniowych. Następnie przystępują do budowy robotycznego ramienia. Po zbudowaniu ramienia, zachęć dzieci do przetestowania go poprzez próbę podniesienia piłeczki do tenisa stołowego i gumki. Czy ramię działa? Dlaczego tak, dlaczego nie? Jak można je usprawnić? Operowanie robotycznym ramieniem 10 min. Jak sprawić, aby robotyczne ramię działało lepiej? Co stanie się, jeśli je wydłużymy? Lub skrócimy? Czy łatwiej jest operować dłuższym, czy krótszym mechanicznym ramieniem? Zachęć dzieci do sprawdzenia różnych możliwości i przystąpcie do wykonania Zadania 2 na arkuszu ćwiczeniowym. Omów odpowiedzi. Jeżeli mechaniczne ramię jest dłuższe, podniesienie przedmiotu wymaga więcej siły, ponieważ ramię staje się cięższe, a przedmiot znajduje się w większej odległości. Krótszym ramieniem operuje się łatwiej. Jeśli usuniesz jeden lub większą liczbę zawiasów, ramię nie będzie poprawnie funkcjonować, tak jak w przypadku ćwiczenia z pałeczkami wykonywanego na początku lekcji. strona 2 Technologia kosmiczna LEKCJA 60
Arkusz dyskusyjny strona 3 Technologia kosmiczna LEKCJA 60
strona 4 Technologia kosmiczna LEKCJA 60
Robotyczne ramię Zbuduj robotyczne ramię 1. Poproś nauczyciela o zestaw z przedmiotami, których będziesz potrzebować. 2. Przyjrzyj się przedmiotom w zestawie. Co Ci się przyda do budowy ramienia? 3. Stwórz projekt robotycznego ramienia. Przyjrzyj się przykładowi na następnej stronie. Twoje mechaniczne ramię powinno: być zdolne do podniesienia przedmiotu działać jak przedłużenie twojego własnego ramienia Patrz instrukcje 4-9 w celu zapoznania się ze sposobem budowy mechanicznego ramienia. Arkusz ćwiczeniowy strona 5 Technologia kosmiczna LEKCJA 60 narysuj projekt mechanicznego ramienia
a Których przedmiotów z zestawu potrzebujesz do wykonania projektu b Czy projekt spełnia wymagania? tak/nie ZAKREŚL poprawną 4. Użyj dziurkacza do wykonania trzech otworów w każdym patyczku do lodów, jak na rysunku poniżej. strona 6 Technologia kosmiczna LEKCJA 60
5. Użyj śrub i nakrętek do połączenia dwóch patyczków w środku na kształt krzyża. 6. Powtórz kroki 4 i 5 dla pozostałych patyczków. 7. Teraz połącz wszystkie krzyże razem, jak na rysunku. 8. Zrób nacięcie z boku dwóch gumek. 9. Umieść końcówki zacisku w wykonanych nacięciach. 10. Spróbuj użyć ramienia do podniesienia gumki ze stołu. Udało się? ZAKREŚL poprawną tak / nie 11. Teraz spróbuj podnieść piłeczkę do tenisa stołowego. Udało się? tak / nie ZAKREŚL poprawną 2 a Operowanie robotycznym ramieniem Spróbuj wydłużyć robotyczne ramię. Czy działa lepiej? Zapisz b Skróć robotyczne ramię. Czy działa lepiej? Zapisz strona 7 Technologia kosmiczna LEKCJA 60
c Czego jeszcze możesz użyć - zamiast gumek - do mocowania zacisków? Zapisz d Usuń niektóre śruby. Czy robotyczne ramię nadal działa? Zapisz strona 8 Technologia kosmiczna LEKCJA 60