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。
如何制作垃圾机器人?
一、介绍
建造“垃圾机器人”是一项有趣的活动,你可以把回收材料——比如塑料瓶和硬纸筒——变成机器人!这对于一群小朋友来说是一项很棒的活动,因为你可以让你的机器人互相比赛,甚至让它们搏斗。你不需要任何以前的机器人经验来建造垃圾机器人。收集一些回收材料,开始吧!
二、用料
材料:
电池、电池座、电机马达回收材料,如塑料瓶、硬纸板等其他材料,如冰棒、吸管粘合剂:胶带、胶水、橡皮筋、热胶枪装饰物品:闪光粉、彩色纸、记号笔、彩笔软木塞(压在电机轴上,使电机振动)剪刀十字螺丝刀三、步骤
1.确保电池座的开关处于关闭状态;
2.用十字螺丝刀拧下螺钉,然后打开电池座的盖子;
3.将两节电池放入电池座中,将电池座合住;
4.将电机和电池座的红黑电线拧在一起;
5.用胶带包裹住电线外露的金属部分,以防止短路;
6.将软木塞牢牢压在电机轴上;
7.把电池座的开关打开,软木塞会旋转,导致电动机振动。如果不是,请参阅“故障排除”部分。然后再次关闭开关。
8.用回收的手工材料为您的机器人打造一个“主体”。进行此步骤没有对与错的方法,您的构建取决于您!可以参见文章开头部分中的图片。不要忘记装饰机器人!
9.将电池组和电机安装到机器人的身体上。请注意以下提示:
确保不要用胶水或用胶带粘好电池组,否则很难取出。最终,您需要将其滑开以更换电池。确保软木塞可以完全旋转而不会卡在机器人身上。确保机器人移动时电线不会在软木塞中缠结。
10.打开电池组,将机器人放在地板上,然后观察它的状态!您的机器人在第一次尝试时可能无法完美运行,也可能根本无法运行。没关系,修复和改进机器人是工程设计过程的一部分。如果您的机器人不工作,请参阅“故障排除”部分。
11.如果您正在与朋友一起进行这项活动,请尝试使你们的机器人相互竞争,或者将彼此推开,使其“搏斗”。
12.故障排除:
打开电池组时,软木塞不会旋转。
确保正确插入了AA电池。电池的扁平端应抵靠电池座中的金属弹簧,并且电池上的“+”号应与电池座内部的“+”号对齐。确保没有短路。如果红线和黑线相互碰撞,而您没有用胶带牢固地包裹裸露的金属零件,则可能发生这种情况。短路会阻止电动机旋转,并迅速耗尽电池电量。确保软木塞可以自由旋转,并且不会被粘在机器人身上。软木在旋转时会飞离电动机轴。
使用一个新的孔将软木塞进一步压到电动机轴上。在孔中放一小撮热胶可以帮助将软木塞固定在适当的位置。我的机器人突然停止工作了。
撕下电线上的胶带,并确保金属零件仍缠绕在一起。如果电线缠绕得不够紧,则电动机的振动会导致电线分开。如果可以使用烙铁,则可以请成人帮助您将电线焊接在一起。这将有助于保持它们的联系。软木塞旋转了,但是我的机器人根本不移动,或者移动得很慢。
有几件事会阻止您的机器人运动或使其缓慢:
机器人与地面之间的摩擦太大。尝试将机器人放在更光滑的表面上,或使用其他材料制成其“脚”。您的机器人太重了。尝试从机器人上清除一些材料或使用较轻的材料。您的电机未牢固地连接到机器人的身体。这意味着振动不会从电动机传递到机器人的身体。尝试使用更多的胶水或胶带将电机牢固地固定到机器人上,但要确保软木塞仍然可以旋转。机器人的身体不够僵硬(例如,用胶带将纸板碎片松散地固定在一起)。这可能导致来自电动机的所有振动都被机器人的身体吸收,而不是传递到地面并引起机器人运动。确保将机器人身体的所有不同部位紧密地用胶带粘在一起或用胶粘在一起。我的机器人无法直行。
这是很常见的。由于您的机器人是由振动提供动力的,因此很难使机器人完美地直线运动。因此,不要认为这是一个问题,而是将其视为工程挑战!清理
确保关闭电池,以免耗尽电池。为了长期存放,请从电池组中取出电池。四、发生了什么?
当你打开电池组时,它完成了与电动机的连通,这会导致电流从电池通过电动机循环流过,从而使电动机旋转。由于电机的旋转轴上装有软木塞,因此会摆动并使整个机器人身体振动,从而使其运动。这是使视频游戏控制器和手机嗡嗡作响的相同概念,它们内部装有微小的振动电机!
如果您与朋友、同学一起建造了多个机器人,您可能会注意到每个人的机器人的行为都有所不同。机器人的运动方式(例如,快速或缓慢;直线运动或旋转)完全取决于您的构建方式。没有单一的“最佳”设计,对于某些特定任务,例如赛车或相扑摔跤,某些设计的性能可能会优于其他设计。
五、探索更多
1、深层发掘
当打开电池组时,是什么导致机器人振动并四处移动?提示一下:尝试移除软木塞。机器人仍在振动和运动吗?可能不是。
软木在电机轴上形成偏离中心的重量。软木随着旋转而快速地从一侧移动到另一侧,从而导致整个机器人随之振动。通常,在工程中,这种振动被认为是一件坏事,因为它们可能最终导致机器崩塌(想象一下,骑着偏心的车轮像机器人的软木塞一样振动的自行车)。但是,它们也可以故意使事物嗡嗡作响(例如手机),或者在这种情况下,使机器人四处走动。
2、进一步探索
为你的机器人尝试不同的设计。如果你使用不同的材料或者改变身体的形状会发生什么?如果你垂直安装马达而不是水平安装,或者用胶带把小木棒粘在软木塞上,会发生什么?如果你把沉重的电池组移到不同的地方,或者把机器人的“脚”(接触地板的部分)换成不同的材料,会怎么样?如果您颠倒电机和电池组的红色和黑色电线的连接,会发生什么情况(也就是说,将电池组的黑色电线连接到电机的红色电线,反之亦然)?通常在电子产品中,红色代表正极,黑色代表负极,重要的是不要混淆电线。然而,在这种情况下,如果你颠倒电线,马达仍然工作,它只是以相反的方向旋转。来源:sciencebuddies网站,翻译:熊猫
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