Aplicaciones en Diseño & Ingeniería
Un Desafío de Diseño de Robótica Básica
Elevador de Cargav2.1
Paquete del Plan de Estudios
Objetivos DidácticosAl concluir esta lección, los estudiantes podrán:
Diseñar y construir un elevador de carga personalizado robótico.
Operar el elevador de carga de forma remota, utilizando el controlador Kid Spark ROK-Star.
Evaluar y mejorar el diseño con base en el funcionamiento.
Explicar el diseño de forma eficiente a la clase.
IntroducciónEste Desafío de Robótica Básica STEM es apropiado para estudiantes de primaria, secundaria y preparatoria. Se recomienda que los estudiantes trabaje en equipos pequeños hasta de cuatro integrantes. Este proyecto está diseñado para promover el pensamiento creativo, la resolución de problemas, la innovación y la invención, y una para brindar una experiencia de aprendizaje aplicado para todos los estudiantes de STEM. Como un prerrequisito para este desafío los estudiantes deben realizar las actividades de las lecciones de Robótica Básica de las secciones 1 a 4.
Serie: Aplicaciones en Diseño e Ingeniería Paquete del Plan de Estudios
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Desafío del Elevador de Carga RobóticoInformación
Objetivos ............................................................................................................... 1Estándares ............................................................................................................ 1Información de la Actividad ..................................................................................... 2Gestión de la Clase ................................................................................................ 2Recursos ............................................................................................................... 2Tiempo de la Actividad ........................................................................................... 2Fundamentos de Construcción ................................................................................ 3
Desafío del Elevador de Carga RobóticoDesafío de Robótica................................................................................................ 4-7Evaluación del Desafío ............................................................................................ 8
Bienvenido
Contenido
Información de la ActividadEsta actividad está diseñada para desafiar a los estudiantes a diseñar y construir un elevador de carga personalizado operado con un control remoto capaz de mover material. Los estudiantes trabajarán con el proceso de diseño para desarrollar un modelo funcional que probarán y evaluarán. Los estudiantes deberán reflexionar sobre su diseño y explicarlo a la clase de manera eficiente.
Gestión de la ClaseEste paquete de actividades debe servir como una guía para que los maestros y estudiantes aprendan sobre conceptos importantes en diseño e ingeniería. Los estudiantes pueden trabajar en grupos hasta de cuatro integrantes en esta actividad.
Recursos Cada grupo hasta de cuatro estudiantes debe usar:(1) Lab de Young Engineers Kid Spark(1) Lab de Engineering Pathways Kid Spark
Tiempo de la Actividad60 minutos
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Fundamentos de ConstrucciónConceptos Básicos de Construcción con Kid SparkLos siguientes consejos serán de utilidad al utilizar el Sistema de Diseño e Ingeniería del Estudiante Kid Spark.
Conexión/Separación de los ROK Blocks:Los ROK Blocks usan un sistema de ajuste por fricción, pirámide y abertura para conectarse. Simplemente presione las pirámides en las aberturas para conectarse. Para separar los bloques, tire de ellos.
Conexión/Separación de losComponentes Kid Spark:Los componentes Kid Spark más pequeños usan una pestaña y un sistema de abertura para conectarse. Coloque en ángulo una pestaña en la abertura, y luego insértela. Para separar el componente, inserte la llave en la ranura y gírela.
Ajuste Entre las Aberturas:Las pestañas de los componentes Kid Spark también se pueden ajustar entre las aberturas para brindar un soporte estructural a un diseño. Esto también permitirá que ciertos diseños funcionen correctamente.
Colocar una Cuerda:En algunos casos, puede ser necesario utilizar una cuerda en un diseño. Coloque una cuerda a través de la abertura e inserte cualquier componente Kid Spark con pestañas o pirámides en esa abertura. Asegúrese que las pestañas estén perpendiculares a la cuerda para lograr un ajuste ceñido.
Medición: La dimensión exteriores de cada bloque conector
3Kid Spark es de 2 cm . Esto significa que la longitud, profundidad y altura es de 2 cm cada una. Para determinar el tamaño de una construcción Kid Spark en centímetros, simplemente cuente la cantidad de aberturas y multiplique la cantidad por dos. Repita este proceso para la longitud, profundidad y altura.
2cm
2cm
2cm
18cm
9 Aberturas
6cm
3 Aberturas
Desafío de RobóticaElevador de Carga Robótico
InstruccionesSiga estos pasos para preparar el desafío del elevador de carga.
1 Arme la Base
3x
Componentes
4x
2 Conecte los Soportes Verticales Componentes
4x
4
4x
4x2x
Desafío de RobóticaElevador de Carga Robótico
5
3 Conecte los Soportes VerticalesInferiores
Componentes
4 Conecte los Soportes Laterales Componentes
4x 2x
6x 6x
2x
Desafío del DiseñoDiseñe y construya un elevador de carga personalizado robótico capaz de mover barras/travesaños hacia atrás y adelante entre las repisas de diferentes alturas.
Especificaciones1. El elevador robótico debe construirse con los componentes del Lab Young Engineers o
Engineering Pathways Kid Spark.2. El elevador debe operarse con el Controlador Kid Spark ROK-Star.3. Se deben colocar dos barras/travesaños Kid Spark en la repisa inferior como se muestra. El
elevador debe ser capaz de mover las barras/travesaños hacia adelante y hacia atrás entre la repisa inferior y superior.
4. El elevador puede ser móvil o fijo con respecto al sistema de repisas.5. Los componentes se pueden unir al sistema de repisas, pero la estructura original debe
mantenerse.6. Con cada componente que cuesta $2, el elevador robótico debe costar menos de $180.
Desafío de RobóticaElevador de Carga Robótico
Controlador ROK Star
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Esquema del Desafío
Barras/Travesaños
Repisa Superior
Maker ROK-Bot
Repisa Inferior
El Proceso de Diseño &
Ingeniería Kid Spark
Identificarel Desafío
Lluvia deIdeas &
Soluciones
Construirel Prototipo
Prueba &Mejora del
Diseño
Explicar elDiseño
Desafío de Diseño e IngenieríaSigan cada paso en el proceso de diseño e ingeniería para desarrollar una solución para el desafío. Marquen la casilla a medida que terminen cada paso. Completen los espacios en blanco cuando sea necesario.
1. Identificar el Desafío
Desafío:
Revisar las Especificaciones:
2. Lluvia de Ideas & Soluciones
Discutir ideas del diseño.
Considerar los componentes de construcción y el costo.
3. Construir un Prototipo
Construir un prototipo funcional del diseño.
4. Probar & Mejorar el Diseño
Probar y mejorar el diseño, tanto en funcionamiento como en consistencia.
Nuevo desafío descubierto:
Revisar la guía de calificación y las especificaciones del diseño.
5. Explicar el Diseño
Prepararse para demostrar y presentar el diseño a la clase.
Revisar la guía de calificación del proyecto.
Explicar las características únicas del diseño que se incluyeron.
Describir al menos un nuevo problema/desafío descubierto durante el Paso 4(Prueba y Mejora del Diseño), y cómo rediseñó el equipo un nueva solución.
Desafío de RobóticaElevador de Carga Robótico
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Desafío de RobóticaElevador de Carga Robótico
855-01149-201 ES
Especificaciones
Funcionamiento
Colaboración en Equipo
Calidad/Estéticadel Diseño
Cumple todas lasespecificaciones
No cumple con lasespecificaciones
Cumple algunasespecificaciones
Cumple con la mayoríade las especificaciones
El diseño funcionaconsistentemente bien
No cumple con lasespecificaciones
El diseño funcionaparcialmente
El diseño funciona bienen general
Cada miembro delequipo contribuyó
El equipo no trabajójunto
Algunos miembros delequipo contribuyeron
La mayoría de losmiembros del equipocontribuyeron
Excelentediseño/estética
Diseño/estéticapobre
Diseño/estéticapromedio
Buendiseño/estética
En Presupuesto($180 o Menos)
Muy por Encima delPresupuesto (+$196)
Por Encima delPresupuesto($186 – $195)
Ligeramente Arriba delPresupuesto($181 – $185)
Excelente presentación/bien explicada
No hubo presentación/explicación
Presentación/explicación regular
Buena presentación/bien explicada
Costo delMaterial
Presentación
Puntos
Total de Puntos
Avanzado5 Puntos
Eficiente4 Puntos
/30
Guía deCalificación
Parcialmente Eficiente3 Puntos
No Fue Eficiente0 Puntos
Evaluación del DesafíoCuando los equipos hayan completado el desafío de diseño e ingeniería, se debe presentar al maestro y a los compañeros de clase para su evaluación. Se calificará a los equipos según los siguientes criterios:
Especificaciones: ¿El diseño cumple con todas las especificaciones como se indica en el resumen del diseño?
Funcionamiento: ¿Qué tan bien funciona el diseño? Funciona de manera consistente?
Colaboración del Equipo: ¿Qué tan bien trabajó el equipo? ¿Cada alumno puede describir cómo contribuyeron?
Calidad/Estética del Diseño: ¿El diseño es de alta calidad? ¿Es estructuralmente fuerte, atractivo y bien proporcionado?
Costo del Material: ¿Cuál fue el costo total del diseño? ¿El equipo pudo mantenerse dentro o por debajo del presupuesto?
Presentación: ¿Qué tan bien comunicó el equipo a los demás todos los aspectos del diseño?
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