2. การออกแบบและการสร้างขั้นสูง
2.3 การสร้างสะพานและหุ่นยนต์ง่าย ๆ
การสร้างหุ่นยนต์ (Building Simple Robots)
การสร้างหุ่นยนต์ เป็นกิจกรรมที่ช่วยให้นักเรียนได้เรียนรู้หลักการของกลไกและการควบคุมระบบ หุ่นยนต์สามารถถูกออกแบบให้ทำงานต่าง ๆ ได้โดยใช้เซ็นเซอร์และมอเตอร์ การสร้างหุ่นยนต์ง่าย ๆ ช่วยให้นักเรียนเข้าใจวิธีการทำงานของกลไกพื้นฐานและการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมหุ่นยนต์
ขั้นตอนในการสร้างหุ่นยนต์ง่าย ๆ:
-
การวางแผนการออกแบบ (Planning the Design):
- นักเรียนจะได้เรียนรู้วิธีการวางแผนการออกแบบหุ่นยนต์ โดยคิดถึงฟังก์ชันที่หุ่นยนต์ต้องทำ การเลือกใช้เซ็นเซอร์ มอเตอร์ และวงจรไฟฟ้าต่าง ๆ ที่เหมาะสม
- กิจกรรม: การวาดภาพสเก็ตช์ของหุ่นยนต์ที่ต้องการสร้าง และการเลือกเซ็นเซอร์และมอเตอร์ที่เหมาะสมกับการใช้งาน
-
การประกอบหุ่นยนต์ (Robot Assembly):
- นักเรียนจะได้ลงมือประกอบหุ่นยนต์ตามแบบที่วางแผนไว้ การประกอบหุ่นยนต์อาจรวมถึงการเชื่อมต่อสายไฟ การติดตั้งเซ็นเซอร์ และการประกอบกลไกเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่หรือทำงานตามที่ตั้งใจไว้
- กิจกรรม: การประกอบหุ่นยนต์โดยใช้วัสดุที่มี เช่น การประกอบหุ่นยนต์จากชุด LEGO Mindstorms หรือ VEX Robotics
-
การเขียนโปรแกรมควบคุม (Programming):
- นักเรียนจะได้เรียนรู้วิธีการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ เช่น การเขียนโค้ดเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ หรือการเขียนโปรแกรมเพื่อให้หุ่นยนต์ตอบสนองต่อเซ็นเซอร์
- กิจกรรม: การเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์โดยใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม เช่น Scratch หรือ Tynker
-
การทดสอบและการปรับปรุง (Testing and Refinement):
- หลังจากประกอบและเขียนโปรแกรมเสร็จ นักเรียนจะทำการทดสอบหุ่นยนต์เพื่อดูว่ามันทำงานได้ตามที่ตั้งใจไว้หรือไม่ หากพบข้อบกพร่อง นักเรียนจะได้ทำการปรับปรุงและแก้ไขหุ่นยนต์ของตนเอง
- กิจกรรม: การทดสอบหุ่นยนต์ในสนามจำลองเพื่อดูว่ามันสามารถทำงานได้ตามที่ตั้งใจไว้หรือไม่ และการปรับปรุงโปรแกรมหรือการประกอบหุ่นยนต์ให้ดีขึ้น
ทำไมการสร้างสะพานและหุ่นยนต์ง่าย ๆ จึงสำคัญ?
การสร้างสะพานและหุ่นยนต์ง่าย ๆ เป็นกิจกรรมที่ช่วยพัฒนาทักษะการคิดเชิงวิศวกรรม การแก้ไขปัญหา และการทำงานเป็นทีม นอกจากนี้ยังช่วยให้นักเรียนได้ฝึกฝนทักษะด้านการออกแบบ การวางแผน และการควบคุมระบบ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการศึกษาและทำงานในสาขาวิศวกรรมศาสตร์ในอนาคต
