Sestavení robotického podvozku

Žáci v pracovní dílně sestaví robotický podvozek z rámu, kol, pohonu a držáku čidla. Ověří, zda se zařízení po zapnutí pohonu pohybuje po podlaze, jede přiměřeně rovně a spoje se za jízdy neuvolňují. Zaměří se na sestavení a úpravu konstrukce podle náčrtku a na bezpečnou práci. Tím rozvíjejí konstrukční dovednosti v souladu s výstupem CSP-TCH-003-ZV9-005.

Podvozek nese motor a kola a musí být dostatečně pevný, aby spoje odolaly otřesům při jízdě. Správné uspořádání a souosost kol pomáhají omezit stáčení; důležité je také volné otáčení kol a pevné uchycení motoru. Držák čidla se umístí tak, aby na něj šlo čidlo připevnit pro snímání dráhy. Jeho zapojení a automatizace se řeší v navazujícím tématu.

Po první jízdě žáci kontrolují spoje, souosost kol a případné prokluzování a podle zjištění upravují konstrukci. Úspěch poznají podle toho, že zařízení ujede určený úsek bez rozpadnutí a bez výrazného stáčení. Úklid nářadí, odpojení napájení a opatrnost u otáčejících se kol jsou součástí bezpečné práce.

Předpoklady

• Bezpečnost a hygiena při konstrukci, včetně práce s napájením a otáčejícími se koly.
• Náčrtek, podle kterého lze sestavit podvozek a určit umístění motoru.
• Pevné spoje, které unesou otřesy při jízdě.
• Sestavení složitější konstrukce podle dílů a pořadí montáže.

Klíčové pojmy

Podvozek

Nosná část zařízení, která nese kola a motor a drží je ve správné poloze.

Rozvor a rozchod

Rozvor je vzdálenost mezi nápravami, rozchod vzdálenost mezi koly na stejné nápravě.

Hnací a volně otočné kolo

Hnací kolo dostává pohyb od motoru; volně otočné kolo se pohybuje spolu se zařízením. Prokluzující nebo zablokované kolo může zhoršit jízdu.

Uložení motoru

Motor je pevně přichycený k rámu a jeho pohyb se přenáší na kolo, například přes hřídel nebo převod.

Souosost kol

Kola na stejné nápravě se otáčejí kolem společné osy. Nesprávné uložení může způsobit drhnutí nebo zhoršit přímou jízdu.

Držák čidla

Pevný úchyt na podvozku, který drží čidlo v poloze potřebné pro snímání dráhy.

Zkouška přímé jízdy

Krátká jízda po rovném povrchu pomůže odhalit stáčení, prokluz nebo uvolněné spoje.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  „Je to robot, takže ho musíme naprogramovat.“

  Jak na to

  Vymezit cíl této části: žáci sestavují a zkoušejí podvozek s pohonem. Programování a automatizace patří do navazujícího tématu.

• Častá chyba

  „Když zařízení nejede rovně, je určitě vadný motor.“

  Jak na to

  Nejprve zkontrolovat uložení a volné otáčení kol, souosost a pevnost spojů. Pokud problém přetrvá, hledat další příčinu podle konkrétního typu pohonu.

• Častá chyba

  „Šrouby stačí utáhnout jen lehce, aby šla konstrukce snadno rozebrat.“

  Jak na to

  Po zkušební jízdě zkontrolovat, zda se spoje neuvolnily, a podle potřeby je bezpečně dotáhnout vhodným nářadím.

• Častá chyba

  „Držák čidla může být kdekoliv na podvozku.“

  Jak na to

  Při umisťování zohlednit, kam bude čidlo snímat dráhu, a držák pevně připevnit na vhodné místo.

Jak učit

2–3 hodiny

1. Evokace: položit na lavici rozložené díly podvozku a zeptat se, co musí být pevně připevněné, aby se zařízení po zapnutí pohonu nerozpadlo.
2. Uvědomění: podle náčrtku sestavit rám, osy, kola, motor a držák čidla; po první jízdě zkontrolovat spoje a uložení kol.
3. Reflexe: každá skupina ukáže, jak se zařízení pohybovalo a který spoj nebo část podvozku po zkoušce upravila.

Nápady na aktivity

• Sestavení podle náčrtku: skupiny sestaví podvozek ze stejné sady dílů, označí hnací kolo a držák čidla a připraví zařízení ke zkoušce jízdy.
• Zkouška přímé jízdy: na podlaze vyznačit páskou dvoumetrový úsek; po jízdě žáci zapíší, zda a kam se zařízení stáčelo a kterou část konstrukce zkontrolovali nebo upravili.

Hodnocení

Zařízení po zapnutí pohonu ujede určený úsek, spoje zůstanou pevné a kola se otáčejí bez zjevného drhnutí.

Žák na podvozku ukáže hnací kolo, uložení motoru a držák čidla a popíše, kterou část po zkoušce upravil.

Zdroje

• Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání — výstup CSP-TCH-003-ZV9-005

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Sestavení robotického podvozku

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Sestavení robotického podvozku jedním klikem.

Základní materiály

• Příprava na hodinu

  Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.

• Pracovní list

  List s úlohami, klíčem a variantou.

• Písemka

  Časovaná písemka s body a variantami.

• Aktivita

  Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.

• Prezentace

  Sada slajdů k výkladu a procvičení.

• Kartičky

  Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).

• QR hra

  Interaktivní hra k procvičení tématu.

Interaktivní aktivity 15

• Křížovka s tajenkou

  Legendová křížovka, kde se ve sloupci skrývá tajenka. Skvělá na opakování pojmů.

  10–20 min

• Kartičky

  Sada oboustranných kartiček na učení pojmů a definic. Žáci si je procvičí překlápěním.

  5–20 min

• Pexeso a spojovačka

  Dvojice kartiček s obrázky, pojmy nebo příklady. Spojovačka, pexeso i volné třídění – ideální na slovní zásobu i opakování.

  10–25 min

• Poslechové cvičení

  Vícehlasý dialog s namluvenými hlasy a navázanými otázkami k poslechu.

  5–30 min

• Rozhodovačka

  Rychlé rozhodování mezi možnostmi s okamžitou zpětnou vazbou.

  5–12 min

• Otázky

  Sada otázek s výběrem odpovědí; jedna nebo více správných. Okamžitá sebekontrola.

  5–15 min

• Vpisování

  Žáci dopisují krátké odpovědi a ihned vidí, zda se trefili.

  5–15 min

• Rozřazovačka

  Žáci přetahují kartičky do správných kategorií.

  5–15 min

• Rozbory

  Žák přiřazuje značky k částem věty nebo výrazu — větné členy, slovní druhy, větné rozbory. Sebevyhodnocovací procvičování.

  10–20 min

• Označování

  Žáci označují správná slova přímo v textu.

  5–15 min

• Doplňování textu

  Žáci doplňují chybějící slova přímo do vět nebo krátkého textu.

  5–15 min

• Krok po kroku

  Žáci řadí kroky procesu do správného pořadí.

  5–15 min

• Popis obrázku

  Diagram s očíslovanými špendlíky. Žáci přiřazují popisky k částem obrázku — biologie, zeměpis, anatomie.

  5–15 min

• Přesouvání

  Žáci přetahují kartičky do přesně určených slotů.

  5–15 min

• Čtení s porozuměním

  Žáci čtou krátký text a odpovídají na otázky k jeho obsahu.

  10–25 min

K tisku a rozstříhání 8

• Páry

  Kartičky se dvěma polovinami, které k sobě patří (např. datum–událost). Žáci je vystřihnou a párovají.

  10–20 min

• Výběr z možností (s tajenkou)

  Kartičky s úlohami a třemi možnostmi. Písmena u správných odpovědí složí tajenku — žák si tak řešení zkontroluje sám.

  10–20 min

• Doplňování do vět

  Věty s výběrem ze dvou možností uvnitř — žák zakroužkuje správnou.

  10–20 min

• Hra Riskuj

  Kvízová hra se třemi podtématy a otázkami různé hodnoty — klasický formát Riskuj / Jeopardy.

  15–30 min

• Hra AZ kvíz

  28 otázek na hexagonální hrací pole — cílem je spojit všechny tři strany.

  15–35 min

• Označ správnou možnost

  Kartičky s otázkou a čtyřmi možnostmi — žák označí správnou (např. kolíčkem).

  10–20 min

• Já mám, kdo má …?

  Kartičky s tvrzením a otázkou — žáci je čtou v kruhu a hledají navazující odpověď.

  10–25 min

• Hádej, kdo jsem

  Kartičky s popisem osobnosti, věci nebo zvířete v 1. osobě — žáci tipují, o koho/co jde.

  10–25 min

Hry pro celou třídu 4

• AZ kvíz

  28 otázek na hexagonálním hracím poli — cílem je spojit všechny tři strany. Včetně náhradních ANO/NE otázek.

  15–35 min

• Riskuj

  Klasická hra se 5 kategoriemi a otázkami za 100–500 bodů — týmy soutěží o nejvyšší skóre.

  15–40 min

• Pexeso

  Klasické pexeso s 10 dvojicemi (pojem ↔ popis) — dva týmy se střídají a hledají shody.

  10–25 min

• Šarády

  Šarády se 12 úkoly (mluvení, kreslení, pantomima) — dva týmy hádají, kdo uhodne první, dostane bod.

  15–30 min

Očekávané výstupy