Mechanical Spider

Siklus Perancangan Robot Dan Pengembangan Kreativitas Dalam Teknik – Untuk desain awal robot, metodologi yang dikembangkan oleh penulis Phal dan Beitz (2007). Pada tahap pertama metodologi, kebutuhan pengguna diidentifikasi. Ini termasuk, dari sudut pandang yang lebih luas, persyaratan yang dibuat oleh produsen, penjual, pengguna akhir, dan seterusnya, menjadi titik awal dari desain konseptual.

Siklus Perancangan Robot Dan Pengembangan Kreativitas Dalam Teknik

mechanicalspider – Untuk kasus khusus robot ini, ditemukan bahwa persyaratan pengguna tidak didefinisikan dengan jelas. Karena kenyataan bahwa robot bukanlah mesin yang pekerjaannya terbatas pada pelaksanaan tugas, itu diperlukan untuk mengajar orang-orang muda (pada tahap kedua yang disebutkan sebelumnya) konsep sains yang berbeda, berdasarkan pelaksanaan tugas yang dilakukan oleh robot.

Baca Juga : Pasar Robotika Industri Untuk Menghasilkan Pendapatan USD 75,3 Miliar

Idenya adalah anak-anak yang berpartisipasi dapat memodifikasi robot untuk melihat bagaimana modifikasi ini memengaruhi kinerjanya dalam tugas yang sama.

Metodologi desain

dasar Metodologi desain dasar terdiri dari lima langkah berikut:

• Persyaratan desain dasar: Langkah ini dijelaskan oleh pengguna akhir. Ini difokuskan pada klarifikasi persyaratan yang diinginkan pengguna dan cara solusi akan disajikan.
• Spesifikasi desain: Ini adalah persyaratan pengguna yang diterjemahkan ke dalam bahasa teknik. Setelah langkah persyaratan desain dasar, perancang dapat menulis spesifikasi desain, yang merupakan daftar faktor yang harus dipenuhi oleh desain. Informasi ini dapat digunakan dalam penjabaran ide untuk menjamin bahwa semua kebutuhan pelanggan diperhitungkan. Dalam langkah ini, grafik, diagram, dan algoritma, antara lain, dapat digunakan.
• Desain konseptual: Bagian ini berkaitan dengan fase desain di mana prototipe fungsional dikembangkan.
• Desain terperinci: Pada fase ini, desain fungsional yang ada ditingkatkan dan dilengkapi untuk mencapai semua persyaratan dan spesifikasi desain sambil membuat robot dapat diproduksi.
• Konstruksi: Langkah ini tidak hanya mencakup pembuatan suku cadang tetapi juga penyetelan mesin.

Selama proses pembuatan awal robot, metodologi yang ditunjukkan sebelumnya digunakan. Namun demikian, karena tujuan utama robot adalah untuk digunakan sebagai alat pengajaran, dan pada saat itu, tidak ada elemen yang memungkinkan pengembangan pengetahuan apa pun saat memanipulasinya, maka perlu untuk menghentikan proses pada langkah desain konseptual, agar dapat mengintegrasikan berbagai elemen yang membantu meningkatkan generasi pengetahuan itu saat menggunakan robot.

Beberapa elemen tambahan seperti distribusi komponen, berbagai jenis sensor, dan kartu pemrosesan yang dimasukkan ke dalam robot premanufaktur untuk tujuan ini.

Metodologi Desain yang Dimodifikasi

Mengetahui bahwa tujuan mesin adalah untuk mengajar, perlu untuk mengidentifikasi aspek formatif mana yang dapat didekati oleh perangkat. Dengan aspek-aspek ini, persyaratan desain dilengkapi. Ini diterjemahkan ke dalam perubahan metodologi desain dasar. Metodologi baru ini selanjutnya diberi nama Modified Design Cycle.

Siklus ini terdiri dari delapan langkah. Tiga langkah pertama serupa dengan metodologi dasar . Dalam lima langkah berikutnya, modifikasi disajikan serta bagian baru dari siklus. Perlu diketahui bahwa modifikasi ini diusulkan oleh penulis makalah ini.

• Identifikasi prinsip atau konsep pelengkap: Sepanjang tahap ini, konsep dan prinsip fisik yang terkait dengan robot dianalisis, melengkapi persyaratan dasar yang awalnya diusulkan, dan dengan demikian meningkatkan pengetahuan yang harus diperoleh kaum muda dengan menggunakan robot.
• Menerjemahkan persyaratan desain baru: Untuk pengembangan dan apresiasi yang lebih baik terhadap konsep dan prinsip fisik yang melekat pada robot, perlu untuk menentukan persyaratan desain baru yang memungkinkan apresiasi yang lebih eksplisit terhadap konsep dan prinsip robot.
• Spesifikasi desain baru: Semua persyaratan baru juga harus diterjemahkan ke dalam bahasa teknik, yang akan memungkinkan siswa untuk mempertimbangkannya selama fase desain konseptual.

Kemudian, langkah-langkah berikut diulang: desain konseptual, desain detail, dan konstruksi untuk menyempurnakan robot yang sedang dibangun. Pada langkah ini, ada umpan balik pada desain konseptual dengan persyaratan yang tidak diperhitungkan pada fase awal.

Modifikasi ini, dan masuknya tahapan baru dalam proses desain, memungkinkan seseorang untuk mendekati, dengan cara yang lebih mudah dan lebih terorganisir, penambahan persyaratan desain baru, dan sebagai hasilnya, spesifikasi desain baru.

Inilah sebabnya mengapa dimungkinkan untuk menerapkan konsep dan/atau prinsip yang memungkinkan terciptanya pengetahuan dengan menggunakan robot; semuanya selalu diatur sedemikian rupa sehingga mereka tidak pernah saling mengganggu, sehingga mengeluarkan potensi terbesar yang bisa diberikan robot.

METODOLOGI DUA: PENERAPAN SIKLUS PERANCANGAN BARU

Persyaratan Desain Dasar

Persyaratan awal yang diajukan untuk pengembangan dan tujuan robot adalah:

• Robot harus dapat bergerak di lingkungan kerja yang terstruktur, bisa berupa lantai kantor, meja laboratorium, dll.
• Robot harus dapat mendeteksi berbagai rintangan seperti kursi, meja, luminositas terbatas, pintu, tangga, dll.
• Robot harus dapat mengubah lintasannya jika terhalang.

Spesifikasi Desain

Karena kenyataan bahwa persyaratan desain yang diusulkan di atas difokuskan pada kemampuan robot untuk melakukan beberapa fungsi, persyaratan ini dapat diambil sebagai spesifikasi desain. Tahap sebelumnya harus memenuhi desain konseptual. Namun, ada beberapa spesifikasi yang harus ditambahkan:

• Biaya robot harus serendah mungkin.
• Perakitan robot harus semudah mungkin.

Desain Konseptual

Fitur desain konseptual awal robot adalah:

• Gerakan: dua roda penggerak, masing-masing dengan motor, dan roda bebas ketiga yang memungkinkan robot berputar. Ketiga roda memiliki posisi tetap di dalam robot.
• Struktur: struktur tiga tingkat yang solid. Di tingkat pertama bagian penggerak robot berada, di tingkat menengah adalah bagian kontrol, dan sensor terletak di tingkat atas.
• Sensor: sensor inframerah serta sensor ultrasonik terletak di tingkat atas struktur. Sensor ini memiliki posisi tetap.

Posisi sirkuit tercetak, baterai, dan elemen lainnya tidak dianggap penting karena siswa yang berpartisipasi akan mempertimbangkannya sesuai dengan panduan, sehingga bereksperimen dengan teori yang berbeda seperti hukum Newton.

PRINSIP-PRINSIP YANG DIPAHAMI DALAM PENGAJARAN ROBOTIK

Pengajaran tradisional telah ditandai dengan menggunakan skema pembelajaran “pasif” di mana profesor menyampaikan isi kuliahnya tatap muka melalui presentasi di papan tulis atau slide, dengan sedikit atau tanpa intervensi atau interaksi dengan siswa. Metodologi belajar-mengajar ini membuat siswa menjadi makhluk yang pasif, dengan sedikit atau tanpa proaktif atau propositivitas.

Hal ini membuat mereka bergantung pada pengetahuan profesor, menunjukkan sedikit dinamika dalam konstruksi pengetahuan mereka sendiri, kemahiran mereka dan “know-how”, yang mereka butuhkan.

Saat ini, model belajar-mengajar ditujukan untuk mengusulkan pembelajaran aktif, di mana siswa memiliki peran proaktif dalam konstruksi pengetahuan mereka sendiri. Dengan demikian, dalam pembelajaran aktif, siswa sendirilah yang membangun konsep, makna dan strategi dari pengalaman yang mereka hadapi selama proses pengajaran secara real time. Belajar kemudian menjadi lebih efektif dan produktif bagi mereka.

Sifat konstruksi robot yang menjadi tujuan makalah ini dapat digolongkan sebagai konstruksi “know-how”, dan bukan sebagai “pengetahuan teoritis” yang membenarkan pemilihan model pembelajaran ini dalam bidang pendidikan robotika. Beberapa karya, seperti yang dibuat untuk inovasi pembelajaran teknik menggunakan elemen didaktik aktif, menunjukkan perubahan signifikan dalam pembelajaran siswa melalui proyek-proyek inovatif, yang melibatkan teknologi, dan di mana siswa memainkan peran utama.

Beberapa prestasi implisit anak-anak muda selama perakitan robot pra-pabrikan adalah yang terkait dengan kecakapan sipil, demokratis, artistik, kooperatif, dan kolaboratif. Pencapaian tersebut tidak direncanakan sejak awal, tetapi menjadi nilai tambah dari proyek tersebut.

Hasil evaluasi siswa yang berpartisipasi pada tahap kedua dalam kaitannya dengan prinsip-prinsip yang dieksplorasi menunjukkan bahwa siswa mencapai tujuan yang diusulkan. Di akhir lokakarya, hasilnya disosialisasikan. Pada tahap ini guru-guru anak-anak hadir. Selama lokakarya, mereka berpartisipasi sebagai pengamat.

Sebagian besar guru menunjukkan bahwa pembelajaran semacam ini kurang membuat stres bagi siswa karena mereka telah mengambil kelas magister selama lebih dari 10 tahun, dan satu-satunya kursus yang sedikit di luar konteks adalah pendidikan jasmani, rekreasi, dan olahraga.

Mereka juga mengatakan bahwa para siswa sangat antusias saat bereksperimen selama lokakarya. Selama lokakarya, para siswa juga tertarik dengan cara berbagai kursus digabungkan melalui proyek inovatif konstruksi robot.

KESIMPULAN

Dengan pekerjaan yang dijelaskan dalam makalah ini, ditunjukkan bahwa ada metodologi pembelajaran yang berbeda untuk mengajar konsep-konsep teknik. Proposal kami menunjukkan hasil yang baik; siswa meninggalkan sikap pasif menjadi analitis, argumentatif, dan proposisional; ergo, orang-orang proaktif.

Robotika digunakan karena baru-baru ini menjadi alat yang hebat untuk memperkuat kreativitas, pembelajaran, dan keterampilan merancang. Pada tahap pertama, metodologi desain harus dimodifikasi menjadi siklus yang disempurnakan. Hal ini dikarenakan persyaratan yang diberikan oleh pengguna tidak jelas.

Jauh di lubuk hati, tujuannya juga untuk mengurangi angka putus sekolah siswa di sekolah menengah, dan untuk mempersiapkan kaum muda menghadapi program akademik sarjana di bidang teknik (pendidikan tinggi). Untuk menyelesaikan bab ini, kami setuju dengan Resnick ketika dia mengatakan bahwa saat ini ada transisi menuju masyarakat kreativitas.

Hal ini dikarenakan informasi dan pengetahuan saja tidak cukup untuk menjawab permasalahan yang sedang dihadapi dunia saat ini, dan perlu menggunakan kreativitas untuk menghasilkan solusi.

Selama bertahun-tahun, institusi seperti universitas telah membuat kesalahan dengan membatasi kreativitas pada karir tertentu seperti teknik, dan menerapkannya hanya pada beberapa mata kuliah seperti desain. Tetapi kreativitas sebenarnya adalah bidang yang umum bagi setiap aktivitas manusia, dan beberapa contohnya adalah: produksi pertanian, kedokteran, lukisan, dan tentu saja, teknik.

Oleh karena itu, pengembangan keterampilan ini harus didorong sejak kecil. Selain itu, kreativitas tidak terbatas pada rentang usia tetapi harus didorong selama semua tahap pertumbuhan seseorang, terutama pada tahap antara 0 dan 17 tahun, karena pada saat itulah orang tersebut menemukan minatnya dan menciptakan kreativitasnya. model pembelajaran.