114 下專題: 特斯拉手臂 (AI走出螢幕 實體AI 物理AI—Physical)

 AI走出螢幕 實體AI 物理AI

  • 特斯拉手臂自評表
  • 專題分組名單(特斯拉手臂)(114下仁愛)

  • 循環經濟—永續發展(SDGs - 12)

    美學


    專題簡報檔案連結(EX:Google簡報)


    *

    1.檔案名稱:學期+ 班級+座號+姓名, EX:  114下生科專題70101XXX
    2.簡報第一頁需包含:
    標題(EX:專題名稱)、班級、座號(含組員)、姓名(含組員)、星球、建立日期(YYYY/MM/DD)、最後修改日期(YYYY/MM/DD)
    3.共用或Share 檔案權限   e395@jajh.tp.edu.tw   為可編輯
    4. 簡報內容,中英文皆可
    5. 連結送出後, 不可變更, 特殊情況需變更需經老師同意

    主題:特斯拉手臂 。
    時間: 6/1 上台簡報短講(三語)
    繳交內容:各組實作成品展示 + 各組專題報告 

    學習目標
    • 透過小組合作,練習傾聽、回饋與問題解決。
    • 運用 設計思考五步驟,找出特斯拉手臂的困難並提出創新解法。
    • 結合 SEL 五大內涵,培養情緒調節、同理心與合作溝通能力。
    • 學會使用特斯拉手臂,完成提醒工具原型製作。

    評量標準(A–D 四大面向)
    • A 探究與分析:問題釐清程度、資料蒐集品質
    • B 發展創意:創意發想、構想多樣性
    • C 創造解決方法:Micro:bit 程式設計與產品原型完成度
    • D 評價:SEL 反思, 例: 情緒調節、設計思考五步驟-同理思考(Empathize)、合作溝通。作品優缺點分析與改進方向

    報告方式
    • 採說故事(Storytelling)方式
    • 可參考《遇見維尼》英語繪本之敘事方式
    • 三語呈現,英文至少 4 分鐘


    報告大綱參考如下:


    0. 封面

    班級、各組員:座號、姓名、星球

    1. 創作動機

    說明重點:

    • 為什麼想設計這個作品?
    • 生活中觀察到什麼問題?
    • 哪些機械設備給你靈感?

    範例:

    我們發現工廠搬運貨物時,
    常需要使用機械手臂協助搬運,
    因此想設計一個可以模擬真實夾取動作的液壓動力機械手臂。


    2. 產品名稱

    說明重點:

    • 作品名稱需有創意
    • 可加入科技感或功能特色

    範例:

    • 超能液壓王
    • Hercules Arm
    • Power Claw X
    • Hydro Catcher
    • 巨力夾爪號

    3. 創作目的

    說明重點:

    • 希望解決什麼問題?
    • 希望提升什麼能力?

    範例:

    本作品希望利用帕斯卡原理,
    讓機械手臂能以較小力量產生較大輸出,
    提升貨物搬運效率。


    4. 設備及器材

    說明重點:

    列出使用工具與材料。

    範例:

    材料

    • 針筒
    • 水管
    • 熱熔膠
    • 冰棒棍 竹筷

    工具

    • 鑽床
    • 線鋸機
    • 熱熔槍

    5. 創作過程

    說明重點:

    • 製作流程
    • 遇到的問題
    • 如何修正

    (1)帕斯卡原理研究

    範例:

    我們先研究帕斯卡原理,
    了解液體可以平均傳遞壓力,
    達到「四兩撥千斤」的效果。


    (2)液壓手臂製作流程

    範例:

    1. 繪製草圖
    2. 裁切冰棒棍 竹筷
    3. 組裝機構
    4. 安裝針筒
    5. 測試液壓控制
    6. 修正結構

    (3)工具操作

    範例:

    我們學習使用:

    • 鑽床鑽孔
    • 線鋸機切割木板
    • 熱熔槍固定結構

    並注意安全操作。


    (4)夾爪測試與校正

    範例:

    一開始夾爪容易滑落,
    後來我們修改爪型角度,
    讓夾取球體與方塊時更穩定。


    (5)減輕重量

    範例:

    我們發現手臂太重會降低夾取能力,
    因此將部分木板挖空,
    成功提升載重能力。


    (6)調整活動範圍

    範例:

    我們縮短力臂長度,
    讓手臂能移動更大的角度,
    提升夾取範圍。


    (7)調整針筒配置

    範例:

    透過改變針筒位置,
    讓活塞行程增加,
    提高夾取速度。


    6. 創作結果

    說明重點:

    • 成品照片
    • 成功與失敗經驗
    • 競賽成果
    • 未來改進方向

    範例:

    我們成功完成液壓動力機械手臂,
    能夠夾取:

    • 積木
    • 寶特瓶蓋
    • 小球

    未來希望:

    • 增加旋轉功能
    • 提升夾取重量
    • 加入 micro 控制



    客製化手指模組、整合感測器的關節、視覺與運動控制方案

    Agility Robotics、Tesla、Figure AI、Boston Dynamics 等

    MCU(Microcontroller Unit,微控制器)

    將中央處理器(CPU)、記憶體、輸入/輸出介面等整合在單一晶片上的微型電腦,被廣泛應用於家電、汽車、工控等電子裝置中進行控制。其具備小體積、低耗能、低成本的特性,是現代電子產品的核心組件。


    AI晶片

    「邊緣運算」,於在地端直接使用高效率的晶片進行 AI 運算、直接獲得結果。


    感測器(Sensor)

    將物理、化學或生物量(如溫度、光、壓力)轉換為電信號的元件或裝置。


    光學鏡頭(Camera Lens)

    利用光學折射原理,將光線聚焦於感光元件或底片上以形成影像的裝置。由多個凸透鏡、凹透鏡或非球面鏡片組合而成,應用於相機、手機、車載鏡頭(ADAS)、VR/AR 設備及醫療儀器。


    減速機(Speed Reducer)

    連結馬達與機械設備的動力傳達裝置,利用不同大小齒輪嚙合,將馬達「高轉速、低扭力」轉換為「低轉速、高扭力」的動力,以實現穩定、精準的傳動。常見類型包括行星、蝸輪、螺旋傘齒輪等。


    滾珠螺桿(Ball Screw)

    將旋轉運動轉換為線性運動(或反之)的精密傳動組件,由螺桿、螺帽、鋼珠及循環系統組成。相較於傳統滑動螺桿,其鋼珠在螺桿與螺帽間滾動,具有高效率(低驅動扭矩)、高定位精度、高剛性及長壽命等特性,廣泛用於工作機械、自動化設備及半導體設備。 


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