暑期,少不了各類夏令營(yíng),作為從事3D打印為主的創(chuàng)客教育的思迪姆,開拓性的將3D打印、天文和Arduino相結(jié)合,以3D打印、Arduino為工具,以火星相關(guān)的天文知識(shí)作為內(nèi)容延展,最后以實(shí)體火星車的形式作為結(jié)果呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了三者的完美結(jié)合。
“思迪姆2016火星計(jì)劃”主題夏令營(yíng),參與的同學(xué)在3天時(shí)間內(nèi)先后體驗(yàn)和學(xué)習(xí)了3D建模與3D打印、電路和編程、天文觀測(cè)常識(shí)等豐富的跨學(xué)科知識(shí)、并親自見(jiàn)證了一輛火星探測(cè)車從自己手中誕生的過(guò)程,一場(chǎng)模擬的火星探索任務(wù)使整個(gè)夏令營(yíng)有了一個(gè)完滿的收官。
照片記錄下了夏令營(yíng)三天的精彩時(shí)刻和同學(xué)們的學(xué)習(xí)狀態(tài)!
作為整個(gè)夏令營(yíng)的開始,老師首先為大家講解了人類探索火星的歷史,從古時(shí)候人類對(duì)火星的無(wú)限遐想,到太空時(shí)代真正與火星近距離接觸。進(jìn)而介紹了從上個(gè)世紀(jì)90年代開始的歷次火星車探索旅程。并通過(guò)每一代火星車的科學(xué)考察成就,為同學(xué)們講解了火星車的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn),以此讓同學(xué)們對(duì)將要制作的火星車模型有了一個(gè)相對(duì)完整的認(rèn)識(shí)和理解。
接下來(lái)的火星車3D建模部分,老師帶領(lǐng)同學(xué)們利用3DOne軟件,設(shè)計(jì)制作火星車的各個(gè)零部件,并講解各個(gè)部件的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。作為初次接觸3D打印的同學(xué)們都各自獨(dú)立完成了零件的設(shè)計(jì)制作。
在第一天課程的基礎(chǔ)之上我們就可以開始進(jìn)行3D打印操作了。在了解了3D打印這項(xiàng)技術(shù)的歷史、發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域等科普知識(shí)后,便在老師的指導(dǎo)下體驗(yàn)了3D打印機(jī)的實(shí)際操作,通過(guò)機(jī)器的調(diào)整和測(cè)試,親自打印了自己完成的3D設(shè)計(jì)成果。
解決了火星車的機(jī)械結(jié)構(gòu)問(wèn)題,然后需要解決動(dòng)起來(lái)的問(wèn)題。我們的火星車使用Arduino UNO作為大腦,接收來(lái)自藍(lán)牙遙控手柄的信號(hào)。經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后,輸出控制信號(hào)來(lái)控制馬達(dá)(車輪)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向和運(yùn)轉(zhuǎn)速度。老師為同學(xué)們講解了Arduino的原理,應(yīng)用領(lǐng)域和編程的方法。同學(xué)們自己動(dòng)手將程序?qū)?。并開始裝配火星車的機(jī)械與電路部分。
開始進(jìn)行最后的組裝和調(diào)試過(guò)程了,同學(xué)們的火星車一個(gè)接一個(gè)動(dòng)了起來(lái),興奮之情溢于言表。老師對(duì)下午比賽的規(guī)則和情況進(jìn)行了介紹,以便于有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整。于是同學(xué)們很快發(fā)現(xiàn),之前的組裝的比較馬虎的部分,在調(diào)試過(guò)程中都顯現(xiàn)了出來(lái)。比如有的同學(xué)的火星車跑著跑著車輪就脫落了。這也讓同學(xué)們明白了科學(xué)是來(lái)不得半點(diǎn)馬虎的。
重頭戲來(lái)了,下午的比賽在一小塊沙地上進(jìn)行,工作人員預(yù)先在沙地上構(gòu)筑了起伏蜿蜒的賽道,模擬火星表面的地形。同學(xué)們需要操縱自己的火星車,避開賽道上的障礙,來(lái)完成比賽。
比賽最終以完成時(shí)間來(lái)作為評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)決出名次。本次比賽的獎(jiǎng)品,自然脫離不了夏令營(yíng)的主題內(nèi)容:天文+3D打印,思迪姆選用3D打印版蓋爾隕石坑(Gale crater)好奇號(hào)火星車的著陸地點(diǎn)和微版火星車作為獎(jiǎng)品,用以紀(jì)念這次特別的夏令營(yíng)活動(dòng)。
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