El kit de robots de Lego Mindstorms junt amb la pirateria porta la ciència a una classe propera

Robòtica de Stanford Mindstorms

Investigadors de Stanford han piratejat la plataforma Lego Mindstorms com a trampolí per crear un kit de robòtica per a la manipulació de líquids, que utilitza peces de baix cost i econòmiques. Esperen aconseguir els kits a les aules i a les mans dels nens amb curiositat STEM tan aviat com sigui possible, per obrir les 'ciències humides' (biologia, química i medicina) a les persones que no tenen accés a laboratori final.

'Vaig veure com els estudiants i els professors ja feien servir la robòtica Lego dins i fora de l'escola, generalment per construir i programar robots tipus cotxe en moviment, i això em va emocionar i, evidentment, els nens també', va dir Ingmar Riedel-Kruse, cap de l'equip. . “Però vaig veure un buit per a bioenginyers com jo. Volia portar aquest tipus d'aprenentatge constructiu i pràctic amb robots a les ciències de la vida '.



Per omplir aquest buit, l’equip va crear els seus propis robots de manipulació de líquids d’escriptori que s’acosten al rendiment dels sistemes d’automatització molt més costosos que es troben a les universitats i als laboratoris de biotecnologia, va dir Riedel-Kruse.



És difícil aconseguir un conjunt de productes químics de qualitat religiosa i, fins i tot, és més difícil aconseguir una precisió del banc de laboratori a la taula de la cuina. Però les Mindstorms motoritzades poden pipetear fluids amb precisió cap a dins i cap a fora de cubetes, tubs de microfugues i plaques de múltiples pous, tot això amb una forta rotació als laboratoris. Depenent del disseny, el robot pot manejar volums de líquid menors que un microlitre, que equival a una goteta 'aproximadament de la mida d'un sol gra gros de sal'. Riedel-Kruse creu que aquests robots poden ser fins i tot útils per a tasques específiques de manipulació de líquids professionals o acadèmics en què els robots comercials a mida o comercials poden costar milers de dòlars.

En lloc d’esperar només abocar diners en equips de tir únic, 'volem que els nens aprenguin fent', diu.



En el seu paper, l’equip presenta plans pas a pas i diversos experiments diferents, dirigits a estudiants de primària des de primària fins a secundària. També ofereixen experiments que els estudiants poden dur a terme mitjançant consumibles domèstics comuns, com ara colorants alimentaris, llevats o sucre. En un experiment, els líquids de colors amb diferents concentracions de solut es posen en capes sobre els altres per ensenyar sobre la densitat dels líquids. Una altra prova prova el pH dels líquids per veure si són àcids com el vinagre o bases com el bicarbonat de sodi. Un altre experiment encara fa servir mesuradors de llum amb detecció de color per alinear provetes amb codis de colors.

Riedel-Kruse va posar èmfasi en les oportunitats d’aprenentatge interdisciplinàries que permetria l’ús d’aquests kits. “Aquests robots poden suportar diversos experiments educatius i proporcionen un pont entre enginyeria mecànica, programació, ciències de la vida i química. Serien fantàstics com a part dels programes STEM a l'escola i després de l'escola ', va dir. “Mostrem que, amb algunes parts relativament econòmiques, una mica d’entrenament i una mica d’imaginació, els estudiants poden crear el seu propi robot de manipulació de líquids i després fer-hi experiments, de manera que aprenguin sobre enginyeria, codificació i ciències humides alhora. ”

(Imatge superior: Construir un robot de manipulació de líquids: comenceu per un Lego Sistema Mindstorms (esquerra); afegiu una pipeta motoritzada per deixar caure fluids (al centre) i realitzeu experiments senzills com mostrar com es poden posar capes a líquids de diferents densitats de sal. Crèdit: Riedel-Kruse Lab)



Copyright © Tots Els Drets Reservats | 2007es.com