Το VEX V5 Workcell αποτελεί μια εισαγωγή στον κόσμο της βιομηχανικής ρομποτικής.

Κυψέλη εργασίας VEX V5 που δείχνει το πλήρες σύστημα με ρομποτικό βραχίονα, μεταφορικούς ιμάντες, χρωματιστούς δίσκους και εγκέφαλο V5 τοποθετημένο σε πλάκα βάσης.

Αυτό το μοντέλο, αρκετά μικρό για να τοποθετηθεί σε ένα θρανίο τάξης, καθιστά το VEX V5 Workcell προσβάσιμο σε μια ποικιλία εκπαιδευτικών περιβαλλόντων. Επιπλέον, τα πλεονεκτήματα της χρήσης του VEXcode V5 ως γλώσσα προγραμματισμού, μειώνουν το εμπόδιο εισόδου για έναν βιομηχανικό ρομποτικό βραχίονα τόσο για μαθητές όσο και για εκπαιδευτικούς. Το V5 Workcell μαζί με το VEXcode V5 παρέχουν στους φοιτητές την ευκαιρία να αναπτύξουν τεχνικές δεξιότητες και δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων κατασκευάζοντας και προγραμματίζοντας ένα προσομοιωμένο κελί εργασίας παραγωγής με ένα ρομπότ πέντε αξόνων.

Δείτε το ακόλουθο ερευνητικό άρθρο σχετικά με το V5 Workcell >


Τι είναι το V5 Workcell;

Πολλαπλές κατασκευές

Το V5 Workcell χρησιμοποιεί έναν ρομποτικό βραχίονα και συστήματα μεταφοράς που είναι προσαρτημένα στο V5 Workcell, τα οποία οι μαθητές κατασκευάζουν από εξαρτήματα σχεδιασμένα να λειτουργούν με το σύστημα VEX V5. Υπάρχουν πολλαπλές κατασκευές ως μέρος του V5 Workcell, ξεκινώντας μόνο με τον ρομποτικό βραχίονα που είναι προσαρτημένος στην πλάκα βάσης και μετατρέπεται σε ένα προσομοιωμένο επαγγελματικό κελί εργασίας με αισθητήρες και μεταφορικούς ιμάντες.

Κυψέλη εργασίας VEX V5 που δείχνει βασική κατασκευή μόνο με τον ρομποτικό βραχίονα τοποθετημένο σε μια πλάκα βάσης και συνδεδεμένο τον εγκέφαλο V5.

Κυψέλη εργασίας VEX V5 που παρουσιάζει ρομποτικό βραχίονα ενσωματωμένο με σύστημα μεταφορικών ταινιών και πολλαπλά εξαρτήματα για προσομοιωμένες εργασίες κατασκευής.

Ο ρομποτικός βραχίονας

Το V5 Workcell αποτελείται από έναν ρομποτικό βραχίονα που μπορεί να φιλοξενήσει:

Δεν υπάρχει εργαλείο στο άκρο του βραχίονα. Η κατασκευή V5 Workcell δεν χρησιμοποιεί κανένα εργαλείο στο άκρο του βραχίονα κατά την εξερεύνηση διαφορετικών τύπων κινήσεων κατά μήκος του καρτεσιανού συστήματος συντεταγμένων. Αυτή η κινούμενη εικόνα δείχνει τον βραχίονα να κινείται χωρίς εργαλείο.

Ένας ηλεκτρομαγνήτης για την παραλαβή και τοποθέτηση δίσκων, όπως φαίνεται σε αυτήν την κινούμενη εικόνα.

Ένα εξάρτημα μαρκαδόρου για τη συγκράτηση ενός μαρκαδόρου στεγνού σβήματος, όπως φαίνεται σε αυτήν κινούμενη εικόνα. Αυτό χρησιμοποιείται για να σχεδιάζετε στον πίνακα που είναι προσαρτημένος στην πλάκα βάσης του V5 Workcell.

Ολόκληρο το σύστημα

Το V5 Workcell αποτελείται επίσης από άλλα μέταλλα, πλαστικό, ηλεκτρονικά και αισθητήρες για την κατασκευή των συστημάτων μεταφοράς που είναι προσαρτημένα στο V5 Workcell.

Κυψέλη εργασίας VEX V5 που δείχνει σύστημα μεταφορικών ταινιών με μεταφορικούς ιμάντες εισόδου, μεταφοράς, εκτροπής και εξόδου, επισημασμένους με χρωματιστές διαδρομές.

Οι μεταφορικοί ιμάντες και ο εκτροπέας είναι κατασκευασμένοι από μεταλλικά κομμάτια, συνδέσμους πέλματος και κινητήρες.

Κυψέλη εργασίας VEX V5 που εμφανίζει αισθητήρες, συμπεριλαμβανομένου του οπτικού αισθητήρα, του αισθητήρα φορτίου, του αισθητήρα ορίου και του αισθητήρα λήψης που φέρουν την ετικέτα στο σύστημα.

Το σύστημα περιλαμβάνει επίσης πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα και αισθητήρες για την αυτοματοποίηση του V5 Workcell και την μίμηση πραγματικών διαδικασιών κατασκευής, όπως η διαλογή και η παλετοποίηση με βάση διαφορετικές συνθήκες των αισθητήρων. Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται με το σύστημα μεταφορικών ταινιών είναι ιχνηλάτες γραμμής και ένας οπτικός αισθητήρας.

Ο οπτικός αισθητήρας και οι ανιχνευτές γραμμών χρησιμοποιούνται για τον προγραμματισμό του V5 Workcell ώστε να ταξινομεί δίσκους ανάλογα με το χρώμα τους. Δείτε αυτό το βίντεο για ένα παράδειγμα ταξινόμησης χρωμάτων με αισθητήρες.


Γιατί το V5 Workcell;

Οικονομικά αποδοτικό (υλικό)

Η εισαγωγή των μαθητών στη βιομηχανική ρομποτική σε ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον όχι μόνο πυροδοτεί το ενδιαφέρον τους για τους επαγγελματικούς τομείς του προγραμματισμού και της μηχανικής, αλλά τους βοηθά επίσης να αναπτύξουν δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων και τους επιτρέπει να ζωντανεύουν αφηρημένες έννοιες χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ.

Ωστόσο, η εισαγωγή βιομηχανικών ρομπότ σε ένα περιβάλλον τάξης δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Λόγω περιορισμών χώρου, κόστους και ασφάλειας, τα εκπαιδευτικά ιδρύματα στρέφονται σε μικρότερα, ασφαλέστερα και πιο οικονομικά μοντέλα βιομηχανικών ρομπότ. Το VEX V5 Workcell είναι αρκετά μικρό για να τοποθετηθεί σε ένα θρανίο στην τάξη και, με τη συνιστώμενη αναλογία τριών μαθητών προς ένα ρομπότ, οι μαθητές έχουν την ευκαιρία να αλληλεπιδράσουν πρακτικά με το ρομπότ σε κάθε τάξη. Το V5 Workcell είναι ασφαλέστερο επειδή έχει μικρότερο μέγεθος, καθώς και τη δυνατότητα προγραμματισμού ενός διακόπτη προφυλακτήρα που λειτουργεί ως διακοπή έκτακτης ανάγκης εάν χρειαστεί.

Το V5 Workcell δεν είναι μόνο μια μικρότερη, φθηνότερη και ασφαλέστερη εναλλακτική λύση, αλλά επιτρέπει επίσης στους μαθητές να βιώσουν μια εμπειρία κατασκευής που διαφορετικά δεν θα ήταν δυνατή. Οι μαθητές που ασχολούνται με ρομποτικούς βραχίονες επαγγελματικού μεγέθους αποκτούν εμπειρία στον προγραμματισμό τους, αλλά μπορεί να μην κατανοούν πώς κινούνται και λειτουργούν επειδή δεν συμμετείχαν στη διαδικασία κατασκευής. Η συμμετοχή τους στη διαδικασία κατασκευής δίνει στους μαθητές την ευκαιρία να δημιουργήσουν μια ισχυρότερη σύνδεση μεταξύ του υλικού και του λογισμικού και τους επιτρέπει να αποκτήσουν περισσότερες βασικές γνώσεις για το πώς λειτουργεί το ρομπότ. Οι μαθητές κατασκευάζουν το V5 Workcell από εξαρτήματα του συστήματος VEX Robotics V5.

Το VEX V5 Workcell παρέχει στα εκπαιδευτικά ιδρύματα μια μικρότερη, ασφαλέστερη και πιο οικονομική επιλογή μοντέλου βιομηχανικού ρομπότ που είναι ευέλικτο στις κατασκευαστικές του δυνατότητες και παρέχει στους μαθητές μια πιο ανεξάρτητη πρακτική μαθησιακή εμπειρία σε σύγκριση με τους ρομποτικούς βραχίονες επαγγελματικής ποιότητας.

Χαμηλό εμπόδιο εισόδου για αρχάριους στον προγραμματισμό (λογισμικό)

Κατά την εισαγωγή της βιομηχανικής ρομποτικής ή οποιουδήποτε τύπου ρομπότ σε ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον, ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια εισόδου είναι ο προγραμματισμός. Οι μαθητές, ακόμη και οι εκπαιδευτικοί, που είναι αρχάριοι προγραμματιστές, μπορεί να αποφεύγουν να θέλουν να διδάξουν και να μάθουν ρομποτική επειδή δεν είναι σίγουροι προγραμματιστές, δεν έχουν εμπειρία ή δεν αισθάνονται ότι έχουν καλή υποστήριξη.

Επιπλέον, συχνά απαιτούνται πολλές γνώσεις προγραμματισμού, δεξιότητες και εμπειρία για την εργασία με βιομηχανικά ρομπότ. Κατά τον προγραμματισμό ενός ρομποτικού βραχίονα, ο προγραμματιστής μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσει τις γνώσεις του για το πώς θα κινείται ο βραχίονας στον τρισδιάστατο χώρο, να χρησιμοποιήσει ορισμένους αισθητήρες και να προγραμματίσει ακριβή κίνηση. Όλα αυτά μπορούν να ανεβάσουν τον πήχη για την εισαγωγή βιομηχανικών ρομπότ στην τάξη, μακριά από την εμβέλεια. Το V5 Workcell κάνει αυτή την δύσκολη εργασία διαχειρίσιμη χρησιμοποιώντας το VEXcode V5. Το VEXcode V5 καθιστά τον προγραμματισμό ενός βιομηχανικού ρομποτικού μοντέλου προσβάσιμο σε μαθητές και εκπαιδευτικούς ανεξάρτητα από την εμπειρία τους στον προγραμματισμό.

Χώρος εργασίας VEXcode V5 με ένα έργο προσαρμοσμένων μπλοκ για την επίδειξη οπτικού προγραμματισμού με το V5 Workcell.

Το VEXcode V5 ανεβάζει επίσης το όριο καθώς οι μαθητές βελτιώνουν την εμπειρία, την αυτοπεποίθηση και την επάρκειά τους στον προγραμματισμό. Το VEXcode V5 όχι μόνο υποστηρίζει κωδικοποίηση βάσει μπλοκ, αλλά και C++ και Python. Αυτό επιτρέπει στους μαθητές να μεταβούν από την κωδικοποίηση που βασίζεται σε μπλοκ στην κωδικοποίηση που βασίζεται σε κείμενο, επιλέγοντας εύκολα ένα κουμπί. Το VEXcode V5 όχι μόνο παρέχει στους αρχάριους προγραμματιστές χαμηλό όριο εισόδου και ενσωματωμένη υποστήριξη, αλλά ανεβάζει επίσης τα όρια και παρέχει στους χρήστες την υποστήριξη που χρειάζονται για να αισθάνονται σίγουροι και να εξελιχθούν.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το VEXcode V5, ανατρέξτε σε αυτήν την Επισκόπηση VEXcode.

Εστιάζει σε μεγάλες ιδέες

Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του V5 Workcell είναι ότι οι μαθητές έχουν την ευκαιρία να μάθουν και να επικεντρωθούν σε ευρύτερες έννοιες και δεξιότητες που είναι θεμελιώδεις όχι μόνο για τον προγραμματισμό, αλλά και για τη μηχανική και τον επαγγελματικό τομέα της βιομηχανικής ρομποτικής.

Κελί εργασίας VEX V5 που δείχνει ρομποτικό βραχίονα με επισημασμένους καρτεσιανούς άξονες συντεταγμένων X, Y και Z που προέρχονται από τη βάση.

Οι μαθητές θα διερευνήσουν διαφορετικές έννοιες όπως η κατασκευή με μέταλλο και ηλεκτρονικά, το Καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων, ο τρόπος με τον οποίο κινείται ένας ρομποτικός βραχίονας σε τρισδιάστατο χώρο, η επαναχρησιμοποίηση κώδικα, οι μεταβλητές, οι δισδιάστατες λίστες, η ανατροφοδότηση αισθητήρων για αυτοματοποίηση, τα συστήματα μεταφορικών ταινιών και πολλά άλλα.

Οι φοιτητές θα αποκτήσουν βασικές γνώσεις αυτών των εννοιών, οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν αργότερα σε ένα ευρύ φάσμα τομέων όπως τα μαθηματικά, ο προγραμματισμός, η μηχανική και η κατασκευή. Ενώ αποκτούν μια εισαγωγή σε αυτές τις έννοιες, οι μαθητές είναι ενεργά σε θέση να λύνουν προβλήματα, να συνεργάζονται, να είναι δημιουργικοί και να αναπτύσσουν ανθεκτικότητα. Όλες αυτές οι δεξιότητες είναι σημαντικές σε οποιοδήποτε περιβάλλον.


Εργαστήρια STEM για τη διδασκαλία του V5 Workcell

Στη VEX Robotics, διευκολύνουμε την έναρξη της διδασκαλίας με το V5 Workcell, ανεξάρτητα από την εμπειρία ή το επίπεδο ικανοτήτων, με τα εργαστήρια STEM του VEX V5 Workcell. Τα Εργαστήρια STEM του V5 Workcell παρέχουν όλους τους πόρους και την υποστήριξη που χρειάζονται οι εκπαιδευτικοί για να διδάξουν με επιτυχία στους μαθητές τους όλες τις βασικές έννοιες βιομηχανικής ρομποτικής του V5 Workcell.

Η ιστοσελίδα των Εργαστηρίων STEM του VEX V5 Workcell εμφανίζεται με πλακίδια εικόνας και συνδέσμους προς κάθε ένα από τα Εργαστήρια STEM.

Τα STEM Labs έχουν σχεδιαστεί ως το ηλεκτρονικό εγχειρίδιο καθηγητή για το V5 Workcell. Όπως ένα έντυπο εγχειρίδιο δασκάλου, το περιεχόμενο των STEM Labs, που απευθύνεται στον εκπαιδευτικό, παρέχει όλους τους πόρους, τα υλικά και τις πληροφορίες που απαιτούνται για σχεδιασμό, τη διδασκαλία και την αξιολόγηση μαθητών. Οι μαθητές βλέπουν την εκδοχή του Εργαστηρίου για μαθητές ως συντονιστή από τον καθηγητή τους, ενώ η εκδοχή του Εργαστηρίου για τον εκπαιδευτικό έχει όλες τις υποδείξεις συζήτησης, τα βήματα δραστηριότητας και τις στρατηγικές συντονισμού στα χέρια του εκπαιδευτικού.

Στο σχέδιο , οι εκπαιδευτικοί μπορούν να διαβάσουν και να επανεξετάσουν τις έννοιες,δραστηριότητες, τις στρατηγικές διευκόλυνσης και τις προτροπές συζήτησης για το Εργαστήριο STEM. Για να , οι εκπαιδευτικοί μπορούν να ζητήσουν από τους μαθητές να ακολουθήσουν τα βήματα στο Εργαστήριο καθώς διευκολύνουν τις δραστηριότητες και τις συζητήσεις. Για την αξιολόγηση , παρέχονται στο ίδιο το Εργαστήριο πολλές διαφορετικές προτροπές συζήτησης, ρουμπρίκες και ερωτήσεις τελικής αξιολόγησης, μαζί με στρατηγικές διευκόλυνσης για το πώς να τις εφαρμόσετε αποτελεσματικά στην τάξη.

Υπάρχουν συνολικά δώδεκα εργαστήρια STEM V5 Workcell που ακολουθούν μια προοδευτική πορεία, τόσο από μηχανικής όσο και από προγραμματισμού.

Εικόνες πλακιδίων για τα δύο πρώτα εργαστήρια STEM του V5 Workcell, με τους τίτλους τους να είναι Βιομηχανική Ρομποτική και Ασφάλεια.

Στα Εργαστήρια 1 και 2, οι μαθητές κατασκευάζουν το V5 Workcell για πρώτη φορά, αποκτούν κάποιες κατασκευαστικές δεξιότητες και μαθαίνουν για την ασφάλεια.

Εικόνες πλακιδίων για τα Εργαστήρια STEM 3 και 4, οι τίτλοι τους είναι Χειροκίνητες Κινήσεις και Προγραμματισμός Κινήσεων.

Στα Εργαστήρια 3 και 4, οι μαθητές αρχίζουν να εξερευνούν πώς κινείται ο βραχίονας του κελιού εργασίας στον τρισδιάστατο χώρο, τόσο χειροκίνητα όσο και μέσω προγραμματισμού. Επίσης, εισάγονται στην τοποθέτηση ενός δείκτη στον βραχίονα του Workcell, μιμούμενοι ένα βιομηχανικό εργαλείο στο άκρο του βραχίονα του ρομπότ.

Εικόνες πλακιδίων για τα Εργαστήρια STEM 5 και 6, οι τίτλοι τους είναι Χρήση Μεταβλητών και Χρήση Τελικού Ενεργοποιητή.

Στα Εργαστήρια 5 και 6, οι μαθητές θα συνεχίσουν να βασίζονται στην έννοια της κίνησης προγραμματίζοντας το χέρι να κινείται με μεταβλητές και δισδιάστατες λίστες.

Εικόνες πλακιδίων για τα Εργαστήρια STEM 7 και 8, με τους τίτλους τους να γράφουν Απόθεση και Μεταφορά Αντικειμένων.

Στα Εργαστήρια 7 και 8, αφού μελετήσουν τόσο τις χειροκίνητες όσο και τις αυτόματες κινήσεις, οι μαθητές θα εμβαθύνουν περισσότερο στην προσομοίωση κατασκευής σηκώνοντας και τοποθετώντας δίσκους χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρομαγνήτη και ανατροφοδότηση αισθητήρα.

Εικόνες πλακιδίων για τα Εργαστήρια STEM 9 και 10, οι τίτλοι τους είναι Χρήση Συστήματος Μεταφορικών Ταινιών και Συστήματα Μεταφορικών Ταινιών και Αισθητήρες.

Στα Εργαστήρια 9 και 10, οι φοιτητές εισάγονται στα συστήματα μεταφορικών ταινιών και στον τρόπο με τον οποίο η ανατροφοδότηση αισθητήρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διαχείριση υλικών.

Εικόνες σε πλακίδια για τα Εργαστήρια STEM 11 και 12, οι τίτλοι τους είναι Συνεργατικά Συστήματα και Διαγωνισμός στην Τάξη.

Στα Εργαστήρια 11 και 12, τα Εργαστήρια STEM ολοκληρώνονται επιτρέποντας στους μαθητές να συνδυάσουν και να εφαρμόσουν τις γνώσεις που έχουν αποκτήσει από όλα τα προηγούμενα Εργαστήρια για να διερευνήσουν συστήματα συνεργασίας και πώς να κάνουν το Workcell δικό τους για να προετοιμαστούν για τον ανταγωνισμό.

Το VEX V5 Workcell παρέχει μια ολοκληρωμένη λύση για την εισαγωγή των μαθητών στη βιομηχανική ρομποτική σε ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον που είναι οικονομικά αποδοτικό, μειώνει το φράγμα εισόδου στον προγραμματισμό και εστιάζει σε μεγάλες ιδέες που βοηθούν τους μαθητές να αναπτύξουν σημαντικές δεξιότητες.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: