VEX V5 Workcell은 산업용 로봇의 세계를 소개합니다.
교실 책상 위에 놓을 수 있을 만큼 작은 이 모델을 사용하면 VEX V5 Workcell을 다양한 교육 환경에서 사용할 수 있습니다. 또한 VEXcode V5를 프로그래밍 언어로 사용하면 학생과 교사 모두가 산업용 로봇 팔에 대한 진입 장벽을 낮출 수 있다는 장점이 있습니다. VEXcode V5와 함께 V5 Workcell은 5축 로봇으로 시뮬레이션된 제조 작업셀을 구축하고 프로그래밍함으로써 학생들에게 기술 및 문제 해결 기술을 개발할 수 있는 기회를 제공합니다.
V5 워크셀이란?
다중 빌드
V5 Workcell은 V5 Workcell에 부착된 로봇 팔과 컨베이어 시스템을 활용하며, 학생들은 VEX V5 시스템과 함께 작동하도록 설계된 부품으로 제작합니다. V5 Workcell에는 베이스 플레이트에 부착된 로봇 팔부터 시작하여 센서와 컨베이어가 포함된 시뮬레이션된 전문 작업 셀로 변환되는 여러 빌드가 있습니다.
로봇 팔
V5 Workcell은 다음을 수용할 수 있는 로봇 팔로 구성됩니다.
암 끝에 도구 없습니다. V5 Workcell 빌드는 데카르트 좌표계를 따라 다양한 유형의 움직임을 탐색할 때 팔 끝에 있는 도구를 사용하지 않습니다.
디스크를 집고 놓기 위한 전자석.
건조 지우기 마커를 고정하기 위한 마커 부착물. V5 워크셀 베이스 플레이트에 부착된 화이트보드에 그림을 그릴 때 사용됩니다.
전체 시스템
V5 Workcell은 또한 V5 Workcell에 부착된 컨베이어 시스템을 구축하기 위해 기타 금속, 플라스틱, 전자 장치 및 센서로 구성됩니다.
컨베이어와 전환기는 금속 조각, 트레드 링크 및 모터로 제작됩니다.
또한 이 시스템은 V5 Workcell을 자동화하고 센서의 다양한 조건에 따라 분류 및 팔레타이징과 같은 실제 제조 프로세스를 모방하기 위한 많은 전자 부품과 센서를 포함합니다. 컨베이어 시스템과 함께 사용되는 센서는 라인 추적기와 광학 센서입니다.
광학 센서와 라인 추적기는 V5 Workcell이 색상에 따라 디스크를 정렬하도록 프로그래밍하는 데 사용됩니다.
왜 V5 워크셀인가?
비용 효율적(하드웨어)
교육 환경에서 학생들에게 산업용 로봇 공학을 소개하는 것은 프로그래밍 및 엔지니어링이라는 직업 분야에 대한 관심을 불러일으킬 뿐만 아니라 문제 해결 기술을 개발하는 데 도움이 되고 로봇을 사용하여 추상적인 개념을 현실로 가져올 수 있게 해줍니다.
그러나 산업용 로봇을 교실 환경에 도입하는 데 어려움이 없는 것은 아닙니다. 공간 제한, 비용 및 안전으로 인해 교육 기관은 더 작고 안전하며 비용 효율적인 산업용 로봇 모델로 전환하고 있습니다. VEX V5 Workcell은 교실 책상 위에 놓을 수 있을 만큼 작으며 권장되는 3명의 학생 대 1개의 로봇 비율을 통해 학생들은 모든 수업에서 로봇을 직접 사용할 수 있는 기회를 갖습니다. V5 워크셀은 크기가 더 작고 필요할 경우 비상 정지 기능을 하는 범퍼 스위치를 프로그래밍할 수 있어 더욱 안전합니다.
V5 Workcell은 더 작고 저렴하며 안전한 대안일 뿐만 아니라 학생들이 다른 방법으로는 불가능했던 건축 경험에 참여할 수 있도록 해줍니다. 전문가 수준의 로봇 팔을 다루는 학생들은 프로그래밍 경험을 쌓지만 조립 과정에 참여하지 않았기 때문에 로봇 팔이 어떻게 움직이고 작동하는지 이해하지 못할 수도 있습니다. 조립 과정에 참여함으로써 학생들은 하드웨어와 소프트웨어를 더 강력하게 연결할 수 있는 기회를 얻고 로봇이 물리적으로 작동하는 방식에 대한 더 기본적인 지식을 얻을 수 있습니다. 학생들은 VEX Robotics V5 시스템의 부품으로 V5 Workcell을 제작합니다.
VEX V5 Workcell은 교육 기관에 다양한 구축 기능을 갖춘 더 작고 안전하며 비용 효율적인 산업용 로봇 모델 옵션을 제공하며 학생들에게 전문가 수준의 로봇 팔에 비해 더 독립적인 실습 학습 경험을 제공합니다.
프로그래밍 초보자(소프트웨어)에 대한 진입 장벽이 낮음
산업용 로봇이나 모든 유형의 로봇을 교육 환경에 도입할 때 가장 큰 진입 장벽 중 하나는 프로그래밍입니다. 초보 프로그래머인 학생과 교육자조차도 프로그래머에 대한 자신감이 없거나, 경험이 없거나, 충분한 지원을 받지 못하기 때문에 로봇 공학을 가르치고 배우는 것을 꺼릴 수 있습니다.
게다가 산업용 로봇을 사용하려면 프로그래밍 지식, 기술, 경험이 많이 필요한 경우가 많습니다. 로봇 팔을 프로그래밍할 때 프로그래머는 팔이 3D 공간에서 어떻게 움직이는지에 대한 지식을 활용하고, 특정 센서를 사용하고, 정확한 움직임을 프로그래밍해야 할 수도 있습니다. 이 모든 것은 산업용 로봇을 손이 닿지 않는 교실로 가져오기 위한 기준을 높일 수 있습니다. V5 Workcell을 사용하면 VEXcode V5를 사용하여 이 어려운 작업을 관리할 수 있습니다. VEXcode V5를 사용하면 프로그래밍 경험에 관계없이 학생과 교육자가 산업용 로봇 모델을 프로그래밍할 수 있습니다.
VEXcode V5는 또한 학생들의 프로그래밍 경험, 자신감 및 숙련도가 향상됨에 따라 한도를 높입니다. VEXcode V5는 블록 기반 코딩뿐만 아니라 C++ 및 Python도 지원합니다. 이를 통해 학생들은 버튼 하나만 선택하면 블록 기반 코딩에서 텍스트 기반 코딩으로 전환할 수 있습니다. VEXcode V5는 초보 프로그래머에게 낮은 진입 장벽과 내장 지원을 제공할 뿐만 아니라 한계를 높이고 사용자에게 자신감을 갖고 성장할 수 있는 발판과 지원을 제공합니다.
VEXcode V5에 대한 자세한 내용은 VEXcode 개요을 참조하세요.
큰 아이디어에 중점을 둡니다.
V5 Workcell의 가장 큰 장점 중 하나는 학생들에게 프로그래밍뿐만 아니라 엔지니어링 및 산업용 로봇 전문 분야의 기초가 되는 더 큰 개념과 기술을 배우고 집중할 수 있는 기회가 제공된다는 것입니다.
학생들은 금속 및 전자 장치를 사용한 건물, 데카르트 좌표계, 로봇 팔이 3D 공간에서 움직이는 방법, 코드 재사용, 변수, 2D 목록, 자동화를 위한 센서 피드백, 컨베이어 시스템 등과 같은 다양한 개념을 조사합니다.
학생들은 나중에 수학, 프로그래밍, 엔지니어링, 제조 등 광범위한 분야에 적용할 수 있는 이러한 개념에 대한 기초 지식을 얻게 됩니다. 이러한 개념을 소개하는 동안 학생들은 적극적으로 문제 해결, 협업, 창의성 및 탄력성을 구축할 수 있습니다. 이 모든 것은 어떤 환경에서든 중요한 기술입니다.
V5 Workcell을 가르치는 STEM 연구소
VEX Robotics에서는 VEX V5 Workcell STEM Labs를 통해 경험이나 능력 수준에 관계없이 V5 Workcell로 교육을 쉽게 시작할 수 있습니다. V5 Workcell STEM 연구소는 교육자가 V5 Workcell의 모든 기본 산업용 로봇 개념을 학생들에게 성공적으로 가르치는 데 필요한 모든 리소스와 지원을 제공합니다.
STEM Labs는 V5 Workcell을 위한 온라인 교사용 매뉴얼로 설계되었습니다. 인쇄된 교사용 매뉴얼과 마찬가지로 STEM Labs의 교사용 콘텐츠는 학생을 계획 , 가르치고, 평가하는 데 필요한 모든 리소스, 자료 및 정보를 제공합니다. 학생들은 교사가 진행하는 랩의 학생 버전을 보게 되며, 랩의 교사 버전에는 교사가 손쉽게 사용할 수 있는 모든 토론 프롬프트, 활동 단계 및 진행 전략이 있습니다.
계획위해 교사는 STEM Lab의 개념, 활동, 진행 전략 및 토론 프롬프트를 읽고 검토할 수 있습니다. 가르치기 위해교사는 학생들이 활동과 대화를 진행하면서 실험실의 단계를 따르도록 할 수 있습니다. 평가하기 위해 다양한 토론 프롬프트, 루브릭, 총괄 평가 질문이 실험실 자체에서 제공되며, 이를 교실에서 효과적으로 구현하는 방법에 대한 촉진 전략도 함께 제공됩니다.
엔지니어링 및 프로그래밍 관점 모두에서 진행 과정을 따르는 총 12개의 V5 Workcell STEM Lab이 있습니다.
실습 1과 2에서 학생들은 처음으로 V5 Workcell을 조립하고 조립 기술을 습득하며 안전에 대해 배웁니다.
랩 3과 4에서 학생들은 Workcell의 팔이 3D 공간에서 수동 및 프로그래밍 방식으로 어떻게 움직이는지 탐구하기 시작합니다. 또한 로봇 팔 끝에 산업용 공구를 모방하여 Workcell의 팔에 마커를 부착하는 방법도 소개됩니다.
랩 5와 6에서 학생들은 변수와 2D 목록을 사용하여 팔이 움직이도록 프로그래밍함으로써 계속해서 움직임의 개념을 구축하게 됩니다.
실습 7과 8에서 학생들은 수동 및 자동 동작을 모두 배운 후 전자석과 센서 피드백을 사용하여 디스크를 집고 배치하는 제조 시뮬레이션에 대해 더 자세히 알아봅니다.
랩 9와 10에서는 학생들에게 컨베이어 시스템과 센서 피드백이 자재 취급에 어떻게 사용될 수 있는지 소개합니다.
Lab 11과 12에서 STEM Lab은 학생들이 이전 Lab에서 배운 내용을 결합하고 적용하여 협력 시스템을 조사하고 Workcell을 자신만의 것으로 만들어 경쟁을 준비하는 방법을 제공함으로써 마무리됩니다.
VEX V5 Workcell은 비용 효율적이고 프로그래밍 장벽을 낮추며 학생들이 중요한 기술을 개발하는 데 도움이 되는 큰 아이디어에 초점을 맞춘 교육 환경에서 학생들에게 산업용 로봇 공학을 소개하는 포괄적인 솔루션을 제공합니다.