Wprowadzenie do komórki roboczej VEX V5

VEX V5 Workcell to wprowadzenie do świata robotyki przemysłowej.

Schemat czerwonego znaku wyjścia z komórki roboczej V5, ilustrujący protokoły bezpieczeństwa w środowiskach CTE (kształcenie zawodowe i techniczne).

Ten model, na tyle mały, że można go umieścić na biurku w klasie, sprawia, że ​​VEX V5 Workcell jest dostępny w różnych placówkach edukacyjnych. Ponadto zalety używania VEXcode V5 jako języka programowania obniżają barierę wejścia dla przemysłowego ramienia robota zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli. Komórka robocza V5 wraz z VEXcode V5 zapewnia studentom możliwość rozwijania umiejętności technicznych i rozwiązywania problemów poprzez budowanie i programowanie symulowanej celi produkcyjnej z robotem pięcioosiowym.

Zobacz następujący artykuł badawczy na temat V5 Workcell >


Co to jest Workcell V5?

Wiele kompilacji

V5 Workcell wykorzystuje zrobotyzowane ramię i systemy przenośników przymocowane do V5 Workcell, które uczniowie budują z części zaprojektowanych do współpracy z systemem VEX V5. Komórkę roboczą V5 można składać z wielu wersji, zaczynając od ramienia robota przymocowanego do płyty podstawy, a kończąc na symulowanej profesjonalnej celi roboczej z czujnikami i przenośnikami.

Zrzut ekranu przedstawiający konfigurację V5 Workcell w kontekście kształcenia zawodowego i technicznego, ilustrujący różne komponenty i ich układ dla celów dydaktycznych.

Schemat konfiguracji stanowiska roboczego 11. i 12. w celu prowadzenia zajęć z wykorzystaniem V5, ilustrujący komponenty i układ stanowiska na potrzeby kształcenia zawodowego i technicznego.

Ramię robota

Komórka robocza V5 składa się z ramienia robota, które może pomieścić:

Brak narzędzia na końcu ramienia. Wersja V5 Workcell nie wykorzystuje żadnego narzędzia na końcu ramienia podczas badania różnych typów ruchów wzdłuż kartezjańskiego układu współrzędnych.

Elektromagnes do podnoszenia i umieszczania dysków.

Przystawka marker do mocowania markera suchościeralnego. Służy do rysowania na tablicy przymocowanej do płyty bazowej V5 Workcell.

Cały system

V5 Workcell składa się również z innych metali, tworzyw sztucznych, elektroniki i czujników do budowy systemów przenośników podłączonych do V5 Workcell.

Schemat przedstawiający elementy sprzętowe komórki roboczej V5 Workcell, ilustrujący różne komponenty i ich funkcje, wykorzystywanej w kształceniu zawodowym i technicznym do nauczania zagadnień robotyki i inżynierii.

Przenośniki i zwrotnica są zbudowane z elementów metalowych, ogniw bieżnika i silników.

Schemat komponentów V5 Workcell, przedstawiający różne czujniki i ich oznaczenia, wykorzystywany w nauczaniu w ramach kształcenia zawodowego i technicznego (CTE).

System obejmuje również wiele komponentów elektronicznych i czujników, które automatyzują V5 Workcell i naśladują rzeczywiste procesy produkcyjne, takie jak sortowanie i paletyzacja w oparciu o różne stany czujników. Czujniki stosowane w systemie przenośników to czujniki śledzenia linii i czujnik optyczny.

Czujnik optyczny i moduły śledzenia linii służą do programowania komórki roboczej V5 w celu sortowania dysków w zależności od ich koloru.


Dlaczego komórka robocza V5?

Ekonomiczny (sprzęt)

Zapoznanie uczniów z robotyką przemysłową w środowisku edukacyjnym nie tylko wzbudza ich zainteresowanie karierą w dziedzinach programowania i inżynierii, ale także pomaga im rozwijać umiejętności rozwiązywania problemów i pozwala im ożywiać abstrakcyjne koncepcje za pomocą robota.

Jednakże wprowadzenie robotów przemysłowych do zajęć lekcyjnych wiąże się z pewnymi wyzwaniami. Ze względu na ograniczenia przestrzenne, koszty i bezpieczeństwo instytucje edukacyjne zwracają się ku mniejszym, bezpieczniejszym i bardziej opłacalnym modelom robotów przemysłowych. Komórka robocza VEX V5 jest na tyle mała, że ​​można ją umieścić na biurku w klasie, a dzięki zalecanemu stosunkowi trzech uczniów do jednego robota uczniowie mają możliwość bezpośredniego kontaktu z robotem na każdych zajęciach. Workcell V5 jest bezpieczniejszy ze względu na mniejszy rozmiar, a także możliwość zaprogramowania wyłącznika zderzakowego, który w razie potrzeby działa jako wyłącznik awaryjny.

V5 Workcell jest nie tylko mniejszą, tańszą i bezpieczniejszą alternatywą, ale także umożliwia uczniom udział w budowaniu, które w innym przypadku nie byłyby możliwe. Uczniowie zajmujący się ramionami robotycznymi o profesjonalnych rozmiarach zdobywają doświadczenie w programowaniu ich, ale mogą nie rozumieć, jak się poruszają i działają, ponieważ nie byli zaangażowani w proces budowy. Zaangażowanie w proces budowania daje uczniom możliwość stworzenia silniejszego połączenia między sprzętem i oprogramowaniem oraz pozwala im zdobyć bardziej podstawową wiedzę na temat fizycznego działania robota. Uczniowie budują ogniwo robocze V5 z części systemu VEX Robotics V5.

VEX V5 Workcell zapewnia instytucjom edukacyjnym mniejszy, bezpieczniejszy i bardziej opłacalny model robota przemysłowego, który ma wszechstronne możliwości budowania i zapewnia uczniom bardziej niezależne, praktyczne doświadczenie w nauce w porównaniu z ramionami robotów klasy profesjonalnej.

Niska bariera wejścia dla nowicjuszy w programowaniu (oprogramowanie)

Przy wprowadzaniu robotyki przemysłowej lub dowolnego rodzaju robotów do środowiska edukacyjnego jedną z największych barier wejścia jest programowanie. Uczniowie, a nawet nauczyciele, którzy są początkującymi programistami, mogą wzbraniać się od nauczania i uczenia się robotyki, ponieważ nie są programistami pewnymi siebie, nie mają doświadczenia lub nie czują się dobrze wspierani.

Ponadto do pracy z robotami przemysłowymi często wymagana jest duża wiedza programistyczna, umiejętności i doświadczenie. Programując ramię robota, programista może być zmuszony wykorzystać swoją wiedzę na temat tego, jak ramię będzie się poruszać w przestrzeni 3D, użyć określonych czujników i zaprogramować precyzyjny ruch. Wszystko to może podnieść poprzeczkę w zakresie wprowadzania robotów przemysłowych do sal lekcyjnych poza zasięgiem. V5 Workcell sprawia, że ​​to trudne zadanie jest wykonalne dzięki VEXcode V5. VEXcode V5 sprawia, że ​​programowanie modelu robota przemysłowego jest dostępne dla uczniów i nauczycieli, niezależnie od ich doświadczenia w programowaniu.

Zrzut ekranu interfejsu VEXcode V5 przedstawiający funkcje programowania dla stanowiska roboczego V5, wykorzystywanego w edukacji zawodowej i technicznej do nauczania zagadnień robotyki i automatyki.

VEXcode V5 podnosi również poprzeczkę, gdy uczniowie zdobywają doświadczenie w programowaniu, pewność siebie i biegłość. VEXcode V5 obsługuje nie tylko kodowanie blokowe, ale także C++ i Python. Umożliwia to uczniom przejście z kodowania blokowego na kodowanie tekstowe poprzez łatwe wybranie jednego przycisku. VEXcode V5 nie tylko zapewnia początkującym programistom niską barierę wejścia i wbudowane wsparcie, ale także podnosi sufit i zapewnia użytkownikom podstawę i wsparcie, dzięki którym mogą czuć się pewnie i rozwijać się.

Aby uzyskać więcej informacji na temat VEXcode V5, zapoznaj się z Omówieniem VEXcode.

Koncentruje się na wielkich pomysłach

Jedną z największych zalet V5 Workcell jest to, że uczniowie mają możliwość uczenia się i skupiania się na szerszych koncepcjach i umiejętnościach, które są podstawą nie tylko programowania, ale także inżynierii i dziedziny zawodowej robotyki przemysłowej.

Schemat ilustrujący współrzędne XYZ w stacji roboczej V5, wykorzystywanej do nauczania koncepcji kształcenia zawodowego i technicznego. Na zdjęciu widać rozmieszczenie przestrzenne i ruch podzespołów robota w obrębie stanowiska roboczego.

Studenci będą badać różne koncepcje, takie jak budowanie z metalu i elektroniki, kartezjański układ współrzędnych, poruszanie się ramienia robota w przestrzeni 3D, ponowne wykorzystanie kodu, zmienne, listy 2D, sprzężenie zwrotne z czujników dla automatyki, systemy przenośników i wiele innych.

Studenci zdobędą podstawową wiedzę na temat tych koncepcji, którą można później zastosować w wielu dziedzinach, takich jak matematyka, programowanie, inżynieria i produkcja. Zdobywając wprowadzenie do tych koncepcji, uczniowie mogą aktywnie rozwiązywać problemy, współpracować, wykazywać się kreatywnością i budować odporność. Wszystkie te umiejętności są ważne w każdym środowisku.


Laboratoria STEM do nauczania komórki roboczej V5

W VEX Robotics ułatwiamy rozpoczęcie nauczania z V5 Workcell, niezależnie od doświadczenia i poziomu umiejętności, dzięki VEX V5 Workcell STEM Labs. Laboratoria STEM V5 Workcell zapewniają wszystkie zasoby i wsparcie, których potrzebują nauczyciele, aby z powodzeniem przekazywać uczniom wszystkie podstawowe koncepcje robotyki przemysłowej V5 Workcell.

Ilustracja przedstawiająca stanowisko robocze V5 przeznaczone do laboratoriów STEM w kształceniu zawodowym i technicznym, prezentująca różne komponenty i sprzęt wykorzystywane do nauczania koncepcji robotyki i automatyki.

Laboratoria STEM zostały zaprojektowane jako internetowy podręcznik dla nauczyciela dla Workcell V5. Podobnie jak drukowany podręcznik dla nauczyciela, treści STEM Labs przeznaczone dla nauczycieli zawierają wszystkie zasoby, materiały i informacje potrzebne do , nauczania i oceniania uczniów. Uczniowie widzą wersję Laboratorium dla uczniów, podczas której nauczyciel prowadzi zajęcia, podczas gdy wersja Laboratorium dla nauczycieli zawiera wszystkie podpowiedzi do dyskusji, etapy ćwiczeń i strategie facylitacji w zasięgu ręki nauczyciela.

W planunauczyciele mogą przeczytać i przejrzeć koncepcje, ćwiczenia, strategie facylitacji i podpowiedzi do dyskusji dotyczące laboratorium STEM. Aby uczyć, nauczyciele mogą poprosić uczniów o wykonanie kroków opisanych w laboratorium, ponieważ ułatwiają one wykonywanie ćwiczeń i rozmowy. Aby ocenić, w samym laboratorium dostępnych jest wiele różnych podpowiedzi do dyskusji, rubryk i pytań do oceny podsumowującej, wraz ze strategiami ułatwiającymi skuteczne wdrażanie ich w klasie.

Istnieje łącznie dwanaście laboratoriów V5 Workcell STEM, które śledzą postęp, zarówno z punktu widzenia inżynierii, jak i programowania.

Ilustracja stanowiska roboczego V5 do nauczania edukacji zawodowej i technicznej, zawierającego różne komponenty robotyczne i sprzęt ustawione w celach edukacyjnych.

W laboratoriach 1 i 2 uczniowie po raz pierwszy budują ogniwo robocze V5, zdobywają pewne umiejętności konstrukcyjne i dowiadują się o bezpieczeństwie.

Schemat ilustrujący konfigurację stanowiska roboczego V5 do nauczania przedmiotów zawodowych i technicznych, z opisanymi komponentami i połączeniami umożliwiającymi skuteczną naukę robotyki.

W laboratoriach 3 i 4 uczniowie zaczynają badać, w jaki sposób ramię Workcell porusza się w przestrzeni 3D, zarówno ręcznie, jak i programowo. Zapoznają się także z mocowaniem znacznika do ramienia Workcell, imitującego narzędzie przemysłowe na końcu ramienia robota.

Schemat ilustrujący konfigurację stanowiska roboczego V5 do nauczania przedmiotów zawodowych i technicznych, pokazujący różne komponenty i ich rozmieszczenie w celu zapewnienia efektywnej nauki w zakresie robotyki i automatyki.

W laboratoriach 5 i 6 uczniowie będą nadal rozwijać koncepcję ruchu, programując ramię tak, aby poruszało się za pomocą zmiennych i list 2D.

Schemat ilustrujący konfigurację stanowiska roboczego V5 do nauczania przedmiotów zawodowych i technicznych, z opisanymi komponentami i połączeniami ułatwiającymi zrozumienie koncepcji robotyki i automatyzacji.

W laboratoriach 7 i 8, po przestudiowaniu ruchów ręcznych i automatycznych, uczniowie zagłębią się w dalsze symulacje produkcji, podnosząc i umieszczając dyski za pomocą elektromagnesu i sprzężenia zwrotnego czujnika.

Schemat ilustrujący konfigurację stanowiska roboczego V5 do nauczania przedmiotów zawodowych i technicznych, pokazujący różne komponenty i ich rozmieszczenie w celu zapewnienia efektywnej nauki w zakresie robotyki i automatyki.

W laboratoriach 9 i 10 uczestnicy zapoznają się z systemami przenośników oraz sposobami wykorzystania informacji zwrotnych z czujników w transporcie materiałów.

Ilustracja przedstawiająca stanowisko pracy V5 do nauczania przedmiotów zawodowych i technicznych, prezentująca różne komponenty i ich rozmieszczenie w środowisku laboratoryjnym.

W laboratoriach 11 i 12 laboratoria STEM kończą się umożliwieniem uczniom połączenia i zastosowania wiedzy ze wszystkich poprzednich laboratoriów w celu zbadania systemów współpracy i dostosowania Workcell do własnych potrzeb, aby przygotować się do zawodów.

VEX V5 Workcell zapewnia wszechstronne rozwiązanie umożliwiające zapoznanie uczniów z robotyką przemysłową w środowisku edukacyjnym, które jest opłacalne, obniża barierę wejścia w programowaniu i koncentruje się na wielkich pomysłach, które pomagają uczniom rozwijać ważne umiejętności.

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

Last Updated: