VEX V5 Workcell — это введение в мир промышленной робототехники.
Эта модель, достаточно маленькая, чтобы ее можно было разместить на парте в классе, делает VEX V5 Workcell доступным в различных образовательных учреждениях. Кроме того, преимущества использования VEXcode V5 в качестве языка программирования снижают порог доступа к промышленному роботизированному манипулятору как для студентов, так и для преподавателей. V5 Workcell вместе с VEXcode V5 предоставляет студентам возможность развивать технические навыки и навыки решения проблем путем создания и программирования моделируемого производственного цеха с помощью пятиосного робота.
Ознакомьтесь со следующей исследовательской статьей о V5 Workcell >
Что такое рабочая ячейка V5?
Несколько сборок
В V5 Workcell используются роботизированный манипулятор и конвейерные системы, прикрепленные к V5 Workcell, которые студенты собирают из деталей, предназначенных для работы с системой VEX V5. В состав V5 Workcell входят несколько сборок, начиная с роботизированной руки, прикрепленной к опорной плите, и заканчивая моделируемой профессиональной рабочей ячейкой с датчиками и конвейерами.
Роботизированная рука
V5 Workcell состоит из роботизированной руки, которая может вмещать:
На конце рычага нет инструмента. В конструкции V5 Workcell не используется инструмент на конце руки при исследовании различных типов движений в декартовой системе координат.
Электромагнит для захвата и установки дисков.
Насадка маркер для фиксации сухостираемого маркера. Используется для рисования на доске, прикрепленной к опорной пластине V5 Workcell.
Вся система
V5 Workcell также состоит из других металлов, пластика, электроники и датчиков для создания конвейерных систем, прикрепленных к V5 Workcell.
Конвейеры и отклонитель состоят из металлических деталей, звеньев гусениц и двигателей.
Система также включает в себя множество электронных компонентов и датчиков для автоматизации V5 Workcell и имитации реальных производственных процессов, таких как сортировка и укладка на поддоны, в зависимости от различных состояний датчиков. Датчиками, используемыми в конвейерной системе, являются устройства отслеживания линий и оптический датчик.
Оптический датчик и устройство отслеживания линий используются для программирования V5 Workcell для сортировки дисков в зависимости от их цвета.
Почему V5 Workcell?
Экономичность (аппаратное обеспечение)
Знакомство студентов с промышленной робототехникой в образовательной среде не только пробуждает у них интерес к профессиональным областям программирования и инженерии, но также помогает им развивать навыки решения проблем и позволяет им воплощать абстрактные концепции в жизнь с помощью робота.
Однако внедрение промышленных роботов в классную комнату не лишено проблем. Из-за ограничений по пространству, стоимости и безопасности образовательные учреждения обращаются к меньшим, более безопасным и более экономичным моделям промышленных роботов. Рабочая ячейка VEX V5 достаточно мала, чтобы ее можно было разместить на парте в классе, а благодаря рекомендованному соотношению «три ученика к одному роботу» учащиеся имеют возможность практического взаимодействия с роботом на каждом уроке. V5 Workcell более безопасен, поскольку имеет меньшие размеры, а также имеет возможность запрограммировать бамперный переключатель, который при необходимости выполняет функцию аварийной остановки.
V5 Workcell не только является меньшей, более дешевой и безопасной альтернативой, но также позволяет студентам получить опыт сборки, который в противном случае был бы невозможен. Студенты, которые работают с роботами-манипуляторами профессионального размера, получают опыт их программирования, но могут не понимать, как они двигаются и работают, поскольку не участвовали в процессе сборки. Участие в процессе сборки дает учащимся возможность установить более тесную связь между аппаратным и программным обеспечением, а также позволяет учащимся получить более фундаментальные знания о том, как физически работает робот. Учащиеся собирают рабочую ячейку V5 из деталей системы VEX Robotics V5.
VEX V5 Workcell предоставляет образовательным учреждениям меньший, более безопасный и экономически эффективный вариант модели промышленного робота, который является универсальным в своих возможностях сборки и предоставляет студентам более независимый практический опыт обучения по сравнению с роботизированными руками профессионального уровня.
Низкий барьер входа для новичков в программировании (программное обеспечение)
При внедрении промышленной робототехники или роботов любого типа в образовательную среду одним из самых больших препятствий для входа является программирование. Студенты и даже преподаватели, которые являются начинающими программистами, могут уклоняться от желания преподавать и изучать робототехнику, потому что они не являются уверенными программистами, не имеют опыта или не чувствуют хорошей поддержки.
Кроме того, для работы с промышленными роботами часто требуются обширные знания, навыки и опыт программирования. При программировании роботизированной руки программисту, возможно, придется использовать свои знания о том, как рука будет двигаться в трехмерном пространстве, использовать определенные датчики и программировать точное движение. Все это может поднять планку для того, чтобы промышленные роботы оказались вне досягаемости в классе. V5 Workcell позволяет решить эту сложную задачу с помощью VEXcode V5. VEXcode V5 делает программирование модели промышленного робота доступным для студентов и преподавателей независимо от их опыта программирования.
VEXcode V5 также повышает планку знаний по мере того, как учащиеся приобретают опыт программирования, уверенность и мастерство. VEXcode V5 поддерживает не только блочное кодирование, но также C++ и Python. Это позволяет учащимся перейти от блочного кодирования к текстовому кодированию, просто нажав одну кнопку. VEXcode V5 не только предоставляет начинающим программистам низкий порог входа и встроенную поддержку, но также поднимает потолок и предоставляет пользователям основу и поддержку, позволяющую им чувствовать себя уверенно и расти.
Для получения дополнительной информации о VEXcode V5 просмотрите этот обзор VEXcode.
Фокусируется на больших идеях
Одним из самых больших преимуществ V5 Workcell является то, что студентам предоставляется возможность учиться и концентрироваться на более крупных концепциях и навыках, которые имеют основополагающее значение не только для программирования, но также для проектирования и профессиональной области промышленной робототехники.
Студенты изучат различные концепции, такие как строительство из металла и электроники, декартову систему координат, движение роботизированной руки в трехмерном пространстве, повторное использование кода, переменные, двумерные списки, обратную связь от датчиков для автоматизации, конвейерные системы и многое другое.
Студенты получат базовые знания об этих концепциях, которые впоследствии можно будет применить в широком спектре областей, таких как математика, программирование, инженерия и производство. Познакомившись с этими концепциями, учащиеся смогут активно решать проблемы, сотрудничать, проявлять творческий подход и повышать устойчивость. Все это важные навыки в любой среде.
STEM Labs обучит V5 Workcell
В VEX Robotics мы упрощаем начало обучения с помощью V5 Workcell, независимо от опыта или уровня способностей, с помощью лабораторий VEX V5 Workcell STEM Labs. Лаборатории STEM V5 Workcell предоставляют все ресурсы и поддержку, необходимые преподавателям для успешного преподавания своим студентам всех основополагающих концепций промышленной робототехники V5 Workcell.
STEM Labs представляет собой онлайн-руководство для преподавателя по V5 Workcell. Как и печатное руководство для учителя, материалы STEM Labs, предназначенные для преподавателей, предоставляют все ресурсы, материалы и информацию, необходимые для , обучения и оценки. Учащиеся видят студенческую версию лабораторной работы, которую ведет учитель, в то время как учительская версия лаборатории содержит все подсказки для обсуждения, этапы деятельности и стратегии содействия, которые всегда под рукой у учителя.
В с планомучителя могут читать и просматривать концепции, мероприятия, стратегии содействия и подсказки для обсуждения в лаборатории STEM. Чтобы преподавать, учителя могут предлагать учащимся следовать шагам лабораторной работы, облегчая занятия и общение. Для в самой лаборатории предоставляются многочисленные различные подсказки для обсуждения, рубрики и вопросы для итоговой оценки, а также стратегии содействия их эффективному внедрению в классе.
Всего существует двенадцать лабораторий STEM V5 Workcell, которые развиваются как с точки зрения инженерии, так и с точки зрения программирования.
В лабораторных работах 1 и 2 учащиеся впервые собирают V5 Workcell, приобретают некоторые навыки сборки и узнают о безопасности.
В лабораторных работах 3 и 4 учащиеся начинают изучать, как рука Workcell перемещается в трехмерном пространстве вручную и программно. Их также знакомят с прикреплением маркера к манипулятору Workcell, имитируя промышленный инструмент на конце манипулятора робота.
В лабораторных работах 5 и 6 учащиеся продолжат развивать концепцию движения, программируя движение руки с помощью переменных и двумерных списков.
В лабораторных работах 7 и 8, после изучения как ручных, так и автоматических движений, студенты затем погрузятся в более детальное моделирование производства, поднимая и размещая диски с помощью электромагнита и обратной связи от датчиков.
В лабораторных работах 9 и 10 учащиеся знакомятся с конвейерными системами и с тем, как можно использовать обратную связь от датчиков при погрузочно-разгрузочных работах.
Лаборатории 11 и 12 завершаются тем, что позволяют учащимся комбинировать и применять знания, полученные на всех предыдущих лабораториях, для исследования кооперативных систем и того, как сделать Workcell своей собственной, чтобы подготовиться к соревнованиям.
VEX V5 Workcell представляет собой комплексное решение для ознакомления студентов с промышленной робототехникой в образовательной среде, которое является экономически эффективным, снижает входной барьер в программировании и фокусируется на больших идеях, которые помогают студентам развивать важные навыки.