VEX V5 Workcell - це знайомство зі світом промислової робототехніки.
Ця модель, досить мала, щоб її можна було розмістити на столі в класі, робить VEX V5 Workcell доступним у різноманітних навчальних закладах. Крім того, переваги використання VEXcode V5 як мови програмування знижують бар’єр входу до промислової роботизованої руки як для студентів, так і для викладачів. V5 Workcell разом із VEXcode V5 надає студентам можливість розвивати технічні навички та навички вирішення проблем, створюючи та програмуючи імітацію виробничої робочої клітини з п’ятиосьовим роботом.
Перегляньте наступну дослідницьку статтю про V5 Workcell >
Що таке V5 Workcell?
Кілька збірок
V5 Workcell використовує роботизовану руку та конвеєрні системи, приєднані до V5 Workcell, які студенти будують із частин, призначених для роботи з системою VEX V5. У складі робочої клітини V5 є кілька конструкцій, починаючи з роботизованої руки, прикріпленої до базової плити, і перетворюючись на імітацію професійної робочої клітини з датчиками та конвеєрами.
Роботизована рука
V5 Workcell складається з роботизованої руки, яка може вмістити:
Немає інструменту на кінці плеча. У збірці V5 Workcell не використовуються інструменти на кінці руки під час дослідження різних типів рухів уздовж декартової системи координат.
Електромагніт для підняття та розміщення дисків.
Насадка для маркера для сухого стирання. Використовується для малювання на дошці, прикріпленій до базової пластини V5 Workcell.
Вся система
V5 Workcell також складається з іншого металу, пластику, електроніки та датчиків для створення конвеєрних систем, приєднаних до V5 Workcell.
Конвеєри та відводи побудовані з металевих частин, ланок протектора та двигунів.
Система також містить багато електронних компонентів і датчиків для автоматизації V5 Workcell і імітації справжніх виробничих процесів, таких як сортування та палетування на основі різних умов датчиків. Датчики, які використовуються в конвеєрній системі, це лінійні трекери та оптичний датчик.
Оптичний датчик і відстежувачі лінії використовуються для програмування V5 Workcell на сортування дисків залежно від їх кольору.
Чому V5 Workcell?
Економічно (апаратне забезпечення)
Ознайомлення студентів із промисловою робототехнікою в освітньому середовищі не лише викликає їх інтерес до галузей кар’єри програмування та інженерії, але й допомагає їм розвинути навички розв’язувати проблеми та дозволяє втілювати абстрактні концепції в життя за допомогою робота.
Однак впровадження промислових роботів у класне середовище не позбавлене труднощів. Через обмеження простору, вартість і безпеку навчальні заклади звертаються до менших, безпечніших і економічніших моделей промислових роботів. VEX V5 Workcell досить малий, щоб його можна було розмістити на столі в класі, а завдяки рекомендованому співвідношенню трьох учнів на одного робота учні мають можливість практичного спілкування з роботом у кожному класі. V5 Workcell є більш безпечним завдяки меншому розміру, а також має можливість запрограмувати перемикач бампера, який за потреби функціонує як аварійна зупинка.
V5 Workcell не тільки є меншою, дешевшою та безпечнішою альтернативою, але й дозволяє студентам отримати досвід будівництва, який інакше був би неможливий. Студенти, які займаються роботами професійного розміру, отримують досвід їх програмування, але можуть не розуміти, як вони рухаються та працюють, оскільки вони не брали участі в процесі будівництва. Участь у процесі будівництва дає студентам можливість встановити міцніший зв’язок між апаратним і програмним забезпеченням і дозволяє студентам отримати більш фундаментальні знання про те, як фізично працює робот. Студенти будують V5 Workcell із частин системи VEX Robotics V5.
VEX V5 Workcell надає навчальним закладам менший, безпечніший і економічніший варіант промислової моделі робота, який є універсальним у своїх можливостях побудови та надає учням більш незалежний досвід практичного навчання порівняно з роботами професійного класу.
Низький бар'єр входу для новачків у програмуванні (програмне забезпечення)
При впровадженні промислової робототехніки або будь-якого типу роботів в освітнє середовище однією з найбільших перешкод для входу є програмування. Студенти та навіть викладачі, які є програмістами-початківцями, можуть ухилятися від бажання викладати та вивчати робототехніку, тому що вони не впевнені програмісти, не мають досвіду або не відчувають достатньої підтримки.
Крім того, для роботи з промисловими роботами часто потрібні значні знання, навички та досвід програмування. Під час програмування роботизованої руки програмісту, можливо, доведеться використовувати свої знання про те, як рука рухатиметься в 3D-просторі, використовувати певні датчики та програмувати точний рух. Усе це може підвищити планку для впровадження промислових роботів у класну кімнату поза межами досяжності. V5 Workcell дозволяє керувати цим складним завданням за допомогою VEXcode V5. VEXcode V5 робить програмування промислової роботизованої моделі доступним для студентів і викладачів незалежно від їх досвіду програмування.
VEXcode V5 також піднімає стелю, оскільки студенти зростають у своєму досвіді програмування, впевненості та майстерності. VEXcode V5 підтримує не тільки блочне кодування, але також C++ і Python. Це дозволяє учням переходити від кодування на основі блоків до кодування на основі тексту, легко вибравши одну кнопку. VEXcode V5 не тільки надає програмістам-початківцям низький бар’єр входу та вбудовану підтримку, він також піднімає стелю та надає користувачам основу та підтримку, щоб почуватися впевнено та розвиватися.
Для отримання додаткової інформації про VEXcode V5 перегляньте цей огляд VEXcode.
Зосереджується на великих ідеях
Однією з найбільших переваг V5 Workcell є те, що студенти мають можливість вивчати та зосереджуватися на більших концепціях і навичках, які є основоположними не лише для програмування, але й для інженерії та професійної сфери промислової робототехніки.
Студенти досліджуватимуть різні концепції, такі як конструювання з металу та електроніки, декартова система координат, як робота-рука рухається в 3D-просторі, повторне використання коду, змінні, 2D-списки, датчик зворотного зв’язку для автоматизації, конвеєрні системи та багато іншого.
Студенти отримають фундаментальні знання про ці концепції, які пізніше можуть бути застосовані в широкому діапазоні галузей, таких як математика, програмування, інженерія та виробництво. Ознайомлюючись із цими поняттями, студенти можуть активно вирішувати проблеми, співпрацювати, бути креативними та розвивати стійкість. Усе це є важливими навичками в будь-якому середовищі.
STEM Labs для навчання V5 Workcell
У VEX Robotics ми полегшуємо початок навчання з V5 Workcell, незалежно від досвіду чи рівня здібностей, завдяки VEX V5 Workcell STEM Labs. Лабораторії V5 Workcell STEM Labs надають усі ресурси та підтримку, які необхідні викладачам, щоб успішно навчати своїх студентів усім основним промисловим робототехнічним концепціям V5 Workcell.
STEM Labs розроблено як онлайн-посібник для вчителя для V5 Workcell. Подібно до друкованого посібника для вчителя, контент STEM Labs для вчителів надає всі ресурси, матеріали та інформацію, необхідні планування, навчання та оцінювання учнів. Студенти бачать студентську версію лабораторії, як їх вчитель фасилітує, тоді як у вчительській версії лабораторії є всі підказки для обговорення, етапи діяльності та стратегії фасилітації у вчителя.
До вчителі можуть читати та переглядати концепції, заходи, стратегії фасилітації та підказки для обговорення для STEM Lab. Щоб навчати, вчителі можуть запропонувати учням виконувати кроки в лабораторії, оскільки вони полегшують дії та бесіди. Щоб оцінити, у самій лабораторії надається безліч різноманітних підказок для обговорення, рубрик і запитань для підсумкового оцінювання, а також стратегії сприяння, як їх ефективно застосовувати в класі.
Загалом існує дванадцять V5 Workcell STEM Labs, які слідкують за прогресом як з інженерної, так і з програмної точки зору.
У лабораторних роботах 1 і 2 учні вперше будують V5 Workcell, отримують деякі навички будівництва та дізнаються про безпеку.
У лабораторних роботах 3 і 4 студенти починають досліджувати, як рука Workcell рухається в 3D-просторі як вручну, так і програмно. Вони також знайомляться з прикріпленням маркера до руки Workcell, імітуючи промисловий інструмент на кінці руки робота.
У лабораторних роботах 5 і 6 студенти продовжуватимуть розвивати концепцію руху, програмуючи рух руки за допомогою змінних і двовимірних списків.
У лабораторних роботах 7 і 8, після вивчення як ручних, так і автоматизованих рухів, студенти зануряться в симуляцію виробництва, підбираючи та розміщуючи диски за допомогою електромагніту та датчика зворотного зв’язку.
У лабораторних роботах 9 і 10 студенти ознайомлюються з конвеєрними системами та тим, як зворотний зв’язок датчиків можна використовувати при транспортуванні матеріалів.
У лабораторних роботах 11 і 12 лабораторії STEM завершуються тим, що дозволяють студентам об’єднати та застосувати знання, отримані з усіх попередніх лабораторних робіт, щоб дослідити кооперативні системи та як зробити Workcell власним, щоб підготуватися до змагань.
VEX V5 Workcell надає всеохоплююче рішення для ознайомлення студентів із промисловою робототехнікою в освітньому середовищі, яке є економічно ефективним, знижує бар’єр входу до програмування та зосереджується на великих ідеях, які допомагають студентам розвивати важливі навички.