使用 VEX V5 工作单元扩展 – VEX 图书馆

VEX V5 Workcell Extensions 旨在进一步探索 STEM 实验室中涵盖的概念并向学生介绍额外的排序和自动化概念。这些扩展应该在完成 VEX V5 Workcell STEM Labs的前十二个之后完成。

每个工作单元扩展都以背景信息开始，以解释扩展中涉及的概念的重要性和背景化，以及有关扩展的总体目标和将创建的内容的信息。然后，提供指导示例来重新配置工作单元以实现该扩展的目标。请注意，所提供的说明可被视为出于启发目的的一种可能解决方案，因为实现目标的方法不止一种。这些扩展要求学生规划和构建工作单元的新部分，以获得特定工程概念的实践经验。有三个级别的挑战来测试学生的构建或编码技能。

工作单元扩展可以按任何顺序完成。但是，某些扩展中的概念比其他扩展更复杂。 VEX V5 工作单元节奏指南中提供了有关如何排序这些内容的示例和建议。下表解释了扩展中涵盖的概念、概念在工作单元和实际应用中的重要性，以及作为该概念的最佳示例的两到三个扩展。虽然扩展可能涵盖多个概念，但下面仅传达主要概念。

分流器

与使用机械臂相比，分流器可以更有效地将磁盘从一个传送带移动到另一个传送带。这允许磁盘在系统中沿着不同的路径行进，因为程序可以允许某些磁盘绕过分流器，而其他磁盘则转移到另一个传送带。

信息图表向教育工作者展示了职业和技术教育 (CTE) 的关键组成部分，其中包含图标和文字，重点介绍了提高学生参与度和学习成果的资源、策略和好处。

涵盖此概念的工作单元扩展：

转向盘：学生将构建和编码转向器，以将磁盘从一条传送带移动到另一条传送带。
行李领取处：学生将创建一个使用多个分流器对磁盘进行分类的构造。

盖茨

在某些系统中，磁盘根据其颜色沿着不同的传送路径行进。门最小化了同时通过系统的磁盘数量，这可以使系统更加精确。当使用一个或多个门时，磁盘走错路径或最终进入错误装载区的可能性较小。

该图表展示了职业和技术教育 (CTE) 资源的关键组成部分，为教育工作者提供了重点介绍各种教育工具和策略的图标和文字。

涵盖此概念的工作单元扩展：

启用入口：学生将创建一个仅使用一个传送带和一个门来分隔磁盘的系统。
拒绝进入：学生将使用磁盘进给器两侧的门来拒绝红色磁盘并接受绿色和蓝色磁盘。

传送带

传送器使磁盘能够在系统中移动。无需依赖工人来在整个系统中移动产品，而是可以使用分流器和传送带来提高效率。传送带的数量和排列也使得物体从一个区域移动到另一个区域更加精确。

单条和多条传送带

信息图表向教育工作者展示了职业和技术教育 (CTE) 的关键组成部分，其中的视觉元素突出了 CTE 计划中有效教学的资源和策略。

虽然每个工作单元扩展都使用传送带，但考虑多个传送带如何协同工作非常重要。考虑每个传送带的移动速度以及磁盘如何从一个传送带传输到另一个传送带。

涵盖此概念的工作单元扩展：

成本效率：学生面临的挑战是创建一个使用最少材料的系统。高效使用传送带可以大大减少系统中的材料量。

高架和重叠输送机

信息图表向教育工作者展示了职业和技术教育 (CTE) 的关键组成部分，其中的图标和文字突出显示了 CTE 计划中有效教学的资源和策略。

公司无需将系统扩展到整个楼层，而是可以升高系统的某些部分，以优化当前空间。如果工厂是多级系统，则可以从较高层级将物品引入系统，而不必让一组人将物品带到底层级以引入系统。

涵盖此概念的工作单元扩展：

走得更高：学生将建造一个高架传送带，以在不同高度的传送带之间移动磁盘。
快速工厂：学生将创建项目，将磁盘从较低的传送带移动到与最终目的地相关的高架传送带。
升级：学生在系统上创建重叠的传送带来移动磁盘。

转弯输送机

插图描绘了为教育工作者提供的各种职业和技术教育 (CTE) 资源，包括用于增强职业学科教学和学习的工具和材料。

旋转的传送带可使磁盘流到另一个传送带上，而无需使用分流器或机械臂。如果有多个输出，这可能是一个更有效的选择。

涵盖此概念的工作单元扩展：

转动：学生将构建一个转动的传送带来对磁盘进行分类。
新高度：学生将构建一个使用多个重叠传送带和一个转弯传送带的系统来完成挑战。

传感器

传感器可以提高系统的准确性和效率。传感器可以报告传送带上物体的位置、物体的颜色，或用于确定转向器的转弯半径。此附加功能使您能够开始自动化系统，而不是依赖手动输入来报告物体的存在或颜色。

线路追踪器

用于 CTE（职业和技术教育）教育目的的线路跟踪器设备图像，展示其在教授机器人和自动化方面的设计和功能。

线路追踪器报告从传感器反射回来的光的百分比。这样，您就可以对工作单元进行编码，以便在传送带上的某个位置检测到物体时做出响应。 Lab 10中也涵盖了此内容。有关使用线跟踪器的更多信息，查看 VEX 库中的这篇文章

涵盖此概念的工作单元扩展：

对行李进行分类：学生将建立一个系统，将磁盘分类到正确的区域以作为行李。鼓励他们使用传感器（如线路跟踪器）来确定磁盘沿传送带的位置。

光学传感器

V5 光学传感器图像展示了其设计和功能，用于教育工作者的 CTE（职业和技术教育）资源。

光学传感器可用于检测颜色、接近度和环境光。这使得项目可以根据传感器报告的颜色包含不同的行为。有关使用光学传感器的更多信息，查看 VEX 库中的这篇文章

涵盖此概念的工作单元扩展：

行李领取处：学生将编写一个用户界面（UI）和光学传感器，从装载区拾取磁盘并在传送系统上对其进行分类。

限位开关

信息图表说明了职业和技术教育 (CTE) 对教育工作者的关键组成部分和好处，强调了可用于提高学生学习和职业准备的资源和支持。

限位开关可用于区分分流器和闸门的转弯半径。当磁盘从一个传送带移动到另一个传送带时，无需分流器或线路跟踪器来停止传送带，该传感器还可以替代时间传感器。有关使用限位开关的更多信息，查看 VEX 库中的这篇文章

涵盖此概念的工作单元扩展：

质量控制：学生将使用限位开关在红色磁盘进入系统时将其拒绝。

改造的圆盘给料机

扩展的磁盘进给器允许一次将更多磁盘自主引入系统。使用原来的磁盘送料器，一次只能容纳四个磁盘。

信息图表向教育工作者展示了职业和技术教育 (CTE) 中的关键概念，并具有突出有效教学资源和策略的视觉元素。

涵盖此概念的工作单元扩展：

快速工厂：学生将创建项目，将磁盘从较低的传送带移动到与最终目的地相关的高架传送带。第 2 级和第 3 级需要最多 12 个磁盘才能完成，因此需要使用改装的磁盘进料器来容纳所有磁盘。
保持正轨：学生将建造挡土墙并进行其他修改，以提高磁盘分类的效率。经过改造的圆盘送料器在挑战的第三级中用于测试对 12 个圆盘进行分类的效率。

挡土墙

有时，当磁盘从一个传送带传送到另一个传送带时，它们会由于移动速度太快而从第二个传送带上掉下来。在绕过圆形传送带的弯道时也会出现这种情况。无需降低传送带的速度，而是可以建造挡土墙来将圆盘固定在传送带上。

该插图描绘了职业和技术教育 (CTE) 领域中教育工作者使用的各种工具和资源，展示了不同学生参与实践活动的协作学习环境。

涵盖此概念的工作单元扩展：

保持正轨：学生将建造挡土墙并进行其他修改，以提高磁盘分类的效率。

用户界面

用户界面（或 UI）是一种允许用户与计算机系统（或机器）交互以提供输入或观察输出的方法。当您想要根据人类按下的按钮触发工作单元的不同行为时，UI 很有用。在测试行为时，这种手动输入很有帮助。 Lab 7中也涵盖了此内容。

信息图表展示了职业和技术教育工作者的关键资源和策略，其中的图标和文字强调了教学和学生参与的最佳实践。

涵盖此概念的工作单元扩展：

行李领取处：学生将对 UI 和光学传感器进行编程，以从装载区拾取磁盘并在传送系统上对其进行分类。

多个工作单元

有些公司有多个部门协同工作，而不是由一个部门负责每个部分。这是通过工作单元来说明的，其中磁盘通过第一个机械臂移动，在不同的传送带上分离，然后使用第二个机械臂实际放置到正确的装载区。

职业和技术教育中使用的各种工具和设备的说明，展示可供教育工作者增强学习体验的资源。

涵盖此概念的工作单元扩展：

合作：学生将合作使用两个工作单元，按颜色对磁盘进行分类，并按照特定的颜色顺序将它们放置在磁盘进给器中。