VEX V5 Workcell 是工業機器人世界的入門。
此型號足夠小,可以放置在教室桌子上,使 VEX V5 Workcell 可在各種教育環境中使用。 此外,使用VEXcode V5作為程式語言的優勢,降低了學生和教師接觸工業機械手臂的門檻。 V5 工作單元與 VEXcode V5 一起為學生提供了透過使用五軸機器人建造和編程模擬製造工作單元來培養技術和解決問題技能的機會。
什麼是 V5 工作單元?
多次構建
V5 工作單元利用連接到 V5 工作單元的機械手臂和傳送帶系統,學生使用設計用於與 VEX V5 系統配合使用的零件來建造這些系統。 作為 V5 工作單元的一部分,有多個建造版本,從僅連接到底板的機械手臂開始,然後轉變為具有感測器和傳送帶的類比專業工作單元。
機械手臂
V5 Workcell 由機械手臂組成,可容納:
手臂末端沒有工具。 當探索沿笛卡爾坐標系的不同類型的運動時,V5 Workcell 構建在手臂末端不使用任何工具。
電磁鐵 用於拾取和放置磁碟。
用於固定乾擦記號筆的 記號筆 附件。 它用於在連接到 V5 Workcell 底板的白板上繪圖。
整個系統
V5 工作單元還由其他金屬、塑膠、電子設備和感測器組成,用於建造連接到 V5 工作單元的輸送系統。
輸送機和轉向器由金屬零件、踏板鍊和馬達製成。
該系統還包含許多電子元件和感測器,可實現 V5 Workcell 的自動化並模擬真實的製造流程,例如根據感測器的不同條件進行分類和堆疊。 輸送機系統使用的感測器是線路追蹤器和光學感測器。
光學感測器和線路追蹤器用於對 V5 工作單元進行編程,以根據磁碟的顏色對磁碟進行排序。
為什麼選擇 V5 工作單元?
高性價比(硬體)
在教育環境中向學生介紹工業機器人不僅能激發他們對程式設計和工程職業領域的興趣,還能幫助他們培養解決問題的能力,並讓他們透過使用機器人將抽象概念帶入生活。
然而,將工業機器人引入課堂環境並非沒有挑戰。 由於空間限制、成本和安全性,教育機構正在轉向更小、更安全、更具成本效益的工業機器人模式。 VEX V5 Workcell 足夠小,可以放置在教室桌子上,並且按照建議的三比一機器人比例,學生有機會在每堂課中與機器人進行實際接觸。 V5 Workcell 尺寸更小,並且能夠對保險桿開關進行編程,在需要時充當緊急停止功能,因此更加安全。
V5 Workcell 不僅是更小、更便宜、更安全的替代方案,還可以讓學生獲得原本不可能的拼砌體驗。 參與專業尺寸機械手臂的學生可以獲得對其進行程式設計的經驗,但可能不了解它們如何移動和操作,因為他們沒有參與建造過程。 參與建構過程使學生有機會在硬體和軟體之間建立更牢固的聯繫,並讓學生獲得更多有關機器人物理工作原理的基礎知識。 學生使用 VEX Robotics V5 系統的零件來建造 V5 工作單元。
VEX V5 Workcell 為教育機構提供了更小、更安全、更具成本效益的工業機器人模型選項,其搭建功能多樣,與專業級機械手臂相比,為學生提供更獨立的實踐學習體驗。
程式設計新手入門門檻低(軟體)
將工業機器人或任何類型的機器人引入教育環境時,最大的進入障礙之一是程式設計。 作為新手程式設計師的學生甚至教育工作者可能會迴避教授和學習機器人技術,因為他們不是自信的程式設計師,沒有經驗,或者感覺沒有得到很好的支持。
除此之外,使用工業機器人通常需要大量的程式設計知識、技能和經驗。 在對機械手臂進行程式設計時,程式設計師可能必須利用其關於手臂如何在 3D 空間中移動的知識、使用某些感測器並對精確運動進行程式設計。 所有這些都提高了將工業機器人帶入課堂的門檻。 V5 Workcell 透過使用 VEXcode V5 使這項艱鉅的任務變得易於管理。 VEXcode V5 讓學生和教育工作者無論其程式設計經驗如何,都可以對工業機器人模型進行程式設計。
隨著學生程式設計經驗、信心和熟練程度的增長,VEXcode V5 也提高了上限。 VEXcode V5不僅支援基於區塊的編碼,還支援C++和Python。 這使得學生可以透過輕鬆選擇一個按鈕從基於區塊的編碼過渡到基於文字的編碼。 VEXcode V5不僅為新手程式設計師提供了較低的入門門檻和內建支援,還提高了上限,為用戶提供了自信和成長的鷹架和支援。
有關 VEXcode V5 的更多信息,請查看此 VEXcode 概述。
專注於大創意
V5 Workcell 的最大優勢之一是,學生有機會學習並專注於更大的概念和技能,這些概念和技能不僅是程式設計的基礎,也是工程和工業機器人專業領域的基礎。
學生將研究不同的概念,例如使用金屬和電子設備進行建構、笛卡爾座標系、機械手臂如何在 3D 空間中移動、程式碼重用、變數、2D 清單、自動化感測器回饋、傳送系統等等。
學生將獲得這些概念的基礎知識,這些知識可以在以後應用到數學、程式設計、工程和製造等廣泛領域。 在了解這些概念的同時,學生能夠積極解決問題、協作、發揮創造力並建立彈性。 所有這些在任何環境中都是重要的技能。
STEM 實驗室教授 V5 工作單元
在 VEX Robotics,無論經驗或能力程度如何,我們都可以透過 VEX V5 Workcell STEM 實驗室輕鬆開始使用 V5 Workcell 進行教學。 V5 Workcell STEM 實驗室提供教育工作者所需的所有資源和支持,以便向學生成功教授 V5 Workcell 的所有基礎工業機器人概念。
STEM Labs 旨在成為 V5 Workcell 的線上教師手冊。 就像印刷版教師手冊一樣,STEM 實驗室為教師的內容提供了 計劃、教學和評估 學生所需的所有資源、材料和資訊。 學生看到的實驗室的學生版本是由教師引導的,而實驗室的教師版本則包含教師觸手可及的所有討論提示、活動步驟和引導策略。
To plan,教師可以閱讀和複習 STEM 實驗室的概念、活動、促進策略和討論提示。 為了 教,教師可以讓學生按照實驗室中的步驟進行活動和對話。 為了 評估,實驗室本身提供了許多不同的討論提示、評分標準和總結性評估問題,以及如何在課堂上有效實施這些問題的促進策略。
V5 Workcell STEM 實驗室總共有 12 個,從工程和程式設計的角度來看,它們都遵循一定的進展。
在實驗室 1 和 2 中,學生首次建立 V5 工作單元,獲得一些建立技能並了解安全知識。
在實驗 3 和 4 中,學生開始探索工作單元的手臂如何在 3D 空間中手動和編程移動。 他們還被介紹將一個標記附加到工作單元的手臂上,模仿機器人手臂末端的工業工具。
在實驗 5 和 6 中,學生將透過對手臂進行編程以使用變數和 2D 清單進行移動,繼續建立運動概念。
在實驗室 7 和 8 中,在研究了手動和自動運動之後,學生將透過使用電磁體和感測器回饋來拾取和放置磁碟來進行更多的製造模擬。
在實驗 9 和 10 中,學生將了解輸送機系統以及如何在物料搬運中使用感測器回饋。
在實驗室 11 和 12 中,STEM 實驗室的最後允許學生結合並應用他們從之前所有實驗室中學到的知識來研究合作系統以及如何建立自己的工作單元以準備競爭。
VEX V5 Workcell 提供了一個包羅萬象的解決方案,可在經濟高效的教育環境中向學生介紹工業機器人,降低程式設計入門門檻,並專注於幫助學生發展重要技能的偉大想法。