使用 VEX V5 工作單元擴展 – VEX 庫

VEX V5 Workcell Extensions 旨在進一步探索 STEM 實驗室中涵蓋的概念，並向學生介紹其他分類和自動化概念。這些擴展應在完成 VEX V5 Workcell STEM 實驗室的前十二個之後完成。

每個工作單元擴展都以背景資訊開始，解釋擴展中涉及的概念的重要性和情境化，以及有關擴展的總體目標和將創建的內容的資訊。然後，提供指導範例來重新配置工作單元以實現該擴充的目標。請注意，所提供的說明可以被視為一種出於靈感目的的可能解決方案，因為實現目標的方法不只一種。這些擴展要求學生規劃和建構工作單元的新部分，以獲得特定工程概念的實務經驗。三個級別的挑戰可用於測試學生的建構或編碼技能。

工作單元擴充可以按任何順序完成。然而，某些擴展中的概念比其他擴展更複雜。 VEX V5 Workcell Pacing Guide中提供如何訂購這些產品的範例和建議。下表解釋了擴展中涵蓋的概念、該概念在工作單元和實際應用中的重要性，以及作為該概念的最佳示例的兩到三個擴展。雖然擴充可能涵蓋多個概念，但以下僅傳達主要概念。

分流器

轉向器可以更有效地將磁碟從一個傳送帶移動到另一個傳送帶，而不是使用機械手臂。這允許磁碟在系統中的不同路徑上運行，因為程式可以允許某些磁碟繞過轉向器，而其他磁碟則轉向另一個傳送帶。

資訊圖表說明了教育工作者職業和技術教育 (CTE) 的關鍵組成部分，其中包含圖標和文本，突出顯示了提高學生參與度和學習成果的資源、策略和優勢。

涵蓋此概念的工作單元擴展：

轉向盤：學生將建造並編碼一個轉向器，以將盤從一條傳送帶移動到另一條傳送帶。
行李領取：學生將創建一個構建，其中使用多個轉向器對磁碟進行分類。

蓋茲

在某些系統中，磁碟會根據其顏色沿著不同的傳送路徑移動。門最大限度地減少了一次通過系統的磁碟數量，這可以使系統更加準確。當使用一個或多個閘門時，磁碟走上錯誤路徑或最終進入錯誤載入區域的可能性較小。

該圖展示了教育工作者的職業和技術教育 (CTE) 資源的關鍵組成部分，其中包含突出顯示各種教育工具和策略的圖標和文字。

涵蓋此概念的工作單元擴展：

啟用輸入：學生將建立一個僅使用一個傳送帶和一個閘來分隔磁碟的系統。
拒絕進入：學生將使用盤送料器兩側的門拒絕紅色盤並接受綠色和藍色盤。

輸送機

傳送帶允許磁碟在系統中移動。可以使用轉向器和傳送帶來提高效率，而不是依賴工人在系統中移動產品。輸送機的數量和佈置還允許更準確地將物體從一個區域移動到另一個區域。

單輸送機和多輸送機

資訊圖表為教育工作者展示了職業和技術教育 (CTE) 的關鍵組成部分，其中的視覺元素突出了 CTE 計畫中有效教學的資源和策略。

雖然每個工作單元擴充都使用傳送帶，但重要的是要考慮多個傳送帶如何協同工作。考慮每個傳送帶的移動速度以及圓盤如何從一個傳送帶傳送到另一個傳送帶。

涵蓋此概念的工作單元擴展：

成本效率：學生面臨的挑戰是創造一個使用盡可能少的材料的系統。高效使用輸送機可以大幅減少系統中的材料量。

高架和重疊輸送機

資訊圖表說明了教育工作者職業和技術教育 (CTE) 的關鍵組成部分，其中圖標和文字突出顯示了 CTE 計畫中有效教學的資源和策略。

公司可以提高系統的一部分來優化當前的空間，而不是在整個樓層擴展系統。如果工廠是多級系統，則可以從較高層將物料引入系統，而不是讓一群人將物料帶到底層再引入系統。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

走得更高：學生將搭建一個高架傳送帶，以便在不同高度的傳送帶之間移動圓盤。
快速工廠：學生將創建項目，將磁碟從較低的傳送帶移動到與最終目的地相關的高架傳送帶。
升級：學生在系統上創造重疊的傳送帶來移動圓盤。

轉彎輸送機

插圖描繪了為教育工作者提供的各種職業和技術教育 (CTE) 資源，包括用於加強職業學科教學的工具和材料。

旋轉傳送帶允許磁碟流到另一個傳送帶上，而無需使用轉向器或機械手臂。如果有多個輸出，這可能是更有效的選擇。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

轉動起來：學生將搭建一條傳送帶，透過轉動傳送帶對磁碟進行排序。
新高度：學生將建構一個使用多個重疊輸送機和轉向輸送機的系統來完成挑戰。

感應器

感測器可以提高系統的準確性和效率。感測器可以報告物體沿著傳送帶的位置、物體的顏色，或用於確定轉向器的轉彎半徑。透過此附加功能，您可以開始自動化系統，而不是依賴手動輸入來報告物件的存在或顏色。

線路追蹤器

CTE（職業和技術教育）中用於教育目的的線路追蹤器設備的圖像，展示了其在機器人和自動化教學背景下的設計和功能。

線路追蹤器報告從感測器反射回來的光的百分比。這允許您對工作單元進行編碼，以便在傳送帶上的某個位置偵測到物體時做出回應。 Lab 10中也對此進行了介紹。有關使用線路追蹤器的更多信息，請查看 VEX 庫中的這篇文章。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

對行李進行分類：學生將建立一個系統，將磁碟分類到正確的區域以充當行李。鼓勵他們使用感測器（例如線路追蹤器）來確定磁碟沿著傳送帶的位置。

光學感測器

V5 光學感測器影像展示了其設計和功能，用於教育工作者的 CTE（職業和技術教育）資源。

光學感測器可用於檢測顏色、接近度和環境光。這允許項目根據感測器報告的顏色包含不同的行為。有關使用光學感測器的更多信息，請查看 VEX 庫中的這篇文章。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

行李領取：學生將對使用者介面 (UI) 和光學感測器進行編程，以從裝載區拾取磁碟並在傳送帶系統上對它們進行分類。

限位開關

資訊圖表向教育工作者展示了職業和技術教育 (CTE) 的關鍵組成部分和優勢，重點介紹了可用於增強學生學習和職業準備的資源和支援。

限位開關可用來區分轉向器和閘門的轉彎半徑。當磁碟從一個傳送帶移動到另一個傳送帶而無需轉向器或線路追蹤器來停止傳送帶時，該感測器還可以替代時間感測器。有關使用限位開關的更多信息，請查看 VEX 庫中的這篇文章。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

品質控制：學生進入系統時將使用限位開關拒絕紅色圓盤。

改造的盤式送料器

擴展的磁碟送料器允許一次將更多磁碟自動引入系統中。使用原始的盤式供料器，一次只能容納四個盤。

資訊圖表為教育工作者解釋了職業和技術教育 (CTE) 的關鍵概念，其中的視覺元素突出了有效教學的資源和策略。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

快速工廠：學生將創建項目，將磁碟從較低的傳送帶移動到與最終目的地相關的高架傳送帶。第 2 級和第 3 級需要最多 12 個磁碟才能完成，因此需要使用更改的磁碟送料器來容納所有磁碟。
保持正軌：學生將建造擋土牆並進行其他修改，以提高分類盤的效率。改進後的盤式送料器用於挑戰的第 3 級，以測試對 12 個盤進行排序的效率。

擋土牆

有時，當圓盤從一個傳送帶轉移到另一個傳送帶時，它們會因為移動速度而從第二個傳送帶上掉落。當繞過圓形輸送機的彎道時也會出現這種情況。可以建造擋土牆將圓盤保持在傳送帶上，而不是降低傳送帶的速度。

插圖描繪了職業和技術教育 (CTE) 教育工作者的各種工具和資源，展示了與參與實踐活動的不同學生的協作學習環境。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

保持正軌：學生將建造擋土牆並進行其他修改，以提高分類盤的效率。

使用者介面

使用者介面（或 UI）是一種允許使用者與電腦系統（或機器）互動以提供輸入或觀察輸出的方法。當您想要根據人類按下的按鈕觸發工作單元的不同行為時，UI 會很有幫助。測試行為時，此手動輸入很有幫助。 Lab 7中也對此進行了介紹。

資訊圖表說明了職業和技術教育教育工作者的關鍵資源和策略，其中的圖標和文本突出了教學和學生參與的最佳實踐。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

行李領取：學生將對 UI 和光學感測器進行編程，以從裝載區拾取磁碟並在傳送帶系統上對它們進行分類。

多個工作單元

有些公司有多個部門一起工作，而不是由一個部門負責每個部分。這透過工作單元來說明，其中磁碟透過第一個機械手臂移動，在不同的傳送帶上分離，然後使用第二個機械手臂實際放置到正確的裝載區域。

職業和技術教育中使用的各種工具和設備的插圖，展示了教育工作者可用於增強學習體驗的資源。

涵蓋此概念的工作單元擴充：

一起工作：學生將一起使用兩個工作單元，按顏色對圓盤進行分類，並將它們按照特定的顏色順序放入圓盤送料器中。