Zestaw Tetrix Robotics
 Zestaw TETRIX do FIRST Tech Challenge
| |
| Inne nazwy | TETRIX |
|---|---|
| Motyw rodzica | Lego Mindstorms |
| Dostępność | 1997 – obecnie (dołączył do Mindstorms w 1998) |
| Razem zestawy | 2 |
| Oficjalna strona internetowa | |
TETRIX Robotics składa się z dwóch zestawów robotów firmy Pitsco Education. Te dwa zestawy to system budowlany TETRIX® MAX i system budowlany TETRIX® PRIME. Przeznaczone są do wykorzystania jako roboty edukacyjne oraz do zawodów takich jak FIRST Tech Challenge .
Historia zestawów Pitsco Education i Tetrix Robotics
Pitsco Education, firma, która opracowała Tetrix Robotic Kits, jest dostawcą zestawów edukacyjnych K-12 STEM , zajęć, programów nauczania, programów edukacyjnych i różnych doświadczeń edukacyjnych. Siedziba firmy znajduje się w Pittsburgu w stanie Kansas w Stanach Zjednoczonych. Pierwotnie nazwana Pittsburg Industrial Teachers Service Company, Pitsco Education została założona w 1971 roku przez trzech nauczycieli: Harveya Deana, Maxa Lundquesta i Terry'ego Salmansa. Przez pierwsze pięć lat działalności prowadzili troje nauczycieli i ich rodziny. W 1975 roku Harvey Dean nabył pełną własność Pitsco. W tym samym roku Pitsco Education nawiązało współpracę z Ideas and Solutions Big Book, tworząc dział katalogów Pitsco. W latach 1990-2001 Pitsco Education przejęło kanadyjską firmę katalogową Advance School Equipment oraz Hearlihy & Co., Construction Education Systems (CES). Pomogło to Pitsco Education rozszerzyć działalność na Kanadę i zdobyć więcej zasobów. W 1997 r. firma Pitsco Education nawiązała współpracę z działem edukacyjnym LEGO®. Utworzyli LEGO Education, który pierwotnie nosił nazwę Pitsco LEGO Educational Division (PLED). To partnerstwo między Pitsco Education i LEGO® Educational Division jest odpowiedzialne za rozwój TETRIX Robotics. W latach 1997-2014 Pitsco Education uruchomiło liczne inicjatywy, instytuty i programy edukacyjne, w tym Instytut Płynności Technologicznej (TFI), inicjatywę Przedszkole do Kariery, Pitsco Engineering Academy, sprzedaż produktów STEM na Amazon oraz misje STREAM. System budowlany TETRIX ® MAX został opracowany w 2008 r., a następnie system budowlany TETRIX ® PRIME w 2014 r. Następnie, w 2016 r., Pitsco Education wypuściło kontroler robotyki TETRIX PRIZM® wraz z kontrolerem robotyki TETRIX PULSE™ wprowadzonym w kolejnym roku. W 2018 roku PItsco Education zostało partnerami biznesowymi Microburst Learning i KUBO. W 2019 roku partnerstwo rozszerzyło się na Arduino, Microduino, UBTECH i Shape Robotics.
TETRIX® MAX
System budowlany TETRIX® MAX jest przeznaczony dla uczniów w wieku 14 lat i starszych. System konstrukcyjny wykorzystuje wytrzymałe aluminium klasy lotniczej, które ma na celu zwiększenie stabilności, trwałości i niezawodności. System budowlany TETRIX® MAX jest również znany z mocniejszych silników napędowych i bardziej precyzyjnych serwosilników wśród innych edukacyjnych zestawów robotów dostępnych na rynku. Różnorodny sprzęt wchodzący w skład systemu budowlanego TETRIX® MAX jest kompatybilny z większością programowalnych sterowników, co zapewnia większą wszechstronność i potencjał dla różnych zaawansowanych zadań. Charakterystyczny układ otworów w systemie konstrukcyjnym umożliwia połączenia w odstępach co 45°. Dzięki dodatkowym elementom budowlanym system budowlany TETRIX® MAX jest również elastyczny i zapewnia doskonałą kompatybilność z innymi częściami TETRIX, w tym z częściami TETRIX® PRIME.
Części robotyki TETRIX® MAX
Części TETRIX® MAX Robotics można podzielić na 12 rodzajów części. Po pierwsze, są kanały. System budowlany TETRIX® MAX Robotics wykorzystuje kanały strukturalne (kanały C) jako główne elementy budulcowe jego systemu budulcowego. Wszystkie te kanały C są dołączone do znaku towarowego z otworami ze wszystkich stron. Dzięki temu można je łączyć ze wszystkimi innymi elementami konstrukcyjnymi, a także z piastami osi i wspornikami silnika w celu montażu kół lub kół napędzanych. Te kanały C są dostępne w 4 długościach, 32 mm, 96 mm, 160 mm, 288 mm. Kolejną kategorią części są pręty i kątowniki. Części te nie posiadają firmowego układu otworów ani otworów do łączenia osi. Mają tylko punkty połączenia dla dołączonych śrub. System budowlany TETRIX® MAX Robotics oferuje płaskownik o długości 288 mm. Ma również dwie długości kątów ( kątownik szczelinowy ), czyli 144mm i 288mm. Kolejną kategorią części są płyty i wsporniki. W przypadku płyt system budowlany TETRIX® MAX Robotics oferuje jeden rozmiar płaskiej płyty budowlanej, której głównym celem jest stworzenie większej liczby punktów połączeń i przestrzeni konstrukcyjnej. Jeśli chodzi o wsporniki, system budowlany TETRIX® MAX Robotics oferuje w sumie pięć typów. Są to płaski wspornik budowlany, wspornik L, wewnętrzny wspornik narożny, wewnętrzne złącze C i regulowany kątowy wspornik narożny. Podobieństwo, które łączy wszystkie płytki i wsporniki, polega na tym, że wszystkie mają zastrzeżony wzór otworów. Kolejną kategorią części są mieszkania. Są to płaskowniki o podłużnym kształcie, które mają jeden rząd znaku firmowego wzoru otworów. Różnią się 4 długościami, 64 mm, 96 mm, 160 mm i 288 mm. Ta kategoria części oferuje również wspornik płaski z regulowanym kątem. Idąc dalej, piątą kategorią części są osie, piasty i dystanse. Ta kategoria części przeznaczona jest do połączeń między kołami, osiami, przekładniami i elementami konstrukcyjnymi. Istnieje piasta silnika, piasta osi, kołnierz zestawu osi, oś 100 mm, tuleja z brązu, przekładka piasty koła zębatego, przekładka osi 1/8 ″, przekładka osi 3/8 ″ i płaska okrągła przekładka . Kolejną kategorią części są koła zębate. System budowlany TETRIX® MAX Robotics oferuje koła zębate o liczbie dwóch zębów, 40 i 80 zębów. Siódmą kategorią części są elementy dystansowe. System budowlany TETRIX® MAX Robotics oferuje wsporniki w 4 długościach: 1″, 2″, 32 mm i 16 mm. Następną kategorią części TETRIX® MAX Robotics są serwomechanizmy i osprzęt. Obejmuje to serwomotor, jego kable, różne wsporniki montażowe oznaczone wsporniki montażowe. Mówiąc dokładniej, serwomotor to serwosilnik HS-458HB o standardowej skali 180°, a kable obejmują przedłużenie serwo i złącze Y serwa. System budowlany TETRIX® MAX Robotics zawiera również liczne zestawy montażowe i wsporniki do serwomotorów. Obejmują one pojedynczy standardowy wspornik serwosilnika, standardowe ramię obrotowe z łożyskiem, standardowy zestaw montażowy serwo oraz regulowane wsporniki serwo. Następną kategorią są silniki prądu stałego i sprzęt. Obejmują one uchwyt silnika, motoreduktor TETRIX® MAX DC oraz kabel zasilający silnika. Idąc dalej, dziesiąta kategoria to opony i felgi. System budowlany TETRIX® MAX Robotics zapewnia dwa rodzaje kół. Dostępne jest standardowe koło TETRIX® MAX 4″ i TETRIX® MAX 4″ Omni. Następną kategorią części są nakrętki, śruby i elementy złączne. Są to części używane do łączenia wszystkich części razem. System budowlany TETRIX® MAX Robotics zawiera tylko nakrętki Kep, ale ma trzy rodzaje śrub. Po pierwsze, istnieją dwie długości śrub z łbem gniazdowym 6-32, 1/2 ″ i 5/16 ″. Trzeci rodzaj śruby to śruba z łbem kulistym 3/8 ″. Różne zestawy robota TETRIX® MAX są również dostarczane z opaskami zaciskowymi. Kolejną kategorią części są Baterie i Ładowarki. Części te to zaciski montażowe akumulatora, akumulator TETRIX® MAX 12 V 3000 mAh i ładowarka MAX 12 V. Idąc dalej, kolejną kategorią są narzędzia. Zestawy TETRIX® MAX Robotic zawierają również liczne narzędzia, w tym śrubokręt 4 w 1, zestaw kluczy TETRIX®, zestaw kluczy sześciokątnych TETRIX® MAX, miniaturowy śrubokręt sześciokątny z kulką i śrubokręt 2 w 1. Wreszcie czternasta kategoria części to elektronika i elementy sterujące. Obejmują one system bezprzewodowego joysticka do gier TETRIX® z odbiornikiem, sterownik silnika TETRIX® MAX R/C, włącznik/wyłącznik zasilania TETRIX® oraz zestaw montażowy komponentów TETRIX® R/C.
Kontroler robotyki TETRIX® PRIZM®
Kontroler TETRIX® PRIZM® Robotics jest w pełni zintegrowanym, programowalnym kontrolerem przeznaczonym do systemu budynkowego TETRIX® MAX. Posiada różnorodne porty do sterowania silnikami, serwomechanizmami, enkoderami i czujnikami. Kontroler TETRIX® PRIZM® Robotics został zaprojektowany jako proste, ale wydajne narzędzie do nauki, które ma wygodne połączenia ze sprzętem TETRIX® MAX. Kontroler TETRIX® PRIZM® Robotics został specjalnie zaprojektowany do obsługi systemu budynkowego TETRIX MAX. Zawiera oprogramowanie Arduino (IDE), dzięki czemu jest kompatybilne z systemami Windows, Mac OS X 10.7 lub nowszymi oraz niektórymi urządzeniami z systemem Linux.
Dane techniczne kontrolera robotyki TETRIX® PRIZM®:
- Mikrokontroler ATmega328P
- 32KB pamięci
- 7 portów dla czujników (3 dla czujników analogowych i 4 dla czujników cyfrowych)
- 2 porty do sterowania silnikiem prądu stałego
- 8 portów do sterowania serwomechanizmem
- 1 port rozszerzeń dla większej liczby połączeń silnika
- 1 port I²C i 1 port USB
- 2 zestawy podłączenia baterii
- 2 przyciski (start i stop/reset)
TETRIX® PRIME
System budowlany TETRIX® PRIME jest przeznaczony dla uczniów w wieku 12 lat i starszych. Został opracowany w celu wspierania rozwoju technicznych umiejętności konstrukcyjnych dla nowych lub niedoświadczonych użytkowników. System konstrukcyjny składa się z elementów aluminiowych i plastikowych, w tym elementów konstrukcyjnych, łączników, piast, wsporników, kół i kół zębatych. Zaprojektowany dla uczniów szkół średnich, jest łatwy i szybki w budowie. Osiąga się to za pomocą śrub skrzydełkowych do połączeń. Istnieje wiele odrębnych cech, które odróżniają system budowlany TETRIX® PRIME od systemu budowlanego TETRIX® MAX. Po pierwsze, system budowlany TETRIX® PRIME ma mniejsze części niż system budowlany TETRIX® MAX. Po drugie, w przeciwieństwie do systemu budowlanego TETRIX® PRIME, głównym elementem konstrukcyjnym są belki kwadratowe. W porównaniu z systemem budowlanym TETRIX® MAX, system budowlany TETRIX® PRIME pozwala na bardziej szczegółowe konstrukcje. Wynika to z mniejszych rozmiarów i kwadratowych belek.
Części robotyki TETRIX® PRIME
Części TETRIX® PRIME Robotics można podzielić na 8 kategorii. Po pierwsze, są belki. System budowlany TETRIX® PRIME Robotics wykorzystuje puste kwadratowe belki jako główne elementy składowe swojego systemu budowlanego. Belki te posiadają otwory przyłączeniowe ze wszystkich stron. Istnieją dwa rodzaje otworów, jeden służy do łączenia części, a drugi do osi. Dwa rodzaje otworów są równomiernie rozłożone na przemian po wszystkich stronach belek. System budowlany TETRIX® PRIME Robotics oferuje 7 długości tych belek mierzonych liczbą otworów mocujących z każdej strony. 7 długości belek to belka kwadratowa z 4 otworami, belka kwadratowa z 5 otworami, belka kwadratowa z 6 otworami, belka kwadratowa z 7 otworami, belka kwadratowa z 8 otworami, belka kwadratowa z 13 otworami i Kwadratowa belka z 15 otworami. Kolejną kategorią części są złącza wewnętrzne. Łączniki wewnętrzne to części łączników, które można włożyć w belki kwadratowe w celu ich zamocowania. System budowlany TETRIX® PRIME Robotics oferuje 6 rodzajów złączy wewnętrznych. Są to 3-kierunkowe złącze belki, teowe złącze belki, 90-stopniowe złącze belki, łącznik końca belki, łącznik przedłużenia belki i proste złącze belki. Idąc dalej, trzecią kategorią są złącza zewnętrzne. Łączniki zewnętrzne to elementy łączące, które łączą ze sobą belki na zewnątrz. System budowlany TETRIX® PRIME Robotics oferuje 5 rodzajów zewnętrznych złączy. Są to wspornik belki pod kątem 90 stopni, wspornik belki pod kątem 60 stopni, wspornik belki teowej, prosty łącznik belki blokowej i łącznik poprzeczny 90 stopni. Następną czwartą kategorią części są elementy łączące. System budowlany TETRIX® PRIME Robotics oferuje różne rodzaje sprzętu łączącego. Dostępne są szybkozłącze nitowe i kołek nitowy Quick, nakrętki skrzydełkowe i śruby radełkowane oraz śruby mocujące. Następnie piątą kategorią części są koła, koła zębate i serwomechanizmy. Po pierwsze, system budowlany TETRIX® PRIME Robotics oferuje jeden typ kół, TETRIX PRIME Wheel with Tire. W przypadku kół zębatych dostępne są koła zębate o liczbie dwóch zębów, 40-zębowe plastikowe koło zębate i 80-zębowe plastikowe koło zębate. Jeśli chodzi o serwomotory, system budowlany TETRIX® PRIME Robotics obejmuje serwomotor o standardowej skali i serwomotor o ciągłej rotacji, które można montować przy użyciu tego samego typu dostarczonego wspornika montażowego serwo. Idąc dalej, kolejną kategorią części są Osie, Piasty i Dystanse. Części te to piasta serwa wału, oś stalowa 80 mm, oś stalowa 40 mm, tuleja z brązu 8 mm x 6 mm, piasta mocowania belki i kołnierz zestawu wałka D. Następnie siódmą kategorią części są zespoły chwytaków i sterowniki. Są to TETRIX PRIME Gripper Kit i TETRIX Wireless Joystick Gamepad z odbiornikiem. Wreszcie ósmą kategorią części są baterie, narzędzia i inne. Po pierwsze, jeśli chodzi o akumulatory, system budowlany TETRIX® PRIME Robotics zapewnia akumulator NiMH 6 V, który można zamontować za pomocą wspornika mocującego akumulator. Dostępny jest również włącznik/wyłącznik akumulatora i ładowarka 5-ogniwowego akumulatora NiMH. Idąc dalej, jeśli chodzi o narzędzia, są śrubokręt 4 w 1, miniaturowy wkrętak sześciokątny z kulką i śrubokręt 2 w 1. Wreszcie, niektóre zestawy TETRIX® PRIME Robotic Kit zawierają również inne rzeczy, takie jak plastikowe kubki o pojemności 2 uncji, piłki do ćwiczeń golfowych i/lub Przewodnik konstruktora Tetrix PRIME.
Kontroler robotyki TETRIX® PULSE®
Kontroler TETRIX® PULSE® Robotics jest w pełni zintegrowanym programowalnym kontrolerem zaprojektowanym specjalnie dla systemu budynkowego TETRIX® PRIME. Podobnie jak system budowlany TETRIX® PRIME, jest również przeznaczony dla uczniów szkół gimnazjalnych, osób w wieku od 12 lat. Zawiera oprogramowanie Arduino (IDE) i oprogramowanie TETRIX Ardublockly. Oprogramowanie TETRIX Ardublockly to oprogramowanie do programowania na poziomie podstawowym. Łączy grafikę i kodowanie oparte na składni, aby stworzyć wizualną naukę dla początkujących. Programowanie w oprogramowaniu TETRIX Ardublockly odbywa się poprzez przeciąganie i upuszczanie bloków konstrukcyjnych w oprogramowaniu. Aby uzyskać bardziej zaawansowane wrażenia, użytkownicy mogą korzystać z oprogramowania Arduino (IDE) i biblioteki PULSE Arduino.
Dane techniczne kontrolera robotyki TETRIX® PULSE®:
- Mikrokontroler ATmega328P
- 32KB pamięci
- 2 porty do sterowania silnikiem prądu stałego
- 6 portów do sterowania serwomechanizmem
- 3 porty dla czujników cyfrowych
- 1 port I²C i 1 port USB
- 1 port do podłączenia baterii
- 1 włącznik/wyłącznik
- 2 przyciski (start i stop/reset)
Moduł TETRIX® PRIME EV3
Moduł TETRIX® PRIME EV3 służy do podłączenia portu czujnika klocka LEGO® EV3 z zestawu Lego Mindstorms EV3 . Umożliwia użytkownikom sterowanie robotami TETRIX® PRIME za pomocą programowania LEGO® EV3. Umożliwia także użytkownikom korzystanie z czujników i silników Lego Mindstorms EV3 w robotach TETRIX® PRIME. Moduł TETRIX® PRIME EV3 ma sześć portów dla serwomotorów TETRIX PRIME i dwa porty dla silników TETRIX PRIME DC.
Zastosowania edukacyjne
Zestawy Tetrix Robotics to roboty edukacyjne . Są one przeznaczone dla uczniów K-12 . Jednak ma również potencjał, aby wspierać studentów w szkolnictwie wyższym i być wykorzystywany do nauczania koncepcji inżynierskich wyższego poziomu. Trudności związane z kompilacją robotyki Tetrix można podzielić na trzy poziomy. Wstępnym poziomem budowy są roboty Tetrix, które są zdalnie sterowanymi robotami mobilnymi. Drugi poziom trudności dotyczy wykorzystania narzędzi programowych do programowania robotów Tetrix do różnych zadań. Najbardziej zaawansowany poziom kompilacji Tetrix Robotics dla uczniów szkół podstawowych i ponadpodstawowych obejmuje koncepcje inżynierskie wyższego poziomu, wykorzystując zestawy Tetrix Robotics jako roboty edukacyjne i pojazd do nauczania koncepcji inżynierskich. Oczekiwane efekty uczenia się zestawów Tetrix Robotics jako robotyki edukacyjnej obejmują rozwój umiejętności rozwiązywania problemów, poczucia własnej skuteczności, myślenia komputacyjnego, kreatywności, motywacji i współpracy. Niektóre instytucje edukacyjne łączą nawet zestawy Tetrix Robotics ze sprzętem i oprogramowaniem innych firm do różnych celów dydaktycznych.
Zestaw konkursowy TETRIX® FIRST® Tech Challenge
Pitsco Educations nawiązało współpracę z US FIRST , aby stworzyć zestaw konkursowy TETRIX® FIRST® Tech Challenge. Zestaw składa się wyłącznie z elementów systemu budowlanego TETRIX® MAX. Elementy elektroniczne zawarte w tym zestawie to cztery silniki TETRIX MAX TorqueNADO® i 12-woltowy akumulator 3000 mAh.