TETRIX Robotics состоит из двух робототехнических комплектов компании Pitsco Education. Эти два комплекта представляют собой строительную систему TETRIX MAX и строительную систему TETRIX PRIME. Они предназначены для использования в качестве образовательной робототехники и для таких соревнований, как FIRST Tech Challenge .
Компания Pitsco Education, разработавшая роботизированные наборы Tetrix, является поставщиком образовательных комплектов STEM , занятий, учебных программ, образовательных программ и различного учебного опыта для K-12 . [1] Штаб-квартира компании находится в Питтсбурге, штат Канзас, США. Компания Pitsco Education, первоначально называвшаяся Питтсбургской компанией по обслуживанию промышленных учителей, была основана в 1971 году тремя учителями: Харви Дином, Максом Лундквестом и Терри Салмансом. Первые пять лет деятельностью руководили трое учителей и их семьи. В 1975 году Харви Дин приобрел полную собственность Pitsco. В том же году Pitsco Education заключила партнерское соглашение с «Большой книгой идей и решений», образовав подразделение каталогов Pitsco. В период с 1990 по 2001 год Pitsco Education приобрела канадскую каталожную компанию Advance School Equipment и Hearlihy & Co., Construction Education Systems (CES). Это помогло Pitsco Education выйти в Канаду и получить больше ресурсов. В 1997 году Pitsco Education стала партнером образовательного подразделения LEGO. Они сформировали LEGO Education, которая первоначально называлась Pitsco LEGO Educational Division (PLED). Партнерство между Pitsco Education и образовательным подразделением LEGO отвечает за разработку робототехники TETRIX. [2] С 1997 по 2014 год Pitsco Education запустила множество инициатив, институтов и образовательных программ, в том числе Институт технологического беглости (TFI), инициативу «От детского сада к карьере», Инженерную академию Pitsco, продажу продуктов STEM на Amazon и миссии STREAM. Строительная система TETRIX MAX была разработана в 2008 году, а в 2014 году последовала строительная система TETRIX PRIME. Затем, в 2016 году, Pitsco Education выпустила робототехнический контроллер TETRIX PRIZM с робототехническим контроллером TETRIX PULSE™, представленным в следующем году. В 2018 году PItsco Education стала деловым партнером Microburst Learning и KUBO. В 2019 году партнерство распространилось на Arduino , Microduino, UBTECH и Shape Robotics. [1]
Строительная система TETRIX MAX предназначена для учащихся от 14 лет и старше. [3] В строительной системе используется прочный авиационный алюминий, который призван повысить стабильность, долговечность и надежность. Строительная система TETRIX MAX также известна наличием более мощных приводных двигателей и более точных серводвигателей среди других обучающих робототехнических комплектов, представленных на рынке. [2] [4] Различное оборудование, входящее в состав строительной системы TETRIX MAX, совместимо с большинством программируемых контроллеров, что обеспечивает большую универсальность и возможность выполнения различных сложных задач. Фирменная схема расположения отверстий в строительной системе позволяет осуществлять соединения с шагом 45°. Строительная система TETRIX MAX с дополнительными деталями также отличается гибкостью и отличной совместимостью с другими деталями TETRIX, включая детали TETRIX PRIME. [4]
Детали TETRIX MAX Robotics можно разделить на 12 типов. Во-первых, это каналы. Строительная система TETRIX MAX Robotics использует структурные каналы (C-каналы) в качестве основных строительных блоков своей строительной системы. Все эти C-каналы имеют фирменный рисунок отверстий со всех сторон. Это позволяет им соединяться со всеми другими частями конструкции, а также со ступицами осей и кронштейнами двигателя для установки колес или колес с электроприводом. Эти С-профили выпускаются в 4 вариантах длины: 32 мм, 96 мм, 160 мм и 288 мм. [5] Следующей категорией деталей являются стержни и уголки. Эти детали не имеют ни фирменного рисунка отверстий, ни отверстий для соединения осей. У них есть только точки подключения для прилагаемых винтов. Строительная система TETRIX MAX Robotics оснащена плоской балкой диаметром 288 мм. Он также имеет две длины углов ( угол с прорезями ): 144 мм и 288 мм. [5] Следующей категорией деталей являются пластины и кронштейны. Что касается пластин, то строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает плоские строительные пластины одного размера, основная цель которых — создать больше точек соединения и пространство для строительства. Что касается кронштейнов, то всего строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает пять типов. Это плоский строительный кронштейн, L-образный кронштейн, внутренний угловой кронштейн, внутренний разъем C и угловой кронштейн с регулируемым углом. Сходство всех пластин и кронштейнов заключается в том, что все они имеют фирменный рисунок отверстий. [5] Следующей категорией деталей являются квартиры. Это плоские стержни продолговатой формы с одним рядом отверстий с фирменным рисунком. Они различаются четырьмя длинами: 64 мм, 96 мм, 160 мм и 288 мм. В этой категории деталей также имеется плоский кронштейн с регулируемым углом. [5] Идем дальше, пятая категория деталей — это оси, ступицы и проставки. Эта категория деталей предназначена для соединений между колесами, осями, шестернями и деталями конструкции. В комплект входят ступица двигателя, ступица оси, установочная втулка оси, ось 100 мм, бронзовая втулка, проставка ступицы шестерни, проставка оси 1/8 дюйма, проставка оси 3/8 дюйма и плоская круглая проставка. . [5] Следующая категория деталей — шестерни. Строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает шестерни с двумя зубцами: 40 и 80 зубьев. [5] Седьмая категория деталей — это стойки. Строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает стойки четырех длин: 1 дюйм, 2 дюйма, 32 мм и 16 мм. [5]Следующая категория деталей TETRIX MAX Robotics — это сервоприводы и оборудование. Сюда входят серводвигатель, его кабели, различные монтажные кронштейны, называемые монтажными кронштейнами. Если быть более конкретным, серводвигателем является серводвигатель HS-458HB стандартного масштаба 180°, кабели включают удлинитель сервопривода и Y-разъем сервопривода. В комплект здания TETRIX MAX Robotics также входят многочисленные монтажные комплекты и кронштейны для серводвигателей. К ним относятся одинарный кронштейн серводвигателя стандартного масштаба, поворотный рычаг стандартного масштаба с подшипником, стандартный монтажный комплект сервопривода и регулируемые кронштейны сервопривода. [5] Следующая категория — двигатели постоянного тока и оборудование. К ним относятся крепление двигателя, мотор-редуктор постоянного тока TETRIX MAX и кабель питания двигателя. [5] Идем дальше, десятая категория — это шины и колеса. В строительной системе TETRIX MAX Robotics предусмотрены колеса двух типов. Существует стандартное колесо TETRIX MAX 4 дюйма и колесо TETRIX MAX 4 дюйма Omni. [5] Следующая категория деталей — гайки, винты и крепежные детали. Это детали, используемые для скрепления всех деталей вместе. Строительная система TETRIX MAX Robotics оснащена только стопорными гайками, но имеет три типа винтов. Во-первых, существуют винты с головкой под торцевой ключ 6-32 двух размеров: 1/2 дюйма и 5/16 дюйма. Третий тип винта — это винт с полукруглой головкой 3/8 дюйма. Различные комплекты роботов TETRIX MAX также поставляются с застежками-молниями. [5] Следующая категория запчастей — аккумуляторы и зарядные устройства. К этим деталям относятся зажимы для крепления аккумулятора, аккумулятор TETRIX MAX 12 В, емкостью 3000 мАч и зарядное устройство MAX 12 В. [5] Следующей категорией являются инструменты. В комплекты роботов TETRIX MAX также входит множество инструментов, в том числе отвертка 4-в-1, набор гаечных ключей TETRIX, набор шестигранных ключей TETRIX MAX, миниатюрная шестигранная отвертка с шариковым наконечником и отвертка 2-в-1. [5] Наконец, четырнадцатая категория деталей — это электроника и элементы управления. К ним относятся система беспроводного джойстика-геймпада TETRIX с приемником, контроллер радиоуправляемого двигателя TETRIX MAX, выключатель питания TETRIX и монтажный комплект радиоуправляемых компонентов TETRIX. [5]
Контроллер робототехники TETRIX PRIZM — это полностью интегрированный, программируемый контроллер, предназначенный для строительной системы TETRIX MAX. Он имеет множество портов для управления двигателями, сервоприводами, энкодерами и датчиками. Робототехнический контроллер TETRIX PRIZM создан как простой, но мощный инструмент обучения, который удобно подключается к оборудованию TETRIX MAX. Робототехнический контроллер TETRIX PRIZM специально разработан для строительной системы TETRIX MAX. Он оснащен программным обеспечением Arduino (IDE), что делает его совместимым с Windows, Mac OS X 10.7 или новее, а также с некоторыми устройствами Linux. [6]
Технические характеристики робототехнического контроллера TETRIX PRIZM: [7]
Строительная система TETRIX PRIME предназначена для учащихся от 12 лет и старше. [3] Он был разработан с целью способствовать развитию технических навыков у новых или неопытных пользователей. Строительная система состоит из алюминиевых и пластиковых деталей, включая конструктивные элементы, соединители, ступицы, кронштейны, колеса и шестерни. [8] Создан для учащихся средних школ. Его можно легко и быстро собрать. Это достигается с помощью винтов с накатанной головкой для соединений. [9] Строительная система TETRIX PRIME отличается от строительной системы TETRIX MAX по нескольким отличительным особенностям. Во-первых, строительная система TETRIX PRIME состоит из более мелких деталей, чем строительная система TETRIX MAX. Во-вторых, в отличие от строительной системы TETRIX PRIME в качестве основного конструктивного элемента используются квадратные балки. По сравнению со строительной системой TETRIX MAX, строительная система TETRIX PRIME позволяет создавать более детальные конструкции. Это связано с его меньшими размерами и балками квадратной формы. [10] [11]
Детали робототехники TETRIX PRIME можно разделить на 8 категорий. Во-первых, это балки. В строительной системе TETRIX PRIME Robotics в качестве основных строительных блоков используются полые квадратные балки. Эти балки имеют соединительные отверстия со всех сторон. Есть два типа отверстий: одно предназначено для скрепления деталей, а другое — для осей. Два типа отверстий равномерно распределены по всем сторонам балок поочередно. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает семь вариантов длины этих балок, измеряемых количеством крепежных отверстий с каждой стороны. Семь длин балок: квадратная балка с 4 отверстиями, квадратная балка с 5 отверстиями, квадратная балка с 6 отверстиями, квадратная балка с 7 отверстиями, квадратная балка с 8 отверстиями, квадратная балка с 13 отверстиями и балка квадратного сечения с 7 отверстиями. Квадратная балка с 15 отверстиями. [12] Следующая категория деталей — внутренние разъемы. Внутренние соединители представляют собой соединительные детали, которые можно вставлять в квадратные балки для их крепления. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает 6 типов внутренних разъемов. Это трехсторонний соединитель балки, соединитель-тройник, соединитель балки под углом 90 градусов, концевой соединитель балки, соединитель-удлинитель балки и прямой соединитель балки. [12] Третья категория — это внешние разъемы. Внешние соединители представляют собой соединительные детали, которые соединяют балки снаружи. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает 5 типов внешних разъемов. Это кронштейн балки под углом 90 градусов, кронштейн балки под углом 60 градусов, кронштейн тавровой балки, прямой соединитель блочной балки и соединитель поперечной балки 90 градусов. [12] Далее, четвертая категория деталей — это соединительное оборудование. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает различные типы соединительного оборудования. Имеются соединитель быстрой заклепки и штифт быстрой заклепки, барашковые гайки, винты с накатанной головкой и винты с головкой. [12] Следующей пятой категорией деталей являются колеса, шестерни и сервоприводы. Во-первых, система сборки роботов TETRIX PRIME предлагает один тип колес — колесо TETRIX PRIME с шиной. Что касается шестерен, есть шестерни с двумя зубьями, есть пластиковая шестерня с 40 зубьями и пластиковая шестерня с 80 зубьями. Что касается серводвигателей, то в состав строительной системы TETRIX PRIME Robotics входят серводвигатель стандартного масштаба и серводвигатель непрерывного вращения, оба из которых можно монтировать с помощью одного и того же типа прилагаемого монтажного кронштейна для сервопривода. [12] Следующей категорией деталей являются оси, ступицы и проставки. Этими деталями являются ступица сервопривода вала, стальная ось 80 мм, стальная ось 40 мм, бронзовая втулка 8 x 6 мм, ступица крепления балки и установочная втулка D-вала. [12] Далее седьмая категория деталей — это узел захвата и контроллеры. Это комплект захватов TETRIX PRIME и система беспроводного джойстика TETRIX с приемником. [12]Наконец, восьмая категория деталей — это аккумуляторы, инструменты и другие. В первую очередь для аккумуляторов в сборочную систему TETRIX PRIME Robotics входит NiMH аккумулятор на 6 В, который можно установить с помощью кронштейна для крепления аккумулятора. Также имеется переключатель включения/выключения аккумуляторной батареи и зарядное устройство для 5-элементной NiMH аккумуляторной батареи. Далее, среди инструментов есть отвертка 4-в-1, миниатюрная шестигранная отвертка с шариковым наконечником и отвертка 2-в-1. Наконец, в некоторые роботизированные наборы TETRIX PRIME также входят другие предметы, например пластиковые чашки емкостью 2 унции, тренировочные мячи для гольфа и/или руководство для строителя Tetrix PRIME. [12]
Робототехнический контроллер TETRIX PULSE — это полностью интегрированный программируемый контроллер, разработанный специально для строительной системы TETRIX PRIME. Как и строительная система TETRIX PRIME, она также предназначена для учащихся средних школ, людей в возрасте от 12 лет и старше. Он оснащен программным обеспечением Arduino (IDE) и программным обеспечением TETRIX Ardublockly. Программное обеспечение TETRIX Ardublockly — это программное обеспечение начального уровня для программирования. Он сочетает в себе графику и кодирование на основе синтаксиса, создавая визуальный опыт обучения для начинающих. Программирование в программе TETRIX Ardublockly осуществляется путем перетаскивания строительных блоков в программе. [8] [13] Для более продвинутого опыта пользователи могут использовать программное обеспечение Arduino (IDE) и библиотеку PULSE Arduino. [13]
Технические характеристики робототехнического контроллера TETRIX PULSE: [14]
Модуль TETRIX PRIME EV3 предназначен для подключения сенсорного порта блока LEGO EV3 из набора Lego Mindstorms EV3 . Оно позволяет пользователям управлять своими роботами TETRIX PRIME с помощью программирования LEGO EV3. Оно также позволяет пользователям использовать датчики и моторы Lego Mindstorms EV3 в своих роботах TETRIX PRIME. Модуль TETRIX PRIME EV3 имеет шесть портов для серводвигателей TETRIX PRIME и два порта для двигателей постоянного тока TETRIX PRIME. [15] [8]
Наборы Tetrix Robotics — это обучающая робототехника . Они предназначены для учащихся K-12 . Однако у него также есть потенциал для поддержки студентов высших учебных заведений и использования для преподавания инженерных концепций более высокого уровня. Трудности сборки робототехники Tetrix можно разделить на три уровня. Вводный уровень сборки — это роботы Tetrix, представляющие собой мобильные роботы с дистанционным управлением. Второй уровень сложности связан с использованием программных инструментов для программирования роботов Tetrix для выполнения различных задач. Самый продвинутый уровень робототехники Tetrix для учащихся K-12 включает в себя инженерные концепции более высокого уровня, используя комплекты Tetrix Robotics в качестве образовательной робототехники и средства обучения инженерным концепциям. [16] Ожидаемые результаты обучения при использовании наборов Tetrix Robotics в качестве образовательной робототехники включают развитие навыков решения проблем, самоэффективности, вычислительного мышления, творчества, мотивации и сотрудничества. Некоторые учебные заведения даже комбинируют комплекты Tetrix Robotics с другим оборудованием и программным обеспечением сторонних производителей для различных учебных целей. [16] [8]
Компания Pitsco Educations в партнерстве с US FIRST создала набор для соревнований TETRIX FIRST Tech Challenge. В набор входят детали исключительно строительной системы TETRIX MAX. Электронные компоненты, входящие в этот набор, включают четыре двигателя TETRIX MAX TorqueNADO и 12-вольтовую батарею емкостью 3000 мАч. [17]