TETRIX Robotics состоит из двух робототехнических наборов от Pitsco Education. Два набора — это система строительства TETRIX MAX и система строительства TETRIX PRIME. Они предназначены для использования в качестве образовательной робототехники и для соревнований, таких как FIRST Tech Challenge .
Компания Pitsco Education, разработавшая робототехнические комплекты Tetrix, является поставщиком образовательных комплектов, мероприятий, учебных планов, образовательных программ и различных обучающих программ для школ K-12 STEM . [1] Штаб-квартира компании находится в Питтсбурге, штат Канзас, США. Первоначально названная Pittsburg Industrial Teachers Service Company, Pitsco Education была основана в 1971 году тремя учителями: Харви Дином, Максом Ландквестом и Терри Салмансом. Первые пять лет работы велись тремя учителями и их семьями. В 1975 году Харви Дин приобрел полную собственность Pitsco. В том же году Pitsco Education объединилась с Ideas and Solutions Big Book, чтобы сформировать подразделение каталогов Pitsco. В период с 1990 по 2001 год Pitsco Education приобрела канадскую компанию по каталогам Advance School Equipment и Hearlihy & Co., Construction Education Systems (CES). Это помогло Pitsco Education расшириться в Канаде и получить больше ресурсов. В 1997 году Pitsco Education заключила партнерство с LEGO Educational Division. Они сформировали LEGO Education, которое изначально называлось Pitsco LEGO Educational Division (PLED). Это партнерство между Pitsco Education и LEGO Educational Division отвечает за разработку робототехники TETRIX. [2] С 1997 по 2014 год Pitsco Education запустила множество инициатив, институтов и образовательных программ, включая Technological Fluency Institute (TFI), инициативу Kindergarten to Careers, Pitsco Engineering Academy, продажу STEM-продуктов на Amazon и миссии STREAM. Система строительства TETRIX MAX была разработана в 2008 году, за ней в 2014 году последовала система строительства TETRIX PRIME. Затем, в 2016 году, Pitsco Education выпустила контроллер робототехники TETRIX PRIZM, а в следующем году был представлен контроллер робототехники TETRIX PULSE™. 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]
Система строительства TETRIX MAX предназначена для учащихся в возрасте от 14 лет и старше. [3] В системе строительства используется сверхпрочный авиационный алюминий, который повышает устойчивость, долговечность и надежность. Система строительства TETRIX MAX также известна тем, что имеет более мощные приводные двигатели и более точные серводвигатели среди других образовательных робототехнических наборов на рынке. [2] [4] Различные аппаратные средства, входящие в систему строительства TETRIX MAX, совместимы с большинством программируемых контроллеров, что обеспечивает большую универсальность и потенциал для различных сложных задач. Запатентованная схема отверстий в ее системе строительства позволяет выполнять соединения с шагом 45°. Благодаря дополнительным строительным деталям система строительства TETRIX MAX также разработана так, чтобы быть гибкой и иметь отличную совместимость 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 включены с фирменным рисунком отверстий со всех сторон. Это позволяет им соединяться со всеми другими структурными деталями, а также соединяться со ступицами осей и кронштейнами двигателей для установки колес или моторизованных колес. Эти C-каналы поставляются в 4 длинах: 32 мм, 96 мм, 160 мм, 288 мм. [5] Следующая категория деталей — это стержни и уголки. Эти детали не имеют фирменного рисунка отверстий или отверстий для соединения осей. У них есть только точки соединения для включенных винтов. Строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает плоский стержень 288 мм. Он также имеет две длины уголков ( прорезной уголок ), которые составляют 144 мм и 288 мм. [5] Следующая категория деталей — пластины и кронштейны. Для пластин система строительства TETRIX MAX Robotics предлагает один размер плоской строительной пластины, основным назначением которой является создание большего количества точек соединения и пространства для строительства. Что касается кронштейнов, система строительства TETRIX MAX Robotics предлагает всего пять типов. Это плоский строительный кронштейн, L-образный кронштейн, внутренний угловой кронштейн, внутренний C-образный соединитель и регулируемый угловой кронштейн. Сходство, которое разделяют все пластины и кронштейны, заключается в том, что все они имеют фирменный рисунок отверстий. [5] Следующая категория деталей — это плоскости. Это продолговатые плоские стержни, которые имеют один ряд фирменного рисунка отверстий. Они различаются по 4 длинам: 64 мм, 96 мм, 160 мм и 288 мм. Эта категория деталей также предлагает регулируемый угловой плоский кронштейн. [5] Двигаясь дальше, пятая категория деталей — это оси, ступицы и распорки. Эта категория деталей предназначена для соединений между колесами, осями, шестернями и структурными деталями. Существуют ступица двигателя, ступица оси, хомут оси, ось 100 мм, бронзовая втулка, проставка ступицы шестерни, проставка оси 1/8″, проставка оси 3/8″ и плоская круглая проставка. [5] Следующая категория деталей — шестерни. Строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает шестерни с двумя зубьями, 40 и 80 зубьев. [5] Седьмая категория деталей — стойки. Строительная система TETRIX MAX Robotics предлагает стойки 4 длин, 1″, 2″, 32 мм и 16 мм. [5]Следующая категория деталей TETRIX MAX Robotics — это сервоприводы и оборудование. Сюда входят сервопривод, его кабели, различные монтажные кронштейны, обозначенные как монтажные кронштейны. Если быть более конкретным, сервопривод — это сервопривод 180° Standard-Scale HS-458HB, кабели, включая удлинитель сервопривода и разъем сервопривода Y. Строительная система TETRIX MAX Robotics также включает в себя многочисленные монтажные комплекты и кронштейны для сервоприводов. К ним относятся одиночный кронштейн сервопривода Standard-Scale, поворотный рычаг Standard-Scale с подшипником, стандартный монтажный комплект сервопривода и регулируемые кронштейны сервопривода. [5] Следующая категория — это двигатели постоянного тока и оборудование. К ним относятся крепление двигателя, редукторный двигатель постоянного тока TETRIX MAX и кабель питания двигателя. [5] Двигаясь дальше, десятая категория — это шины и колеса. Строительная система TETRIX MAX Robotics предоставляет два типа колес. Существует стандартное колесо TETRIX MAX 4″ и колесо TETRIX MAX 4″ Omni. [5] Следующая категория деталей — гайки, винты и крепежи. Это детали, используемые для скрепления всех деталей вместе. Строительная система TETRIX MAX Robotics предоставляет только гайки Kep, но имеет три типа винтов. Во-первых, есть две длины винтов с головкой под торцевой ключ 6-32, 1/2″ и 5/16″. Третий тип винта — винт с круглой головкой 3/8″. Различные наборы TETRIX MAX Robotic также поставляются с хомутами. [5] Следующая категория деталей — аккумуляторы и зарядные устройства. Эти детали — зажимы для крепления аккумулятора, аккумулятор TETRIX MAX 12 В 3000 мАч и зарядное устройство для аккумулятора MAX 12 В. [5] Двигаясь дальше, следующая категория — инструменты. В комплект робототехнических комплектов TETRIX MAX также входят многочисленные инструменты, включая отвертку 4-в-1, набор гаечных ключей TETRIX, набор шестигранных ключей TETRIX MAX, миниатюрную шариковую шестигранную отвертку и отвертку 2-в-1. [5] Наконец, четырнадцатая категория деталей — это электроника и элементы управления. К ним относятся беспроводной джойстик TETRIX Gamepad System с приемником, контроллер двигателя TETRIX MAX R/C, выключатель питания TETRIX On/Off и монтажный комплект компонентов R/C TETRIX. [5]
Контроллер робототехники TETRIX PRIZM — это полностью интегрированный, программируемый и разработанный для строительной системы TETRIX MAX контроллер. Он оснащен множеством портов для управления двигателями, сервоприводами, энкодерами и датчиками. Контроллер робототехники TETRIX PRIZM разработан как простой, но мощный обучающий инструмент, который имеет удобные соединения с оборудованием TETRIX MAX. Контроллер робототехники 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 более поздней версии и некоторыми устройствами Linux. [6]
Характеристики контроллера робототехники TETRIX PRIZM: [7]
Система строительства TETRIX PRIME предназначена для учащихся в возрасте от 12 лет и старше. [3] Она была разработана с целью содействия развитию технических навыков строительства у новых или неопытных пользователей. Система строительства состоит из алюминиевых и пластиковых деталей, включая структурные элементы, соединители, ступицы, кронштейны, колеса и шестерни. [8] Разработанная для учащихся средней школы, она сделана так, чтобы ее было легко и быстро строить. Это достигается с помощью винтов с накатанной головкой для соединений. [9] Существует несколько отличительных особенностей, которые отличают систему строительства TETRIX PRIME от системы строительства TETRIX MAX. Во-первых, система строительства TETRIX PRIME имеет более мелкие детали, чем система строительства TETRIX MAX. Во-вторых, в отличие от системы строительства TETRIX PRIME в качестве основного структурного элемента используются квадратные балки. По сравнению с системой строительства TETRIX MAX, система строительства TETRIX PRIME позволяет создавать более подробные конструкции. Это связано с ее меньшим размером и квадратной формой балок. [10] [11]
Детали робототехники TETRIX PRIME можно разделить на 8 категорий. Во-первых, это балки. Строительная система TETRIX PRIME Robotics использует полые квадратные балки в качестве основных строительных блоков своей строительной системы. Эти балки имеют соединительные отверстия со всех сторон. Существует два типа отверстий: одно для скрепления деталей, а другое для осей. Два типа отверстий равномерно распределены по всем сторонам балок поочередно. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает 7 длин этих балок, измеряемых количеством крепежных отверстий с каждой стороны. 7 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 квадратная балка с 15 отверстиями. [12] Следующая категория деталей — это внутренние соединители. Внутренние соединители — это соединительные детали, которые можно вставить в квадратные балки для их крепления. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает 6 типов внутренних соединителей. Это 3-сторонний соединитель балки, Т-образный соединитель балки, 90-градусный соединитель балки, конечный соединитель балки, удлинительный соединитель балки и прямой соединитель балки. [12] Далее следует третья категория — внешние соединители. Внешние соединители — это соединительные детали, которые скрепляют балки вместе снаружи. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает 5 типов внешних соединителей. Это кронштейн балки 90 градусов, кронштейн балки 60 градусов, Т-образный кронштейн балки, прямой блочный соединитель балки и 90-градусный перекрестный блочный соединитель. [12] Далее, четвертая категория деталей — это соединительная фурнитура. Строительная система TETRIX PRIME Robotics предлагает различные типы соединительной фурнитуры. Есть быстроразъемный заклепочный соединитель и быстроразъемный заклепочный штифт, барашковые гайки и винты с накатанной головкой и винты с головкой. [12] Далее следует пятая категория деталей — колеса, шестерни и сервоприводы. Во-первых, система сборки робототехники TETRIX PRIME предлагает один тип колес, колесо с шиной TETRIX PRIME. Что касается шестерен, есть шестерни с двумя зубьями, есть пластиковая шестерня с 40 зубьями и пластиковая шестерня с 80 зубьями. Что касается серводвигателей, система сборки робототехники TETRIX PRIME предоставляет серводвигатель стандартного масштаба и серводвигатель непрерывного вращения, оба из которых могут быть установлены с использованием одного и того же типа предоставленного кронштейна для крепления сервопривода. [12] Далее следует следующая категория деталей — оси, ступицы и распорки. Эти детали — это ступица сервопривода вала, стальная ось 80 мм, стальная ось 40 мм, бронзовая втулка 8 мм x 6 мм, ступица крепления балки и хомут D-образного вала. [12] Далее следует седьмая категория деталей — это узел захвата и контроллеры. Это комплект захвата TETRIX PRIME и беспроводная система джойстика и геймпада TETRIX с приемником. [12]Наконец, восьмая категория деталей — это батареи, инструменты и прочее. Во-первых, для батарей, система сборки робототехники TETRIX PRIME предоставляет 6-вольтовый NiMH-аккумулятор, который можно установить с помощью кронштейна для крепления батареи. Также имеются переключатель включения/выключения батареи и зарядное устройство для 5-элементной NiMH-батареи. Двигаясь дальше, для инструментов, есть отвертка 4-в-1, миниатюрная шариковая шестигранная отвертка и отвертка 2-в-1. Наконец, некоторые наборы робототехники TETRIX PRIME также предоставляют другие вещи, такие как пластиковые стаканчики на 2 унции, тренировочные мячи для гольфа и/или руководство по сборке Tetrix PRIME. [12]
Контроллер робототехники TETRIX PULSE — это полностью интегрированный программируемый контроллер, разработанный специально для системы конструирования TETRIX PRIME. Как и система конструирования TETRIX PRIME, он также предназначен для учащихся средней школы, 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. Оно сочетает в себе графическое и синтаксическое кодирование для создания визуального опыта обучения для начинающих. Программирование в программном обеспечении TETRIX Ardublockly выполняется путем перетаскивания строительных блоков в программное обеспечение. [8] [13] Для более продвинутого опыта пользователи могут использовать программное обеспечение Arduino (IDE) и библиотеку PULSE Arduino. [13]
Характеристики контроллера робототехники TETRIX PULSE: [14]
Модуль TETRIX PRIME EV3 предназначен для подключения сенсорного порта LEGO EV3 Brick из набора Lego Mindstorms EV3 . Он позволяет пользователям управлять своими роботами TETRIX PRIME с помощью программирования LEGO EV3. Он также позволяет пользователям использовать датчики и моторы Lego Mindstorms EV3 в своих роботах TETRIX PRIME. Модуль TETRIX PRIME EV3 имеет шесть портов для сервомоторов TETRIX PRIME и два порта для моторов постоянного тока TETRIX PRIME. [15] [8]
Наборы Tetrix Robotics — это образовательная робототехника . Они предназначены для учащихся K-12 . Однако они также могут быть полезны студентам в высших учебных заведениях и использоваться для обучения более высоким инженерным концепциям. Сложности сборки робототехники Tetrix можно разделить на три уровня. Вводный уровень сборки — это роботы Tetrix, которые являются дистанционно управляемыми мобильными роботами. Второй уровень сложности вращается вокруг использования программных инструментов для программирования роботов Tetrix для различных задач. Самый продвинутый уровень сборки робототехники Tetrix для учащихся K-12 включает в себя более высокие инженерные концепции, используя наборы Tetrix Robotics в качестве образовательной робототехники и средства для обучения инженерным концепциям. [16] Ожидаемые результаты обучения наборов Tetrix Robotics в качестве образовательной робототехники включают развитие навыков решения проблем, самоэффективности, вычислительного мышления, креативности, мотивации и сотрудничества. Некоторые учебные заведения даже объединяют наборы Tetrix Robotics с другим сторонним оборудованием и программным обеспечением для различных учебных целей. [16] [8]
Pitsco Educations в партнерстве с US FIRST создали набор для соревнований TETRIX FIRST Tech Challenge. Набор состоит исключительно из деталей из строительной системы TETRIX MAX. В этот набор входят электронные компоненты: четыре двигателя TETRIX MAX TorqueNADO и аккумулятор на 12 вольт емкостью 3000 мАч. [17]