पृष्ठभूमि

इस इकाई में, छात्र रोबोटिक भुजा के मैनुअल से मोटरयुक्त और फिर स्वचालित रूप में विकसित होने की प्रक्रिया का अध्ययन करेंगे, और यह जानेंगे कि इसे हाथ से, स्विच का उपयोग करके और कोड का उपयोग करके किसी कार्य को पूरा करने के लिए कैसे नियंत्रित किया जा सकता है। इस यूनिट के दौरान छात्रों को मशीनीकरण, स्वचालन, परियोजना प्रवाह और सशर्त कथनों से संबंधित अवधारणाओं के बारे में सोचने और चर्चा करने और मानवीय और रोबोटिक प्रक्रियाओं के बीच संबंध स्थापित करने का अवसर मिलेगा।

इस यूनिट में निर्मित संरचनाएं और विशेषताएं

इस यूनिट में चार प्रकार के निर्माण शामिल हैं:

एक मैनुअल रोबोट आर्म
एक मोटरयुक्त रोबोटिक भुजा
एक कोड रोबोट आर्म जो 1 अक्ष पर चलता है
एक कोड रोबोट आर्म जो 2 अक्षों पर चलता है

इन निर्माणों को व्यक्तिगत रूप से पूरा किया जा सकता है (प्रत्येक लैब के लिए शुरू से बनाया जा सकता है), या एक संक्रमणकालीन निर्माण के रूप में (पहले निर्माण को बाद की लैब में संशोधित किया जाता है)। प्रत्येक बिल्ड की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं:

रोबोटिक आर्म: एक मैन्युअल रूप से संचालित रोबोटिक आर्म जिसे सफेद लंबी बीम को हिलाकर अगल-बगल घुमाने या नारंगी नॉब को हिलाकर आर्म को ऊपर और नीचे ले जाने के लिए नियंत्रित किया जाता है। इस संरचना में डिस्क को उठाने के लिए उत्तर-दक्षिण दिशा में लगे चुंबक का उपयोग किया जाता है।

VEX GO रोबोट आर्म

मोटराइज्ड रोबोट आर्म: एक रोबोटिक आर्म जो चलने के लिए मोटर और स्विच उपयोग करता है। मोटर और स्विच बैटरी से जुड़े होते हैं। इस डिजाइन में डिस्क को उठाने के लिए उत्तर-दक्षिण दिशा में काम करने वाले चुंबक का भी उपयोग किया गया है।

नोट: इस बिल्ड को पूरा करने के लिए 1 रोबोटिक आर्म के लिए 2 GO किट की आवश्यकता होती है।

VEX GO मोटराइज्ड रोबोट आर्म

कोड रोबोट आर्म (1-एक्सिस): मोटर्स और ब्रेन के साथ एक रोबोटिक आर्म जिसे VEX कोड GO का उपयोग करके 1 एक्सिस पर - अगल-बगल चलने के लिए नियंत्रित किया जाता है। इस बिल्ड में आई सेंसरजोड़ा गया है, और डिस्क को उठाने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट उपयोग किया गया है।

कोड रोबोट आर्म के 1-एक्सिस का नीचे से लिया गया दृश्य, जिसमें लाल तीर आर्म के बाईं और दाईं ओर इंगित करते हैं, जो गति के 1 अक्ष को दर्शाते हैं।

कोड रोबोट आर्म (2-एक्सिस): अंतिम रोबोटिक आर्म बिल्ड जो दूसरे अक्ष पर आर्म को ऊपर और नीचे उठाने के लिए एक मोटर जोड़ता है। इस डिजाइन में भी डिस्क को उठाने के लिए आई सेंसर और इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग जारी है।

कोड रोबोट आर्म 2-एक्सिस का एक पार्श्व दृश्य, जिसमें आर्म के सिरे पर ऊपर और नीचे की ओर इशारा करते हुए एक तीर है, जो आर्म को ऊपर और नीचे उठाने के लिए गति के अतिरिक्त अक्ष को दर्शाता है।

वास्तविक जीवन में रोबोटिक भुजाएँ

रोबोटिक आर्म एक प्रकार का यांत्रिक हाथ होता है, जो आमतौर पर प्रोग्राम करने योग्य होता है और मानव हाथ के समान कार्य करता है।

एक विशाल पीली रंग की लचीली रोबोट भुजा, जैसी कि बड़े पैमाने पर औद्योगिक या कारखाने में उपयोग की जाती हैं। — रोबोटिक आर्म

रोबोटिक भुजाएँ, जो कई अलग-अलग दिशाओं में घूम सकती हैं, को कई अलग-अलग कार्यों को पूरा करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। इन कार्यों में धातु की वेल्डिंग, मशीनिंग, पेंटिंग, चीजों को असेंबल करना, चीजों को अन्य मशीनों में रखना और वस्तुओं को छांटना शामिल हैं। ये रोबोट अक्सर ऐसे काम करते हैं जो नीरस, गंदे और खतरनाक होते हैं ताकि लोगों को उन्हें न करना पड़े।

एक कारखाने में असेंबली लाइन के साथ लगे कई बड़े औद्योगिक रोबोटिक हाथ कार के चेसिस के पुर्जों को जोड़ रहे हैं और उन्हें आपस में जोड़ रहे हैं।

रोबोटिक भुजाओं को किसी भी प्रकार के उपकरण से सुसज्जित किया जा सकता है। इन उपकरणों का उपयोग सटीकता, परिशुद्धता, गति और पुनरावृत्ति के साथ किया जाता है, जिसकी बराबरी मनुष्य नहीं कर सकते। इस STEM लैब यूनिट में, छात्र अपने द्वारा बनाए गए रोबोट आर्म में पहले एक चुंबक और बाद में एक विद्युतचुंबक लगाएंगे।

ये रोबोटिक भुजाएं सेंसरों और उनसे प्राप्त जानकारी का उपयोग करके अपने व्यवहार के बारे में निर्णय ले सकती हैं। इस यूनिट की बाद की प्रयोगशालाओं में, छात्र यह जानेंगे कि आई सेंसर कैसे काम करता है और इसका उपयोग रोबोट आर्म की गति को नियंत्रित करने के लिए कैसे किया जा सकता है।

आज की दुनिया में उत्पादित अधिकांश उत्पादों के निर्माण में औद्योगिक रोबोट और स्वचालन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक अतिरिक्त गतिविधि के रूप में, छात्रों को औद्योगिक रोबोटों पर शोध करने और उन उत्पादों की सूची बनाने के लिए कहें जिनका निर्माण या वर्गीकरण रोबोटिक भुजा द्वारा किया गया हो।

प्रयोगशाला समाधानों की व्याख्या

लैब 3-5 में, छात्र VEXcode GO का उपयोग करके ऐसे प्रोजेक्ट बनाएंगे जो इलेक्ट्रोमैग्नेट, आई सेंसर, मोटर्स और ब्रेन का उपयोग करके रोबोट आर्म की गति को नियंत्रित करते हैं। लैब 3 में इलेक्ट्रोमैग्नेट को सक्रिय करने और रोबोट आर्म को घुमाने के लिए बुनियादी प्रोग्रामिंग का परिचय दिया गया है। लैब 4 और 5 में यह पता लगाया गया है कि कोड में निर्णय लेने के माध्यम से रोबोट आर्म को कैसे नियंत्रित किया जाए, और डिस्क को स्थानांतरित करने और रंग संवेदन के आधार पर निर्णय लेने के लिए बूलियन स्थितियों, सशर्त कथनों और [फॉरएवर] ब्लॉक का उपयोग करके परियोजना प्रवाह का पता लगाया गया है।