Description

Жалпы мәліметтер

Тауардың атауы: UBTECH uKit робототехниканы оқытуға арналған жиынтығы (бұдан әрі – Жиынтық).

Тауар белгісі: UBTECH.

Өндіруші: NERO ROBOTICS.

Бұйымның түрі: техникалық пәндерді оқыту процесінде механизмдер мен робототехникалық жүйелердің жұмыс істейтін демонстрациялық үлгілерін құрастыруға және олардың жұмыс істеуін қамтамасыз етуге арналған модульдік типтегі мамандандырылған оқу-демонстрациялық жабдық.

Жиынтық функционалдық тұрғыдан өзара байланысты компоненттердің бірыңғай кешені ретінде жеткізіледі: негізгі контроллер, атқарушы механизмдер, датчиктер, конструкциялық элементтер, жалғау құралдары және электрмен қоректендіру элементтері.

Жиынтықтың жекелеген компоненттері оқу процесінде жасалатын демонстрациялық үлгілердің жұмыс істеуін қамтамасыз етуге функционалдық тұрғыдан арналған.

Мақсаты және қолданылу саласы

UBTECH uKit робототехниканы оқытуға арналған жиынтығы техникалық пәндерді оқыту кезінде пайдалануға арналған мамандандырылған оқу-демонстрациялық жабдық болып табылады.

Жиынтық жалпы білім беретін мектептерде, лицейлерде, қосымша білім беру мекемелерінде, робототехника үйірмелерінде, оқу зертханаларында және бейінді техникалық білім беру ұйымдарында қолданылады.

Жиынтықтың конструкциясында көзделген жұмыс істейтін демонстрациялық үлгілерді құрастыру және іске қосу арқылы төмендегі бағыттарды көрнекі түрде көрсету және зерделеу қамтамасыз етіледі:

• механика және кинематика принциптері
• электроника және автоматика принциптері
• электромеханикалық атқарушы механизмдердің жұмысы
• датчиктердің жұмыс істеу және өзара әрекеттесу принциптері
• қозғалысты басқару алгоритмдері
• бағдарламалау және алгоритмдеу принциптері
• сигналдар мен деректерді өңдеу
• машиналық көру технологиялары
• кескіндер мен дауысты тану
• жасанды интеллект алгоритмдерінің жұмыс істеу принциптері

Жиынтықтың негізгі функциясы – дербес өндірістік, тұрмыстық немесе коммерциялық операцияларды орындау емес, білім беру процесінде зерделенетін техникалық процестерді, принциптер мен алгоритмдерді көрнекі түрде жаңғырту және көрсету.

Оқу-демонстрациялық жұмыс істеу принципі

Оқу сабақтары барысында Жиынтық құрамындағы компоненттерден әртүрлі жұмыс істейтін демонстрациялық үлгілер құрастырылады, оның ішінде:

• көлік платформалары
• жүретін механизмдер
• манипуляторлар
• антропоморфтық конструкциялар
• оқу тапсырмаларында көзделген өзге де демонстрациялық конфигурациялар

Құрастырылған конструкциялар зерделенетін процестерді көрнекі түрде көрсету құралы болып табылады.

Атқарушы механизмдердің қозғалысы, датчиктер мен камерадан ақпарат алу, контроллер арқылы сигналдарды өңдеу және оқушы берген алгоритмді орындау арқылы төмендегі өзара байланыс көрсетіледі:

кіріс деректері → ақпаратты өңдеу → басқару алгоритмі → атқарушы механизм → модель әрекетінің физикалық нәтижесі

Конструкциялық ерекшеліктері

Жиынтық модульдік конструкцияға ие.

Компоненттер дәнекерлеусіз жалғау тәсілі арқылы біріктіріледі және әртүрлі оқу-демонстрациялық конфигурацияларды бірнеше рет құрастыруға арналған.

Негізгі көтергіш және жалғаушы бөлшектердің материалы – тозуға төзімді, соққыға берік ABS-пластик.

Конструкциялық элементтерге негізгі контроллер мен аккумулятор блогын орнатуға арналған пластикалық негіз, дөңгелектер, күпшектер, аяқ-қол элементтері, бекіткіштер, бекіту бөлшектері және жалғағыштар кіреді.

Жиынтық құрамы және техникалық сипаттамалары

UBTECH uKit робототехниканы оқытуға арналған жиынтығы контроллердің екі түрімен жабдықталуы мүмкін:

Негізгі контроллер (Explore Controller)

ATmega2560 микроконтроллерінің архитектурасы негізінде әзірленген.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Процессор	ATMEGA2560
Қоректендіру кернеуі	7,2–12 V
Түйме	Кіріктірілген RESET, еркін бағдарламаланатын кіріктірілген түйме
Жарықдиод	Кіріктірілген RGB
Гироскоп	MPU6050
Дыбыс шығарғыш	Пьезоэлектрлік дыбыс шығарғыш
Интерфейстер	3pin × 8, 7pin × 6, microUSB × 1, 2pin × 1

Main AI Controller (MC03)

ESP32 микроконтроллерінің негізінде әзірленген.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Процессор	ESP32
Жедел жады	8 MB
Тұрақты жады	16 MB
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Bluetooth	Dual-mode Bluetooth 4.2 (BLE + EDR)
Wi-Fi	2.4 GHz (802.11 b/g/n)
Микрофон	2 дана
Динамик	4 Ωm, 2W
Интерфейстер	3pin × 7, 7pin × 1, USB Type-C
Батарея	Li-Ion 1200mAh
Зарядтау қосқышы	USB Type-C
Интерфейстер	3pin × 5, 7pin × 1

Атқарушы механизмдер мен жетектер

Сервожетектер

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Біліктегі айналу моменті	~3,5 kg*cm
Салмағы	25±2 g
Айналу жылдамдығы	0,17 sec/60°
Қоректендіру кернеуі	6,4–9,6 V

Редукторы бар DC қозғалтқыштары

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	5,5–4,8 V
Максималды айналу моменті	22 kg/cm
Айналу жылдамдығы	140±10% RPM

Дыбыс датчигі (S10) – дыбыс деңгейін анықтауға арналған.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Тұтынылатын ток	10 mA
Өлшеу қашықтығы	0–100 cm
Шығыс мәндерінің диапазоны	0–1023

Жарық датчигі (S11) – жарықтандыру деңгейін анықтауға арналған.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Тұтынылатын ток	10 mA
Өлшеу диапазоны	0–4000 lux

Жанасу датчигі (S03) – сенсорлық түйме.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Жанасу күші	160 g

Ультрадыбыстық датчик (S09) – қашықтықты анықтауға арналған.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Жиілігі	40±1 kHz
Өлшеу бұрышы (деңгейі бойынша)	60°±15° (-6dB)
Өлшеу қателігі	1 cm-ден аз
Өлшеу диапазоны	3–300 cm (тегіс бет)

Температура мен ылғалдылық датчигі (S12).

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Тұтынылатын ток	10 mA
Өлшенетін температура диапазоны	-5°…+45°C
Ылғалдылықты өлшеу диапазоны	0%RH–100%RH

Инфрақызыл қозғалыс датчигі (S07).

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	6,8–9,6 V
Толқын ұзындығы	940 nm
Өлшеу диапазоны	3–20 cm

Бейнедатчик (S15) – кескіндерді тануға арналған нейрондық процессормен жабдықталған.

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	4,8–5 V
Тұтынылатын қуат	2–3 W
Интерфейс	UART
Процессор	RISC-V Dual Core 64bit KPU 0.8TOPS
Көру өрісі	90°

Жарықдиодты таспа (S16).

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	5 V
Жарықдиодтар саны	5
Түстер саны	16777216
Интерфейс	2.5, 3pin
Хаттама	Half-duplex serial

Жарықдиодты таспаларға арналған кеңейту модулі (S18).

Параметр	Техникалық сипаттамасы
Қоректендіру кернеуі	5,3–18 V
Хаттама	Half-duplex serial
Интерфейстер саны	4
Жүктеме көтеру қабілеті	1×90 LEDs, 4×240 LEDs

Пайдалану шарттары

Жиынтық оқу бағдарламаларына, әдістемелік материалдарға және тапсырмаларға сәйкес білім беру процесі шеңберінде пайдалануға арналған.

Құрастыру, бағдарламалау, конфигурацияны өзгерту және модельдердің жұмыс істеуін көрсету оқу, зертханалық және практикалық сабақтар барысында жүзеге асырылады.

Пайдалану кезінде өндірушінің қауіпсіздік талаптары сақталуы тиіс.

Контроллер қосулы кезде датчиктер мен сервожетектердің шлейфтерін қосуға және ажыратуға тыйым салынады; ток өткізетін бөліктерге сұйықтықтың түсуіне жол берілмейді; аккумулятор батареясын зарядтау педагогтің немесе ересек адамның бақылауымен жүргізіледі.