Μηχανική Συστημάτων Κτιρίου

Σύστημα Μηχανικής Κτιρίου

Μέχρι το 2012, η ENGINO® είχε ήδη αρχίσει να επενδύει σημαντικά σε περαιτέρω έρευνα για την ανάπτυξη της 3ης γενιάς παιχνιδιών κατασκευών. Αυτά ονομάζονται στους ακαδημαϊκούς κύκλους STEM Ρομποτικά Κιτ Κατασκευής. Τέτοια προηγμένα κιτ απαιτούν μηχανισμούς υψηλής ακρίβειας και πιο στιβαρές κατασκευές που θα μπορούσαν να παραμείνουν συναρμολογημένα και να λειτουργούν ακόμη και μετά από έντονη χρήση, όπως σε ρομποτικούς αγώνες.

Η φιλοσοφία ENGINO® δίνει προτεραιότητα στην ευκολία του παιχνιδιού, τη δημιουργικότητα και την παιδαγωγική, αντί για την τεχνική μοντελοποίηση. Ωστόσο, καθώς όλο και περισσότεροι ηλεκτρονικοί ελεγκτές και αισθητήρες προστίθεντο στα ρομπότ ENGINO®, η ανάγκη για ένα εξειδικευμένο σύστημα έγινε εμφανής μέχρι το 2017. Τότε ξεκίνησε ένα μεγάλο ερευνητικό έργο για τον σχεδιασμό, την πρωτότυπη κατασκευή, τη δοκιμή και την παραγωγή ενός νέου τεχνικού συστήματος που θα εξακολουθούσε να τηρεί τις παιδαγωγικές μας αξίες.

Το νέο μας Σύστημα Μηχανικής, το οποίο κυκλοφόρησε και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις αρχές του 2021, αποτελείται από μια βιβλιοθήκη εξαρτημάτων που λειτουργούν σε συνδυασμό με τα εξαρτήματα ClassicENGINO®, διατηρώντας όσο το δυνατόν περισσότερο τα χαρακτηριστικά δημιουργικότητας και αναδιαμόρφωσης του αρχικού συστήματος. Οι μαθητές από την ηλικία των 9 ετών μπορούν να συμμετάσχουν ενεργά στη δημιουργία προηγμένων μοντέλων και να εμβαθύνουν στα μυστικά της Επιστήμης και της Τεχνολογίας. Καθώς μεγαλώνουν, μπορούν να χρησιμοποιήσουν πιο εξειδικευμένα εξαρτήματα για να αναπτύξουν περίτεχνους μηχανισμούς που προσομοιώνουν μηχανές και ρομπότ πραγματικής ζωής. Η βιβλιοθήκη Μηχανικής περιλαμβάνει περίπου 100 διαφορετικά εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων νέων τροχών και αξόνων, δοκών και συνδετήρων και ορισμένων εντυπωσιακών τεχνολογιών ασφάλισης, όλα συμβατά με τα εξαρτήματα ENGINO® Classic!

Σύνδεση των δοκών

Οι δοκοί μπορούν να συνδεθούν γειτονικά μεταξύ τους, όπως τα τούβλα, χρησιμοποιώντας τους ειδικά σχεδιασμένους άξονες με κούμπωμα, αλλά μπορούν επίσης να συνδεθούν γραμμικά σε διάφορες γωνίες χρησιμοποιώντας τους νέους κατοχυρωμένους με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας συνδέσμους δοκών! Μία από τις μεγαλύτερες καινοτομίες του συστήματος ENGINO® Mechanics είναι ο τρόπος με τον οποίο οι δοκοί μπορούν να συνδεθούν εύκολα στο Classic System χρησιμοποιώντας τους ειδικούς προσαρμογείς αξόνων.

Σύνδεση των τροχών

Αυτοί οι προσαρμογείς άξονα, εκτός από τη σύνδεση εξαρτημάτων Classic με Mechanics, χρησιμοποιούνται ιδανικά για την εύκολη σύνδεση των νέων τροχών και γραναζιών χαμηλής τριβής σε μοντέλα. Με μεγαλύτερα μοντέλα, είναι πιθανό οι τροχοί να σπάσουν λόγω του μεγαλύτερου βάρους τους. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, έχει σχεδιαστεί ένα ειδικό εξάρτημα που είναι ένα υβρίδιο μεταξύ των ράβδων ENGINO® Classic και των δοκών Mechanics. Αυτό το εξάρτημα επιτρέπει μια πλήρως ασφαλή σύνδεση, έτσι ώστε οι τροχοί ή τα γρανάζια να μπορούν να παραμείνουν προσαρτημένα στα μοντέλα. Υπάρχουν διάφορα εξαρτήματα που συνδυάζουν αυτές τις ίδιες γεωμετρίες, προσφέροντας ένα ευρύ φάσμα επιλογών σε νέους κατασκευαστές για τη δημιουργία πιο λειτουργικών μηχανικών και ρομποτικών μοντέλων.

Σύνδεση των αξόνων

Το νέο σύστημα Μηχανικής βασίζεται σε άξονες για τη σύνδεση των διαφόρων τεχνικών εξαρτημάτων. Υπάρχουν διάφορα μεγέθη αξόνων, καθένα από τα οποία εξυπηρετεί έναν συγκεκριμένο σκοπό και μηχανική εφαρμογή. Κατά την κατασκευή τεχνικών μοντέλων, είναι σημαντικό να μεταφέρεται η κίνηση σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Για τον σκοπό αυτό, έχουμε αναπτύξει μια σειρά από συνδετήρες αξόνων που επιτρέπουν στους άξονες να κουμπώνουν. Αυτοί οι συνδετήρες έχουν διάφορα μεγέθη και ενώνουν τους άξονες γραμμικά, επεκτείνοντάς τους στο απαιτούμενο μήκος. Υπάρχει ακόμη και ένα ειδικό εξάρτημα για τη σύνδεση ενός άξονα κάθετα σε δοκούς!

Σε πολλές περιπτώσεις υπάρχει ανάγκη αλλαγής της κατεύθυνσης της κίνησης κατά μια αυθαίρετη γωνία. Η μεταφορά ισχύος υπό γωνία είναι αρκετά δύσκολη, αλλά οι μηχανικοί το έχουν καταλάβει εφευρίσκοντας την Universal joint πριν από αιώνες. Το νέο Mechanics System περιλαμβάνει ακόμη και τα εξειδικευμένα εξαρτήματα για να μοντελοποιήσουν μια τέτοια άρθρωση! Υπάρχει ένα μοναδικό χαρακτηριστικό σχεδιασμού σε όλους αυτούς τους άξονες, και αυτό είναι η εγκοπή στην άκρη. Η άκρη έχει σχεδιαστεί με αυτό το πατενταρισμένο σχήμα για δύο σκοπούς. Ο προφανής είναι να κουμπώνει όταν ένας άξονας εισάγεται στις οπές υποδοχής των δοκών, των γραναζιών και των τροχών. Η εγκοπή επιτρέπει την εκτροπή των άκρων και επιτρέπει ένα ομαλό, επαναλαμβανόμενο κλικ.

Κλείδωμα των συνδέσεων

Ο δεύτερος σκοπός της εγκοπής στους άξονες είναι αυτό που το καθιστά ένα πολυχρηστικό εργαλείο! Ένας "πείρος ασφάλισης" μπορεί να εισαχθεί μέσα στην υποδοχή και μόλις ασφαλίσει στη θέση του, μπορεί να συγκρατήσει το ένα μέρος με ασφάλεια στο άλλο, σαν συνδετήρας. Προσπαθώντας να τραβήξετε τα μέρη χωριστά, τα πτερύγια του "πείρου ασφάλισης" μέσα στην υποδοχή, περιορίζουν την εκτροπή του άξονα και αναγκάζουν τα μέρη να παραμείνουν συνδεδεμένα. Αλλά, όσο εύκολα εισάγεται αυτός ο πείρος, τόσο εύκολα αφαιρείται! Απλώς τραβήξτε πρώτα τον πείρο, είτε χρησιμοποιώντας τα δάχτυλά σας είτε με το καινοτόμο εργαλείο εξαγωγής, και τα μέρη ξεκλειδώνονται και απελευθερώνονται.

Ενεργοποίηση των μοντέλων

Η δυνατότητα κίνησης μοντέλων χρησιμοποιώντας κινητήρες είναι το πρώτο βήμα πριν από την εισαγωγή της ρομποτικής. Οι νέοι κινητήρες ENGINO® έχουν σχεδιαστεί με έναν αφαιρούμενο άξονα με κουμπωτή εφαρμογή, ώστε να μπορεί να αντικατασταθεί εύκολα σε περίπτωση υπερφόρτωσης. Το κιβώτιο ταχυτήτων υψηλής απόδοσης μέσα στο περίβλημα επιτυγχάνει υψηλή ροπή και τροφοδοτεί δύο εξόδους προαιρετικά, μια γρήγορη και μια πιο αργή, δίνοντας στον χρήστη μια επιλογή 2 ταχυτήτων. Υπάρχουν δύο εκδόσεις του κινητήρα, μία με ενσωματωμένο χώρο μπαταρίας και μία με καλώδιο ρομποτικής. Ωστόσο, ζώντας στον νέο κόσμο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, δεν θα μπορούσαμε να παραλείψουμε τη δυνατότητα να τροφοδοτούμε τον κινητήρα μόνο με ηλιακή ενέργεια! Το ηλιακό πάνελ του ENGINO® έχει μεγάλη επιφάνεια για να παράγει αρκετή τάση όταν τοποθετείται σε άμεσο ηλιακό φως, ώστε να τροφοδοτεί ακόμη και μεγάλα μοντέλα όπως η ρόδα!

Εργασία με Gears

Το νέο μηχανικό σύστημα του ENGINO® περιλαμβάνει μια σειρά από γρανάζια υψηλής μετάπτωσης που παρέχουν ομαλή κίνηση και μεταδίδουν ισχύ από έναν χειροκίνητο στρόφαλο ή τον κινητήρα σε άλλη θέση, αλλάζοντας την ταχύτητα και τη ροπή με βάση το μηχανικό πλεονέκτημα των απλών μηχανών. Υπάρχουν 3 μεγέθη οδοντωτών τροχών, ένας αρθρωτός ατέρμονας κοχλία που μπορεί να στοιβάζεται στον εαυτό του επιτυγχάνοντας μακρύτερους ατέρμονες κοχλία, ένας οδοντωτός τροχός οδοντωτού τροχού για τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης σε γραμμική και ένα σετ κωνικών γραναζιών για την αλλαγή της κατεύθυνσης κίνησης κατά 90 μοίρες. Ο κεντρικός άξονας των γραναζιών συνδέεται με ένα κούμπωμα με τους διάφορους άξονες του συστήματος και συγκρατείται σταθερά στη θέση του με τη χρήση του κατοχυρωμένου με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας πείρου ασφάλισης, διασφαλίζοντας ότι τα γρανάζια θα παραμείνουν στη θέση τους ακόμα και όταν καταπονούνται με υψηλότερα φορτία!

Εργασία με τροχαλίες

Στις σύγχρονες μηχανές, τα γρανάζια χρησιμοποιούνται πιο τακτικά λόγω του μικρού μεγέθους και της αποτελεσματικότητάς τους. Ωστόσο, μια άλλη απλή μηχανή, η τροχαλία, χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα και εξακολουθεί να έχει εφαρμογές! Οι νεότεροι μαθητές κατανοούν ευκολότερα το μηχανικό πλεονέκτημα όταν χρησιμοποιούν τροχαλίες, και το σύστημα Μηχανικής της ENGINO® διαθέτει 3 μεγέθη τροχαλιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά για την εκτέλεση διαφόρων πειραμάτων και διαμορφώσεων μηχανών.

Εργασία με έκκεντρα και στροφάλους

Για τη μετατροπή της κυκλικής κίνησης σε αντίστροφη, όπως της μηχανής του αυτοκινήτου, απαιτείται η χρήση εκκέντρων. Οι μαθητές μπορούν να αντλήσουν πολύτιμα μαθήματα μέσω της ανάπτυξης εκκέντρων στα μοντέλα τους και να κατανοήσουν πώς τα έκκεντρα όχι μόνο αλλάζουν τον τύπο της κίνησης αλλά μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως χρονόμετρα. Το ENGINO® διαθέτει δύο τύπους εκκέντρων για διδακτικούς σκοπούς, το παραδοσιακό έκκεντρο σε σχήμα αυγού και το έκκεντρο σε σχήμα σαλιγκαριού.

Εργασία με μοχλούς και συνδέσμους

Οι νέες δοκοί του συστήματος Mechanics έχουν το μισό πλάτος από τις βέργες Classic ENGINO®, καθιστώντας τες πιο στιβαρές και στιβαρές, ιδανικές για τη δημιουργία μοχλών και συνδέσμων και την ενίσχυση της κίνησης. Μπορούν να συνδυαστούν με τις απλούστερες κλασικές βέργες και να προσαρμόσουν την πολυπλοκότητα ανάλογα με τις δυνατότητες του μαθητή.

Κατασκευή αξόνων

Η μετάβαση ισχύος μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας μεμονωμένα κομμάτια αξόνων ή αξόνων. Αλλά όταν υπάρχει ανάγκη για μεγαλύτερες αποστάσεις, ένας μόνο άξονας δεν είναι αρκετός. Το σύστημα περιλαμβάνει συνδέσμους άξονα που μπορούν να επεκτείνουν έναν άξονα σε οποιοδήποτε μήκος χρειάζεται, απλώς ενώνοντας τους άξονες μεταξύ τους με ασφαλή μηχανισμό ασφάλισης. Εκτός από τους ευθείς συνδέσμους, το σύστημα ENGINO® διαθέτει αρθρώσεις Universal, οι οποίες είναι αξιοσημείωτες όταν επιχειρείται αλλαγή της γωνίας μεταφοράς ισχύος!

Κάνοντας τα ρομπότ να περιστρέφονται εύκολα

Όταν οι μαθητές κατασκευάζουν ρομποτικά μοντέλα, πολύ συχνά τους ζητείται να τα προγραμματίσουν για πολύ συνηθισμένες εργασίες, όπως η παρακολούθηση της γραμμής ή η αποφυγή εμποδίων. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για να στρίψει ένα ρομποτικό αυτοκίνητο, αλλά μία από τις πιο αποτελεσματικές που επιτρέπει την περιστροφή στο ίδιο σημείο είναι μέσω της χρήσης ενός κεντρικού τροχού με σφαιρική άρθρωση. Η μεταλλική σφαίρα παγιδεύεται ανάμεσα σε δύο πτέρυγες στήριξης και αφήνεται να περιστρέφεται ελεύθερα με ελάχιστη τριβή.

Εξερευνήστε το Σύστημα Κτιρίου

Σύστημα Κατασκευής Baby Qboidz

Σύστημα κτιρίου Qboidz

Κλασικό Σύστημα Δόμησης

Σύστημα Μηχανικής Κτιρίου

Παιχνίδια & Συνδρομή

Λύσεις για την τάξη

Εργαστήρια STEM