Tieto ja ammatilliset taidot – RECF Kirjasto

Yleiskatsaus

Tässä asiakirjassa esitellään Robotics Education & Competition Foundationin esisuunnittelu- ja robottiteollisuuden sertifikaatit. Valmistauduttaessa tekniikan perusteet -moduuliin suosittelemme, että laadit opetussuunnitelmia tai käytät vakiintuneita opetussuunnitelmia, jotka kattavat ohjelmallesi valittujen esisuunnittelumoduulien aiheet.

Tämä asiakirja on jaettu kahteen osaan:

Osa 1: Insinööritaidon perusteet/aiheet: Ensimmäinen osa kattaa ammatilliset taidot ja tiedot, jotka ovat tarpeen tekniikan perusteet -moduulissa käsiteltyjen aiheiden ymmärtämiseksi. Tämä moduuli on kaikkien muiden suunnittelumoduulien edellytys.
Osa 2: Pre-Engineering-moduulit: Tämän asiakirjan toinen osa kattaa jokaisen ammatillisia taitoja ja tietoja koskevat aiheet kussakin esisuunnittelumoduulissa.

Katso esimerkkikurssisarjasta esisuunnittelun ja/tai robotiikan sertifioinnin aiheet. Nämä toimivat yhdessä koulun ja opettajan asiantuntemuksen, käytettävissä olevien opetussuunnitelmien ja mahdolli- suuksien kanssa valita kaksi kahdeksasta käytettävissä olevasta esisuunnittelumoduulista Pre-Engineering-ohjelmaan tai kolme (elektroniikka, ohjelmointi ja mekaaninen) Robotics-sertifiointiin.

Insinööritaitojen perusteet

Edellytys: 150 tuntia esitekniikan tai robotiikan opetussuunnitelmissa
Kokeen pituus: 90 minuuttia
Vähimmäishyväksytty arvosana: 70 %

Ammatilliset taidot ja tieto

Tekniikan perusteet edellyttävät tietoja ja taitoja seuraavilta aloilta:

Tekniikan historia

Yhdysvaltain ja Neuvostoliiton varhaiset avaruusohjelmat, avaruuskilpailu ja niiden tekniset vaikutukset nykypäivään; teollinen vallankumous, jossa otettiin käyttöön massatuotanto, kokoonpanolinjat, automaatio ja insinööriyhdistys (Institute of Mechanical Engineers, Institute of Electrical Engineers)
Tekniikan ja tekniikan määritelmät
Tieteen määritelmä
Keskimääräinen työviikko, palkka- ja palkkalaskelmat
Vaaditut insinöörityön tyypit, työnäkymät, palkat ja koulutus:
- Mekaaninen
- Sähkö
- Kemiallinen
- Ilmailu
- Siviili
- Tietojenkäsittelytiede/ohjelmointi
- Tekninen tuki kaikille alueille
- Koneistusalat: CNC-työstö, Laser, Rapid Prototyping
- CAD 2D- ja 3D-sovellukset
- Robotiikka

Tekninen suunnitteluprosessi

Kyky soveltaa useita vaiheita suunnitteluprosessin loogisessa järjestyksessä.
Kyky ymmärtää oikea järjestys suunnitteluprosessin eri iteraatioissa tai lyhenteissä.

Materiaalit ja prosessit

Materiaalianalyysitekniikat – vetolujuus, kovuus, hapetus
Metallityypit, ominaisuudet ja yleiset sovellukset – rautametallit, ei-rautametallit, jalometallit; yleiset seokset – esim. messinki, ruostumaton teräs
Puutyypit, ominaisuudet ja yleiset käyttökohteet - kova (lehtipuu), pehmeä (havupuu)
Muovityypit, ominaisuudet ja yleiset sovellukset – kertamuovit, kestomuovit, hartsit
Epoksityypit, ominaisuudet ja yleiset sovellukset

Turvallisuus

Asianmukaisten silmälasien käyttö
Asianmukaisten vaatteiden ja jalkineiden käyttö
Asianmukaisten turvakäytäntöjen soveltaminen liikkeessä tai laboratoriossa
OSHA
Laboratorion turvavärit

Sähkötyökalujen turvallisuus

Vannesaha – vannesahan perustoiminnot, erityisten turvatoimenpiteiden soveltaminen
Penkkihiomakone – penkkihiomakoneen perustoiminnot, erityisten turvallisuusmenettelyjen soveltaminen.
Porauskone – porakoneen perustoiminnot, erityisten turvatoimenpiteiden soveltaminen
Kannettavat sähkötyökalut – kannettavat poraustoiminnot, erityisten turvallisuusmenettelyjen soveltaminen

Tekniset piirustukset

Ortografiset näkymät
Kyky lukea sähkökaavioita, piirustuksia
Useita yleisiä symboleja ja terminologiaa
- Kyky löytää puuttuvat näkymät moninäkymäpiirustuksista projektiolla, tunnistaa puuttuvat näkymät kohteista
- Isometriset piirustukset
- Kehitä osaluettelot tehtävien ja määräaikojen kera
- Esineiden piirtäminen eri mitoissa

CAD-järjestelmät

Teknisissä piirustuksissa käytetyt yhteiset viivat ja symbolit
2D CAD -ohjelmisto – Useita yleisiä teollisuudessa käytettyjä ohjelmia
3D CAD -ohjelmisto – Useita yleisiä teollisuudessa käytettyjä ohjelmia
Tunnista ortografiset näkymät
Tunnista isometriset näkymät

Sähkötekniikan perusteet

Ohmin laki – ampeeri, jännite, vastus

Konetekniikan perusteet

Välityssuhteen laskelmat
Isaac Newtonin liikelait
Kineettinen ja potentiaalinen energia
Lämpöjärjestelmät – lämmitys ja jäähdytys

Robotiikan perusteet

Ajojärjestelmät
- 2-, 4- ja 6-pyöräinen tankki tai pelihalli
- Holonominen
- Mecanum
- Omni Drive
Mikro-ohjaimet
- Sovellukset
- Tehoa
- PWM (tehon leveysmodulaatio)
- Moottorin säätimet: tarkoitus, toiminta, toiminta
- Manipulaattorit: käsivarret-ranteet-olkapäät ja kyynärpään tehostimet; vapausasteet/akseli
Tyypit
- Keräilijät
- Tarraimet
- Erikoissovellukset (rajattomasti) – autonominen ohjaus
- Yleisten robottiohjelmien tyypit

Ilmailun perusteet

Bernoullin periaate: Nosto, työntövoima, veto, paino (painovoima)
Varhainen Rocketry
- Titan II
- Saturnus IV
- Kaksoset
- Merkurius
- Apollo
- Sojuz
- V1 ja V2
Yleiset materiaalit, joita käytetään ilmailuteollisuudessa

Rakennustekniikan perusteet

Kuljetustavat
- Rail
- Satamat/satamat
- Tiet
- Sillat
- ilmaa
- Joet/padot
Sillan hyötysuhdelaskelmien soveltaminen

CS-tekniikan perusteet (koodaus)

Binaarijärjestelmät
Heksadesimaalijärjestelmät
Perustietojärjestelmät
- RAM, ROM FIFO
- Varastointijärjestelmät
- Prosessorin nopeudet, Mooren laki
- Yleiset ohjelmointikielet: Python, C++, JAVA, HTML, Scratch

Kemiantekniikan perusteet

Laboratorion perusturvallisuusmenettelyt kemikaalien turvallisuuden takaamiseksi
Happojen ja emästen perusteet
Jaksollinen kaavio
Tasapainoyhtälöt

Valmistustekniikan perusteet

Valmistustekniikat
Suorakulmaisten koordinaattien laskelmat
CAD/CAM-järjestelmien ominaisuudet
Kolmiulotteinen (3D) tulostus

Osa 2: Esisuunnittelumoduulit

Tämä on tämän asiakirjan toinen osa, joka kattaa jokaisen "Insinöörimoduulin" ammatilliset taidot ja tietoaiheet.

Nämä toimivat yhdessä koulun ja opettajan asiantuntemuksen, käytettävissä olevien opetussuunnitelmien ja mahdollisuuksien kanssa valita kaksi kahdeksasta käytettävissä olevasta tekniikan osa-alueesta, jotka vaaditaan Pre-Engineering Certification -sertifiointiin tai kolmesta tekniikan alueesta (elektroniikka, ohjelmointi ja mekaniikka), jotka vaaditaan robotiikkasertifiointiin.

Kaikilla kahdeksalla moduulilla on seuraavat vaatimukset:

Edellytys: Läpäise tekniikan perusteet -moduuli
Kokeen pituus: 30 minuuttia
Vähimmäishyväksytty arvosana: 70 %