Знания и профессиональные навыки – Библиотека RECF

Обзор

В этом документе описаны сертификаты предварительного проектирования и сертификации индустрии робототехники, проводимые Фондом конкурса Robotics Education &. При подготовке к модулю «Основы инженерного дела» мы предлагаем вам подготовить учебные программы или использовать установленные учебные программы, которые охватывают темы прединжиниринговых модулей, выбранных для вашей программы.

Этот документ разделен на два раздела:

Раздел первый: Основы инженерных навыков/темы: В первом разделе рассматриваются профессиональные навыки и знания, необходимые для понимания тем, рассматриваемых в модуле «Основы инженерии». Этот модуль является обязательным условием для всех других инженерных модулей.
Раздел второй: Модули предварительного инжиниринга: Во втором разделе этого документа рассматриваются все темы, касающиеся профессиональных навыков и знаний в каждом модуле предварительного инжиниринга.

См. примерную последовательность курсов, посвященную темам предварительного проектирования и/или сертификации по робототехнике. Они работают в сочетании с опытом школы и учителей, доступными учебными программами и возможностью выбрать два из восьми доступных модулей предварительного проектирования для предварительного проектирования или три (электроника, программирование и механика) для сертификации робототехники.

Основы инженерных навыков

Необходимое условие: 150 часов по программе подготовки к инженерному делу или робототехнике.
Продолжительность экзамена: 90 минут
Минимальный проходной балл: 70%

Профессиональные навыки и знания

Основы инженерного дела требуют знаний и навыков в следующих областях:

История техники

Ранние космические программы США и СССР, космическая гонка и их технологическое влияние на сегодняшний день; Промышленная революция с внедрением массового производства, сборочных линий, автоматизации и появлением инженерных обществ (Институт инженеров-механиков, Институт инженеров-электриков)
Определения техники и технологий
Определение науки
Средняя рабочая неделя, расчет заработной платы и заработной платы
Типы инженерных профессий, перспективы работы, заработная плата и необходимое образование:
- Механический
- Электрический
- Химическая
- Аэрокосмическая промышленность
- Гражданский
- Информатика/Программирование
- Техническая поддержка по всем направлениям
- Механическая обработка: обработка на станках с ЧПУ, лазер, быстрое прототипирование.
- Приложения САПР 2D и 3D
- Робототехника

Процесс инженерного проектирования

Способность применять несколько этапов в логической последовательности процесса проектирования.
Способность понимать правильную последовательность различных итераций или сокращений процесса инженерного проектирования.

Материалы и процессы

Методы анализа материалов – растяжение, твердость, окисление
Виды металлов, свойства и распространенное применение – черные, цветные, драгоценные; распространенные сплавы – например, латунь, нержавеющая сталь
Виды древесины, свойства и обычное применение – твердая (лиственная), мягкая (хвойная).
Виды пластмасс, свойства и распространенное применение – реактопласты, термопласты, смолы.
Виды эпоксидных смол, свойства и распространенное применение

Безопасность

Применение правильных очков
Использование подходящей одежды и обуви.
Применение надлежащих мер безопасности в магазине или лаборатории.
OSHA
Лабораторные безопасные цвета

Безопасность электроинструмента

Ленточная пила – основные операции с ленточной пилой, применение особых мер безопасности.
Настольная шлифовальная машина – основные операции на настольной шлифовальной машине, применение особых мер безопасности.
Сверлильный станок – основные операции со сверлильным станком, применение особых мер безопасности.
Переносные электроинструменты – переносные буровые работы, применение особых мер безопасности.

Инженерные чертежи

Орфографические виды
Умение читать электрические схемы, чертежи.
Различные общие символы и терминология
- Умение находить недостающие виды на многовидовых чертежах методом проекции, выявлять недостающие виды объектов.
- Изометрические рисунки
- Разрабатывать списки запчастей с указанием задач и сроков
- Рисование объектов в различных масштабах

САПР-системы

Общие линии и символы, используемые в инженерных чертежах
Программное обеспечение 2D CAD — различные распространенные программы, используемые в промышленности.
Программное обеспечение 3D CAD — различные распространенные программы, используемые в промышленности.
Определение орфографических представлений
Определение изометрических видов

Основы электротехники

Закон Ома – сила тока, напряжение, сопротивление.

Основы машиностроения

Расчет передаточного числа
Законы движения Исаака Ньютона
Кинетическая и потенциальная энергия
Тепловые системы – отопление и охлаждение

Основы систем робототехники

Приводные системы
- 2-, 4- и 6-колесный танк или аркада
- Голономный
- Меканум
- Омни Драйв
Микроконтроллеры
- Приложения
- Власть
- ШИМ (широтная модуляция мощности)
- Органы управления двигателем: назначение, принцип работы, функции
- Манипуляторы: эффекторы рук-запястий-плечей и локтевых концов; степени свободы/ось
Типы
- Коллекционеры
- Захваты
- Специальные приложения (без ограничений) – автономное управление
- Типы распространенных роботизированных программ

Основы аэрокосмической промышленности

Принцип Бернулли: подъемная сила, тяга, сопротивление, вес (гравитация).
Ранняя ракетная техника
- Титан II
- Сатурн IV
- Близнецы
- Меркурий
- Аполлон
- Союз
- В1 и В2
Распространенные материалы, используемые в аэрокосмической промышленности

Основы гражданского строительства

Способы транспортировки
- Железнодорожный
- Гавани/Порты
- Дороги
- Мосты
- Воздух
- Реки/Плотины
Применение расчетов эффективности моста

Основы компьютерной инженерии (кодирование)

Двоичные системы
Шестнадцатеричные системы
Базовые компьютерные системы
- ОЗУ, ПЗУ ФИФО
- Системы хранения
- Скорость процессора, закон Мура
- Распространенные языки программирования: Python, C++, JAVA, HTML, Scratch.

Основы химической инженерии

Основные лабораторные процедуры обеспечения химической безопасности
Основы кислот и оснований
Периодическая диаграмма
Уравнения баланса

Основы производственной инженерии

Технологии изготовления
Расчеты декартовых координат
Возможности систем CAD/CAM
Трехмерная (3D) печать

Раздел второй: Предварительное проектирование модулей

Это второй раздел данного документа, который охватывает каждую тему профессиональных навыков и знаний в каждом «Инженерном модуле».

Они работают в сочетании с опытом школы и учителей, доступными учебными программами и возможностью выбрать две из восьми доступных инженерных областей, необходимых для предварительной инженерной сертификации, или три инженерных области (электроника, программирование и механика), требуемых для сертификации робототехники.

Ко всем восьми модулям предъявляются следующие требования:

Предварительное условие: пройти модуль «Основы инженерии».
Продолжительность экзамена: 30 минут
Минимальный проходной балл: 70%