AccuBots in Schulen: Antigewichtsrobotik, die STEM lehrt

Wir bei Accu wissen, wie wichtig STEM ist und wie ein praktischer Einstieg in den Ingenieurbereich den Weg für die Zukunft eines Studenten ebnen kann. Aus diesem Grund haben wir begonnen, unsere allererste STEM-Initiative mit der Holmfirth High School zu testen.

Im letzten Semester arbeiteten wir mit der Robotics Society der Holmfirth High School zusammen, um Unterrichtskonzepte in funktionsfähige Antweight Kampfroboter umzusetzen, mit dem Ziel, praktische technische Erfahrungen zu sammeln, die CAD, Elektronik, 3D-Druck und mehr beinhalten.

Nach monatelanger Überarbeitung des Designs begrüßten wir die Teams im Juli in Accu zum Finale in unserer eigenen Antweight AccuBots Arena. Fünf studentische Roboter trafen auf eine Handvoll unserer Hausbots, wobei nur einer den Sieg davontrug. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, wer.

Warum Antigewichts-Kampfroboter?

Die Entscheidung, die Schüler einen Antweight Kampfroboter bauen zu lassen, ging auf unsere eigene interne Initiative, AccuBots, zurück. Es wurde von der Accu Robotics Society gegründet und war ursprünglich eine Möglichkeit, Mitgliedern von Accu CAD-Kenntnisse beizubringen und auch praktische Erfahrungen mit den von uns verkauften Präzisionskomponenten zu sammeln. Nachdem die Grundlagen gelegt waren, war es eine einfache Entscheidung, dies zu ändern, um den Schülern beizubringen, wie man ein solches baut und dabei lernt.

Aber was sind eigentlich Antweight Kampfroboter? Kurz gesagt, Antweight Kampfroboter sind genau wie die Roboter, die Sie vielleicht in Robot Wars gesehen haben, nur geschrumpft und 3D-gedruckt, sodass sie weniger als 150 g wiegen und kleiner als 15 cm im Quadrat sind.

Als Randnotiz: Wenn Sie wissen möchten, wie Sie Ihren eigenen bauen, lesen Sie unseren vollständigen Artikel über den Bau eines Antigewichts-Kampfroboters. Dort finden Sie eine Teileliste, CAD-Tipps und Einrichtungsschritte.

Warum wir Roboterkämpfe in Schulen einführen

Einfach ausgedrückt, das Vereinigte Königreich braucht mehr Ingenieure. Ungefähr 20% der Arbeitsplätze entfallen auf Ingenieurwesen und Technologie, aber rund 25% der offenen Stellen sind für Ingenieure bestimmt. Die Nachfrage ist höher als das Angebot. Um dem entgegenzuwirken, beginnt eine praktische Lösung bereits in der Schule mit sinnvollen und spannenden Projekten, die STEM greifbar machen.

Die wichtigsten Dinge, die Sie beim Bau eines Antigewichts-Kampfroboters verstehen sollten, sind, dass er auf vielen STEM-Kompetenzen wie CAD, 3D-Druck, Elektronik, Messtechnik, Technik, Sicherheit und Teamwork aufbaut. Am wichtigsten ist jedoch, dass es Spaß macht und die Schüler sicher dafür begeistern wird, etwas über Technik zu lernen!

Die Fähigkeiten, die Schüler üben

Während des gesamten Programms sammelten die Schüler natürlich praktische Erfahrungen mit diesen Fähigkeiten, um nur einige zu nennen:

• CAD für die Fertigung: Erlernen Sie CAD und lernen Sie gleichzeitig Toleranzen, Abstände und die Konstruktion für die Montage kennen.

• 3D-Druck: Materialauswahl, Wandstärke und Füllung, um die Anforderungen an Festigkeit und Gewicht zu erfüllen.

• Programmierung und Steuerung: Kalibrierung von ESCs/Servos, Zuordnung der Steuerungen und Einstellung von Failsafes.

• Mechanisches Design: Antriebsstränge, Traktion, Getriebe und Gewichtsplanung.

• Elektronik: Stromverteilung, Löten, Steckverbinder und sichere Handhabung von Li-Po.

• Technische Datenblätter und Teileauswahl: Ablesen von Gewindegrößen/Steigungen (z. B. M2/M3), Materialauswahl und Konstruktion nach Standardbauteilgrößen.

• Testen und Teamwork: Iteration, Fehleranalyse, Rollen und klare Dokumentation.

Der AccuBots STEM Pilot

Zu Beginn trafen wir uns mit der Robotics Society der Holmfirth High School, die bereits mit FIRST Robotics zusammenarbeitet, um Ziele festzulegen, Feedback einzuholen, den Antweight Kurs zu skizzieren und das Thema Sicherheit zu behandeln.

Dann einigten wir uns mit dem Tutor auf das Unterstützungspaket: Wir würden bei Bedarf Teile und Komponenten bereitstellen, den Schülern Zeit mit unseren Technikern geben und unsere schlanke Kampfarena für den kontrollierten Prototypenbau spenden.

Um mehr Schüler zu gewinnen, veranstaltete unser Team eine ganzjährige Versammlung, um das Pilotprojekt zu skizzieren. Der Physiklehrer Jon Woodhouse trat in der Arena gegen den Schulleiter Ben Stitchmen an, wodurch die Ergebnisse real wurden und das Interesse über den Club hinaus wuchs.

Das Pilotprojekt lief über 6—8 Wochen mit klaren Meilensteinen und Check-Ins. Unser leitender Ingenieur, Patrick Faulkner, leitete die technischen Prüfungen vor Ort, während Tony Mcgrath die Logistik koordinierte. Zu den Meilensteinen gehörten CAD und frühe Prototypen, die Übergabe von Teilen und Druckprüfungen, Verkabelung und Antriebsintegration sowie ein Erfahrungsaustausch mit den Fahrern. Zwischen den Sitzungen beantworteten wir die Fragen der Studierenden per E-Mail.

Schließlich kamen die Teams zum Accu-Hauptquartier in Brockholes, um zu kämpfen. Alle fünf studentischen Roboter bestanden die Größen-, Gewichts- und Sicherheitsprüfungen, bevor es in unserer geschlossenen Arena zu einem dreiminütigen Gefecht kam. Die Standards waren hohe, ordentliche Verkabelung, saubere Baugruppen und ausgewogene Designs. Alles gipfelte darin, dass Circuit Breaker, ein Flipper-Roboter eines 14-jährigen Studenten, den Gesamtsieg einfuhr. Die Accu-Hausroboter fügten zusätzliche Kombinationen für das Training hinzu.

All dies zeigt, dass durch geschicktes Fahren selbst die härtesten Waffenkonstruktionen überwunden werden können.

Was kommt als Nächstes: eine STEM Combat Robotics League

Bei diesem Pilotprojekt handelte es sich um einen Testlauf für einen potenziell größeren Plan: die Einführung von AccuBots an mehreren örtlichen Schulen und den Aufbau einer STEM-Initiative für Kampfrobotik, die sich über die gesamte Verwaltungseinheit von West Yorkshire erstreckt.

Da das Potenzial besteht, mehr Schulen einzubeziehen, ist geplant, die Endrunde im Accu-Stadion auszurichten und den Schülern eine Plattform zu bieten, auf der sie Entwürfe vorstellen, an Wettbewerben teilnehmen und sich mit Ingenieuren von Accu und umliegenden Unternehmen austauschen können.

Schulen, die an einer Teilnahme interessiert sind, können unser Interessenformular ausfüllen, indem sie auf die folgende Schaltfläche klicken:

MELDE DICH FÜR ACCUBOTS IN DEINER SCHULE AN