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目 錄1. 積木教具世界的精品~德國慧魚工程積木................................................................3
2. 使用工程積木實踐 STEM 教育理念 ..........................................................................4
3.108 課綱科技領域..........................................................................................................5
4. 生活科技系列(1) 簡易機械實驗模組 /Simple Machines ..................................................................6
(2) 機構與結構實驗模組 / Mechanics 2.0 .................................................................7
(3) 物理實驗模組 2.0/Physics 2.0 ..............................................................................8
(4) 動力學實驗模組 /Dynamic M ..............................................................................9
(5) 電子學實驗模組 / Electronics ............................................................................10
(6) 簡易太陽能實驗模組 / Solar Beginner ..............................................................11
(7) 再生能源 / 綠建築實驗模組 / Green Energy .....................................................12
(8) 初階空氣動力實驗模組 /Pneumatics Beginner .................................................13
(9) 進階空氣動力實驗模組 /Pneumatics .................................................................14
(10) 液壓動力實驗模組 /Hydraulics ........................................................................15
(11)STEM 及專案導向式學習模組 /STEM PREP &PBL(Project-Based Learning) .........16
(12)3D 印表機 / 3D Printer .......................................................................................17
4. 機器人系列..................................................................................................................18
(1)Scratch 機器人實驗模組 /Robotics: BT Beginner ...............................................19
(2)Micro:bit 機器人實驗模組 /Starter set for Micro:bit ...........................................20
(3) 進階機器人實驗模組 /Robotics Advanced .........................................................21
(4) 競賽機器人實驗模組 / Robotics Competition Set .............................................22
(5) 電子氣壓式自動化實驗模組 /Robotics & Electro Pneumatics .........................23
(6) 工業機器人實驗模組 /Robotics in industry .......................................................24
(7) 物聯網工作站實驗模組 /Robotics sensor station IoT ........................................25
(8)TXT 雙核心控制器規格 ......................................................................................26
(9)TXT 雙核心控制器和 EV3 比較 .........................................................................27
(10)TXT 控制器可搭配的感測器 ............................................................................28
5. 補充套組......................................................................................................................29
6. 零組件規格..................................................................................................................30
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積木教具世界的精品
▶德國慧魚工程積木fischertechnik®(慧魚 ) 工程積木是德國機械工程博士~ Artur Fischer 於 1964
年所發明。原是作為贈送企業夥伴和顧客的聖誕禮物,1965 年在德國電視節目中首度露面,隔年春天,慧魚積木上市,成功發展獨特的積木教學系統。
二次大戰結束至今,是人類在地球上建立生產工廠最多的年代。如今,生產進入了工業 4.0 時代,雲端、物聯網、大數據 ... 等應用,使得未來的生產機器人都具有智能,可以彼此溝通和協調,生產形態也將從生產型轉變成服務型,也就是「多樣少量」的生產模式。
企業進行工程開發,fischer 公司為他們設計模型和製造,如自動化倉儲、港口吊櫃機械、汽車的生產線等,這是為了避免企業電腦繪圖完成後,與實際開發出來的模具有誤差,造成資源的浪費、成本增加,甚至因延遲開發時程,產品上市落後對手,導致市場被佔,因此委由慧魚公司先設計塑膠模型檢視,待評估無誤後,再展開生產作業。
超過半個世紀,慧魚研發累積數萬種的工程模組組件 ( 機械元件、電氣元件、氣動元件、感測器、控制器、執行器、PLC、機器人、3D 列印、電腦軟體等 ),企業及學術研發部門藉由慧魚模組建立的基礎,研發出工業產品、自動化生產設備,到最終的專利申請和商品化,是世界先進的工程系統研發與製造商。採用慧魚工程模組進行工程與生產線模擬與開發的企業有:SIEMENS、Audi、BMW、BENZ、IBM、台灣漢翔航太等。
從設計上的創新,生產可行性評估,到開發費用的降低,對學校工程實驗室、研發部門的工程師,慧魚提供綿綿不絕的開發靈感,進而成立『慧魚工程模擬研發實驗室』,因此,從國際級企業到個人 maker,都能在需求的差異上,藉由該實驗室的支援,完成最終的產品,這就是慧魚對企業或個體研發者的價值。
慧魚模組是具體而微的仿真工程零組件 ,是實踐 STEM,和從工業 3.0 進入 4.0
世界的最佳跨接平台。
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▶使用工程積木實踐 STEM 教育理念未來,是一個跨領域時代,除了人才無國界外,學習也不再強調專精在一個領
域的專長。
美國擔心下一個世代的孩子競爭力漸失,於是提出「STEM」計劃。STEM 教育起源於 1986 年美國國家科學委員會 (National Science Board) 發表《本科的科學、數學和工程教育》,提出了由科學、科技、工程和數學整合的 STEM 教育綱領性建議 ( 註:STEM+Arts=STEAM 的觀念直到 2006 年才被提起 ),建議培養優質科技人才、工程師、科學家,以及數學家,來提升國家的競爭力。這篇報告開啟了美國STEM 教育的大門,促成了此後數十年美國教育改革在政策與財力上的支持。
早在 2011 年,美國國家科學院研究委員會就發布了《成功的 K-12 階段 STEM
教育:確認科學、技術、工程和數學的有效途徑》的報告,可見 STEM 教育從幼兒園覆蓋到高中階段,是一個連貫性的過程。然而,要實踐 STEM 的理念,教學者的教材教材及情境可以就地取材外,另可藉由系統化的模組載體去輔助,讓教學和學習者都能達到事半功倍的綜效。
機器人只是實踐 STEM 的一個過程和載具,並不是全部,但這卻是許多人的迷思。強調動手作(hands-on),與 Project-Based Learning-PBL(專案導向式學習)的 STEM 教育已是世界教育潮流,台灣因 108 課綱的納入正要踏出第一步。
STEM 的核心在工程,藉由工程手段把想法實踐出來。在 108 課綱中強調「素養」教育,科技領域是新增的課題,涵蓋了生活科技與資訊科技兩科,其實它的前身是源自民國 51 年的「工藝」、84 年的家政與生活科技,到 90 年的自然與生活科技課程。慧魚工程積木教育系列模組包含:機構與結構、電子學、綠建築、氣壓動力、程式與機器人,搭配各式桌上微型機械,提供老師與學生在生活科技領域中完整的解決方案。
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▶ 108 課綱科技領域一 . 課程名稱發展
當今的生活科技,其實是源自台灣教育早期的「工藝」課。在民國 51 年,因為受到美國工藝(Industrial Arts)教育的影響,啓發學生對工業文明及發展的認識、工業社會的變遷、創作觀念的建立,與工作世界的探究,這也是隨後在民國51 年、61 年、72 年三波的國中工藝課教育目標。隨著科技時代發展一日千里,現在的生科領域六大類已與過去大大不同。
各階段的教學重點如下: 1.50 年代:教授基礎工業知識 2.60 年代:實習操作為主、知識講解為輔 3.70 年代:概念性課程內容增加,範圍擴大 4.80 年代:群集課程與新科技介紹 5.90 年代:建立科技素養
民國 51 年
工
藝
課
民國 61 年
工
藝
課
民國 72 年
工
藝
課
民國 84 年
家
政
與
生
活
科
技
民國 90 年
自
然
與
生
活
科
技
二 . 生活科技學什麼
科技的領域可分為六大類,教師可依照學校設備,各自設計課程內容與活動。
傳播科技
營建科技
能源與動力科技
製造科技
運輸科技
新與科技
3D 動畫、攝影、網頁製作
橋梁 / 房屋結構、室內設計
太陽能、燃料電池、機構與結構、
氣液壓、生質能
木工、工具機
自走車、動力船、水火箭
生物科技、物聯網、AR/VR、工業 4.0
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▶產品簡介 :
人類使用工具的歷史幾乎和文明同時發生,因為想從 3D ( 困難 -Difficult、骯 髒 -Dirty、 危 險 -Dangerous) 的 環境中脫離出來。然而,許多工具和玩具的發明便是應用簡易機械的原理,達到省時、省力或方便的效果。藉由40 個模型操作,能瞭解簡易機械在生活工具與設施上的應用。
▶內含 :
操作手冊 ×1、500 個工程積木(基礎、關節、結構 ...,各式齒輪、凸輪、連桿、滑輪、輪軸 .... 等)、40 個模型範例(變速箱、離心調速機、起重機、風力搗碎機 ...)
▶建議選配:
充電電池組
簡易機械實驗模組 /Simple Machines
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533506 簡易機械 /Simple Machines 440*315*150 2832
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機構與結構實驗模組 / Mechanics 2.0
▶產品簡介 :
從工程積木的拼裝與拆解過程,學生很 容 易 體 會 齒 輪、 滑 輪、 槓 桿、 斜面 .... 等,如何被應用在模型創作與生活中。機件之間如何彼此相連產生交互運動,當機構運動時,可觀察到摩擦、慣性、離心力 .... 等超過三十個機械物理現象,是學生進入基礎科學、工程學,和 Maker 創作學習、應用和驗證的最佳載體。
▶內含 :
操作手冊 ×1、500 個工程積木(基礎、關節、結構 ...,各式齒輪、凸輪、連桿、滑輪、輪軸 .... 等)、30 個模型範例(靜力與動力學模型,如變速箱、差速器、橋梁、起重機 ... 等)、XS
馬達 ×1、DC-9V 電池盒 ×1
▶建議選配:
充電電池組
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
538423 機械力學 2.0/ Mechanics 2.0 440*315*150 2910
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物理實驗模組 2.0/Physics 2.0
▶產品簡介 :
基於「動量守恆」,能量不能被放大,但可以轉換。透過 7 個模型範例,讓學生動手組裝更大半徑的滾體軌道,讓鋼珠的動能可以繞過圓,和做出彈跳的靈巧動作,在重力位能轉換成動能的過程中,孩子可觀察鋼珠的速度和加速度的變化,也能驗證「動量守恆」原理。其中許多別具巧思的機構設計,能提供老師在教學,及學生參與機構應用上的靈感。如果有參加機關王競賽的學校團隊,是最佳創作的啓發教材。
▶內含 :
操作手冊 ×1、780 個工程積木、7 個模型範例、XS 馬達 ×1、90°彎角件×4、180°彎角件 ×3、鋼珠 ×8、9cm
軌道 ×8、18cm 軌道 ×17
▶建議選配:
聲光組、LED 燈光組、充電電池組、電源供應器
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
538424 物理實驗組 2.0/Physics 2.0 440*315*150 3334
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動力學實驗模組 /Dynamic M
▶產品簡介 :
獨特的緩衝與跳躍構造設計,可以讓滾體運動有更豐富及多樣性變化。當鋼珠在運動時會撞擊圓柱中空金屬管時會發出聲響,增添更多創作樂趣。
軌道設計的巧思,包括了兩條運動路徑,其中一條路徑會經過一個漏斗裝置,可以緩衝鋼珠運動的速度,當鋼珠向下滾動到軌道的最底層,再藉由鏈條上的磁扣將其吸至最高點繼續滾動,產生周而復始的運動。除了能驗證「動量守恆」原理外,其中許多別具巧思的機構設計,能提供老師在教
學,及學生參與機構應用上的靈感。如果有參加機關王競賽的學校團隊,是最佳創作的啓發教材。
▶內含 :
操 作 手 冊 ×1、550 個 工 程 積 木、4
個模型範例、90°彎角件 ×5、鋼珠×8、9cm 軌 道 ×4、18cm 軌 道 ×14、中空金屬管 ×3、旋轉漏斗 ×1
▶建議選配:
聲光組、LED 燈光組、XS 馬達組、充電電池組、電源供應器
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533872 物理學實驗組 /Dynamic M 465*80*320 1625
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電子學實驗模組 / Electronics
▶產品簡介 :
利用串聯、並聯、電晶體電子電路、電容器、電阻和 LED,按步就班地教給學生電子學的基本原理。電子控制模塊是一個具有 16 個程序集的控制器,有 2 個馬達輸出、3 個感應器類比輸入,和一個用於控制馬達速度的電位計。模型從簡單的手電筒、搖搖船、閃光燈到可控風扇等。
▶內含 :
操 作 手 冊 ×1、260 個 工 程 積 木、16
個 模 型 範 例、XS 馬 達 ×1、 電 容 器×2、電阻 ×3、觸碰開關 ×2、光電晶體 ×1、 溫 度 感 應 器 ×1、LED ×3、DC-9V 電池盒 ×1
▶建議選配:
充電電池組
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533029 電子學實驗組 / Electronics 440*315*80 2191
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簡易太陽能實驗模組 / Solar Beginner
▶產品簡介 :
太陽能是一種潔淨的能源,透過光能和電能的轉換,只要有陽光照射在光電池 ( 太陽能板 ) 上,馬達便會被驅動,最後以機械能的形式表現,是學生認識及應用太陽能實驗的最佳入門實驗教材。模型有太陽能風扇、太陽能車、太陽能反作用力船(利用空氣反作用力 )
▶內含 :
操作手冊 ×1、160 個工程積木、4 個模型範例、光電池 (2V;200mA)×1、太陽能馬達 (2V)×1
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
540947 簡易太陽能實驗模組 / Solar Beginner 440*315*80 1500
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▶產品簡介 :
再生能源是目前各先進國家最關注的議題,然而環保觀念的養成需從孩童時期開始,透過多個實驗模型,讓學生從風力、水力和太陽能發電的過程中,體會能量轉換的過程。燃料電池的實驗,更可讓孩子們知道未來能源開發的趨勢。
▶內含 :
操作手冊 ×1、390 個工程積木、19 個模型範例(太陽能發電、風力發電、複合式能源發電、燃料電池車…)、光 電 池 (1V、400mA)×3、 太 陽 能 馬達 (2V)×1、電容器 ×1、On/Off 開關×1、電解槽 ×1
再生能源 / 綠建築實驗模組 / Green Energy
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533022 再生能源 / 綠建築實驗模組 / Green Energy 440*315*150 3278
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▶產品簡介 :
在小學的自然科學單元中有一個“針筒實驗”,從實驗過程讓學生知道空氣和水當介質時的差異,然後推動活塞桿去驅動其它機構。
在這個空氣壓縮實驗中,用手不斷來回拉動與推動空氣唧筒,產生的高壓空氣會被儲存在氣槽裡,轉動方向控制閥後,空氣經過氣壓管驅動活塞,然後活塞桿伸出“做功”。學生能藉
由多個實驗模型(千斤頂、起重機、推土機…),觀察與瞭解空氣能量的應用,也可以聽見空氣流過零件時因快速振動所發出的聲音。
▶內含 :
操作手冊 ×1、200 個工程積木、5 個模型範例、手動方向控制閥 ×2、氣缸×2
初階空氣動力實驗模組 /Pneumatics Beginner
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
540946 初階空氣動力實驗模組 /Pneumatics Beginner 440*315*80 1500
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-14-
▶產品簡介 :
潔淨的空氣是看不見的,但它卻是物質,具有重量,並佔有空間。可用電動打氣筒(壓縮機)把氣球充氣,藉由體積的改變,證明空氣是物質,除此,利用活塞桿推動槓桿,可以產生更大的力。從 8 個模型範例中(X 型堆高機、夾具、起重機 ...),應用多個在生活上常見的機構與機械,可清楚看到並瞭解簡易機械,及複合式槓桿的應用。
▶內含 :
操作手冊 ×1、440 個工程積木、8 個模型範例、空氣壓縮機 ×1、雙動汽缸 ×4、4/3-way 手動方向控制閥 ×4、DC-9V 電池盒
進階空氣動力實驗模組 /Pneumatics Beginner
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533013 進階空氣動力實驗模組 /Pneumatics 440*315*150 2991
▶建議選配:
充電電池組
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-15-
▶產品簡介 :
本實驗模組可組裝 5 個不同種類的液壓工程機械實驗模型,藉由遊戲瞭解液壓系統的基礎知識與機構設計,並展示如何通過液體介質 / 水傳遞動力。以下是系統的工作原理:手動操作的控制缸通過軟管將水壓入工作缸,工作缸的活塞桿延伸,推動挖掘機臂或鏟子機構,學生可以清楚地比較出,及瞭解氣壓與液壓的不同。
▶內含 :
操作手冊 ×1、475 個工程積木、5 個模型範例、控制缸 ×4、工作缸 ×4
液壓動力實驗模組 /Hydraulics
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
548896 液壓動力實驗模組 /Hydraulics 440*315*150 2682
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▶產品簡介 :
STEM PREP(Physics、Robotics、Energy、Poewr) & PBL 實 驗 模 組,除了提供教育工作者在教學研究有充足的零組件(2260 個)外,更能滿足孩子動手作需求。
附有美國 STEM 標準教師手冊,共有118 個教學範例,如氣壓學、綠能、工程學、機構學、動力學、電子學、光學 ....、感測與控制。控制器與軟體可配合 Android 及 iOS 系統。
每套適合 2~4 位小學、高中 ( 職 )、大學、研究所之工程學院、管理學院或跨領域科系的學生進行 STEM 或 PBL
行動研究和科技素養學習。
▶重要主題:
� Physics / Robotics / Energy / Power
(PREP):物理學 / 機器人學 / 能源 / 動力� Simple Machines:簡易機械� Mechanical systems:機械系統� Structures / Forces:結構與力� Pneumatics:氣壓學� Potential and kinetic energy:位能與動能� Energy conversion and storage:能量轉換
與儲存
� Electricity / Electronics:電力與電子學� Optics:光學� Dig i t a l communica t ion and con t ro l
programming:數位通訊與編程控制▶內含 :
� 活動手冊、118 個模型範例、2260 個工程積 木、BT 控 制 器 ×1、RoboPro Light 軟體 ×1、USB 傳輸線 ×1
� 慣性馬達 ×1、太陽能馬達 ×1、直流小馬達 ×1、XS 馬達 ×1、LED×2、電容 ×1、聚光燈泡 ×1、光電晶體 ×1、觸碰開關×2、極限開關 ×6
� 教具組合:BT Begineer 初階機器人和 8
個 STEM 系列(結構、機構、自然動力、光學、氣動力學、電子學、再生能源、物理學等)
� 建議選配:充電電池組、TXT 控制器、電源供應器、感測器套組
STEM 及專案導向式學習模組 /STEM PREP & PBL
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
548904STEM 及專案導向式學習模組 /STEM PREP
&PBL440*315*230 6600
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-17-
▶產品簡介 :
透過工程積木的應用,即可組裝屬於自己的 3D 印表機,並且體驗開創性的 3D 列印技術,可以任意設計圖檔列印出零件,和坊間最大的不同是機構採開放式設計,可由學習者自行組裝。
內含:890 個工程積木、Atmel 微型控制器、連接 PC 的 USB 接頭、4 個步進馬達(用於 x,y 和 z 軸和擠出機)、可 溫 控 加 熱 式 噴 嘴((MOS-FET)、3
個限位開關、和 1 個溫度感測器
▶技術資料 :
1. 電源:DC-19V/6.3A/50-60Hz
2. 軟 體 : M a c O S X 、 L i n u x 、RepetierHost:(軟體下載:www.
fischertechnik.de/3DPrinter-FAQ)3. 列印範圍:150*100*65 (mm)
4. 堆疊厚度:0.1 (mm)/min
5. 列印材料直徑:1.75 (mm)
6. 噴嘴直徑:0.5 (mm)
7. 線材材質:PLA ( 紅、綠、藍、黃、銀、白、黑等 7 種顏色 )
8. 線材重量:50 和 500 (g)
3D 印表機 / 3D Printer
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
536624 3D 印表機 / 3D Printer 465*160*390 6320
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▶機器人從 18 世紀瓦特發明離心式調速器調節氣閥的開口大小開始,機器人隨著工業化
的進程而發展起來,第一個能運動且具有人類外形特徵的機器人出現在 18 世紀。「Robot」這個單字最早出現在捷克作家卡雷爾·恰佩於 1921 年寫的劇本《羅素姆的全能機械人》中,指的是由仿生元件組成,並具備運動特性的機電設備,它具有驅動物體以及感知周圍環境的能力。
人工智慧概念誕生於上世紀 50 年代,進入 21 世紀以來,網際網路和大數據推動人工智慧進入新的春天。語音識別、圖像分類、機器翻譯、可穿戴設備、無人駕駛汽車等人工智慧技術均取得了突破性進展。當前,特定領域的專用人工智慧技術取得了突破性進展,甚至可以在單點突破、局部智能水平的單項測試中超越人類智能,如日本仿真人機器人、美國獵豹機器人、德國工業機器人,還有人臉、虹膜、步態識別等。
「智能+X」或將成為創新時尚,過去 Yahoo 利用目錄搜尋資料、Google 利用關鍵字,但 facebook 卻能自動辨別標的對象,與朋友的朋友之間做連結,這是一種「弱連結」關係,已具備「智能」,人工智慧產業化應用蓬勃發展,已成為諸多行業轉型和創業投資的熱門方向。Google、IBM等科技龍頭紛紛布局人工智慧產業鏈,企圖掌控人工智慧時代的主動權。
未來是機器人和人一起生活、工作的時代,當 AlphaGo 在棋盤上征服了人類,證明人無法在記憶和反射動作中戰勝機器,但有機器可以協助做反覆性質工作,如計算、分類 .... 等,人便可專注在創新思考、優化和決策的工作領域。
近年來,全球都在談論機器人和 Coding,許多孩子紛紛拿起電腦、玩起電動積木,滑鼠動個幾下,不斷地 Try an error,組裝的模型便能動了起來。德國慧魚機器人系列教材,軟體可配合 Scratch、RoboPro 和 C 程式語言,另外硬體可與 Arduino、ft-
Duino、micro:bit、TXT,甚至與工業 PLC 結合,良好的軟硬體系統整合,不僅可滿足孩子們在科展、發明展、專題製作上的創意與實踐,做為孩子學習程式與機器人設計,打下基礎磐石,與向上發展的平台。
*Arduino *ft-Duino
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Scratch 機器人實驗模組 /Robotics: BT Beginner
▶產品簡介 :
機器人包括一切模擬人類行為或思想與模擬其它生物的機械。在當代工業中,機器人是指能自動執行任務的人造機器裝置,用以取代或協助人類工作,一般透過機電裝置,由電腦程式或是電子電路來控制。
這套適合從小一 (7 歲 ) 就開始接觸的學習載體,共有 380 個工程積木,控制器可搭配 Scratch 軟體,讓孩子初步認識機器人。參考 12 個模型範例,在熟能生巧下,可自行延伸創作,在操控機器人時可以搭配藍芽,是孩子學習機器人的第一選擇。
▶內含 :
• 活 動 手 冊 ×1、12 個 模 型 範 例、125 個 工 程 積 木、RoboPro Light 或ScratchX 軟體(系統:Win7、8、10/
tablet:initially Android)
� BT 控 制 器 ×1、XS 馬 達 ×2、LED×2、光電晶體 ×2、觸碰開關×2、DC9V 電池盒 ×1
▶建議選配:
充電電池組
BT 控制器規格� 處理器:32-bit Corte M0
� 適用 PC & Tablet (ios/Android)
� 2 個馬達輸出� 4 個數位感測輸入� USB port and Bluetooth 4.0
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
540587 初階機器人 /Robotics: BT Beginner 440*315*80 1960
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micro:bit 機器人實驗模組 /Starter set for Micro:bit
▶產品簡介 :
micro:bit 以易於理解的方式,讓小一以上的學生瞭解關於編程的基本原理。 該 套 裝 包 括 fischertechnik 零 組件,有三個模型範例做為入門可以參考(乾手機、柵欄、紅綠燈)。在感感器和執行器的搭配下,學生首先可以按照操作手冊的步驟組裝模型,熟悉零組件之後,可以再做創作的延伸。
▶內含 :
• 活 動 手 冊 ×1、3 個 模 型 範 例、micro:bit iO F5 轉接板 ×1、太陽能馬達 ×1、LED×2、光電晶體 ×1、觸碰開關 ×2
� 額外需求:micro:bit 控制板、Open
Roberta 軟體、電源(via USB)
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
548884micro:bit 機 器 人 實 驗 模 組 /Starter set for
Micro:bit440*315*80 1600
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進階機器人實驗模組 /Robotics Advanced
▶產品簡介 :
學生可以從 310 個工程積木,14 個模型範例中,製作踢足球機器人、紅綠燈、停車場柵欄、溫控裝置…等,瞭解機構、感測器和程式之間的互動關係。
使用攝影機功能,配合多個變數,除可判別物件在 X 軸、Y 軸的左、右及遠近的相對位置外,亦可做為偵測自走車路徑的感應器。
▶內含 :
� 活 動 手 冊 ×1、14 個 模 型 範 例、310 個工程積木、TXT 控制器 ×1、RoboPro 或 ScratchX 軟 體( 系 統:Win7、8、10
� USB camera×1(1MP)、 步 進 馬 達×2、XS 馬達 ×1、LED×2、光電晶體 ×1、觸碰開關 ×2、溫感 ×1
▶建議選配:
充 電 電 池 組、 超 音 波 感 應 器、 軌 跡感 應 器、 三 合 一 感 應 器( 羅 盤、G-Sensor、加速度)、環境感應器
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533018 進階機器人 /Robotics Advanced 440*315*150 3050
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競賽機器人實驗模組 / Robotics Competition Set
▶產品簡介 :
此競賽模組,有充足的零組件和感應器供教學使用,不僅可製作輪型,也有履帶的運輸設計。除了可做出移動機器人外,配合功能強大的雙核心 TXT 控制器,和容易編寫及除錯的流程圖語言,亦可製作輸送帶工作站和資料收集與分析。
TXT 控制器,是目前坊間功能最為強大的教育機器人大腦,搭配攝影機的應用,不僅可以循跡,還可以偵測物件,及瞬間環境中影像的變化,再配合三合一感應器中的羅盤運用,除了可以精準辨別方位,也可以進行多項物理實驗,如果配合環境感應器,可以把偵測到的氣壓、溫濕度、空氣品質等參數上傳至雲端,從遠端便可控制家裡的設備,實踐物聯網 /IoT 的應用。
每套適合 2~4 位小學、高中 ( 職 )、大學、研究所之工程學院、管理學院或跨領域科系的學生進行機器人或工業4.0 素養的學習,也可以進行專題研究。
▶內含 :
• 活動手冊 ×1、20 個模型範例、670 個工程積木、TXT雙核心控制器×1(USB
Port、Bluetooth 4.0 port)RoboPro軟體(系統:Win7*、8、10)、USB 傳輸線 ×1
� USB camera×1(1MP)、 步 進 馬 達×2、XS 馬 達 ×1、LED×2、 聚 光 燈泡 ×1、光電晶體 ×1、觸碰開關 ×2、溫感 ×1、超音波感應器 ×3、軌跡感應器 ×1、顏色感應器 ×1、磁感應器 ×1、三合一感應器(電子羅盤、G-Sensor、加速度)、DC-9V 充電電池組 ×1
▶建議選配:
軌跡感應器、環境感應器
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
519143 競賽機器人實驗組 / Robotics Competition Set 440*315*150 3760
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電子氣壓式自動化實驗模組 /Robotics & Electro Pneumatics
▶產品簡介 :
氣壓在自動化工廠扮演著重要的角色,氣缸是最常見的機構之一,由於空氣運動速度快,潔淨又取之不盡,所以常被運用在工業中。
藉由空氣壓縮機和電磁閥的運作,再配合程式、感測器和控制器的交互作用,控制 4 個模型範例(顏色偵測與分類生產線、氣壓吸盤機械手臂、氣壓連桿與曲柄機構、彈珠枱),只要在一個桌面的小空間,就可以完成多種氣壓工作站的設計。
▶內含 :
操作手冊 ×1、440 個工程積木、4 個模型範例、空氣壓縮機 ×1、電磁閥 ×2、吸盤×1、單動氣缸 ×3、光電晶體 ×2、聚光燈泡 ×2、18cm 軌道 ×11
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533019電 子 氣 壓 式 自 動 化 實 驗 模 組 /Robotics & Electro-
Pneumatics440*315*150 3162
▶建議選配:
充電電池組、TXT 控制器、電源供應器
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工業機器人實驗模組 /Robotics in industry
▶產品簡介 :
在自動化工廠中,機械手臂取代人力作為搬運的角色,物流業若少了高架倉儲,找物件會變得困難又耗時,如何讓學生設計簡易的工業機器人,那這個實驗套組便是最佳的選擇。
不必在為實驗設備規劃有著工業機器人,擔心安全及空間不足的問題,所有的模型都可以自行拆解與重新組裝,藉由 4 個工業模型範例(高架倉儲、搬運機械手臂、機械手臂與倉儲工作站),也可以再配合額外的補充零件,讓這些
模型與自走車配合,發揮自動化生產、儲存、搬運等功能。
▶內含 :
操作手冊 ×1、510 個工程積木、4 個模型範例、步進馬達 ×2、觸碰開關 ×6
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
533020 工業機器人實驗模組 /Robotics in industry 440*315*150 3328
▶建議選配:
充電電池組、TXT 控制器、電源供應器
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物聯網實驗模組 /Robotics sensor station IoT
▶產品簡介 :
IoT 實驗模組,有一個可轉動的攝影機、環境感測和其它感應器,可測量溫度、濕度、氣壓、空氣品質、音量及環境光源亮度等。模型偵測到的資訊,並可做資料記錄和動作執行。感應器搜集的資料可用圖表方式呈現,除此,控制器可以連接 WiFi 及雲端,家電及生活設施可以被遠距離遙控。
TXT 控制器也可以連接到雲端伺服器,在那裡被感應器搜集的數據不僅會被保存,還可以被檢索。因此,透過面板顯示可監控各種傳感器數據,並且可以控制攝影機的動作,如果環境中的訊息超過設定值,控制器的液晶螢幕會顯示異常,或發出警示訊號。
▶內含 :
操 作 手 冊 ×1、220 個 工 程 積 木、6
個 模 型 範 例( 溫 濕 度、 氣 壓 感 測 模型、 空 氣 品 質 偵 測 模 型、 光 度 感 應與自動照明模型、影像辨識與防盜模型 ... 等)、USB 攝影機 (1MP)×1、編碼馬達 ×2、觸碰開關 ×2、LED×3
型 號 名 稱 尺寸 (mm) 重量 (g)
544626 物聯網實驗模組 /Robotics sensor station IoT 440*315*80 2212
▶建議選配:
充電電池組、TXT 控制器、電源供應器
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TXT 雙核心控制器規格1. 作業軟體:由德國原廠開發的 RoboPro 流程圖軟體,是標準工業程式語言之一,符合人的直
觀邏輯,簡單易懂的介面讓學習者更容易完成程式設計。2. 規格內容
� 處理器 :ARM Cortex A8 (32bit/600MHz) + Cortex M3
� 記憶體空間 :128 MB DDR3 RAM, 64 MB Flash, 可透過 Micro SD card 擴充
� 顯示器 :2.4 吋彩色觸碰螢幕 (320x240 pixels)
� 8 個輸入端 :Digital/analog 0-9VDC, analog 0-5 kΩ
� 4 個步進馬達訊號控制 :high speed numerical inputs: Digital, frequency up to 1kHz � 4 個馬達或燈泡輸出端 : 9V/250mA (max: 800 mA)alternative 8 single outputs for components such as
lights, etc.
� 無線裝置 : Bluetooth/WiFi RF module: BT 2.1 EDR+ 4.0,
WLAN 802.11 b/g/n
� 紅外線二極管 : 針對慧魚 (fischertechnik) 控制設置發射器
� USB 端口 : 用於連接控制器� 攝影機插槽 :USB 插座 , 支援 LINUX 攝影機驅動系統
� 控制器擴充 :10-pin male connector for additional inputs and
outputs as well as I2C interface( 兩個 TXT 控制器可用 10-
pin 排線連接擴充 IO 裝置交換資訊 , 同時運 作 )
� 具有揚聲器功能 : 集成揚聲器� 開發系統 : 基於 Linux 的開源操作系統� 作 業 軟 體 : ROBO Pro、 C-Compiler、PC-Library、
Scratch and many others
� 資料傳輸 : 可透過 USB、藍牙或 WLAN 連接到智慧手機、電腦或平板
� 控制器尺寸 : 90 x 90 x 25 mm
� 電池:原廠鎳氫充電電池 (8.4V DC)
� 外接電源 ::可支援 9V DC 電源供應器 ( 未包含 )
� 支援 App Control
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TXT 雙核心控制器和 EV3 比較
TXT vs. EV3 !!!!!!!!!!!
=> Final score: 7:1 for TXT!
TXT EV3
Processor ARM Cortex A8 - 600 MHZ ARM 9 - 300 MHZ
Memory Capacity RAM 128 MB 64 MB
Memory Capacity Flash 64 MB 16 MB
Display Color 2.4'' touch display Monochrome b/w display
Camera USB Camera -
Inputs 12 Inputs (digital / analog) 4 Inputs (digital / analog)
Ouputs 4 Motor outputs 4 Motor outputs
!
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統一編號:
慧魚和樂高控制器之比較
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TXT 控制器可搭配的感測器
編 號 名 稱 圖 示
36134 光電晶體
36437 溫度感測器
37783 觸碰開關
128598 顏色感測器
128599 軌跡感測器
133009 超音波感測器
152522 攝影機
158402三合一感測器 ( 羅盤、
陀螺儀、加速度 )
167358
環境感應器:氣壓、溫度、濕度、
空氣品質
36120 磁簧開關
右側表格僅列原廠出產之各類感測器,為配合機器人競賽或專題製作,部份感測器亦可從電子材料行取得,如軌跡感應器、觸碰開關、溫度與光敏電阻 ... 等。
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補充套件
522429:TXT 控制器 533877:LED 燈光組 500880:聲光組
505281:XS 馬達組 505282:XM 馬達組 540585:藍牙遙控組
34969:充電電池組 505283:電源供應器 91082:工程積木創意補充組
30383:整理盒
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執行器規格(Actuators)� Motors – generation of motion and propulsion of
fischertechnik models-XS Motor (9VDC / 5995rpm / 1.52mNm / 265mA)
-S Motor (9VDC / 9500rpm / 4.8mNm / 650mA)
-S Motor (24VDC / 10700rpm / 5mNm / 300mA)
-XM Motor (9VDC / 338 rpm / 84.15mNm / 950mA)
-Encoder motor (9VDC / 105U/min / 109mNm / 386mA)
-Encoder motor (24VDC / 440rpm / 176.5mNm / 600mA)
-Solar motor (2VDC)
� Compressor (9VDC / 0.7bar / 2l/min / 200mA) – generation of compressed air
� 3/2-way solenoid valve (12VDC / 0.133A) – control of pneumatic cylinder
� White LED (9VDC / 10mA) and Rainbow LED (9VDC / 10mA)
� LED light barrier 9V (9VDC / 0,02A)
� LED light barrier 24V (24VDC / 0,02A)
綠能元件規格(Green Components)� Gold Cap (3.0V / 10F) – electrolytic capacitor for storing
electrical energy
� Solar modu le (1V / 400mA ) – generation of electrical power
from solar energy
� Reversible fuel cell with integrated hydrogen storage tankOperation as electrolyzer (2–3V / 8ml/min / 400–1500mA)
Operation as fuel cell (0.5–0.9V / 300mW / 600mA)
電子和機器人控制模組(ELECTRONICS and ROBOTICS MODUlE )� Electronic control for models with fixed programs� DIP-switches to select programs
� 3 analog inputs
� 2 motor outputs
� Potentiometer
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感測器(Sensors)� USB color camera (1MP) – recognition of color, motion, trail, sound
and ball
� NTC resistor (1.5kΩ / 450mW) – temperature measurement
� IR trail sensor (2 digital outputs 9V) – trail recognition
� Color sensor (signal: analog 0–9VDC) – color recognition
� Ultrasonic distance sensor (9VDC / distance 3cm-3m) – distance
recognition
� Photo resistor (RSW551) – for measuring brightness
� Push button (for use as NC (normally closed) and NO (normally open)
switch) – touch sensor
� Phototransistor for light barrier (35V)
� Reed contact – magnetic sensor
� Potentiometer (0-4.7kΩ) – rotating resistor
� Combi sensor – 3 sensors in one device: triaxial 16bit gyroscope, triaxial 12bit accelerometer,
geomagnetic sensor, I2C-port (9VDC)
� Environmental sensor (9VDC / 0.12A max. / I2C-port) - for measuring air temperature, humidity, air
pressure, air quality
相容性(Compatible )� Arduino
� BBC micro: bit
� Raspberry Pi
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