Chad Rose bemutatja a haptikus lapát működését az egyetemi hallgatóknak.
Ha a megfelelő eszközökkel történik, a gyakorlati tanulás a legjobb módja annak, hogy a diákok megértsék az adott tananyagot, különösen a mérnöki területeken. A 2006-os kifejlesztése óta a haptikus lapát a Rice Egyetem Dinamikus rendszerek modellezése című kurzusának alapvető elemévé vált, amelyet Dr. Marcia O'Malley tanít. A haptikus lapát egy egyszerű, egy szabadsági fokú eszköz, amelynek mozgatható fogantyúja előre-hátra forgatható. A mágneses érzékelők valós időben követik a fogantyú helyzetét. Az eszköz alján egy egyenáramú motor található súrlódásos meghajtással, amely érintkezik a fogantyú aljával. A harmadéves gépészmérnökhallgatók a laborban a haptikus lapátot arra használják, hogy tényleges dinamikus rendszerekkel kísérletezzenek, hogy megerősítsék és bővítsék az előadásokon bemutatott anyag megértését.
A haptikus lapát 2006-os, 2012-es és 2014-es változatai.
A dinamikus rendszerek modellezése című, végzős hallgatók által oktatott kurzus teljes laboratóriumi része a haptikus lapát köré épül. Az első gyakorlat bemutatja a hallgatóknak az eszközt, és a kísérleti adatok alapján kiszámítják a lapát tehetetlenségi tényezőjét és a motor nyomatékállandóját. A későbbi gyakorlatok között szerepel a műveleti erősítők bemutatása, az első és másodrendű lépésválaszok elemzése és a motor csillapításának meghatározása. A labor a záró gyakorlatig épül fel, ahol a tanulók két, egymással összekapcsolt rendszerrel végeznek távműködést.
A lapát mint tanulási eszköz hatékonysága túlmutat a kurzus tantervén; a diákok különböző ismeretterjesztő programokban használják, amelyek célja, hogy a különböző hátterű K-12-es diákokat bevonják a robotikába és általában a mérnöki tudományokba. Ezen kívül Dr. O'Malley és diákjai, Chad Rose és James French bemutatták az eszközt a National Instruments egyik előadásán. Bár az eszköz első pillantásra egyszerűnek tűnhet, a diákok oktatását gazdagító képessége határtalannak tűnik.
A golyó és a gerenda modul az evezőalaphoz rögzítve.
A Rice Egyetem a debütálása óta a lapát több változatát is látta már. Chad Rose végzős hallgató vette fel először a kapcsolatot ADVANCED Motion Controls 2015 szeptemberében. Craig McDonald végzős hallgatótársával, Dr. O'Malley-vel együtt dolgoztak azon, hogy egyszerűsítsék a lapát motorvezérlését, hogy a hallgatóknak ne kelljen a motor elektromos dinamikájának modellezésével foglalkozniuk. Ehhez egy áramszabályozással ellátott szervohajtásra volt szükségük. Az AMC szállított a csapatnak egy kedvezményes 12A8M meghajtót és két ingyenes 10A8 meghajtót. Dr. O'Malley és Chad azóta is folytatják a munkát a Haptic Paddle-n, és mindig kapcsolatba lépnek az AMC-vel, ha további egységeket akarnak építeni vagy bővíteni szeretnék a laboratóriumot.
A lapát legutóbbi újratervezését Dr. O'Malley, Chad és Nathan Bucki végezte. Ők hárman egy gömb- és gerendamodult hoztak létre a készülékhez, amely lehetővé teszi összetettebb mechanikai rendszerek elemzését. A lapát alapjának cserélhető modulokkal való kiegészítése a lehetőségek új birodalmát nyitja meg, amelyek mindegyikére kíváncsian várunk. Szerencsére a haptikus lapáton dolgozó zseniális elmék arra számítanak, hogy a projekt még hosszú évekig folytatódni fog. Alig várjuk, hogy lássuk, mi következik, de addig is le a kalappal a Rice Egyetem tehetséges diákjai és professzorai előtt, akik ezt a csodálatos gyakorlati tanulási élményt fokozzák.
A tápegység és az AMC 12A8 erősítő a haptikus lapáttal.
"Az AMC egyetemi programja hozzáférést biztosított számunkra olyan erőforrásokhoz, amelyek leegyszerűsítik az egyenáramú motorok vezérlését, lehetővé téve a hallgatók számára, hogy az alapvető dinamikai és vezérlési fogalmak elsajátítására összpontosítsanak. Emellett a szponzorációnak köszönhetően bővíthettük a laborállomások számát, hogy nagyon alacsony költséggel növelhessük a hallgatók "gyakorlati" idejét a haptikus lapátokkal, és olyan haptikus lapátokkal rendelkezünk, amelyeket bevethetünk demonstrációkhoz a tájékoztató rendezvényeken vagy prototípusként más kurzusokon."
- Chad Rose
