برمجة تسلسل - VEXcode IQ
مجموعة أدوات المعلم - الغرض من هذا النشاط
تتيح البرمجة باستخدام الذراع والمخلب للروبوت القدرة على إكمال المهام الأخرى بدلاً من مجرد التحرك للأمام أو الخلف أو اليسار أو اليمين. في هذا النشاط، سيتعلم الطلاب التسلسل الصحيح للحركات اللازمة للاقتراب من شيء ما والاستيلاء عليه ورفعه وتحريكه. يمكن أن يكون الكائن عبارة عن علبة ألومنيوم فارغة أو زجاجة ماء فارغة. سيقوم هذا النشاط بإعداد الطلاب لتحدي اندفاعة الحزمة، حيث سيتعين على الطلاب التقاط كائن وتحريكه حول دورة محددة. سيقوم الطلاب بتخطيط المسار باستخدام الرمز الكاذب.
لمزيد من المعلومات حول كتل [Spin for] و [Spin to position] أو غيرها من الكتل المستخدمة في هذا النشاط، يرجى زيارة معلومات المساعدة في VEXcode IQ. لمزيد من المعلومات حول أداة المساعدة المدمجة هذه، انقر هنا.
فيما يلي ملخص لما سيفعله طلابك في هذا النشاط:
-
شاهد مقاطع الفيديو التعليمية " تحريك الذراع وفتح المخلب".
-
حدد الخطوات اللازمة للاقتراب من كائن والاستيلاء عليه ورفعه وتحريكه باستخدام الرمز المستعار (Google Doc/.docx/.pdf).
-
قم ببرمجة تسلسلها الذي أعدوه في pseudocode باستخدام VEXcode IQ.
-
قم بتنزيل المشروع وتشغيله واختباره لمعرفة ما إذا كان يؤدي على النحو المنشود.
دعونا نبرمج تسلسلًا!
في هذا النشاط، ستحدد خطة لتسلسل الحركات التي سيحتاج الروبوت إلى القيام بها من أجل الإمساك بشيء ما ورفعه وتحريكه.
ستقوم أولاً بمراجعة مقطعي فيديو تعليميين حول برمجة المخلب والذراع. ثم ستحدد التسلسل الصحيح
للخطوات للاقتراب من كائن والاستيلاء عليه ورفعه، وتخطيط هذا المشروع باستخدام الكود
المستعار.
ستقوم بعد ذلك بإنشاء المشروع وتنزيله وتشغيله باستخدام الرمز المستعار الذي ساعدك في التخطيط!
-
تأكد من تنزيل وجاهزية الأجهزة المطلوبة، والكمبيوتر المحمول الهندسي، و VEXcode IQ.
نصائح للمعلم
إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي يستخدم فيها الطالب VEXcode IQ، فيمكنه الرجوع إلى البرامج التعليمية في أي وقت أثناء هذا الاستكشاف. توجد البرامج التعليمية في شريط الأدوات.
الكمية | المواد اللازمة |
---|---|
1 |
فيكس آي كيو سوبر كيت |
1 |
VEXcode IQ |
1 |
دفتر ملاحظات هندسي |
1 |
عصا أو مسطرة العداد |
1 |
مشروع نموذج Clawbot (مجموعة نقل الحركة بمحركين) |
1 |
علبة ألومنيوم أو قنينة مياه فارغة |
نصائح للمعلم
نمذجة كل خطوة من خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها للطلاب.
الخطوة 1: التحضير للاستكشاف
قبل أن تبدأ النشاط، هل لديك كل من هذه العناصر جاهزة ؟ يجب على الباني التحقق من كل مما يلي:
- هل يتم توصيل جميع المحركات وأجهزة الاستشعار بالمنافذ الصحيحة ؟
- هل يتم إدخال الكابلات الذكية بالكامل في جميع المحركات وأجهزة الاستشعار ؟
- هل الدماغ قيد التشغيل؟
- هل البطارية مشحونة؟
- هل يتم إدخال الراديو في دماغ الروبوت؟
الخطوة 2: ابدأ في التخطيط للمسار
قبل أن تبدأ في التخطيط للمسار الذي سيسلكه الروبوت الخاص بك، راجع أولاً مقاطع الفيديو التعليمية "تحريك الذراع" و "فتح المخلب" في VEXcode IQ.
- فيديو تعليمي لتحريك الذراع
- افتح فيديو البرنامج التعليمي Claw
الآن، في دفتر ملاحظاتك الهندسي، استخدم الرمز المستعار (Google Doc / .docx / .pdf ) لكتابة التسلسل الصحيح للخطوات للاقتراب من كائن ما والاستيلاء عليه ورفعه مثل زجاجة ماء فارغة أو علبة ألومنيوم.
- أجزاء من هذه المشكلة يجب وضعها في الاعتبار:
- أولاً، ستحتاج إلى قياس مدى بعد الجسم عن الروبوت بالملليمتر. ستحتاج إلى ذلك لتحديد إلى أي مدى يجب أن يتحرك الروبوت للأمام والعكس.
- حدد عدد الدرجات التي يجب أن يفتحها المخلب ويغلقها اعتمادًا على نطاق حركته ومدى
حجم الجسم. لمزيد من المساعدة، راجع الصفحة السابقة في قسم التشغيل.
- تلميح: افتح قائمة الجهاز وشاهد عدد درجات إغلاق المخلب مع وجود الكائن في الداخل.
- حدد مدى ارتفاع الذراع بالدرجات لحمل الجسم.
- عندما تقترب من شيء ما، يجب فتح المخلب بالفعل. إذا اقتربت من جسم مغلق المخلب، يمكن للمخلب المغلق أن يسقط الجسم.
- سيتعين على الروبوت أيضًا إمساك الكائن في مخلبه، ورفع الكائن لأعلى، والتحرك في الاتجاه المعاكس لنقل الكائن، ثم وضع الكائن مرة أخرى لأسفل وتحريره.
نصائح للمعلم - ممارسة الكود الزائف
في حالة عدم إلمام الطلاب بالرمز المستعار (Google Doc/.docx /.pdf) وكيفية استخدامه في تخطيط المشروع، يوضح الرابط المقدم. يمكن استخدام نموذج تقييم (Google Doc/.docx /.pdf) لمراجعة الرمز المستعار وسيتم توفيره مرة أخرى في قسم إعادة التفكير عندما يُطلب من الطلاب بعد ذلك كتابة الرمز المستعار. قد يُنظر إلى هذه الفرصة لكتابة الكود الزائف على أنها ممارسة للتخطيط اللاحق ومشاركة نموذج تقييم الكود الزائف الآن يمكن أن يساعد في هذه الممارسة.
صندوق أدوات المعلم - الحل
يمكن أن تختلف المسافة بين الكائن والروبوت حسب الطالب أو المجموعة. تأكد من أن الطلاب
يقيسون المسافة قبل كتابة الرمز المستعار الخاص بهم.
لاحظ أنه في المرة الأولى التي يتم فيها فتح المخلب ثم عندما يتم إغلاقه للإمساك بجسم ما،
لا يكون له نفس مقياس الدرجة. نظرًا لأن المخلب ينغلق على جسم ويجب ألا يسحقه، يجب أن تتوقف
الدرجات بمجرد لف المخلب حول الجسم.
يجب أن ترفع الذراع الأرض بما يكفي لنقل الجسم بشكل فعال.
السلسلة الصحيحة من الخطوات التي سيحتاجها الطلاب هي التالية. كانت المسافة المقاسة في هذا المثال 15 مم. يمكن أن يتغير هذا لكل طالب أو مجموعة:
-
افتح المخلب 75 درجة.
-
ادفع للأمام 15 مم للاقتراب من الجسم.
-
أغلق المخلب بزاوية 60 درجة للإمساك بالجسم.
-
ارفع الذراع 315 درجة لرفع الجسم.
-
قم بالقيادة في الاتجاه المعاكس 15 مم لنقل الكائن إلى موقع جديد.
-
اخفض الذراع 315 درجة لوضع الجسم مرة أخرى لأسفل.
-
افتح المخلب 60 درجة لتحرير الجسم.
نصائح للمعلم
- نظرًا لأن هذا نشاط أولي مع البرمجة، يجب على المعلم نمذجة الخطوات، ثم اطلب من الطلاب إكمال نفس الإجراءات. يجب على المعلم بعد ذلك مراقبة الطلاب للتأكد من أنهم يتبعون الخطوات بشكل صحيح.
- تأكد من أن الطلاب قد اختاروا قالب Clawbot (Drivetrain2 - motor).
- يمكنك أن تشير إلى الطلاب أن هناك العديد من الاختيارات للاختيار من بينها في صفحة الأمثلة داخل VEXcode IQ. أثناء قيامهم ببناء روبوتاتهم واستخدامها، ستتاح لهم الفرصة لاستخدام قوالب مختلفة.
- يمكنك أن تطلب من الطلاب إضافة الأحرف الأولى من أسمائهم إلى اسم المشروع. سيساعد هذا في تمييز المشاريع إذا طلبت من الطلاب تقديمها.
- تأكد من أن الطلاب يقيسون المسافة بين الجسم والروبوت بالملليمتر (مم).
الخطوة 3: برمجة تسلسل
- افتح مشروع مثال نموذج Clawbot (مجموعة نقل الحركة بمحركين).
- للمساعدة في فتح مشروع توضيحي، شاهد فيديو البرنامج التعليمي Use Example Projects and Templates في VEXcode IQ Blocks.
- إعادة تسمية المشروع وحفظه باسم "تسلسل".
- للمساعدة في إعادة تسمية مشروع وحفظه، اعرض البرنامج التعليمي لتسمية مشروعك وحفظه في VEXcode IQ.
- الآن، أنشئ مشروعك باستخدام الرمز المستعار الخاص بك. حدد أولاً مشروعك باستخدام التعليقات لإدراج الرمز المستعار الخاص بك. المثال الموضح أدناه هو مرجع. قد تختلف قياسات الدرجة والمسافة اعتمادًا على مدى بعد الشيء وحجمه.
- استخدم كتل [Drive] و [Spin for] و [Spin to position] لإنشاء المشروع بناءً على الرمز
المستعار.
لا تنس إعادة تعيين موضع محرك الذراع إلى 0 وتضمين مهلة 3 ثوانٍ لمحرك المخلب.
استخدم الصورة أدناه كمثال على كيفية تنظيم المشروع. المشروع التالي غير مكتمل ولكن يجب عليك برمجة مشروعك بالكامل. - بعد اكتمال مشروعك، تنبأ بما سيفعله. اكتب توقعاتك في دفتر ملاحظاتك الهندسي.
الخطوة 4: اختبار المشروع!
الآن بعد أن أنشأت مشروعًا للاقتراب والاستيلاء والرفع والاعتراض - دعنا نختبره!
- قم بتنزيل وتشغيل مشروع التسلسل الخاص بك. للحصول على المساعدة، شاهد الفيديو التعليمي تنزيل وتشغيل مشروع في VEXcode IQ. سيكون لها الأيقونة التالية:
هل تم تشغيل مشروعك على النحو المنشود ؟ اكتب ملاحظاتك في دفتر ملاحظاتك الهندسية التي تقارن الرمز المستعار بمشروعك النهائي وأجب عن الأسئلة التالية:
- هل كان لدى مشروعك روبوت لالتقاط كائن ورفعه وتحريكه ؟
- لماذا هذا التسلسل من الحركات مهم ؟
صندوق أدوات المعلم - الحل
ستختلف مشاريع الطلاب اعتمادًا على الكائن ومدى بعده عن الروبوت. يجب أن يكون الطلاب قادرين على التفكير في الكود المستعار والمشروع الذي تمت برمجته بناءً على الكود المستعار. هل كان هناك خطأ بسبب الرمز المستعار أو البرمجة ؟ يجب على الطلاب النظر من خلال الرمز المستعار لمعرفة أي خطوة داخل المشروع قد تكون غير صحيحة.
يجب أن يبرز هذا النشاط للطلاب أن تسلسل الحركات مهم. إذا تمت إعادة ترتيب الحركات بترتيب آخر، فقد لا يلتقط الروبوت الجسم ويحركه. على سبيل المثال، إذا لم يتم فتح المخلب أولاً، فقد يطرق الروبوت الجسم عندما يقترب منه.
فيما يلي مثال على الحل:
قم بتمديد تعلمك - [SET MOTOR STOPPING] BLOCK
إذا قام الطلاب ببرمجة روبوتهم لرفع وحمل الأشياء الثقيلة، فقد تسحب هذه الأشياء الذراع لأسفل بسبب وزنها.
في هذه الحالة، يمكن استخدام كتلة [ضبط إيقاف المحرك] بحيث لا يسقط الذراع بسبب الجاذبية ووزن الجسم المرفوع. يمكن استخدام هذه الكتلة في بداية المشروع وسيتم تطبيقها على جميع كتل المحركات المستقبلية لبقية المشروع.
تحتوي كتلة [SET MOTOR STOPPING] على ثلاثة إعدادات:
- تتسبب الفرامل في توقف المحرك على الفور.
- يسمح الساحل للمحرك بالدوران تدريجيًا إلى نقطة توقف.
- يؤدي التوقف إلى توقف المحرك على الفور وإعادته إلى وضع التوقف إذا تم نقله.