Přehled
Známky
3+ (věk 8+)
Čas
40 minut na laboratoř
Základní otázky k jednotce
- Co je to robotické rameno?
- Jak funguje robotické rameno?
Porozumění jednotkám
V této lekci budou probrány následující koncepty:
- Jak funguje robotické rameno.
- Jak použít robotické rameno k provedení úkolu.
Shrnutí laboratorních výsledků
Kliknutím na následující záložky zobrazíte shrnutí toho, co budou studenti v jednotlivých laboratořích dělat a naučí se.
Laboratoř 1 - Robotické rameno
Hlavní otázka č.: Jaký je vztah mezi robotickým ramenem a lidským ramenem?
Toto laboratorní cvičení představuje koncept robotického ramene jeho vztahem k lidské paži. Studenti budou požádáni, aby se zamysleli nad částmi lidské paže a propojili je s tím, jak se sestavuje robotická paže. Studenti poté postaví první část robotického ramene.
Studenti si spojí to, co bylo postaveno, s částí lidské paže a zeptají se, co dalšího je třeba přidat, aby se z robotické paže stala kompletní. Studenti poté dokončí stavbu robotického ramene.
Dále studenti proberou, k čemu by se dalo robotické rameno použít, experimentují s pohybem disku a zapíší kroky potřebné k pohybu disku. Učitelé zakončí laboratoř vyzkoušením kroků jedné skupiny, aby zjistili, zda fungují.
Laboratoř 2 - Motorizované robotické rameno
Hlavní otázka č.: Jak může motor zefektivnit užitečnost robotického ramene?
Představte výhody motorizace tím, že pohovoříte o tom, jak lidská síla a vytrvalost mají limity. Studenti si upraví robotické rameno a přidají k němu motory a spínače pro ovládání jeho pohybu.
Studenti použijí motory k pohybu disku a zapíší podrobné pokyny, aby rozložili proces na jednotlivé kroky. Studenti si poté vymění pokyny s jinou skupinou a pokusí se je dodržovat, aby splnili úkol přesunutí disku. Upraví pokyny, aby byly přesnější.
Laboratoř 3 - Použití elektromagnetu
Hlavní otázka č.: Jak mohu ovládat robotické rameno pomocí kódu?
Představte koncept kódování robotického ramene tím, že studenty požádáte o způsob, jak by mohli robotické rameno ovládat, aniž by se ho dotýkali. Studenti si upraví robotické rameno a přidají k němu mozek a elektromagnet.
Studenti použijí VEXcode GO k ovládání pohybu robotického ramene a pokusí se ho přesunout do každého ze 4 kvadrantů dlaždice.
Studenti naprogramují robotické rameno, které pomocí elektromagnetu přesune disk na nové místo na dlaždici.
Cvičení 4 – Použití očního senzoru
Hlavní otázka č.: Jak oční senzor pomáhá robotickému rameni?
Představte oční senzor diskusí o tom, jak lidé a roboti vidí věci. Porovnejte a porovnejte oční senzor s lidským okem. Představte koncept podmínky a to, jak podmínka v kódování pomáhá určit, co dělat s daty ze senzoru.
Studenti naprogramují robotické rameno tak, aby detekovalo a pohybovalo diskem pomocí bloku <Eye found object> , a určilo tak, zda se něco nachází před očním senzorem. Během přestávky učitel poví, jak robotickému rameni říct, co má dělat s předmětem, který zvedlo.
Studenti poté naprogramují robotické rameno tak, aby k přesunu disku na nové místo používalo motor ramene i motor základny. Během sdílení studenti proberou, jakou podmínku použili a jak oční senzor zlepšil užitečnost
ramene.
Laboratoř 5 – Rozhodování
Hlavní otázka č.: Jak může robotické rameno činit rozhodnutí?
Studenti se seznamují s myšlenkou robotického rozhodování s využitím domácích prací v každodenním životě. Jak víte, jak uklízet pomůcky ve třídě? Nebo vaše oblečení doma? Mluvíme o tom, jak lidé přemýšlejí o třídění objektů, ale roboti se při rozhodování řídí vzory. Jak můžeme naprogramovat robotické rameno, aby se rozhodovalo?
Studenti naprogramují robotické rameno tak, aby identifikovalo a přesunulo jeden barevný disk na určité místo na základě barvy. Během přestávky se studenti pokusí uhodnout „oblíbenou barvu“ robotického ramene na základě kódu. Pak otestují, zda mají pravdu.
Studenti poté naprogramují robotické rameno tak, aby identifikovalo a roztřídilo všechny tři barevné disky a přesunulo je na konkrétní místa na základě barvy. Studenti budou diskutovat o dalších objektech, které by robotické rameno mohlo třídit, a propojí je s roboty z reálného světa (jako je paletizace na základě produktu, senzory, podobné tvary/vzhled).
Standardy jednotek
Standardy jednotky budou řešeny v každé laboratoři v rámci jednotky.
Mezinárodní společnost pro technologie ve vzdělávání (ISTE)
ISTE - (7) Inovativní designér - 7c: Studenti konstruktivně přispívají do projektových týmů a přebírají různé role a odpovědnosti, aby efektivně pracovali na společném cíli.
Jak je dosaženo standardu: V každé laboratoři jednotky studenti vyplní kontrolní seznam robotických rolí a rutin, aby identifikovali své různé role a dodržovali tyto parametry, aby efektivně pracovali na vytvoření funkční sestavy. Studenti také spolupracují se svými projektovými týmy na plnění aktivit uvedených v herních sekcích každého laboratoře. Na konci každého laboratoře v sekci Sdílení se studenti zamyslí nad svou efektivitou jako týmu a svou schopností spolupracovat.