Skip to main content

Programování pohonu vpřed a vzad - Python

Ikona sady nástrojů pro učitele Nástin aktivit učitele

Tato studie seznámí studenty se základními způsoby programování, jako je pohyb vpřed, vzad a čekání. Tyto základní dovednosti jim pomohou uspět v další aktivitě a v soutěži Strike Challenge na konci této STEM laboratoře, kde budou soutěžit v bowlingu s využitím Speedbota.

Pomocí šablony projektu V5 Speedbot (pohon se 2 motory, bez gyroskopu) mohou studenti naprogramovat Speedbota tak, aby se pohyboval vpřed pouze pomocí jedné instrukce.

Speedbot je připraven k pohybu! 

Tento průzkum vám poskytne nástroje, které vám umožní naprogramovat Speedbota pro jednoduché pohyby. Na konci této aktivity se zapojíte do výzvy Basketball Drills Challenge pomocí chování vpřed, vzad a čekání.

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele

Zde je přehled uživatelského rozhraní VEXcode V5. Studenti se s těmito záložkami/tlačítky seznámí během aktivit v této STEM laboratoři Momentum Alley. V celé STEM laboratoři jsou také k dispozici odkazy s dalšími informacemi o těchto kartách/tlačítkách.

Rozhraní VEXcode V5.
 

  • Pokyny VEXcode V5 Python, které budou použity při tomto průzkumu:
    • drivevetrain.drive_for(VPŘED, 200, MM)
    • počkejte(1, sekundy)

  • Chcete-li se dozvědět více informací o pokynech, vyberte Nápověda a poté vyberte ikonu otazníku vedle příkazu pro zobrazení dalších informací.

    VEXcode V5 s jednotkou pro příkaz napsanou v pracovním prostoru a ikonou otazníku zcela vpravo zvýrazněnou pro otevření nápovědy. Nápověda zobrazuje definici příkazu a informace o tom, jak jej používat.

     

  • Ujistěte se, že máte požadovaný hardware, svůj technický notebook a VEXcode V5 stažený a připravený.

Ikona tipů pro učitele Tipy pro učitele

Pokud student používá VEXcode V5 poprvé, může si tutoriály kdykoli během tohoto zkoumání přečíst.

Panel nástrojů VEXcode V5 s výukovými programy zvýrazněnými červeným rámečkem. Panel nástrojů zobrazuje zleva doprava logo V5, ikonu glóbu, složku Soubor a Výukové programy. Napravo od Tutoriálů jsou další ikony a funkce.

Požadované materiály:
Množství Potřebný materiál
1

Speedbot Robot
1

Nabitá baterie robota
1

VEXkód V5
1

USB kabel (pokud používáte počítač)
1

Technický poznámkový blok

Ikona tipů pro učitele Tipy pro učitele

Předveďte studentům každý krok řešení problémů.

Krok 1: Příprava na průzkum

Než začnete s aktivitou, máte každou z těchto položek připravenou? Zkontrolujte každý z následujících bodů:

  • Jsou motory zapojeny do správných portů?

  • Jsou inteligentní kabelyzcela zasunutydo všech motorů?

  • Je mozek zapnutý na?

  • Je baterie

Krok 2: Zahájení nového projektu

Pro zahájení projektu proveďte následující kroky:

  • Otevřete nabídku Soubor a vyberte Otevřít příklady.

    Panel nástrojů VEXcode V5 s otevřenou nabídkou Soubor a otevřenými příklady zvýrazněnými červeným rámečkem. Open Examples je čtvrtá položka nabídky pod New Blocks Project, New Text Project a Open.

     

  • Vyberte a otevřete projekt šablony Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro). Šablona projektu obsahuje konfiguraci motorupro Speedbot. Pokud šablonu nepoužijete, váš robot nebude projekt spouštět správně.

    Nabídka „Příklady projektů“ je otevřená a je vybrána kategorie „Šablony“. Projekt Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) je zvýrazněn červeným rámečkem označujícím, který projekt vybrat a otevřít.

     

  • Protože budete pracovat na pohybu Speedbota vpřed a vzad, pojmenujete svůj projektPohon. Vyberte název projektu, zadejte „Disk“a poté vyberte „Uložit“.Rozbalovací nabídka přejmenování se otevře z tlačítka Název projektu na panelu nástrojů V5 VEXcode. Projekt se přejmenovává na „Drive“.

Ikona tipů pro učitele Tipy pro učitele

  • Názvy projektů mohou mít mezery mezi slovy nebo za nimi.

    Přejmenovat V5

  • Můžete studenty požádat, aby k názvu projektu přidali své iniciály nebo název své skupiny. To pomůže rozlišit projekty, pokud požádáte studenty, aby je odevzdali.

  • Protože se jedná o první aktivitu s programováním, kterou se vaši studenti mohou pokusit, měli byste jednotlivé kroky namodelovat a poté studenty požádat o provedení stejných akcí. Učitel by pak měl sledovat, zda studenti správně dodržují kroky.

  • Ujistěte se, že studenti vybrali v nabídce Soubor možnost Otevřít příklady.

  • Ujistěte se, že studenti vybrali šablonu projektu Speedbot (pohon se 2 motory, bez gyroskopu).

  • Můžete studentům upozornit, že na stránce s příklady je několik možností, ze kterých si mohou vybrat. Při stavbě a používání jiných robotů budou mít možnost používat různé šablony.

  • Zkontrolujte, zda se název projektuDrivenyní nachází v okně uprostřed panelu nástrojů.

    Název projektu na panelu nástrojů čte Drive a Slot 1 je vybrán.

     

Ikona sady nástrojů pro učitele Nástroje pro učitele projektů

  • Zdůrazněte, že když poprvé otevřeli VEXcode V5, okno bylo označeno jako Projekt VEXcode. Projekt VEXcode je výchozí název projektu při prvním otevření VEXcode V5. Jakmile byl projekt přejmenován Drive a uložen, zobrazení se aktualizovalo a zobrazovalo se nový název projektu. Pomocí tohoto okna v panelu nástrojů je snadné zkontrolovat, zda studenti používají správný projekt.

  • Řekněte studentům, že jsou nyní připraveni začít se svým prvním projektem. Vysvětlete studentům, že pouhým provedením několika jednoduchých kroků budou schopni vytvořit a spustit projekt, který posune Speedbota vpřed.

  • Připomeňte studentům, aby si své projekty během práce ukládali. Sekce Python z knihovny VEX vysvětlují postupy ukládání ve VEXcode V5.

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele Zastavte a diskutujte

Toto je dobrý bod k zastavení a k tomu, aby si studenti individuálně nebo ve skupinách zopakovali kroky, které právě dokončili při zahájení nového projektu ve VEXcode V5. Požádejte studenty, aby se nad tím zamysleli individuálně, než se o to podělí ve své skupině nebo s celou třídou.
 

Krok 3: Jeďte vpřed

Nyní jste připraveni začít programovat robota pro jízdu vpřed!

  • Než začneme programovat, musíme pochopit, co je to instrukce. Pokyny se skládají ze tří částí. Pro více informací o barevném zbarvení kódu ve VEXcode V5 Pythonu přečtěte tento.

    Snímek obrazovky fragmentu kódu C++ ve VEXcode s poznámkami. Příkaz drive.driveFor (FORWARD, 200, MM) je zvýrazněn červenými okraji kolem hnacího ústrojí (označeno jako Device); drive for (označeno jako Command); a FORWARD, 200, MM (označeno jako Parameters)

  • Přidejte instrukce do projektu, aby váš projekt vypadal takto:

    # Import knihovny
z importu vex *

# Zahájit kód projektu

drivevetrain.drive_for(VPŘED, 100, MM)

Ikona tipů pro učitele Tipy pro učitele

Jakmile začnete psát instrukci, můžete si všimnout funkce automatického dokončování. Pomocí kláves „Nahoru“ a „Dolů“ vyberte požadovaný název a poté stiskněte klávesu „Tab“ nebo (Enter/Return) na klávesnici pro potvrzení výběru. Pro více informací o této funkci si přečtěte článek o Pythonu z Funkce automatického dokončování v projektu Pythonu je zobrazena s možnostmi zobrazovanými v nabídce napravo od příkazu zadávaného v pracovním prostoru.
 

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele

Připomeňte studentům, aby odpojili USB kabel od robotického mozku. Pokud je robot během spouštění projektu připojen k počítači, může to způsobit, že bude tahat za připojovací kabel.

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele Zastavte a diskutujte

Požádejte studenty, aby předpověděli, co si myslí, že se stane, když si tento projekt stáhnou a spustí na Speedbotu. Řekněte studentům, aby si své předpovědi zaznamenali do technických sešitů. Pokud to čas dovolí, požádejte každou skupinu, aby se podělila o svou předpověď. 

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele Model

  • Předveďte spuštění projektu před třídou, než ho všichni studenti zkusí najednou. Shromážděte studenty na jednom místě a nechte dostatek prostoru pro pohyb Speedbota, pokud je umístěn na podlaze.
  • Řekněte studentům, že nyní je řada na nich, aby spustili svůj projekt. Ujistěte se, že mají volnou cestu a že do sebe žádní Speedboti nenarazí.
     

  • Spusťte (Python) projekt na robotu tak, že se ujistíte, že je projekt vybrán, a poté stiskněte tlačítkoSpustitna robotickém mozku. Gratulujeme k vytvoření prvního projektu!

    V5 Mozková obrazovka s otevřeným projektem pohonu a tlačítkem Spustit zvýrazněným v červeném rámečku úplně vlevo. Vpravo od Run jsou tlačítka pro Timed Run, Match a Wiring.

Krok 4: Zpátečka

Nyní, když jste naprogramovali robota pro jízdu vpřed, dovolte nám, abychom ho naprogramovali pro jízdu vzad.

  • Změňte parametr v instrukci drive_for tak, aby se zobrazovalo REVERSEmísto FORWARD, takže váš projekt bude vypadat takto:

    # Import knihovny
z importu vex *

# Zahájit kód projektu

drivevetrain.drive_for(REVERSE, 100, MM)

  • Vyberte název projektu a změňte jej zPohonnaReverzace.

    Název projektu čte v panelu nástrojů obráceně a je vybrán slot 1.

  • Vyberte ikonu Slot pro výběr nového slotu. Vyberte slot 2.

    Výběr slotu se otevře na panelu nástrojů VEXcode V5 s vybraným slotem 2 a zvýrazněným červeným rámečkem.

  • Stáhněte si (v jazycePython) projekt.

    Tlačítko Stáhnout na panelu nástrojů VEXcode V5, zvýrazněné červeným rámečkem mezi zelenou ikonou mozku a tlačítky Spustit a Zastavit.

  • Zkontrolujte, zda se váš projekt stáhl (v Pythonu), a to pohledem na obrazovku robotického mozku. Název projektuReverseby měl být uveden v položce 2.

    Domovská obrazovka V5 Brain zobrazuje projekt Reverse ve slotu 2, druhou ikonu zleva ve spodním řádku vedle projektu Drive ve slotu 1.

  • Spusťte (v Pythonu ) projekt na robotovi tak, že se ujistíterobota.

    Mozková obrazovka V5 s otevřeným projektem Reverse a tlačítkem Run zvýrazněným v červeném rámečku úplně vlevo. Vpravo od Run jsou tlačítka pro Timed Run, Match a Wiring.

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů kroku 4

  • Chcete-li změnit příkaz drive_for z forward na reverse, jednoduše změňte první parametr na REVERSE. Díky tomu se motory v hnacím ústrojí budou pohybovat v opačném směru.
  • Počet mm lze změnit, ale v tomto příkladu je ponecháme na 100 mm, jak bylo nastaveno v předchozím kroku.
  • Připomeňte studentům, aby před spuštěním projektu odpojili USB kabel od robotického mozku.
  • Připomeňte studentům, aby si své projekty během práce ukládali. Sekce Python z knihovny VEX vysvětlují postupy ukládání ve VEXcode V5.
     

Krok 5: Počkejte a poté couvejte

Nyní, když jsme naprogramovali robota, aby jel vpřed a pak vzad, můžeme nyní přidat čekací pokyn, aby robot čekal určitou dobu před jízdou vzad.

  • Přidejte příkaz wait před příkaz drive_for. Ujistěte se, že je čekání odsazeno tak, aby odpovídalo příkazu drive_for a že všechny příkazy jsou pod komentářem „Zahájit kód projektu“. To říká robotu, aby počkal tři sekundy před jízdou dozadu.

    počkejte(3, SEKUNDY)

hnací ústrojí.drive_for(ZPÁTEČKA, 100, MM)

  • Vyberte název projektu a změňte jej z Reverse na WaitReverse.

    Název projektu čte Wait Reverse na panelu nástrojů a je vybrána možnost Slot 2.

  • Vyberte ikonu Slot pro výběr nového slotu. Vyberte slot 3.

    Výběr slotu s červeným rámečkem zvýrazňujícím slot 3

  • Stáhněte si (v jazycePython) projekt.

    Obrázek panelu nástrojů VEXcode V5 s červeným rámečkem kolem ikony Stáhnout

  • Zkontrolujte, zda se váš projekt stáhl (v Pythonu ), a to pohledem na obrazovku robotického mozku. Název projektu WaitReverse by měl být uveden ve slotu 3.

    Domovská obrazovka V5 Brain zobrazuje projekt Wait Reverse ve slotu 3, třetí ikonu ve spodním řádku.

  • Spusťte (vprojekt na robotu tak, že se ujistíte

    V5 Mozková obrazovka s otevřeným projektem Wait Reverse a tlačítkem Run zvýrazněným v červeném rámečku úplně vlevo. Vpravo od Run jsou tlačítka pro Timed Run, Match a Wiring.

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů kroku 5

Krok 6: Dokončete basketbalovou cvičební výzvu!

Nastavení pro basketbalové vrtačky ukazuje čtyři čáry rozmístěné se startovní čárou vlevo a čáry ve vzdálenosti 10 cm, 20 cm a 40 cm. Robot V5 je připraven začít s předními koly na startovní čáře. Rozložení výzvy
Basketball Drills Challenge

V Basketball Drills Challenge musí být robot schopen navigovat řadu čar v různých vzdálenostech. Robot pojede dopředu na první čáru, která je 10 cm od výchozí polohy, počká 1 sekundu a poté se vrátí zpět na stejnou čáru. Robot pak opakuje akci tím, že jede dopředu 20 cm na druhou čáru, počká 1 sekundu a pak jede dozadu na původní startovní čáru. Robot pojede dopředu na třetí čáru se vzdáleností 40 cm, počká 1 sekundu a nakonec se vrátí na startovní čáru, aby dokončil úkol.

Před naprogramováním robota naplánujte jeho cestu a chování ve svém technickém notebooku.

Po dokončení basketbalové výzvy budete moci kombinovat pohyby vpřed a vzad s dalším chováním robota a plnit tak ještě pokročilejší výzvy.
Při programování mějte na paměti, že 1 cm = 10 mm.

Ikona sady nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele Zastavte a diskutujte

Požádejte studenty, aby se podělili o svá řešení ve dvojicích, než je budou diskutovat s celou třídou. Usnadněte diskusi tím, že se zeptáte: 

  • Setkal/a jste se při programování této výzvy s nějakými obtížemi?
  • Choval se váš robot tak, jak jste na základě vašeho projektu očekávali? Proč ano nebo proč ne? 
  • Kdybyste mohli tu výzvu zopakovat, je něco, co byste udělali jinak?

Ikona sady nástrojů pro učitele Řešení – pro učitele – sada nástrojů

Podívejte se na ukázkové řešení níže: 

# Knihovna importuje
z vex import *

# Začátek projektu

# Jeďte vpřed o 10 cm
drivetrain.drive_for(FORWARD, 100, MM)
# Čekejte 1 sekundu
wait(1, SECONDS)
# Jeďte zpět na startovní čáru
drivetrain.drive_for(REVERSE, 100, MM)

# Jeďte vpřed o 20 cm
drivetrain.drive_for(FORWARD, 200, MM)
# Čekejte 1 sekundu
wait(1, SECONDS)
# Jeďte zpět na startovní čáru
drivetrain.drive_for(REVERSE, 200, MM)

# Jeďte vpřed o 40 cm
drivetrain.drive_for(FORWARD, 400, MM)
# Čekejte 1 sekundu
wait(1, SECONDS)
# Jeďte zpět na startovní čáru
drivetrain.drive_for(ZPĚT, 400, MM)
< Zpět Zpět do laboratoří Další >