Bevor Sie beginnen
In dieser Unterrichtseinheit werden die Schüler das, was sie über die Steuerung der virtuellen VEX AIR Drone mit dem VEX AIR Drone Controller gelernt haben, kombinieren, um komplexere Flugrouten zu fliegen. Sie werden eine Reihe von Erkundungsmissionen absolvieren, um die Joystick-Eingaben zu kombinieren und ihre Pilotenfähigkeiten auf die nächste Stufe zu heben.
Stellen Sie sicher, dass die Schüler vor Beginn der Unterrichtseinheit Folgendes bereithalten:
- Ein aufgeladener VEX AIR Drohnen-Controller
- Ein USB-C-Kabel
- Ein Computergerät mit Zugriff auf VEXcode AIR
Lernziele:
Diese Unterrichtseinheit bietet den Schülern die Möglichkeit, ihr gesamtes erlerntes Wissen in verschiedenen Flugübungen anzuwenden. Am Ende dieser Unterrichtseinheit werden die Schüler in der Lage sein:
- Erläutern Sie, wie die Kombination von Nick-, Roll-, Gier- und Schubregelung es einer Drohne ermöglicht, komplexe Pfade zu navigieren.
- Beschreiben Sie, wie mehrachsige Bewegungen diagonale oder gekrümmte Flugbahnen erzeugen.
- Prognostizieren Sie, wie sich die Drohne bewegen wird, wenn zwei oder mehr Steuerelemente (Neigung und Rollen, Gieren und Nicken usw.) gleichzeitig betätigt werden.
- Führe mehrachsige Bewegungen aus, indem du Nick-, Roll-, Gier- und Gasbewegungen kombinierst, um Herausforderungen im Simulator wie Tunnel, Serpentinenwege oder gestapelte Ringe zu meistern.
Normenausrichtung
In dieser Einheit können folgende Standards erreicht werden. Um zu erfahren, wie diese Standards erfüllt werden, und um eine umfassende Übersicht der Standards einzusehen besuchen Sie standards.vex.com.
Gemeinsame Kernstandards für Englisch (CCSS ELA)
- CCSS.ELA-LITERACY.CCRA.L.6 - Erwerb und präzise Anwendung eines breiten Spektrums allgemeiner akademischer und fachspezifischer Wörter und Ausdrücke, die für das Lesen, Schreiben, Sprechen und Zuhören auf dem Niveau der Hochschul- und Berufsreife ausreichen; Nachweis von Unabhängigkeit beim Erwerb von Vokabelwissen beim Auffinden eines unbekannten Begriffs, der für das Verständnis oder den Ausdruck wichtig ist.
- CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10/11-12.3 - Befolgen Sie bei der Durchführung von Experimenten, Messungen oder technischen Aufgaben genau ein komplexes mehrstufiges Verfahren und beachten Sie dabei die im Text definierten Sonderfälle oder Ausnahmen.
- CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10/11-12.4 - Die Bedeutung von Symbolen, Schlüsselbegriffen und anderen fachspezifischen Wörtern und Ausdrücken in einem spezifischen wissenschaftlichen oder technischen Kontext, der für die Themen der jeweiligen Klassenstufe relevant ist, bestimmen.
Internationale Gesellschaft für Technologie in der Bildung (ISTE)
- Selbstbestimmter Lernender - 1.1.c - Die Schüler nutzen Technologie, um Feedback einzuholen, das ihre Praxis informiert und verbessert, und um ihr Lernen auf vielfältige Weise zu demonstrieren.
- Befähigter Lernender – 1.1.d – Die Schüler verstehen grundlegende Konzepte der Funktionsweise von Technologie, zeigen die Fähigkeit, aktuelle Technologien effektiv auszuwählen und einzusetzen, und sind geschickt darin, neue Technologien reflektiert zu erkunden.
- Wissenskonstrukteur – 1.3.d – Die Schüler bauen Wissen auf, indem sie realweltliche Probleme erforschen und Erfahrungen in der Anwendung ihres Wissens in authentischen Situationen sammeln.
- Global Collaborator - 1.7.c - Die Studierenden leisten einen konstruktiven Beitrag zu Projektteams, indem sie verschiedene Rollen und Verantwortlichkeiten übernehmen, um effektiv auf ein gemeinsames Ziel hinzuarbeiten.
Nachdem Sie nun wissen, wie Sie alle grundlegenden Bedienelemente des VEX AIR Drone Controllers verwenden und wie diese einfache Bewegungen der VEX AIR Drone erzeugen, können Sie die Kombination dieser Bedienelemente zu komplexen Bewegungen erkunden. In dieser Lektion lernen Sie, wie im VEX AIR Flugsimulator mehrere Joystick-Eingaben gleichzeitig verwendet werden können. Sie werden den Umgang mit diesen komplexen Steuerelementen mithilfe des Controllers üben, um eine Reihe von Missionen zu absolvieren und Ihre Flugkünste zu verbessern!
Vokabular
Die folgenden Schlüsselbegriffe werden Ihnen bei der Erweiterung Ihrer Flugsteuerungskenntnisse helfen. Die Vokabelliste dient als Nachschlagewerk für wichtige Begriffe, mit denen Sie möglicherweise noch nicht vertraut sind.
- Mehrachsige Bewegung — Wenn eine Drohne sich bewegt, indem sie zwei oder mehr Steuerelemente gleichzeitig benutzt (wie Nick-, Roll-, Gier- und/oder Schubachse), sodass sie diagonal, gekrümmt oder komplexere Bahnen fliegen kann, anstatt sich nur in eine Richtung zu bewegen.
- Sequenzielle Bewegung — Wenn eine Drohne Bewegungen nacheinander in separaten Schritten ausführt, z. B. zuerst die Gierachse, dann die Nickachse, anstatt sie zu kombinieren
- Flugbahn — Der Weg, den die Drohne in der Luft zurücklegt, während sie sich von einem Punkt zum anderen bewegt
- Flugalgorithmus — Die mathematischen und Steuerungsregeln, die durch den Code definiert sind und von der Drohne verwendet werden, um die Drehzahl jedes Propellers anzupassen und Ihre Joystick-Eingaben in Bewegung umzusetzen
Die folgenden Schlüsselbegriffe werden Ihnen bei der Erweiterung Ihrer Flugsteuerungskenntnisse helfen. Die Vokabelliste dient als Nachschlagewerk für wichtige Begriffe, mit denen Sie möglicherweise noch nicht vertraut sind.
- Mehrachsige Bewegung — Wenn eine Drohne sich bewegt, indem sie zwei oder mehr Steuerelemente gleichzeitig benutzt (wie Nick-, Roll-, Gier- und/oder Schubachse), sodass sie diagonal, gekrümmt oder komplexere Bahnen fliegen kann, anstatt sich nur in eine Richtung zu bewegen.
- Sequenzielle Bewegung — Wenn eine Drohne Bewegungen nacheinander in separaten Schritten ausführt, z. B. zuerst die Gierachse, dann die Nickachse, anstatt sie zu kombinieren
- Flugbahn — Der Weg, den die Drohne in der Luft zurücklegt, während sie sich von einem Punkt zum anderen bewegt
- Flugalgorithmus — Die mathematischen und Steuerungsregeln, die durch den Code definiert sind und von der Drohne verwendet werden, um die Drehzahl jedes Propellers anzupassen und Ihre Joystick-Eingaben in Bewegung umzusetzen
Diese Fachbegriffe sind nützlich, um reale Drohnenanwendungen mit der Simulatorumgebung zu verknüpfen. Ermutigen Sie die Schüler mehrachsige Bewegungen und sequentielle Bewegungen zu verwenden, wenn sie ihre Eingaben und Pläne zur Bewältigung der Aufgaben in der Lektion vergleichen.
Studierende könnten Fragen zu Begriffen wie Flugalgorithmushaben. Erklären Sie, dass jeder Drohnentyp über einen eigenen Flugalgorithmus verfügt. Bei der VEX AIR Drone wird dieser Code über Firmware-Updates, die in VEXcode erfolgen (was in Unit 1besprochen wurde), auf die Drohne und den Controller geladen.
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