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Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Der Zweck dieser Aktivität

Für den effektiven Einsatz des Vision Sensors müssen die Schüler in der Lage sein, ihn entsprechend der Umgebung, in der er sich befindet, zu konfigurieren und abzustimmen. In der folgenden Aktivität lernen die Schüler, wie man beides macht.
Weitere Informationen zum Programmieren des Vision-Sensors mit Sensorblöcken finden Sie in den Hilfeinformationen in VEXcode IQ.

Im Folgenden finden Sie einen Überblick darüber, was Ihre Schüler in dieser Aktivität tun werden:

  1. Öffnen Sie das Beispielprojekt „Objekte erkennen“.

  2. Sehen Sie sich das Tutorial-Video Konfigurieren des Vision Sensors .

  3. Konfigurieren Sie den Vision-Sensor.

  4. Führen Sie das Beispielprojekt „Objekte erkennen“ aus.

  5. Diskutieren und reflektieren.

  6. Sehen Sie sich das Tutorial-Video Tuning the Vision Sensor .

  7. Stimmen Sie den Vision-Sensor ab.

Wenn Sie Hilfe bei der Organisation der Schüler für diese Aktivität benötigen, klicken Sie hier auf .

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

Wenn der Schüler VEXcode IQ zum ersten Mal verwendet, kann er sich auch die Tutorials in der Symbolleiste ansehen, um weitere Grundkenntnisse zu erlernen.

Tutorials

Der Builder in jeder Gruppe sollte die erforderliche Hardware erhalten. Der Recorder sollte das technische Notizbuch der Gruppe erhalten. Der Programmierer sollte VEXcode IQ öffnen.

Benötigte Materialien:
Menge Benötigte Materialien
1

VEX IQ Super Kit

1

VEXcode IQ

1

Technisches Notizbuch

1

Konfigurieren des Vision-Sensors (Tutorial)

1

Tuning des Vision-Sensors (Tutorial)

1

Beispielprojekt zum Erkennen von Objekten

Diese Aktivität vermittelt Ihnen die Werkzeuge zur Verwendung des Vision Sensors.

Sie können die Hilfeinformationen in VEXcode IQ verwenden, um mehr über die Blöcke zu erfahren. Anleitungen zur Verwendung der Funktion Hilfe finden Sie im Tutorial „Hilfe verwenden“.

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

Modellieren Sie jeden der Fehlerbehebungsschritte für die Schüler. Erinnern Sie die Schüler daran, dass es in jeder Gruppe jemanden gibt, der die Rolle des Baumeisters übernimmt. Diese Person sollte diese Punkte während der gesamten Aktivität überprüfen.

Schritt 1:  Vorbereitung auf die Aktivität

Halten Sie alle diese Gegenstände bereit, bevor Sie mit der Aktivität beginnen? Der Bauunternehmer sollte Folgendes prüfen:

  • Sind alle Motoren und Sensoren am richtigen Anschluss angeschlossen?

  • Sind die Smartkabel vollständig in alle Motoren und Sensoren eingesteckt?

  • Ist das Gehirn eingeschaltet?

  • Ist der Akku geladen?

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler im Menü „Datei“ die Beispiele öffnen “ ausgewählt haben.

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Beispielprojekt Objekte erkennen ausgewählt haben. Sie können die Studierenden darauf hinweisen, dass auf der Seite Offene Beispiele mehrere Auswahlmöglichkeiten zur Auswahl stehen. Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie jederzeit auf das Tutorial „Beispiele und Vorlagen verwenden“ zurückgreifen können.

  • Sie können die Schüler bitten, ihre Initialen oder den Namen ihrer Gruppe zum Projektnamen hinzuzufügen. Dies hilft, die Programme zu differenzieren, wenn Sie die Studierenden bitten, sie einzureichen.

  • Da VEXcode IQ über eine automatische Speicherung verfügt, ist es nicht erforderlich, das Projekt nach dem ersten Speichern erneut zu speichern.

  • Wenn Schüler Hilfe beim Speichern benötigen, weisen Sie sie auf das Tutorialvideo „Benennen und Speichern Ihres Projekts“ hin.

Schritt 2:  Öffnen Sie ein Beispielprojekt.

  • VEXcode IQ  enthält viele verschiedene Beispielprojekte. Eines davon werden Sie in dieser Erkundung verwenden. Hilfe und Tipps zur Verwendung von Beispielprojekten finden Sie im Tutorial „Beispiele und Vorlagen verwenden“.

 

Öffnen Sie dann das Beispielprojekt „Objekte erkennen“.

Der Programmierer sollte die folgenden Schritte ausführen:

  • Öffnen Sie das Menü Datei.

  • Wählen Sie Öffnen Sie Beispiele.

  • Verwenden Sie die Filterleiste oben in der Anwendung und wählen Sie „Erkennung“.

  • Wählen Sie das Beispielprojekt Detecting Objects aus und öffnen Sie es.

  • Speichern Ihr Projekt unter „Objekte erkennen“.

  • Stellen Sie sicher, dass der Projektname Detecting Objects jetzt im Fenster in der Mitte der Symbolleiste angezeigt wird.

  • Weitere Hilfe finden Sie im Tutorialvideo „Beispielprojekte und Vorlagen verwenden“.

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

Die drei farbigen Objekte müssen keine Würfel sein, sie können jedes relativ kleine grüne, rote und blaue Objekt sein.

Schritt 3: Konfigurieren und Verwenden des Vision-Sensors

  • Sehen Sie sich zunächst das Tutorial-Video „Konfigurieren des Vision-Sensors“ an.

  • Als nächstes konfigurieren Sie den Vision Sensor für drei farbige Objekte: Rot, Grün und Blau.

  • Bitten Sie den Programmierer, das zuvor gespeicherte Beispielprojekt „Objekte erkennen“ zu öffnen.

  • Was macht dieses Projekt eigentlich? Sagen Sie voraus, was der Autopilot tun wird, und lassen Sie den Rekorder die Vorhersagen in Ihrem technischen Notizbuch aufschreiben.

  • Lassen Sie den Treiber herunterladen und führen Sie das Projekt aus. Lassen Sie den Baumeister verschiedenfarbige Objekte vor dem Vision Sensor platzieren und das Verhalten des Roboters beobachten. Lassen Sie den Rekorder in Ihrem technischen Notizbuch aufzeichnen, wie unterschiedlich oder richtig Ihre Vorhersage im Vergleich zu dem war, was Sie tatsächlich im Projekt beobachtet haben.

    Weitere Hilfe finden Sie im Tutorialvideo zum Herunterladen und Ausführen eines Projekts.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Antworten

Ermöglichen Sie eine Unterrichtsdiskussion, damit die Schüler in ihrem technischen Notizbuch mitteilen, was sie von diesem Projekt erwartet haben, und darüber nachdenken, wie der Vision-Sensor konfiguriert werden soll.
Fördern Sie die Diskussion, indem Sie die folgenden Fragen stellen:

  • Was sind die Schritte zur Konfiguration des Vision Sensors?

  • Was macht der Block „Objekt vorhanden“?

  • Was macht der if/then/else-Block?

  • Was würde mit der Art und Weise passieren, wie der Vision Sensor Objekte erkennt, wenn wir den Raum wechseln?

Antworten variieren:

  • Die Studierenden sollten beachten, dass der Objektname festgelegt werden muss. Das Objekt sollte im Rahmen des Vision Sensors platziert und mit der „Freeze“-Taste angehalten werden. Anschließend wird die Farbe ausgewählt und über die Schaltfläche „Setzen“ konfiguriert. Die Schüler sollten die in dieses Artikels aufgeführten Schritte sowie die im Tutorialvideo „Konfigurieren des Vision-Sensors“ aufgeführten Schritte skizzieren.

  • Der Objekt vorhanden-Block meldet, wenn der Vision Sensor ein konfiguriertes Objekt erkennt. Weitere Informationen zur Verwendung dieses Blocks finden Sie in den Hilfe Informationen.

  • Der if-then-else-Block führt die Blöcke innerhalb des ersten oder zweiten Teils des if then else basierend auf dem gemeldeten booleschen Wert aus. Weitere Informationen zur Verwendung dieses Blocks finden Sie in den Hilfeinformationen.

  • Wenn der Vision Sensor aufgefordert würde, Objekte in einer anderen Umgebung zu erkennen, könnte sich die Beleuchtung ändern und die Farben der Objekte könnten anders aussehen. Dies kann es für den Vision Sensor schwierig machen, Objekte zu erkennen.

Symbol „Erweitern Sie Ihr Lernen“. Erweitern Sie Ihr Lernen - Konfigurieren Sie weitere Objekte

Wählen Sie zwei andere farbige Objekte zum Konfigurieren aus, möglicherweise Weiß, Lila, Gelb usw.

Gelb konfigurieren

Wenn die Schüler Hilfe bei der Konfigurationbenötigen, verweisen Sie sie auf die Hilfe Informationen oder das Tutorial.

Schritt 4:  Abstimmung des Vision-Sensors

Oftmals ist ein Objekt so konfiguriert, dass es vom Vision Sensor in einer bestimmten Umgebung, beispielsweise in einem Klassenzimmer, erkannt wird. Wenn der Vision Sensor dann in eine andere Umgebung gebracht wird, beispielsweise in eine Wettkampfumgebung, kann es sein, dass das Objekt vom Vision Sensor nicht erkannt wird. Dies ist häufig auf eine Änderung der Beleuchtung zurückzuführen, nachdem der Vision Sensor bereits konfiguriert wurde. Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie möglicherweise Ihren Vision-Sensor optimieren.

  • Sehen Sie sich zunächst das Tutorial-Video „Tuning the Vision Sensor“ an.

  • Als nächstes Stimmen Sie den Vision Sensor auf die drei farbigen Objekte ab: Rot, Grün und Blau.

  • Bitten Sie den Programmierer, das zuvor gespeicherte Beispielprojekt „Objekte erkennen“ zu öffnen.

  • Wie wirkt sich die Abstimmung des Vision-Sensors darauf aus, wie gut er Objekte erkennen kann? Lassen Sie den Baumeister den Autopiloten in einen anderen Teil des Raums mit mehr oder weniger Licht bringen.

  • Lassen Sie den Treiber herunterladen und führen Sie das Projekt aus. Lassen Sie den Baumeister verschiedenfarbige Objekte vor dem Vision Sensor platzieren und das Verhalten des Roboters beobachten. Halten Sie den Rekorder in Ihrem technischen Notizbuch bereit, um zu dokumentieren, wie gut der Vision Sensor Objekte erkennt. Muss der Vision-Sensor nach einem Standortwechsel angepasst werden?

    Weitere Hilfe finden Sie im Tutorialvideo zum Herunterladen und Ausführen eines Projekts.

  • Stimmen Sie den Vision-Sensor nach Bedarf ab. Testen Sie den Vision-Sensor nach der Abstimmung, um festzustellen, ob er Objekte besser erkennen kann, und nehmen Sie bei Bedarf Anpassungen vor.

Symbol „Diskussion motivieren“. Diskussion motivieren - Über die Aktivität nachdenken

F: Hat der Vision Sensor Objekte wie erwartet erkannt?
A: Die Antworten können unterschiedlich sein; Das Ziel dieser Frage besteht jedoch darin, das kognitive Denken zu fördern. Schüler sollten beachten, dass sich die Fähigkeit des Vision Sensors, Objekte zu erkennen, je nach Umgebung und Licht ändern kann.

F: Warum ist es wichtig, den Vision Sensor nach Bedarf einstellen zu können?
A: Auch wenn die Antworten variieren können, sollte eine allgemeine Antwort lauten: Wenn ein Roboter einen Vision-Sensor verwendet und zu einem Wettbewerb mitgenommen oder sogar in einem Spiel oder einer Herausforderung eingesetzt wird, hängt die Leistung des Roboters von der Genauigkeit ab der Vision-Sensor. Die Abstimmung ist wichtig für die Genauigkeit.

Symbol „Erweitern Sie Ihr Lernen“. Erweitern Sie Ihr Lernen um bis mehrere Objekte

Bitten Sie die Schüler, das Projekt „Objekte erkennen“ auszuführen und mehr als eines der konfigurierten Objekte vor dem Vision Sensor zu platzieren. Was geschieht? Bitten Sie sie, ihre Erkenntnisse in ihrem technischen Notizbuch zu dokumentieren.
Bitten Sie die Schüler nun, ein konfiguriertes Objekt und ein unbekanntes oder nicht konfiguriertes Objekt vor dem Vision Sensor zu platzieren. Was geschieht? Bitten Sie sie, ihre Erkenntnisse in ihrem technischen Notizbuch zu dokumentieren.

Fragen Sie die Schüler vor dem Test, was passieren würde, wenn sie drei konfigurierte Objekte vor dem Vision Sensor platzieren würden. Bitten Sie die Schüler, ihre Vorhersagen aufzuschreiben, bevor sie sie testen. Bitten Sie sie, ihre Beobachtungen nach dem Test aufzuzeichnen.

Erkennen von zwei Objekten

Regen Sie eine Diskussion darüber an, was die Schüler vorhergesagt und beobachtet haben.

Fördern Sie die Diskussion, indem Sie Folgendes fragen:

  • Was waren die Unterschiede zwischen einem, zwei und drei Objekten?

  • Würden Sie das Projekt in irgendeiner Weise anpassen, um mehrere Objekte zu erkennen?