Der Vorteil von „Robot Math“
Robotik-Teams, die mathematische Konzepte wie Proportionalität und Maßstab effektiv nutzen, haben bei Wettbewerben normalerweise die Oberhand. Wenn diese Teams während des Wettbewerbs Allianzen mit anderen bilden, können sie schnell Änderungen vornehmen, etwa einen neuen Kurs planen oder die richtigen Motorrotationswerte für ihre autonomen Programme bestimmen. Die Kenntnis der Mathematik hinter den Änderungen kann wertvolle Zeit sparen. Die Teams nutzen diese Zeit dann, um andere physische oder programmtechnische Änderungen an ihren Robotern vorzunehmen, die ihre Gewinnchancen erhöhen können. Der Einsatz von „Robotermathematik“ wie Proportionsdenken und Skalen kann die Leistung eines Teams definitiv maximieren.
Im obigen Bild verwendet das Team die tatsächlichen Messungen des Feldes, die VEX bereitgestellt hat, um die Entfernungen zwischen verschiedenen Positionen auf dem Feld zu berechnen. Anschließend berechnen sie die kürzeste Entfernung von einem bestimmten Standort zum geplanten Ziel. Dies sind besonders wichtige Berechnungen, um den Roboter während des autonomen Programms präzise zu bewegen.
Diskussion anregen
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Mathematik skalieren
F: Warum würden Sie „Robotermathematik“ anstelle von Raten und Prüfen verwenden?
A: Raten und Prüfen nimmt zu viel Zeit in Anspruch. Und wenn Sie mithilfe der Mathematik feststellen, wie Sie Ihren Roboter oder sein Programm anpassen müssen, können Sie Änderungen an Ihren Zahlen/Werten systematisch vornehmen, statt jeden neuen Wert zu erraten und zu überprüfen.
F: Sie zeichnen das VEX V5-Wettbewerbsfeld auf Papier. Die tatsächlichen Abmessungen betragen knapp 12 x 12 Fuß, da der innere Umfang des Feldes 11,7 x 11,7 Fuß misst. Sie möchten es so verkleinern, dass 1 Fuß 10 Millimetern (mm) entspricht. Das Verhältnis Zeichnungsgröße/tatsächliche Größe beträgt 10 mm/1 Fuß. Wie groß sind die verkleinerten Zeichnungsmaße?
A: Die skalierten Maße betragen 117 mm x 117 mm.
F: Der äußere Umfang des Wettkampffeldes beträgt 11,9 x 11,9 Fuß. Wie lauten die verkleinerten Außenmaße des Spielfeldes, damit du sie in die vorhandene Innenzeichnung eintragen kannst?
A: Die Maße betragen 119 mm x 119 mm, und zwar mit dem gleichen Verfahren wie oben.
Erweitern Sie Ihr Lernen
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Skalierung eines Wettbewerbsfeldes
Erstellen Sie eine maßstabsgetreue Zeichnung des diesjährigen VEX Robotics Competition Field. Nachfolgend sehen Sie ein Beispielbild des Tower Takeover Field 2019–2020. Bilder des diesjährigen Fields sind jedoch unter diesem Link verfügbar.
Anfänger können ein Bild des Wettkampffelds wie dieses verwenden und den Maßstab anhand der tatsächlichen Maße von VEX und der Maße im Bild ermitteln.
Erfahrene Schüler können anhand der von VEX bereitgestellten Maße ihre eigenen maßstabsgetreuen Zeichnungen des diesjährigen Felds erstellen.
Fortgeschrittene Schüler können ihre eigene maßstabsgetreue Zeichnung des Felds erstellen und dann ein autonomes Programm iterieren (planen, testen und verfeinern).