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Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Aktivitätsübersicht

  • Diese Erkundung führt die Schüler in die grundlegende Programmierung des Klauenmotors des V5 Clawbot ein.

  • Durch das Erlernen der Programmierung des Klauenmotors können die Schüler richtig steuern, wie der V5 Clawbot Objekte in seiner Umgebung greift. Weitere Informationen zu den verwendeten Blöcken finden Sie in den Hilfeinformationen.

Der V5 Clawbot ist bereit zum Greifen!

Diese Erkundung wird Ihnen den Einstieg in die Erstellung einiger cooler Projekte ermöglichen, bei denen Sie die Klaue des V5 Clawbot zum Greifen von Objekten verwenden.

  • Zu den VEXcode V5, die bei dieser Untersuchung verwendet werden, gehören:

Drehen zum Lesen des Blocks, Drehen des Klauenmotors um 90 Grad geöffnet.

  • Um weitere Informationen über den Block zu erhalten, öffnen Sie die Hilfe und wählen Sie dann den Block [Drehen für] aus.

VEXcode V5 zeigt links den Spin-for-Block im Arbeitsbereich und rechts die geöffnete Hilfe. In der Hilfe steht, dass der Block „Spin for“ einen V5 Smart Motor über eine bestimmte Distanz dreht, und es gibt Informationen zur Verwendung des Blocks in einem Projekt.

  • Stellen Sie sicher, dass Sie über die erforderliche Hardware, Ihr technisches Notizbuch und VEXcode V5 verfügen und bereit sind.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

Wenn die Studierenden VEXcode V5 zum ersten Mal verwenden, können sie während der Erkundung jederzeit auf die Tutorials zurückgreifen. Die Tutorials befinden sich in der Symbolleiste.

Anleitungen

Benötigte Materialien:
Menge Benötigte Materialien
1

VEX V5 Classroom Starter Kit  (mit aktueller Firmware)
1

VEXcode V5
1

Technisches Notizbuch
1

Beispielprojektvorlage für Clawbot (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro)
1

Aluminiumdose

Schritt 1: Vorbereitung der Erkundung

Haben Sie alle diese Gegenstände bereit, bevor Sie mit der Aktivität beginnen? Überprüfen Sie jedes der folgenden Elemente:

  • Sind die Motoren an die richtigen Anschlüsse angeschlossen?

  • Sind die Smart Cables  bei allen Motoren vollständig eingesteckt?

  • Ist das Gehirn eingeschaltet?

  • Ist der Akku geladen?

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

Machen Sie den Schülern jeden Schritt zur Fehlerbehebung exemplarisch vor.

Schritt 2: Ein neues Projekt starten

Wählen Sie das richtige Vorlagenprojekt aus, bevor Sie mit Ihrem Projekt beginnen. Das Beispielprojekt der Vorlage „Clawbot (Antriebsstrang 2 Motoren, kein Gyro)“ enthält die Motorkonfiguration des Clawbot. Wenn die Vorlage nicht verwendet wird, führt Ihr Roboter das Projekt nicht korrekt aus.

VEXcode V5-Symbolleiste mit geöffnetem Menü „Datei“ und „Geöffnete Beispiele“ in einem roten Feld hervorgehoben. „Beispiele öffnen“ ist der vierte Menüpunkt unter „Neues Blockprojekt“, „Neues Textprojekt“ und „Öffnen“.

Führen Sie die folgenden Schritte aus:

  • Öffnen Sie das Menü Datei.
  • Auswählen Öffnen Beispiele.

Auf dem Symbol steht unten „Clawbot (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro)“ und oben wird ein graues Robotersymbol angezeigt, das angibt, welches Vorlagenprojekt geöffnet werden soll.

  • Wählen und öffnen Sie das Beispielprojekt der Vorlage „Clawbot (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro)“.
  • Da wir die Steuerung der Klaue programmieren werden, benennen Sie Ihr Projekt ClawControlum.
  • Speichern Sie Ihr Projekt.
  • Überprüfen Sie, ob der Projektname ClawControl jetzt im Fenster in der Mitte der Symbolleiste angezeigt wird.

Im Dialogfeld „Projektname“ in der VEXcode V5-Symbolleiste steht „Claw Control“. Steckplatz 1 ist ausgewählt und in der Symbolleiste wird rechts „Gespeichert“ angezeigt.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

  • Da es sich hierbei um eine Aktivität für Anfänger im Programmieren handelt, sollte der Lehrer die Schritte vorführen und die Schüler anschließend bitten, dieselben Aktionen auszuführen. Der Lehrer sollte die Schüler dann überwachen, um sicherzustellen, dass sie die Schritte richtig ausführen.

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

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Beispielprojekt „Clawbot (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro) ausgewählt haben.

    Sie können die Schüler darauf hinweisen, dass auf der Seite Beispiele mehrere Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung stehen. Wenn sie andere Roboter bauen und verwenden, haben sie die Möglichkeit, unterschiedliche Vorlagen zu verwenden.

  • Sie können die Studierenden bitten, dem Projektnamen ihre Initialen oder den Namen ihrer Gruppe hinzuzufügen. Dies trägt zur Differenzierung der Projekte bei, wenn Sie die Studierenden auffordern, diese einzureichen.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Stoppen und diskutieren

Dies ist ein guter Punkt, um eine Pause einzulegen und die Studentengruppen die gerade abgeschlossenen Schritte zum Starten eines neuen Projekts in VEXcode V5 noch einmal durchgehen zu lassen.

Schritt 3:  Programmieren Sie die V5-Klaue zum Öffnen

Wir beginnen jetzt mit der Programmierung des Öffnens der Klaue!

Das VEXcode V5-Projekt beginnt mit einem „Beim Start“-Block, an den zwei Blöcke angehängt sind. Von oben nach unten lautet der Inhalt der Blöcke: „Setze das Timeout des Greifermotors auf 2 Sekunden; drehe den Greifermotor 60 Grad weit auf.“

  • Fügen Sie die Blöcke set motor timeout und [Spin for] zum Block {When started} hinzu und stellen Sie ihre Parameter wie oben gezeigt ein.
  • Beachten Sie, dass der Block set motor timeout zuerst im Stapel erscheint. Es legt fest, wie lange der Klauenmotor laufen kann und stoppt ihn nach dieser Zeit.
    • Der Block Motor-Timeout einstellen ist in diesem Projekt auf 2 Sekunden eingestellt. Selbst wenn sich der Motor nicht um volle 60 Grad bewegt, stoppt das Projekt den Klauenmotor nach Ablauf von 2 Sekunden.

VEXcode V5-Symbolleiste mit Tutorials, hervorgehoben in einem roten Feld. Die Symbolleiste zeigt von links nach rechts das V5-Logo, ein Globussymbol, Dateien und Tutorials. Rechts neben den Tutorials befinden sich zusätzliche Symbole und Funktionen.

  • Sehen Sie sich das Tutorial „Öffnen der Klaue“ in VEXcode V5  an, wenn Sie eine Demonstration wünschen.

Slot-Auswahl in der VEXcode V5-Symbolleiste, wobei Slot 1 ausgewählt und mit einem roten Kästchen hervorgehoben ist.

  • Klicken Sie auf das Symbol Slot . Sie können Ihr Projekt in einen der verfügbaren Slots im Robot Brain herunterladen. Klicken Sie auf Steckplatz 1.

Das Gehirnsymbol wird in der VEXcode V5-Symbolleiste grün angezeigt, rechts neben einem deaktivierten Controller-Symbol und rechts neben dem Download-Symbol. Das Gehirnsymbol wird durch ein rotes Kästchen hervorgehoben.

  • Verbinden Sie den Roboter mit Ihrem Computer oder Tablet. Das Brain-Symbol in der Symbolleiste wird grün , nachdem eine erfolgreiche Verbindung hergestellt wurde.

Die Schaltfläche „Herunterladen“ in der VEXcode V5-Symbolleiste ist durch ein rotes Kästchen hervorgehoben. Das Download-Symbol befindet sich rechts neben einem grünen Gehirnsymbol und links neben der Schaltfläche „Ausführen“.

  • Klicken Sie auf die Schaltfläche Download in der Symbolleiste, um das Drive-Projekt auf Robot Brain herunterzuladen.

Auf dem Startbildschirm von V5 Brain wird das Arm Control-Projekt in Steckplatz eins in der unteren linken Ecke angezeigt. In der Symbolreihe darüber stehen „Laufwerk“, „Geräte“, „Einstellungen“ und ein VEX-Ordner.

  • Überprüfen Sie, ob das ClawControl-Projekt im ausgewählten Steckplatz in das Gehirn heruntergeladen wurde.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Option zum Modellieren zuerst

Führen Sie das Projekt vor der Klasse vor, bevor Sie es alle Schüler gleichzeitig ausprobieren lassen. Versammeln Sie die Schüler an einem Ort und positionieren Sie den Clawbot so, dass seine Klaue von allen gesehen werden kann. Wenn Sie die Vorführung mehr als einmal durchführen möchten, können Sie die Klaue zwischen den Durchläufen vorsichtig schließen.
Sagen Sie den Schülern, dass sie jetzt an der Reihe sind, ihre Projekte vorzuführen.

  • Führen Sie das Projekt auf dem Clawbot aus, indem Sie sicherstellen, dass das Projekt ausgewählt ist, und dann die Schaltfläche „Ausführen“ drücken. Herzlichen Glückwunsch zur Erstellung Ihres ersten Projekts zum Bewegen der Klaue!

Schritt 4: Versuchen Sie Folgendes: Schließen Sie die V5-Klaue

Nachdem Sie die Klaue zum Öffnen programmiert haben, programmieren Sie sie nun zum Schließen.

Nahaufnahme einer geschlossenen V5-Klaue von oben.

Das Bild zeigt eine Nahaufnahme der Klaue am Clawbot. Die Klaue besteht aus roten und schwarzen Kunststoffkomponenten und wird durch Metallbolzen gesichert. Die Klaue verfügt über zwei parallele Arme mit roten Gummibändern, die für Spannung sorgen, sodass die Klaue geöffnet und geschlossen werden kann. Über der Klaue befindet sich ein VEX-Motor, erkennbar am rot auf ein schwarzes Gehäuse gedruckten VEX-Logo, der den Mechanismus antreibt und das Greifen oder Loslassen von Objekten ermöglicht. Die Zahnräder innerhalb der Struktur sind sichtbar und zeigen die mechanische Funktion der KlaueNachdem Sie die Klaue nun öffnen können, möchten Sie sie sicherlich auch schließen.

  • Kehren Sie zu Ihrem ClawControl-Projekt zurück und fügen Sie einen [Drehen für] -Block hinzu, um den Klauenmotor um 30 Grad geschlossen drehen zu lassen. Die Klaue sollte sich zur Hälfte schließen, da sie sich um 60 Grad geöffnet hat.
  • Testen Sie, ob in Ihrem überarbeiteten Projekt die Klaue 60 Grad geöffnet und dann 30 Grad geschlossen ist, indem Sie Ihr ClawControl-Projekt herunterladen und ausführen .

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Lösung

Bisher betrug die Klauenöffnung 60 Grad. In diesem Projekt war ein Block zum Festlegen einer Motor-Timeout-Zeit enthalten, da es wichtig ist, beim Einschalten eines Manipulators, dessen Bewegung auf irgendeine Weise eingeschränkt sein könnte, eine Timeout-Zeit festzulegen. Durch das Festlegen eines Timeouts wird unnötiger Verschleiß eines Motors verhindert.

Im Folgenden finden Sie die Lösung für diesen Schritt:

Das VEXcode V5-Projekt beginnt mit einem „Beim Start“-Block, an den drei Blöcke angehängt sind. In der Reihenfolge von oben nach unten lauten die Blöcke: „Timeout des Greifermotors auf 2 Sekunden einstellen“, „Greifermotor 60 Grad aufdrehen“, „Greifermotor 30 Grad zudrehen“.

Schritt 5:  Versuchen Sie Folgendes: Mehrere Bewegungen in einer Sequenz ausführen

Nahaufnahme einer geöffneten V5-Klaue von oben. In der Mitte der Klaue befinden sich nach innen und außen zeigende Pfeile, die die Öffnungs- und Schließbewegung der Klaue anzeigen.

Nahaufnahme der geöffneten Klaue des Clawbot. Pfeile unterhalb der Klaue zeigen die Bewegungsrichtung an und suggerieren, dass sich die Klaue sowohl nach innen (zum Schließen) als auch nach außen (zum Öffnen) bewegen lässt. Die Struktur ist mit Metallbolzen befestigt und der Motor ist am VEX-Logo auf seinem Gehäuse erkennbar.Nicht alles, was Sie mit der Klaue aufheben, hat die gleiche Größe. Versuchen Sie, die Klaue entlang des Bewegungsbereichs in verschiedene Positionen zu öffnen.

  • Drehen Sie den Motor, um:
    • Offen für 70 Grad
    • Schließen für 20 Grad
    • Offen für 10 Grad
    • Schließen für 30 Grad
    • Schließen für 25 Grad
  • Denken Sie daran, mit dem Block [Motor-Timeout festlegen] ein Timeout von 2 Sekunden einzustellen.
  • Wenn der Klauenmotor bei 0 Grad startet, wie viele Grad ist der Klauenmotor am Ende des Projekts geöffnet?

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Lösung

Die Lösung für diesen Schritt wird unten dargestellt.
Der Klauenmotor ist am Ende des Projekts immer noch bei 5 Grad geöffnet: 70 – 20 = 50 –> 50 + 10 = 60 –> 60 – 30 = 30 –> 30 – 25 = 5 Grad.

VEXcode V5-Projekt mit einem „Beim Start“-Block und sechs angehängten Bewegungsblöcken. In der Reihenfolge von oben nach unten lauten die Blöcke: Timeout des Klauenmotors auf 2 Sekunden einstellen; Klauenmotor 70 Grad aufdrehen; Klauenmotor 20 Grad zudrehen; Klauenmotor 10 Grad aufdrehen; Klauenmotor 30 Grad zudrehen; Klauenmotor 25 Grad zudrehen.

Schritt 6: Die Lock Tight Challenge abschließen

Nahaufnahme von der Seite einer V5-Klaue, die eine Dose greift.

 

Das Bild zeigt eine Nahaufnahme der Klaue, die eine silberne Aluminiumdose hält. Die Klaue besteht aus schwarzen und roten Kunststoffkomponenten mit roten Gummibändern, die um die Arme gewickelt sind und für zusätzliche Spannung und Halt sorgen. Die Klaue ist mit einem Motor verbunden, der auf der rechten Seite des Bildes zu sehen ist und die Öffnungs- und Schließbewegung antreibt. Die Klaue hält die Dose fest und demonstriert damit ihre Fähigkeit, Gegenstände sicher zu greifen. Der Mechanismus ist mit einem Metallrahmen verbunden, wahrscheinlich Teil eines größeren Robotersystems

Programmieren Sie den Clawbot so, dass er die Klaue einer leeren 12-Unzen-Aluminiumdose sicher schließt, ohne die Seiten zu zerdrücken.

  • Lassen Sie den Clawbot die Dose festhalten, während er seinen Arm um 45 Grad hebt und senkt.
  • Der Clawbot sollte dann die Dose loslassen und sich von ihr entfernen.
  • Beginnen Sie die Herausforderung mit einer geöffneten Klaue und einer leeren Dose darin.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

  • Lassen Sie die Schüler die Herausforderung mit einer geöffneten Klaue und einer leeren Dose darin beginnen.

  • Wenn die Dose zerdrückt wird oder aus der Klaue fällt, muss die Challenge nach Anpassung des Projekts neu gestartet werden.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Lösung

Hier ist eine Beispiellösung:

Das VEXcode V5-Projekt beginnt mit einem „Beim Start“-Block, an den ein „Timeout des Klauenmotors auf 2 Sekunden einstellen“-Block angehängt ist. Als nächstes folgen 4 Drehblöcke mit der Aufschrift „Klauenmotor schließen“ um 170 Grad, „Armmotor hochdrehen“ um 45 Grad, „Armmotor herunterdrehen“ um 45 Grad und „Klauenmotor öffnen“ um 150 Grad. Zuletzt gibt es einen Antriebsstrangblock mit der Aufschrift „150 mm rückwärts fahren“.

  • Das Projekt stellt das Timeout ein, schließt die Klaue um die Dose, hebt und senkt die Dose, lässt sie los und fährt dann zurück.
  • Programmierung Rubrik  (Google Doc / .docx / .pdf )
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