Fernsteuerung des Roboters
Meistens verwenden wir Fernbedienungen, um mit unseren Fernsehern zu interagieren. Wir drücken Tasten, die das Fernsehbild zu einem Kanal oder Informations-/Zugriffsbildschirm machen, den wir wollen. Technisch gesehen ist die Fernbedienung Ihres Fernsehers eine Benutzeroberfläche. Es ist jedoch eine viel weniger anspruchsvolle Benutzeroberfläche als die, die Ihr Smartphone verwendet. Da es weniger anspruchsvoll ist, sind es in der Regel Elektroingenieure, nicht UI-Ingenieure, die Fernsehfernbedienungen entwerfen. Aufgrund ihrer Ausbildung betrachten Elektroingenieure das Problem, einer Fernbedienung neue Funktionen hinzuzufügen, als Schaltungsproblem: wie man eine neue Taste hinzufügt, um eine neue Funktion auf Ihrem Fernseher zu steuern. Sie berücksichtigen nicht die Benutzerfreundlichkeit der neuen Schaltfläche in Bezug auf die anderen Schaltflächen.
Die Programmierung Ihres V5-Controllers ist viel ausgefeilter. Während der fahrerkontrollierten Spiele eines Wettbewerbs möchten Sie, dass Ihr Fahrer/Team so viele Vorteile wie möglich hat. So können Sie die Tasten und Joysticks so programmieren, dass sie mehr als ein einfaches Verhalten ausführen. Und Sie können sie so programmieren, dass sie komplexe Verhaltensweisen ausführen, wenn Tasten/Joysticks in Kombination verwendet werden - ähnlich wie einige Gaming-Controller funktionieren. Als Programmierer Ihres Controllers überlegen Sie - wie ein UI-Ingenieur -, welche Tasten Sie in Kombination verwenden sollten, indem Sie herausfinden, wie Ihre Finger und Hände platziert werden müssen, um alle beteiligten Tasten zu erreichen. Sie möchten nicht, dass die Fahrerin, die Ihren Roboter steuert, Krämpfe in ihren Händen hat.
Bei der Programmierung Ihres V5-Controllers wird wiederholt überprüft, welche Taste(n) gedrückt wird/werden, damit der Roboter das/die entsprechende (n) Verhalten(e) ausführen kann. Bedenken Sie, dass es sehr viele verschachtelte bedingte Anweisungen innerhalb des Projekts des Controllers geben kann, wenn Kombinationen von Drücken verwendet werden, wie das folgende Beispiel: Wenn die A-Taste gedrückt wird und die B-Taste gedrückt wird, führen Sie dieses Verhalten aus. Wenn die A-Taste gedrückt wird, die B-Taste gedrückt wird und der linke Joystick nach unten gedrückt wird, führen Sie dieses Verhalten aus. Andernfalls (nur A wird gedrückt), machen Sie dieses Verhalten. Überlegen Sie, wie viele weitere Kombinationen von Bedingungszeichen erforderlich sind, um alle anderen Schaltflächen und deren Kombinationen zu berücksichtigen, die auf dem Controller verfügbar sind.
Wenn Sie komplexere Verhaltensweisen in die Funktionsweise des Controllers programmieren, kommt das Projekt natürlich der Autonomie des Roboters näher. Ein Wettbewerbsteam muss also herausfinden, welche Verhaltensweisen am besten als komplexe Sequenzen in seine Controller programmiert werden und welche Verhaltensweisen am besten in mehrere Teile zerlegt werden, damit der Controller dem Fahrer (Benutzer) mehr Kontrolle über die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Verhaltens gibt.
Motivationsdiskussion
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VEX Robotics Wettbewerbe
Jedes Jahr fordert VEX seine Benutzer mit einem neuen Spiel heraus. Teams treten in Spielen an, die aus einem fünfzehn (15) Sekunden langen autonomen Zeitraum (kein Controller) bestehen, gefolgt von einem einminütigen und fünfundvierzig Sekunden langen (1:45) fahrergesteuerten Zeitraum (Controller). Einige Schüler haben möglicherweise schon einmal an Robotik-Wettbewerben teilgenommen, entweder als Teil eines Vereins oder eines Teams. Die folgenden Fragen bitten die Schüler, ihre Erfahrungen und/oder Interessen an Wettbewerben mitzuteilen.
F: Hat jemand hier oder jemand, den Sie kennen, an einem Robotik-Wettbewerb teilgenommen?
A: Ermutigen Sie die Schüler, die sich beworben haben, ihre Erfahrungen zu teilen. Führe weitere Fragen wie „Welchen Roboter hast du verwendet?“ und/oder „Was war dein Lieblingsteil der Entdeckung?“ durch.
F: Ist jemand daran interessiert, mehr über den diesjährigen VEX-Wettbewerb/das diesjährige VEX-Spiel ZU erfahren?
A: Wenn die Schüler mit Ja antworten, können Sie sie auf die Website des VEX-Wettbewerbs verweisen und das Video der diesjährigen Herausforderung zeigen.
Erweitern Sie Ihr Lernen
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Programmieren des Controllers
Wie oben erläutert, kann die Steuerung so programmiert sein, dass eine Taste oder eine Kombination von Tasten eine komplexe Abfolge von Verhaltensweisen einleiten kann. Diese komplexe Abfolge muss keine einfache Abfolge von Bewegungen sein, sondern kann auch Konditionale enthalten, indem anhand von Sensordaten ermittelt wird, welche komplexe Verhaltensabfolge in der Situation angemessen ist.
Fordern Sie die Schüler auf, ihre Steuerungen so zu programmieren, dass das Drücken von ein oder zwei Tasten den Roboter dazu bringt, eine komplexe Aufgabe auszuführen. Hier sind einige mögliche Beispiele:
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Der Roboter ruft einen Ball oder ein Spielelement einer bestimmten Farbe ab.
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Der Roboter nimmt ein Spielelement auf und startet es in Richtung eines bestimmten Ziels.
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Der Roboter richtet sich neu aus, indem er sich bündig gegen eine Wand stützt, bevor er fortfährt.