Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Μάθημα 2: Βασικές Αρχές Επιστήμης Υπολογιστών

Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε για τα βασικά στοιχεία της επιστήμης των υπολογιστών, όπως: 

  • Τι είναι μια γλώσσα προγραμματισμού.
  • Τι είναι η συμπεριφορά ενός ρομπότ.
  • Πώς να τροποποιήσετε τη συμπεριφορά των ρομπότ.

Στο τέλος αυτού του μαθήματος, θα εφαρμόσετε τις δεξιότητες που μάθατε για να προσδιορίσετε τις συμπεριφορές του ρομποτικού βραχίονα 6 αξόνων, όπως αυτές που φαίνονται στο παρακάτω βίντεο, καθώς και τα μπλοκ VEXcode που αντιστοιχούν σε κάθε συμπεριφορά. Στο παρακάτω βίντεο, ο βραχίονας 6 αξόνων ξεκινά στην ασφαλή θέση και στη συνέχεια μετακινείται στην περιοχή επαφής με την πλακέτα 32. Στη συνέχεια, κινείται κατά μήκος του Πλακιδίου και σταματά στις θέσεις Πλακιδίων 36 και 36, στην κάτω δεξιά γωνία του Πλακιδίου. Ο βραχίονας 6 αξόνων κινείται στη συνέχεια προς τον Πύργο Σημάτων, σταματώντας στη θέση Πλακιδίου 24 και σταματώντας στη θέση Πλακιδίου 12, δίπλα στον Πύργο Σημάτων, ο οποίος αναβοσβήνει με πράσινο χρώμα όσο εκτελείται το έργο.

Κατανόηση γλωσσών προγραμματισμού

Μια γλώσσα προγραμματισμού είναι ένα σύνολο κανόνων στους οποίους τα σύμβολα αναπαριστούν ενέργειες. Οι γλώσσες προγραμματισμού ακολουθούν οδηγίες βήμα προς βήμα που εκτελεί ένας υπολογιστής για να εκτελεστεί ένα έργο.

Το VEXcode είναι η γλώσσα προγραμματισμού για τον βραχίονα 6 αξόνων.

Ο κωδικός VEX EXP μπλοκάρει ένα έργο που αναφέρει Όταν ξεκινήσει, μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 100 y 75 z 100 mm, μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 75 y 50 z 100 mm και τέλος μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 200 y 75 z 50 mm.

Συμπεριφορές Ρομπότ

Οι συμπεριφορέςείναι οι ενέργειες που εκτελούνται ή πρόκειται να εκτελεστούν από ένα ρομπότ. Η κίνηση πάνω και κάτω κατά μήκος ενός άξονα, το σταμάτημα και το άναμμα ή το σβήσιμο των φώτων στον Πύργο Σημάτων — όλες αυτές είναι συμπεριφορές. Οι συμπεριφορές ορίζονται από τη γλώσσα προγραμματισμού.

Για να αλλάξετε τις συμπεριφορές του βραχίονα 6 αξόνων, μπορείτε να αλλάξετε τα μπλοκ σε ένα έργο. Αυτά τα μπλοκ προγραμματισμού ονομάζονται επίσης εντολές. Επεξεργαστήκατε εντολές στο προηγούμενο μάθημα όταν αλλάξατε το χρώμα των φώτων του Πύργου Σημάτων στη δραστηριότητα.

Μπορείτε να βρείτε όλα τα μπλοκ που είναι διαθέσιμα για χρήση με τον βραχίονα 6 αξόνων και τον πύργο σημάτων στην εργαλειοθήκη στην αριστερή πλευρά του VEXcode.

Χώρος εργασίας VEXcode EXP με ένα κόκκινο πλαίσιο γύρω από τα μπλοκ στην εργαλειοθήκη στην αριστερή πλευρά.

Μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση στην πλήρη λίστα εντολών κάνοντας κύλιση στην Εργαλειοθήκη, όπως φαίνεται σε αυτό το βίντεο. Στο βίντεο κλιπ, γίνεται κύλιση στην Εργαλειοθήκη για να εμφανιστούν οι διαφορετικές εντολές που είναι διαθέσιμες για χρήση σε ένα έργο.

Για την ενημέρωσή σας

Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για οποιοδήποτε από τα μπλοκ ανοίγοντας τη Βοήθεια. Η Βοήθεια εξηγεί τι κάνει ένα μπλοκ και πώς να το χρησιμοποιήσετε σε ένα έργο. Για να ανοίξετε το παράθυρο Βοήθειας, επιλέξτε το εικονίδιο Βοήθειας και, στη συνέχεια, επιλέξτε το μπλοκ για το οποίο θέλετε να μάθετε περισσότερα, όπως φαίνεται στο παρακάτω βίντεο. Σε αυτό το βίντεο κλιπ, επιλέγεται το εικονίδιο Βοήθειας με το ερωτηματικό στην άκρη δεξιά του VEXcode και, στη συνέχεια, ανοίγει το παράθυρο Βοήθειας. Στη συνέχεια, επιλέγεται το μπλοκ Set Signal Tower στο έργο και εμφανίζονται οι πληροφορίες Βοήθειας για αυτό το μπλοκ.

Τροποποίηση Συμπεριφορών Ρομπότ

Η αλλαγή των μπλοκ ή των εντολών σε ένα έργο θα αλλάξει τη συμπεριφορά του ρομπότ. Η τροποποίηση παραμέτρων, η προσθήκη, η διαγραφή ή η τακτοποίηση μπλοκ σε ένα έργο θα τροποποιήσουν όλες τις συμπεριφορές του ρομπότ.

Αλλαγή παραμέτρων

Οι συντεταγμένες (x, y, z) στις παραμέτρους του μπλοκ Μετακίνηση στη θέση προκαλούν τη συμπεριφορά μετακίνησης προς αυτήν τη συγκεκριμένη συντεταγμένη. Η τροποποίηση των παραμέτρων στο μπλοκ αλλάζει τη συμπεριφορά του ρομπότ μετακινώντας τον βραχίονα 6 αξόνων σε διαφορετική θέση.

Για παράδειγμα, σε αυτό το έργο, η συμπεριφορά του βραχίονα 6 αξόνων είναι να μετακινηθεί στη συντεταγμένη (100, 50, 100). 

VEXcode EXP Μετακινήστε τον βραχίονα 6 αξόνων στο μπλοκ θέσης, με τις τρεις παραμέτρους εισόδου θέσης να εμφανίζονται σε κόκκινο πλαίσιο για να υποδείξουν ότι μπορούν να αλλάξουν. Οι τιμές είναι x 100 y 75 και z 100.

Η αλλαγή των παραμέτρων στο μπλοκ θα μετακινήσει τον βραχίονα 6 αξόνων στη συντεταγμένη (150, 150, 200). Αυτή είναι μια διαφορετική συμπεριφορά από την προηγούμενη εντολή, καθώς ο βραχίονας 6 αξόνων μετακινείται σε διαφορετική θέση.

VEXcode EXP Μετακινήστε τον βραχίονα 6 αξόνων στο μπλοκ θέσης, με τις τρεις παραμέτρους εισόδου θέσης να εμφανίζονται σε κόκκινο πλαίσιο. Οι τιμές έχουν αλλάξει και τώρα διαβάζονται ως x 150 y 150 και z 200.

Στο παρακάτω βίντεο, το έργο που φαίνεται στα δεξιά θα μετακινήσει τον βραχίονα 6 αξόνων στη συντεταγμένη (100, 75, 100) κατά την εκτέλεση του έργου. Ο βραχίονας 6 αξόνων ξεκινά στην ασφαλή θέση, στη συνέχεια μετακινείται σε αυτήν τη συντεταγμένη και το έργο διακόπτεται. Οι παράμετροι του μπλοκ Μετακίνηση στη θέση αλλάζουν στη συνέχεια σε (150, 150, 200). Όταν το έργο εκτελείται για δεύτερη φορά, ο βραχίονας 6 αξόνων μετακινείται στη νέα τοποθεσία.

Για την ενημέρωσή σας

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι εντολές είναι τα μπλοκ προγραμματισμού στο VEXcode EXP που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των συμπεριφορών του βραχίονα 6 αξόνων.

VEXcode EXP Μετακίνηση του βραχίονα 6 αξόνων στη θέση του, που διαβάζει μετακίνηση του βραχίονα στη θέση x 0 y 0 z 0 mm.

Οι παράμετροι είναι οι λεπτομέρειες κάθε εντολής. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν αναπτυσσόμενα μενού ή άλλα στοιχεία εισόδου. Στο μπλοκ που φαίνεται εδώ, υπάρχουν πολλές παράμετροι. Ένα για να επιλέξετε τη συσκευή με την οποία θα συνδεθείτε, ένα για κάθε συντεταγμένη άξονα και ένα για να προσδιορίσετε τις μονάδες (χιλιοστά ή ίντσες).

VEXcode EXP Μετακινήστε τον βραχίονα 6 αξόνων στο μπλοκ θέσης με κάθε πεδίο εισαγωγής επισημασμένο. Τα πεδία εισαγωγής περιλαμβάνουν τη συσκευή που θα μετακινηθεί (όπλιση), τη θέση (xy και z) και τη μονάδα μέτρησης (mm).

Αναδιάταξη μπλοκ

Τα μπλοκ σε μια στοίβα εκτελούνται από πάνω προς τα κάτω, εκτελώντας κάθε συμπεριφορά με αυτή τη σειρά.

Η αναδιάταξη των μπλοκ θα αλλάξει τη συμπεριφορά του ρομπότ, καθώς εκτελεί τις συμπεριφορές με διαφορετική σειρά. 

Σε αυτό το παράδειγμα, ο βραχίονας 6 αξόνων θα μετακινηθεί σε τρεις συντεταγμένες με συγκεκριμένη σειρά: 

  1. (100, 150, 200)
  2. (75, 50, 100)
  3. (200, 75, 50)

Τα μπλοκ VEXcode EXP προβάλλουν έργα με τα πεδία εισαγωγής θέσης επισημασμένα. Το έργο αναφέρει: Όταν ξεκινήσει, μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 100 y 150 z 200 mm, μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 75 y 50 z 100 mm και τέλος μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 200 y 75 z 50 mm.

Σύροντας τα μπλοκ για να τα αναδιατάξετε, οι εντολές τοποθετούνται στη συνέχεια σε διαφορετική σειρά. Οι συμπεριφορές του βραχίονα 6 αξόνων θα αλλάξουν, καθώς πλέον θα μετακινείται στις συντεταγμένες με αυτήν τη σειρά: 

  1. (100, 150, 200)
  2. (200, 75, 50)
  3. (75, 50, 100)

Τα μπλοκ VEXcode EXP προβάλλονται με τα πεδία εισαγωγής θέσης επισημασμένα και αναδιαταγμένα. Το έργο αναφέρει: Όταν ξεκινήσει, μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 100 y 150 z 200 mm, μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 200 y 75 z 50 mm και τέλος μετακινήστε τον βραχίονα στη θέση x 75 y 50 z 100 mm.

Στο παρακάτω βίντεο, ο βραχίονας 6 αξόνων μετακινείται στις τρεις συντεταγμένες με συγκεκριμένη σειρά κατά την εκτέλεση του έργου, όπως φαίνεται στο παραπάνω έργο. Το έργο διακόπτεται και τα μπλοκ αναδιατάσσονται, για να μετακινηθεί το τρίτο μπλοκ μεταξύ των δύο πρώτων. Όταν το έργο εκτελεστεί ξανά, η συμπεριφορά του βραχίονα 6 αξόνων αλλάζει, καθώς μετακινείται στις συντεταγμένες της νέας σειράς.

Δραστηριότητα

Τώρα που μάθατε για τις συμπεριφορές των ρομπότ και πώς οι συμπεριφορές σχετίζονται με συγκεκριμένες εντολές στο VEXcode, μπορείτε να εξασκήσετε αυτές τις δεξιότητες αναγνωρίζοντας τις διαφορετικές συμπεριφορές του βραχίονα 6 αξόνων στο παρακάτω βίντεο και προσπαθώντας να τις εξισώσετε με μπλοκ. Στο παρακάτω βίντεο, ο βραχίονας 6 αξόνων ξεκινά στην ασφαλή θέση και στη συνέχεια μετακινείται στη θέση πλακιδίων 32. Στη συνέχεια, μετακινείται κατά μήκος της κάτω σειράς τετραγώνων στο Πλακίδιο προς την κάτω δεξιά γωνία και, στη συνέχεια, μετακινείται προς τα πάνω κατά μήκος της δεξιάς σειράς τετραγώνων προς τον Πύργο Σημάτων. 

  1. Ξεκινήστε παρακολουθώντας αυτό το βίντεο του βραχίονα 6 αξόνων.
  2. Προσδιορίστε όλες τις συμπεριφορές που βλέπετε να εκτελούνται από τον βραχίονα 6 αξόνων και τον πύργο σηματοδότησης. Καταγράψτε τα στο σημειωματάριο μηχανικής σας. 
  3. Συγκρίνετε τη λίστα συμπεριφορών σας με τα μέλη της ομάδας σας. Ποιες συμπεριφορές έχετε που είναι παρόμοιες ή διαφορετικές μεταξύ τους;
  4. Συγκρίνετε τη λίστα συμπεριφορών σας με μπλοκ στο VEXcode. Ποια εμπόδια συνοδεύουν κάθε συμπεριφορά που εντοπίσατε; Καταγράψτε τα αυτά στο μηχανολογικό σας σημειωματάριο.

Ελέγξτε την κατανόησή σας

Πριν ξεκινήσετε το επόμενο μάθημα, βεβαιωθείτε ότι κατανοείτε τις έννοιες σε αυτό το μάθημα απαντώντας στις ερωτήσεις του παρακάτω εγγράφου στο σημειωματάριό σας μηχανικής. 

Ερωτήσεις ελέγχου κατανόησής σας > (Έγγραφο Google / .docx / .pdf)

Επιλέξτε Επόμενο > για να μάθετε πώς να προγραμματίσετε τον βραχίονα 6 αξόνων ώστε να κινείται κατά μήκος του άξονα x.

< Πίσω Επιστροφή στις Μονάδες Επόμενο >