Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Χρήση του αισθητήρα όρασης

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού - Ο Σκοπός αυτής της Δραστηριότητας

Η αποτελεσματική χρήση του Αισθητήρα Όρασης απαιτεί από τους μαθητές να είναι σε θέση να τον διαμορφώσουν και να τον συντονίσουν ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται. Στην ακόλουθη δραστηριότητα, οι μαθητές θα μάθουν πώς να κάνουν και τα δύο.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον προγραμματισμό του Αισθητήρα Όρασης με μπλοκ ανίχνευσης, επισκεφθείτε τις πληροφορίες βοήθειας  στο VEXcode IQ.

Ακολουθεί μια περίληψη των όσων θα κάνουν οι μαθητές σας σε αυτή τη δραστηριότητα:

  1. Ανοίξτε το παράδειγμα έργου "Ανίχνευση αντικειμένων".

  2. Παρακολουθήστε το εκπαιδευτικό βίντεο Ρύθμιση παραμέτρων του αισθητήρα όρασης .

  3. Διαμορφώστε τον αισθητήρα όρασης.

  4. Εκτελέστε το παράδειγμα έργου "Ανίχνευση αντικειμένων".

  5. Συζητήστε και αναστοχαστείτε.

  6. Παρακολουθήστε το εκπαιδευτικό βίντεο Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης .

  7. Ρυθμίστε τον αισθητήρα όρασης.

Για βοήθεια με την οργάνωση των μαθητών για αυτήν τη δραστηριότητα, κάντε κλικ εδώ.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

Αν αυτή είναι η πρώτη φορά που ο μαθητής χρησιμοποιεί το VEXcode IQ, μπορεί επίσης να δει τα Tutorials στη γραμμή εργαλείων για να μάθει άλλες βασικές δεξιότητες.

Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με το εικονίδιο Εκπαιδευτικών σειρών να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

Ο Κατασκευαστής σε κάθε ομάδα θα πρέπει να προμηθευτεί τον απαιτούμενο εξοπλισμό. Ο Καταγραφέας θα πρέπει να πάρει το σημειωματάριο μηχανικής της ομάδας. Ο προγραμματιστής θα πρέπει να ανοίξει το VEXcode IQ.

Απαιτούμενα υλικά:
Ποσότητα Απαιτούμενα υλικά
1

VEX IQ Super Kit
1

VEXcode IQ
1

Σημειωματάριο Μηχανικής
1

Ρύθμιση παραμέτρων του αισθητήρα όρασης (Εκπαιδευτικό βίντεο)
1

Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης (Εκπαιδευτικό βίντεο)
1

Παράδειγμα έργου ανίχνευσης αντικειμένων

Αυτή η δραστηριότητα θα σας δώσει τα εργαλεία για να χρησιμοποιήσετε τον Αισθητήρα Όρασης.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις πληροφορίες βοήθειας που υπάρχουν στο VEXcode IQ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα μπλοκ. Για οδηγίες σχετικά με τη χρήση της λειτουργίας Βοήθεια , ανατρέξτε στο εκπαιδευτικό βοήθημα Χρήση Βοήθειας.

Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με το εικονίδιο Εκπαιδευτικών σειρών να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

Δώστε στους μαθητές ένα μοντέλο για κάθε βήμα αντιμετώπισης προβλημάτων. Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι κάθε ομάδα έχει κάποιον στο ρόλο του κατασκευαστή. Αυτό το άτομο θα πρέπει να ελέγχει αυτά τα στοιχεία καθ’ όλη τη διάρκεια της δραστηριότητας.

Βήμα 1:  Προετοιμασία για τη δραστηριότητα

Πριν ξεκινήσετε τη δραστηριότητα, έχετε έτοιμα όλα αυτά τα αντικείμενα; Ο κατασκευαστής θα πρέπει να ελέγξει καθένα από τα ακόλουθα:

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

  • Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το Άνοιγμα Παραδειγμάτων από το μενού Αρχείο.

  • Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το Ανίχνευση αντικειμένων Παράδειγμα έργου. Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν αρκετές επιλογές στη σελίδα Open Examples . Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι μπορούν να ανατρέξουν στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων ανά πάσα στιγμή.

  • Μπορείτε να ζητήσετε από τους μαθητές να προσθέσουν τα αρχικά τους ή το όνομα της ομάδας τους στο όνομα του έργου. Αυτό θα βοηθήσει στη διαφοροποίηση των προγραμμάτων αν ζητήσετε από τους μαθητές να τα υποβάλουν.

  • Δεδομένου ότι το VEXcode IQ διαθέτει αυτόματη αποθήκευση, δεν χρειάζεται να αποθηκεύσετε ξανά το έργο μετά την πρώτη του αποθήκευση.

  • Αν οι μαθητές χρειάζονται βοήθεια με την αποθήκευση, κατευθύνετέ τους στο εκπαιδευτικό βίντεο με τίτλο Ονομασία και αποθήκευση του έργου σας.

Βήμα 2:  Ανοίξτε ένα παράδειγμα έργου.

  • Το VEXcode IQ  περιέχει πολλά διαφορετικά παραδείγματα έργων. Θα χρησιμοποιήσετε ένα από αυτά σε αυτήν την εξερεύνηση. Για βοήθεια και συμβουλές σχετικά με τη χρήση παραδειγματικών έργων, ανατρέξτε στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων.

    Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με το εικονίδιο Εκπαιδευτικών σειρών να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

Στη συνέχεια, ανοίξτε το παράδειγμα έργου Εντοπισμός αντικειμένων.

Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με ανοιχτό το μενού Αρχείο και επιλεγμένο το Άνοιγμα Παραδειγμάτων με κόκκινο πλαίσιο. Τα «Άνοιγμα Παραδειγμάτων» είναι το τέταρτο στοιχείο στο μενού.

Ο Προγραμματιστής θα πρέπει να ολοκληρώσει τα ακόλουθα βήματα:

  • Ανοίξτε το μενού Αρχείο.
  • Επιλογή Άνοιγμα Παραδείγματα.

  • Χρησιμοποιήστε τη γραμμή φίλτρου στο επάνω μέρος της εφαρμογής και επιλέξτε "Αισθητήρας".

    Παράδειγμα παραθύρου επιλογής έργου με το φίλτρο ανίχνευσης στο επάνω μέρος επισημασμένο με ένα κόκκινο πλαίσιο και τα εικονίδια έργου ανίχνευσης που εμφανίζονται παρακάτω.

  • Επιλέξτε και ανοίξτε το παράδειγμα έργου Ανίχνευση αντικειμένων .

    Το εικονίδιο του παραδείγματος έργου αναφέρει την ένδειξη Ανίχνευση αντικειμένων στο κάτω μέρος και εμφανίζει ένα εικονίδιο ρομπότ με έναν αισθητήρα στα αριστερά και ένα σκίτσο που υποδεικνύει την ανίχνευση στα δεξιά.

  • Αποθήκευση του έργου σας ως Ανίχνευση αντικειμένων.

    Παράθυρο διαλόγου ονόματος έργου στη Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ. Επιλέγεται η υποδοχή 1 και το όνομα του έργου είναι "Ανίχνευση αντικειμένων".

  • Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το όνομα του έργου Εντοπισμός αντικειμένων βρίσκεται τώρα στο παράθυρο στο κέντρο της γραμμής εργαλείων.

  • Για επιπλέον βοήθεια, δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο με τίτλο Χρήση παραδειγμάτων έργων και προτύπων.

    Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με το εικονίδιο Εκπαιδευτικών σειρών να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

Τα τρίχρωμα αντικείμενα δεν χρειάζεται να είναι κύβοι, μπορούν να είναι οποιοδήποτε σχετικά μικρό πράσινο, κόκκινο και μπλε αντικείμενο.

Βήμα 3: Ρύθμιση παραμέτρων και χρήση του αισθητήρα όρασης

  • Ξεκινήστε παρακολουθώντας το εκπαιδευτικό βίντεο Ρύθμιση παραμέτρων του αισθητήρα όρασης.

  • Στη συνέχεια, ρυθμίστε τον Αισθητήρα Όρασης για τρία χρωματιστά αντικείμενα: κόκκινο, πράσινο και μπλε.

    Το παράθυρο διαμόρφωσης του αισθητήρα όρασης εμφανίζει μια εικόνα ενός χεριού που κρατά έναν κόκκινο κύβο στα αριστερά, με μια επικάλυψη στον κύβο και τις λέξεις REDBOX και W142 H142 από πάνω. Στα δεξιά, έχουν οριστεί 3 υπογραφές χρώματος για το BlueBox, το Redbox και το Greenbox.

  • Ζητήστε από τον Προγραμματιστή να ανοίξει το προηγουμένως αποθηκευμένο παράδειγμα έργου Ανίχνευσης Αντικειμένων.

    Το εικονίδιο του παραδείγματος έργου αναφέρει την ένδειξη Ανίχνευση αντικειμένων στο κάτω μέρος και εμφανίζει ένα εικονίδιο ρομπότ με έναν αισθητήρα στα δεξιά, ενώ υποδεικνύει την ανίχνευση στα δεξιά.

  • Τι ακριβώς κάνει αυτό το έργο; Προβλέψτε τι θα κάνει ο Αυτόματος Πιλότος και ζητήστε από τον Καταγραφέα να καταγράψει τις προβλέψεις στο σημειωματάριό σας μηχανικής.

    Εμφανίζεται η έναρξη του έργου VEXcode IQ "Ανίχνευση αντικειμένων". Στα αριστερά, το έργο ξεκινά με ένα μπλοκ "Όταν ξεκίνησε" με προσαρτημένο ένα μπλοκ "για πάντα". Μέσα στο μπλοκ "Πάντα" υπάρχουν εντολές για την εκκαθάριση όλων των γραμμών και τον ορισμό του κέρσορα στη γραμμή 1, στήλη 1, με σχόλιο "Εντοπισμός μπλε" και λήψη στιγμιότυπου του μπλε κουτιού. Στη συνέχεια, υπάρχει ένα μπλοκ if then με τη συνθήκη Vision12, το αντικείμενο υπάρχει, τότε εκτυπώνεται το μπλε αντικείμενο, διαφορετικά εκτυπώνεται το μπλε αντικείμενο δεν υπάρχει. Στα δεξιά, μια σημείωση γράφει "Αυτό το έργο θα ανιχνεύσει 3 διαφορετικά χρωματιστά αντικείμενα και θα εμφανίσει πότε θα βρεθεί κάθε αντικείμενο στην οθόνη του IQ Brain.

  • Ζητήστε από το πρόγραμμα οδήγησης Λήψη και εκτέλεση του έργου. Ζητήστε από τον Κατασκευαστή να τοποθετήσει αντικείμενα διαφορετικού χρώματος μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης και να παρατηρήσει τη συμπεριφορά του ρομπότ. Ζητήστε από το Καταγραφικό να καταγράψει στο σημειωματάριό σας μηχανικής πώς η πρόβλεψή σας ήταν διαφορετική ή σωστή σε σύγκριση με αυτό που πραγματικά παρατηρήσατε από το έργο.

    Για επιπλέον βοήθεια, δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο "Λήψη και εκτέλεση ενός έργου".

    Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με το εικονίδιο Εκπαιδευτικών σειρών να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Απαντήσεις

Διευκολύνετε μια συζήτηση στην τάξη, ώστε οι μαθητές να μοιραστούν στο σημειωματάριό τους τι προέβλεψαν ότι θα κάνει αυτό το έργο και επίσης να σκεφτούν πώς να διαμορφώσουν τον Αισθητήρα Όρασης.
Διευκολύνετε τη συζήτηση κάνοντας τις ακόλουθες ερωτήσεις:

  • Ποια είναι τα βήματα για τη διαμόρφωση του αισθητήρα όρασης;

  • Τι κάνει το μπλοκ "Το αντικείμενο υπάρχει";

  • Τι κάνει το μπλοκ if/then/else;

  • Τι θα συνέβαινε στον τρόπο που ο αισθητήρας όρασης ανιχνεύει αντικείμενα αν αλλάζαμε δωμάτιο;

Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν:

Εικονίδιο "Επεκτείνετε τη Μάθησή σας" Επεκτείνετε τη Μάθησή σας - Διαμόρφωση Περισσότερων Αντικειμένων

Επιλέξτε δύο άλλα χρωματιστά αντικείμενα για να διαμορφώσετε, πιθανώς λευκό, μοβ, κίτρινο, κ.λπ...

Παράθυρο διαμόρφωσης αισθητήρα όρασης AI που δείχνει το στιγμιότυπο στα αριστερά με ένα χέρι που κρατά ένα κίτρινο γρανάζι. Υπάρχει μια τετράγωνη επικάλυψη στο κίτρινο γρανάζι και τα δεδομένα γράφουν Κίτρινο κουτί, X90 y 62, w102, h 98. Στα δεξιά έχουν οριστεί οι χρωματικές υπογραφές για τα Bluebox, Redbox, Greenbox και Yellowbox.

Εάν οι μαθητές χρειάζονται βοήθεια με τη διαμόρφωση , παραπέμψτε τους στις πληροφορίες ή στο σεμινάριο Βοήθεια .

Βήμα 4:  Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης

Συχνά ένα αντικείμενο έχει ρυθμιστεί ώστε να αναγνωρίζεται από τον αισθητήρα όρασης σε ένα περιβάλλον, για παράδειγμα, σε μια τάξη. Όταν ο Αισθητήρας Όρασης μεταφέρεται στη συνέχεια σε διαφορετικό περιβάλλον, όπως σε ένα αγωνιστικό περιβάλλον, το αντικείμενο ενδέχεται να μην αναγνωριστεί από τον Αισθητήρα Όρασης. Αυτό οφείλεται συχνά σε αλλαγή στον φωτισμό αφού ο Αισθητήρας Όρασης έχει ήδη ρυθμιστεί . Για να λύσετε αυτό το πρόβλημα, ίσως χρειαστεί να ρυθμίσετε τον αισθητήρα όρασης.

  • Ξεκινήστε παρακολουθώντας το εκπαιδευτικό βίντεο Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης.

  • Στη συνέχεια, Συντονίστε τον Αισθητήρα Όρασης για τα τρία χρωματιστά αντικείμενα: κόκκινο, πράσινο και μπλε.

    Παράθυρο διαμόρφωσης αισθητήρα όρασης με ένα χέρι που κρατά έναν κόκκινο κύβο με επικάλυψη πάνω από τον κύβο και κείμενο που διαβάζει redbox και x84 y 28 και έπειτα w 158 h 166. Στα δεξιά, οι χρωματικές υπογραφές Bluebox, Redbox και Greenbox ορίζονται με ένα ρυθμιστικό που επισημαίνεται σε ένα κόκκινο πλαίσιο με τον επιλογέα ρυθμισμένο στο 4.4.

  • Ζητήστε από τον Προγραμματιστή να ανοίξει το προηγουμένως αποθηκευμένο παράδειγμα έργου Ανίχνευσης Αντικειμένων.

    Παράδειγμα εικονιδίου έργου με την ένδειξη "Ανίχνευση αντικειμένων" στο κάτω μέρος, που εμφανίζει ένα εικονίδιο ρομπότ με ένα εικονίδιο αισθητήρα και υποδεικνύει ανίχνευση στα δεξιά.

  • Πώς θα επηρεάσει η ρύθμιση του αισθητήρα όρασης την ικανότητα ανίχνευσης αντικειμένων; Ζητήστε από τον Κατασκευαστή να χρησιμοποιήσει τον Αυτόματο Πιλότο σε ένα διαφορετικό μέρος του δωματίου με περισσότερο ή λιγότερο φως.

    Αυτόματος πιλότος με τον αισθητήρα όρασης στο IQ Field, με τον αισθητήρα όρασης στραμμένο προς τον πράσινο κύβο.

  • Ζητήστε από το πρόγραμμα οδήγησης Λήψη και εκτέλεση του έργου. Ζητήστε από τον Κατασκευαστή να τοποθετήσει αντικείμενα διαφορετικού χρώματος μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης και να παρατηρήσει τη συμπεριφορά του ρομπότ. Να έχετε το έγγραφο καταγραφής στο σημειωματάριο μηχανικής σας για το πόσο καλά ανιχνεύει αντικείμενα ο αισθητήρας όρασης. Χρειάζεται ρύθμιση ο αισθητήρας όρασης μετά την αλλαγή θέσης;

    Για επιπλέον βοήθεια, δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο "Λήψη και εκτέλεση έργου".

    Γραμμή εργαλείων VEXcode IQ με το εικονίδιο Εκπαιδευτικών σειρών να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

  • Ρυθμίστε τον αισθητήρα όρασης όπως απαιτείται. Ελέγξτε τον αισθητήρα όρασης αφού τον ρυθμίσετε για να διαπιστώσετε εάν μπορεί να ανιχνεύσει αντικείμενα καλύτερα και να κάνετε προσαρμογές όπως απαιτείται.

Εικονίδιο "Κίνητρο για συζήτηση" Κίνητρο για συζήτηση - Αναστοχασμός της δραστηριότητας

Ε: Εντόπισε ο αισθητήρας όρασης αντικείμενα όπως περιμένατε;
Α: Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Ωστόσο, ο στόχος αυτής της ερώτησης είναι η προώθηση της γνωστικής σκέψης. Οι μαθητές θα πρέπει να σημειώσουν ότι η ικανότητα του αισθητήρα όρασης να ανιχνεύει αντικείμενα μπορεί να αλλάξει ανάλογα με το περιβάλλον και το φως.

Ε: Γιατί είναι σημαντικό να μπορείτε να ρυθμίζετε τον Αισθητήρα Όρασης όπως απαιτείται;
Α: Ενώ οι απαντήσεις μπορεί να διαφέρουν, μια συνηθισμένη απάντηση θα πρέπει να είναι ότι εάν ένα ρομπότ χρησιμοποιεί έναν Αισθητήρα Όρασης και μεταφερθεί σε έναν διαγωνισμό ή ακόμα και χρησιμοποιηθεί σε ένα παιχνίδι ή μια πρόκληση, η απόδοση του ρομπότ θα εξαρτηθεί από την ακρίβεια του Αισθητήρα Όρασης. Ο συντονισμός είναι σημαντικός για την ακρίβεια.

Εικονίδιο "Επεκτείνετε τη Μάθησή σας" Επεκτείνετε τη Μάθησή σας - Πολλαπλά Αντικείμενα

Ζητήστε από τους μαθητές να εκτελέσουν το έργο Ανίχνευση Αντικειμένων και να τοποθετήσουν περισσότερα από ένα από τα διαμορφωμένα αντικείμενα μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης. Τι συμβαίνει; Ζητήστε τους να καταγράψουν τα ευρήματά τους στο σημειωματάριο μηχανικής τους.
Τώρα, ζητήστε από τους μαθητές να τοποθετήσουν ένα διαμορφωμένο αντικείμενο και ένα άγνωστο ή μη διαμορφωμένο αντικείμενο μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης. Τι συμβαίνει; Ζητήστε τους να καταγράψουν τα ευρήματά τους στο σημειωματάριο μηχανικής τους.

Ρωτήστε τους μαθητές πριν το δοκιμάσουν, τι θα συνέβαινε αν τοποθετούσαν τρία διαμορφωμένα αντικείμενα μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης; Ζητήστε από τους μαθητές να γράψουν τις προβλέψεις τους πριν το δοκιμάσουν. Ζητήστε τους να καταγράψουν τις παρατηρήσεις τους αφού το δοκιμάσουν.

Παράθυρο διαμόρφωσης αισθητήρα AI Vision Sensor που δείχνει το στιγμιότυπο στα αριστερά με άτομα να κρατούν έναν πράσινο κύβο στα αριστερά και έναν κόκκινο κύβο στα δεξιά. Τα δεδομένα για τα αντικείμενα δείχνουν ότι ανιχνεύεται ένα πράσινο και ένα κόκκινο κουτί. Στα δεξιά έχουν οριστεί οι χρωματικές υπογραφές για τα bluebox, redbox, greenbox και yellowbox.

Διευκολύνετε μια συζήτηση σχετικά με το τι προέβλεψαν και παρατήρησαν οι μαθητές.

Διευκολύνετε τη συζήτηση ρωτώντας:

  • Ποιες ήταν οι διαφορές μεταξύ ενός, δύο και τριών αντικειμένων;
  • Θα προσαρμόζατε το έργο με οποιονδήποτε τρόπο για την αναγνώριση πολλαπλών αντικειμένων;
<  Πίσω Επιστροφή στα Εργαστήρια Επόμενο  >