Ελεγκτής: Εξερεύνηση κίνησης δεξαμενών - Python

Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα έργου Tank Control, οι μαθητές μπορούν να ελέγχουν το Clawbot χρησιμοποιώντας τον Ελεγκτή. Οι μαθητές θα πρέπει να προσαρμόσουν τις παραμέτρους στις οδηγίες left_motor.set_velocity(), right_motor.set_velocity(), left_motor.spin(), right_motor.spin(), left_motor_speed = controller_1.axis3.position(), και right_motor_speed = controller_1.axis2.position() για να ελέγξουν την ταχύτητα για κάθε έναν από τους κινητήρες του Clawbot και να επιτρέψουν στον Ελεγκτή να ελέγχει τις λειτουργίες του κινητήρα.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με οποιαδήποτε από τις οδηγίες, επισκεφθείτε την ενότητα βοήθειας Pythonστο VEXcode V5.

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

1. Εξερευνήστε το παράδειγμα έργου ελέγχου δεξαμενών.
2. Κατανοήστε τη χρήση της δομής ενώ True άπειρου βρόχου.
3. Ολοκλήρωσε την πρόκληση Robo-Slalom!

Αν αυτή είναι η πρώτη φορά που ο μαθητής χρησιμοποιεί το VEXcode V5, μπορεί να έχει πρόσβαση σε πολλά χρήσιμαστη Βιβλιοθήκη.

Η αυτόματη συμπλήρωση είναι μια λειτουργία στο VEXcode V5 που προβλέπει την υπόλοιπη εντολή που πληκτρολογείτε. Καθώς οι μαθητές εργάζονται στο VEXcode V5, ενθαρρύνετέ τους να χρησιμοποιήσουν τη λειτουργία Αυτόματης συμπλήρωσης για να τους βοηθήσει με τη σύνταξη της Python. Ενδέχεται να παρατηρήσετε μια συνάρτηση αυτόματης συμπλήρωσης καθώς αρχίζετε να πληκτρολογείτε την εντολή. Χρησιμοποιήστε τα πλήκτρα "Πάνω" και "Κάτω" για να επιλέξετε το όνομα που θέλετε και, στη συνέχεια, πατήστε "Tab" ή (Enter/Return) στο πληκτρολόγιό σας για να κάνετε την επιλογή. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτήν τη λειτουργία Python. 

1. Αυτό το έργο θα χρησιμοποιήσει τη δομή ατέρμονου βρόχου ενώ True για να ελέγχει συνεχώς τη θέση του αριστερού και του δεξιού Joystick. Όταν το αριστερό (ή δεξί) Joystick πιέζεται προς τα πάνω, η ταχύτητα ορίζεται για το πόσο μπροστά πιέζεται το Joystick. 
2. Έτσι, όσο πιο μπροστά πιέζεται το Joystick, τόσο πιο γρήγορα θα ρυθμίζεται η ταχύτητα και τόσο πιο γρήγορα θα κινούνται οι κινητήρες. Η ίδια ιδέα ισχύει και για το σπρώξιμο του Joystick προς τα πίσω. Όσο πιο πίσω πιέζεται το Joystick, τόσο πιο γρήγορα θα κινούνται οι κινητήρες προς τα πίσω.

Αυτό το βήμα συζητά τη σημασία της δομής άπειρου βρόχου ενώ True . Θα πρέπει να εξετάσετε τις πληροφορίες ως τάξη. Μπορείτε να μοντελοποιήσετε τη συμπεριφορά με το Clawbot και τον Ελεγκτή σας ή, εάν το επιτρέπει ο χρόνος, να ζητήσετε από τους μαθητές να εκτελέσουν το πρόγραμμα χωρίς τη δομή άπειρου βρόχου while True .

Αν οι μαθητές χρειάζονται περαιτέρω βοήθεια για την κατανόηση του while True άπειρου βρόχου, κάντε κλικ εδώ.

Χωρίς τον άπειρο βρόχο ενώ True , η τιμή της ταχύτητας για κάθε κινητήρα ορίζεται μόλις εκτελεστεί το έργο και αυτή η τιμή παραμένει σταθερή μέχρι να σταματήσει το έργο. Με άλλα λόγια, εάν εκτελέσετε το έργο χωρίς να μετακινήσετε κανένα από τα δύο Joystick, επειδή η προεπιλεγμένη θέση του Joystick στον άξονά του είναι 0, η ταχύτητα και των δύο κινητήρων θα παραμείνει στο 0, ακόμα κι αν μετακινήσετε το Joystick.

Ομοίως, ας υποθέσουμε ότι μετακινείτε το αριστερό Joystick προς τα πάνω όσο περισσότερο γίνεται κατά μήκος του άξονα 3 και το κρατάτε εκεί. Αν εκτελέσετε το παραπάνω έργο, ο αριστερός κινητήρας θα κινείται με πλήρη ταχύτητα και θα παραμείνει σε αυτήν την ταχύτητα ακόμα κι αν μετακινήσετε το Joystick προς τα κάτω κατά μήκος του άξονα 3. Αυτό συμβαίνει επειδή το Clawbot λαμβάνει την αρχική του εντολή από τον Ελεγκτή μόλις εκτελεστεί το έργο. Ωστόσο, χωρίς βρόχο, αυτή η αρχική τιμή δεν μπορεί να ενημερωθεί.

Ο άπειρος βρόχος ενώ True λέει στο Clawbot να ενημερώνει συνεχώς την ταχύτητα και να εκτελείται για όλη τη διάρκεια του έργου. Με άλλα λόγια, ο άπειρος βρόχος ενώ True , σε αυτό το έργο, σας επιτρέπει να αλλάζετε την ταχύτητα κάθε κινητήρα μετακινώντας είτε το Joystick κατά μήκος του άξονα 2 είτε του άξονα 3, και το Clawbot θα ανταποκριθεί ανάλογα μέχρι να σταματήσετε το έργο ή να το απενεργοποιήσετε.

# Εισαγωγές βιβλιοθήκης
από vex import *

# Έναρξη κώδικα έργου
# Κύριος βρόχος ελεγκτή για τον ορισμό των κινητήρων στις θέσεις του άξονα του ελεγκτή
ενώ True:
    left_motor.set_velocity(controller_1.axis3.position(), PERCENT)
    right_motor.set_velocity(controller_1.axis2.position(), PERCENT)
    left_motor.spin(FORWARD)
    right_motor.spin(FORWARD)
    wait(5, MSEC)

Οργανώστε τους μαθητές σε μικρές ομάδες των 2 ή 4 μαθητών. Ένας μαθητής θα πρέπει να οριστεί ως Οδηγός - το άτομο που θα χρησιμοποιεί τον Ελεγκτή για να χειρίζεται το Clawbot.

Ζητήστε από τους μαθητές να ολοκληρώσουν αυτό το σλάλομ χρησιμοποιώντας το Χειριστήριο για να μετακινήσουν το Clawbot κατά μήκος του εξωτερικού κάθε «σημαίας». Η διαδρομή του Clawbot πρέπει να το εμποδίζει να αγγίξει οποιαδήποτε σημαία και να του επιτρέπει να διασχίσει τη γραμμή τερματισμού. Οι σημαίες μπορούν να είναι οποιοδήποτε υλικό/αντικείμενο στην τάξη που έχετε πρόχειρο (γόμα, ρολό ταινίας, κουτί χαρτομάντιλων) και μπορούν να τοποθετηθούν στη θέση τους πριν από τη λειτουργία του Clawbot.

Αν ο χρόνος το επιτρέπει, ζητήστε από τους μαθητές να αλλάξουν ρόλους για να δώσουν και σε άλλους την ευκαιρία να οδηγήσουν το Clawbot. Θα μπορούσατε ακόμη και να το μετατρέψετε σε διαγωνισμό εντός ομάδων ή μεταξύ ομάδων, βλέποντας πόσο γρήγορα μπορεί κάθε οδηγός να πλοηγηθεί στο σλάλομ.

Ε: Απαντούσε το Clawbot στον Ελεγκτή όπως περιμένατε;

Α: Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Ωστόσο, ο στόχος αυτής της ερώτησης είναι η προώθηση της γνωστικής σκέψης. Οι μαθητές ξεκίνησαν προβλέποντας συμπεριφορές πριν τις δοκιμάσουν, καταγράψουν τα αποτελέσματά τους και αναστοχαστούν.

Ε: Ποια είναι η μεγαλύτερη πρόκληση στην κίνηση του Clawbot προς τα εμπρός ή προς τα πίσω σε ευθεία γραμμή;

A: Ενώ οι απαντήσεις μπορεί να διαφέρουν, μια κοινή απάντηση θα πρέπει να είναι ότι και τα δύο Joystick πρέπει να κινούνται συγχρονισμένα μεταξύ τους για να διασφαλιστεί ότι οι κινητήρες του Clawbot κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση και με την ίδια ταχύτητα

Ε: Πώς η χρήση του ατέρμονου βρόχου ενώ είναι True σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε συνεχώς το Χειριστήριο για να μετακινείτε το Clawbot;

A: Χωρίς τον άπειρο βρόχο while True , το Clawbot θα εκτελούσε τις συμπεριφορές όπως καθορίζονται από τις οδηγίες στο έργο μόνο μία φορά. Ο άπειρος βρόχος ενώ True λέει στο Clawbot να ενημερώνει συνεχώς την ταχύτητα και να εκτελείται για όλη τη διάρκεια του έργου. Με άλλα λόγια, ο άπειρος βρόχος ενώ True σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το Χειριστήριο για να μετακινείτε το Clawbot επ' αόριστον ή μέχρι να εξαντληθεί η μπαταρία.