Προγραμματισμός Οδήγησης προς τα Εμπρός και προς τα Πίσω - Python

Αυτή η εξερεύνηση θα εισαγάγει τους μαθητές σε βασικές συμπεριφορές προγραμματισμού κίνησης προς τα εμπρός, αντίστροφης κίνησης και αναμονής. Αυτές οι βασικές δεξιότητες θα τους βοηθήσουν να επιτύχουν στην Αυτοματοποιημένη Πρόκληση στο τέλος αυτού του Εργαστηρίου STEM, όταν θα πλοηγηθούν σε έναν όροφο νοσοκομείου χρησιμοποιώντας το Speedbot.

Χρησιμοποιώντας το πρότυπο έργου V5 Speedbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο), οι μαθητές μπορούν να προγραμματίσουν το Speedbot να κινείται προς τα εμπρός χρησιμοποιώντας μόνο μία εντολή.

Ακολουθεί μια επισκόπηση της διεπαφής χρήστη του VEXcode V5. Οι μαθητές θα εξοικειωθούν με αυτές τις καρτέλες/κουμπιά κατά τη διάρκεια των δραστηριοτήτων σε αυτό το Εργαστήριο STEM του Medbot. Παρέχονται επίσης σύνδεσμοι σε όλο το Εργαστήριο STEM για την παροχή περισσότερων πληροφοριών σχετικά με αυτές τις καρτέλες/κουμπιά.

Εάν αυτή είναι η πρώτη φορά που ο μαθητής χρησιμοποιεί το VEXcode V5, μπορεί να ανατρέξει στα Tutorials οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης. Τα εκπαιδευτικά βοηθήματα βρίσκονται στη γραμμή εργαλείων.

Δώστε στους μαθητές ένα μοντέλο για κάθε βήμα αντιμετώπισης προβλημάτων.

• Τα ονόματα έργων μπορούν να έχουν κενά μεταξύ ή μετά τις λέξεις.

  

• 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 έργων αν ζητήσετε από τους μαθητές να τα υποβάλουν.
• Επειδή αυτή είναι η πρώτη δραστηριότητα προγραμματισμού που μπορεί να επιχειρήσουν οι μαθητές σας, θα πρέπει να μοντελοποιήσετε τα βήματα και στη συνέχεια να ζητήσετε από τους μαθητές να ολοκληρώσουν τις ίδιες ενέργειες. Στη συνέχεια, ο/η εκπαιδευτικός θα πρέπει να παρακολουθεί τους μαθητές για να βεβαιωθεί ότι ακολουθούν σωστά τα βήματα.
• Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει Άνοιγμα Παραδειγμάτων από το μενού Αρχείο.
• Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το πρότυπο έργου Speedbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο).
• Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν αρκετές επιλογές από τις οποίες μπορούν να διαλέξουν στη σελίδα Παραδειγμάτων. Καθώς κατασκευάζουν και χρησιμοποιούν άλλα ρομπότ, θα έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιούν διαφορετικά πρότυπα.

• Επισημάνετε ότι όταν άνοιξαν για πρώτη φορά το VEXcode V5, το παράθυρο έφερε την ετικέτα VEXcode Project. Το προεπιλεγμένο όνομα έργου VEXcode είναι το Έργο όταν ανοίγει για πρώτη φορά το VEXcode V5. Μόλις το έργο μετονομάστηκε σε Drive και αποθηκεύτηκε, η οθόνη ενημερώθηκε για να εμφανίσει το νέο όνομα του έργου. Χρησιμοποιώντας αυτό το παράθυρο στη γραμμή εργαλείων, είναι εύκολο να ελέγξετε ότι οι μαθητές χρησιμοποιούν το σωστό έργο.

• Πείτε στους μαθητές ότι είναι πλέον έτοιμοι να ξεκινήσουν το πρώτο τους έργο. Εξηγήστε στους μαθητές ότι ακολουθώντας μερικά απλά βήματα, θα είναι σε θέση να δημιουργήσουν και να εκτελέσουν ένα έργο που θα προωθήσει το Speedbot.

• Υπενθυμίστε στους μαθητές να αποθηκεύουν τα έργα τους καθώς εργάζονται. Η ενότητα Python από τη Βιβλιοθήκη VEX εξηγεί τις πρακτικές αποθήκευσης στο VEXcode V5.

Αυτό είναι ένα καλό σημείο για να σταματήσετε και να ζητήσετε από τους μαθητές να επανεξετάσουν τα βήματα που μόλις ολοκληρώθηκαν για την έναρξη ενός νέου έργου στο VEXcode V5 ατομικά ή σε ομάδες. Ζητήστε από τους μαθητές να αναλογιστούν ατομικά πριν το μοιραστούν στην ομάδα τους ή σε ολόκληρη την τάξη.

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, ανατρέξτε στο άρθρο Python.

• Υπενθυμίστε στους μαθητές να αποσυνδέσουν το καλώδιο USB από τον εγκέφαλο του ρομπότ. Η σύνδεση του ρομπότ σε έναν υπολογιστή κατά την εκτέλεση ενός έργου θα μπορούσε να προκαλέσει το τράβηγμα του καλωδίου σύνδεσης.

Ζητήστε από τους μαθητές να προβλέψουν τι πιστεύουν ότι θα συμβεί όταν αυτό το έργο ληφθεί και εκτελεστεί στο Speedbot. Πείτε στους μαθητές να καταγράψουν τις προβλέψεις τους στα τετράδια μηχανικής τους. Αν ο χρόνος το επιτρέπει, ζητήστε από κάθε ομάδα να μοιραστεί την πρόβλεψή της.

• Δώστε μοντελοποίηση στην τάξη για να εκτελέσετε το έργο, προτού όλοι οι μαθητές προσπαθήσουν ταυτόχρονα. Συγκεντρώστε τους μαθητές σε ένα σημείο και αφήστε αρκετό χώρο για να κινηθεί το Speedbot αν τοποθετηθεί στο πάτωμα.
• Πείτε στους μαθητές ότι τώρα είναι η σειρά τους να εκτελέσουν το έργο τους. Βεβαιωθείτε ότι έχουν ελεύθερη διαδρομή και ότι κανένα Speedbot δεν θα συναντήσει το ένα το άλλο.
   

• Για να αλλάξετε την εντολήdrive_forαπόforwardσεreverse, απλώς αλλάξτε την πρώτη παράμετρο σε REVERSE. Αυτό θα κάνει τους κινητήρες στο σύστημα μετάδοσης κίνησης να κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

• Ο αριθμός των mm μπορεί να αλλάξει, αλλά για αυτό το παράδειγμα θα τα αφήσουμε στα 100 mm όπως ορίστηκε στο προηγούμενο βήμα.

• Υπενθυμίστε τους να αποσυνδέσουν το καλώδιο USB από τον εγκέφαλο ρομπότ πριν εκτελέσουν το έργο.

• Υπενθυμίστε στους μαθητές να αποθηκεύουν τα έργα τους καθώς εργάζονται. Η ενότητα Pythonαπό τη Βιβλιοθήκη VEX εξηγεί τις πρακτικές αποθήκευσης στο VEXcode V5.

• Η χρήση της εντολής wait δεν θα τερματίσει το έργο, απλώς θα διακόψει προσωρινά την ρομποτική κίνηση.
• Εάν οι μαθητές χρησιμοποιούν υπολογιστή, υπενθυμίστε τους να αποσυνδέσουν το καλώδιο USB από το Robot Brain πριν εκτελέσουν το έργο.
• Υπενθυμίστε στους μαθητές να αποθηκεύουν τα έργα τους καθώς εργάζονται. Η ενότητα Python από τη Βιβλιοθήκη VEX εξηγεί τις πρακτικές αποθήκευσης στο VEXcode V5.

Δείτε ένα δείγμα λύσης παρακάτω: 

# Εισαγωγές βιβλιοθήκης
από vex import *

# Κωδικός έναρξης έργου

# Οδήγηση προς τα εμπρός 10cm
drivetrain.drive_for(FORWARD, 100, MM)
# Περιμένετε 1 δευτερόλεπτο
wait(1, SECONDS)
# Οδήγηση πίσω στη γραμμή εκκίνησης
drivetrain.drive_for(REVERSE, 100, MM)

# Οδήγηση προς τα εμπρός 20cm
drivetrain.drive_for(FORWARD, 200, MM)
# Περιμένετε 1 δευτερόλεπτο
wait(1, SECONDS)
# Οδήγηση πίσω στη γραμμή εκκίνησης
drivetrain.drive_for(REVERSE, 200, MM)

# Οδήγηση προς τα εμπρός 40cm
drivetrain.drive_for(FORWARD, 400, MM)
# Περιμένετε 1 δευτερόλεπτο
wait(1, SECONDS)
# Οδήγηση πίσω στη γραμμή εκκίνησης
drivetrain.drive_for(ΑΝΤΙΠΡΟΣΘΕΤΟ, 400, MM)

Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν τις λύσεις τους ανά ζεύγη πριν τις συζητήσουν ως ομάδα. Διευκολύνετε τη συζήτηση ρωτώντας: 

• Αντιμετωπίσατε δυσκολίες κατά τον προγραμματισμό αυτής της πρόκλησης; 
• Συμπεριφέρθηκε το ρομπότ σας όπως περιμένατε με βάση το έργο σας; Γιατί ή γιατί όχι; 
• Αν μπορούσατε να επαναλάβετε την πρόκληση, υπάρχει κάτι που θα είχατε κάνει διαφορετικά;