Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο
Πύλη Εκπαιδευτικών

Προγραμματισμός του Claw - Βασισμένο σε μπλοκ

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού - Περίγραμμα Δραστηριότητας

  • Αυτή η εξερεύνηση θα εισαγάγει τους μαθητές στον βασικό προγραμματισμό του κινητήρα Clawbot του V5 Clawbot.

  • Η εκμάθηση του προγραμματισμού του Claw Motor επιτρέπει στους μαθητές να ελέγχουν σωστά τον τρόπο με τον οποίο το V5 Clawbot πιάνει αντικείμενα στο περιβάλλον του. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα μπλοκ που χρησιμοποιούνται, επισκεφθείτε τις πληροφορίες βοήθειας.

Το νύχι του V5 Clawbot είναι έτοιμο για σύλληψη!

Αυτή η εξερεύνηση θα σας επιτρέψει να ξεκινήσετε να δημιουργείτε μερικά ενδιαφέροντα έργα που χρησιμοποιούν το νύχι του V5 Clawbot για να σύλληψη αντικειμένων.

  • Ο κώδικας VEX V5 που θα χρησιμοποιηθεί σε αυτήν την εξερεύνηση περιλαμβάνει:

Η περιστροφή για το μπλοκ διαβάζει την περιστροφή του κινητήρα με δαγκάνα ανοιχτή για 90 μοίρες.

  • Για να μάθετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το μπλοκ, ανοίξτε τη Βοήθεια και, στη συνέχεια, επιλέξτε το μπλοκ[Περιστροφή για].

Ο κώδικας VEX V5 δείχνει το μπλοκ Spin for στον χώρο εργασίας στα αριστερά και το άνοιγμα της Βοήθειας στα δεξιά. Η Βοήθεια αναφέρει ότι η Περιστροφή για μπλοκ περιστρέφει έναν Έξυπνο Κινητήρα V5 για μια δεδομένη απόσταση και παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης του μπλοκ σε ένα έργο.

  • Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατεβάσει και είναι έτοιμο το απαραίτητο υλικό, το σημειωματάριο μηχανικής σας και το VEXcode V5.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

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

Εκπαιδευτικά σεμινάρια

Απαιτούμενα υλικά:
Ποσότητα Απαιτούμενα υλικά
1

Κιτ εκκίνησης για την τάξη VEX V5 (με ενημερωμένο υλικολογισμικό)
1

Κώδικας VEX V5
1

Σημειωματάριο Μηχανικής
1

Παράδειγμα έργου προτύπου Clawbot και Advanced TrainingBot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, χωρίς γυροσκόπιο)
1

Αλουμινένιο δοχείο

Βήμα 1: Προετοιμασία για την εξερεύνηση

Πριν ξεκινήσετε τη δραστηριότητα, έχετε έτοιμα όλα αυτά τα αντικείμενα; Ελέγξτε καθένα από τα παρακάτω:

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

Δώστε στους μαθητές ένα μοντέλο για κάθε βήμα αντιμετώπισης προβλημάτων.

Βήμα 2: Ξεκινήστε ένα νέο έργο

Πριν ξεκινήσετε το έργο σας, επιλέξτε το σωστό πρότυπο έργου. Το παράδειγμα έργου προτύπου Clawbot και Advanced TrainingBot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο) περιέχει τη διαμόρφωση του κινητήρα του Clawbot. Εάν το πρότυπο δεν χρησιμοποιηθεί, το ρομπότ σας δεν θα εκτελέσει σωστά το έργο.

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με ανοιχτό το μενού Αρχείο και επισημασμένο σε κόκκινο πλαίσιο το Άνοιγμα Παραδειγμάτων. Το Άνοιγμα Παραδειγμάτων είναι το τέταρτο στοιχείο μενού κάτω από τα Νέα Έργα Μπλοκ, Νέο Έργο Κειμένου και Άνοιγμα.

Ολοκληρώστε τα ακόλουθα βήματα:

  • Ανοίξτε το μενού Αρχείο.
  • ΕπιλέξτεΆνοιγμαΠαραδείγματα.

Το εικονίδιο γράφει Clawbot και Advanced TrainingBot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο) στο κάτω μέρος και εμφανίζει ένα γκρι εικονίδιο ρομπότ στην κορυφή που υποδεικνύει ποιο έργο προτύπου θα ανοίξει.

  • Επιλέξτε και ανοίξτε το παράδειγμα έργου προτύπου Clawbot και Advanced TrainingBot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο).
  • Εφόσον θα προγραμματίσουμε για τον έλεγχο του claw, μετονομάστε το έργο σαςClawControl.
  • Αποθήκευσητου έργου σας.
  • Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το όνομα του έργου ClawControl βρίσκεται τώρα στο παράθυρο στο κέντρο της γραμμής εργαλείων.

Το παράθυρο διαλόγου ονόματος έργου στη γραμμή εργαλείων VEXcode V5 αναφέρει Claw Control. Η υποδοχή 1 επιλέγεται και η γραμμή εργαλείων εμφανίζει την ένδειξη Αποθηκευμένο στα δεξιά.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

  • Δεδομένου ότι πρόκειται για μια αρχική δραστηριότητα με τον προγραμματισμό, ο/η εκπαιδευτικός θα πρέπει να παρουσιάσει τα βήματα και στη συνέχεια να ζητήσει 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 παράδειγμα έργου Clawbot και Advanced TrainingBot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2-κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο)

    Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν αρκετές επιλογές από τις οποίες μπορούν να διαλέξουν στη σελίδαΠαραδείγματα. Καθώς κατασκευάζουν και χρησιμοποιούν άλλα ρομπότ, θα έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιούν διαφορετικά πρότυπα.
  • 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.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Σταματήστε και Συζητήστε

Αυτό είναι ένα καλό σημείο για να σταματήσουμε και να ζητήσουμε από τις ομάδες μαθητών να επανεξετάσουν τα βήματα που μόλις ολοκληρώθηκαν για την έναρξη ενός νέου έργου στο VEXcode V5.

Βήμα 3: Προγραμματίστε το νύχι V5 για άνοιγμα

Τώρα θα ξεκινήσουμε προγραμματίζοντας το νύχι να ανοίγει!

Το έργο VEXcode V5 ξεκινά με ένα μπλοκ "Κατά την έναρξη" με δύο συνδεδεμένα μπλοκ. Τα μπλοκ διαβάζουν, από πάνω προς τα κάτω, Ρύθμιση χρονικού ορίου κινητήρα με δαγκάνα σε 2 δευτερόλεπτα· περιστροφή του κινητήρα με δαγκάνα ανοιχτή για 60 μοίρες.

  • Προσθέστε τα μπλοκset motor timeoutκαι[Spin ​​for]στο μπλοκ {When started} και ορίστε τις παραμέτρους τους όπως φαίνεται παραπάνω.
  • Παρατηρήστε ότι το μπλοκset motor timeoutεμφανίζεται πρώτο στη στοίβα. Ορίζει για πόσο χρόνο μπορεί να λειτουργήσει ο κινητήρας με τα νύχια και τον σταματά μετά από αυτό το χρονικό διάστημα.
    • Το μπλοκχρονικού ορίου κινητήρα σεσε αυτό το έργο έχει οριστεί σε 2 δευτερόλεπτα. Έτσι, ακόμα κι αν ο κινητήρας δεν κινηθεί κατά 60 μοίρες, το έργο σταματά τον κινητήρα με τα νύχια μετά από 2 δευτερόλεπτα.

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με επισημασμένα σε κόκκινο πλαίσιο εκπαιδευτικά βίντεο. Η Γραμμή Εργαλείων εμφανίζει, από αριστερά προς τα δεξιά, το λογότυπο V5, ένα εικονίδιο υδρόγειου σφαίρας, το Αρχείο και τα Εκπαιδευτικά Βίντεο. Στα δεξιά των Εκπαιδευτικών Σεμιναρίων υπάρχουν πρόσθετα εικονίδια και λειτουργίες.

  • Παρακολουθήστε το σεμινάριο ανοίγματος του νυχιού στο VEXcode V5 αν θέλετε μια επίδειξη.

Επιλογή θέσης στη Γραμμή Εργαλείων VEXcode V5, με επιλεγμένη την θέση 1 και επισημασμένη με κόκκινο πλαίσιο.

  • Κάντε κλικ στο εικονίδιοΘέση. Μπορείτε να κατεβάσετε το έργο σας σε μία από τις διαθέσιμες θέσεις στο Robot Brain. Κάντε κλικ στην υποδοχή 1.

Το εικονίδιο εγκεφάλου εμφανίζεται πράσινο στη Γραμμή εργαλείων VEXcode V5, δεξιά από το εικονίδιο ενός απενεργοποιημένου ελεγκτή και δεξιά από το εικονίδιο λήψης. Το εικονίδιο του εγκεφάλου επισημαίνεται με ένα κόκκινο πλαίσιο.

  • Συνδέστε το ρομπότ στον υπολογιστή ή το tablet σας. Το εικονίδιο του εγκεφάλου στη γραμμή εργαλείωνγίνεται πράσινομετά την επιτυχή πραγματοποίηση μιας σύνδεσης.

Το κουμπί Λήψη στη Γραμμή Εργαλείων VEXcode V5 επισημαίνεται με ένα κόκκινο πλαίσιο. Το εικονίδιο Λήψης βρίσκεται δεξιά από ένα πράσινο εικονίδιο Εγκεφάλου και αριστερά από το κουμπί Εκτέλεση.

  • Κάντε κλικ στο κουμπίΛήψηστη γραμμή εργαλείων για να κατεβάσετε το έργο Drive στον εγκέφαλο ρομπότ.

Η αρχική οθόνη του V5 Brain εμφανίζει το έργο Arm Control στην υποδοχή ένα στην κάτω αριστερή γωνία. Η σειρά εικονιδίων από πάνω αναφέρει Μονάδα δίσκου, Συσκευές, Ρυθμίσεις και έναν φάκελο VEX.

  • Ελέγξτε ότι το έργο ClawControl έχει ληφθεί στον εγκέφαλο στην υποδοχή που επιλέξατε.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Επιλογή για Μοντελοποίηση Πρώτα

Δώστε μοντελοποίηση στην τάξη για την εκτέλεση του έργου, προτού όλοι οι μαθητές προσπαθήσουν ταυτόχρονα. Συγκεντρώστε τους μαθητές σε μια περιοχή και τοποθετήστε το Clawbot έτσι ώστε το νύχι του να είναι ορατό από όλους. Αν σκοπεύετε να κάνετε επίδειξη περισσότερες από μία φορές, μπορείτε να πιέσετε απαλά το νύχι για να κλείσει ανάμεσα στις διαδρομές.
Πείτε στους μαθητές ότι τώρα είναι η σειρά τους να εκτελέσουν τα έργα τους.

  • Εκτελέστετο έργο στο Clawbot βεβαιώνοντας ότι το έργο είναι επιλεγμένο και, στη συνέχεια, πατήστε το κουμπί Εκτέλεση. Συγχαρητήρια για τη δημιουργία του πρώτου σας έργου για τη μετακίνηση του Claw!

Βήμα 4: Δοκιμάστε το εξής: Κλείστε το νύχι V5

Τώρα που έχετε προγραμματίσει το νύχι να ανοίγει, θα το προγραμματίσετε τώρα να κλείνει.

Κοντινή εικόνα από πάνω προς τα κάτω ενός κλειστού νυχιού V5.

Η εικόνα δείχνει μια κοντινή όψη του νυχιού στο Clawbot. Το νύχι είναι κατασκευασμένο από κόκκινα και μαύρα πλαστικά εξαρτήματα, με μεταλλικά μπουλόνια που ασφαλίζουν τη δομή. Το νύχι διαθέτει δύο παράλληλους βραχίονες με κόκκινες λαστιχένιες ταινίες που παρέχουν τάση, επιτρέποντάς του να ανοίγει και να κλείνει. Πάνω από το δάχτυλο βρίσκεται ένας κινητήρας VEX, αναγνωρίσιμος από το λογότυπο VEX τυπωμένο με κόκκινο χρώμα σε ένα μαύρο περίβλημα, το οποίο τροφοδοτεί τον μηχανισμό, επιτρέποντάς του να πιάνει ή να απελευθερώνει αντικείμενα. Τα γρανάζια μέσα στη δομή είναι ορατά, υποδεικνύοντας τη μηχανική λειτουργία του νυχιούΤώρα που μπορείτε να ανοίξετε το νύχι, θα πρέπει να το κλείσετε και αυτό.

  • Επιστρέψτε στο έργο ClawControl και προσθέστε ένα μπλοκ[Περιστροφή για]για να κλείσει η περιστροφή του κινητήρα Claw για 30 μοίρες. Το νύχι θα πρέπει να κλείσει στη μέση της διαδρομής επειδή άνοιξε κατά 60 μοίρες.
  • Ελέγξτε ότι το αναθεωρημένο έργο σας έχει το claw ανοιχτό για 60 μοίρες και, στη συνέχεια, κλείστε το για 30 μοίρες κατεβάζοντας καιέργο ClawControl.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Λύση

Προηγουμένως, το νύχι άνοιγε για 60 μοίρες. Σε αυτό το έργο περιλαμβανόταν ένα καθορισμένο μπλοκ χρονικού ορίου για τον κινητήρα, επειδή είναι σημαντική πρακτική να ορίζετε ένα χρονικό όριο κατά την τροφοδοσία ενός χειριστή του οποίου η κίνηση θα μπορούσε να περιοριστεί με κάποιο τρόπο. Ο ορισμός ενός χρονικού ορίου αποτρέπει την περιττή φθορά ενός κινητήρα.

Ακολουθεί η λύση αυτού του βήματος:

Το έργο VEXcode V5 ξεκινά με ένα μπλοκ "Κατά την έναρξη" με τρία συνδεδεμένα μπλοκ. Με τη σειρά, από πάνω προς τα κάτω, τα μπλοκ διαβάζουν Ρύθμιση χρονικού ορίου κινητήρα με δαγκάνα σε 2 δευτερόλεπτα. Περιστροφή κινητήρα με δαγκάνα ανοιχτή για 60 μοίρες. Περιστροφή κινητήρα με δαγκάνα κλειστή για 30 μοίρες.

Βήμα 5: Δοκιμάστε το εξής: Ακολουθία πολλαπλών κινήσεων

Κοντινή εικόνα από πάνω προς τα κάτω ενός ανοιχτού νυχιού V5. Στο κέντρο του νυχιού υπάρχουν βέλη που δείχνουν προς τα μέσα και προς τα έξω, υποδεικνύοντας την κίνηση ανοίγματος και κλεισίματος του νυχιού.

Κοντινή εικόνα του ανοιχτού νυχιού του Clawbot. Τα βέλη κάτω από το νύχι υποδεικνύουν την κατεύθυνση κίνησης, υποδηλώνοντας ότι το νύχι μπορεί να κινηθεί τόσο προς τα μέσα (για κλείσιμο) όσο και προς τα έξω (για άνοιγμα). Η δομή ασφαλίζεται με μεταλλικά μπουλόνια και ο κινητήρας αναγνωρίζεται από το λογότυπο VEX στο περίβλημά του.Δεν θα έχουν όλα όσα πιάνετε με το νύχι το ίδιο μέγεθος. Δοκιμάστε να ανοίξετε το νύχι σε διαφορετικές θέσεις κατά μήκος του εύρους κίνησης.

  • Περιστρέψτε τον κινητήρα για να:
    • Ανοιχτό για 70 βαθμούς
    • Κλείσιμο για 20 βαθμούς
    • Ανοιχτά για 10 βαθμούς
    • Κλείσιμο για 30 βαθμούς
    • Κλείσιμο για 25 βαθμούς
  • Θυμηθείτε να χρησιμοποιήσετε το μπλοκ [Set motor timeout] για να ορίσετε ένα χρονικό όριο 2 δευτερολέπτων.
  • Αν ο κινητήρας με τα νύχια ξεκινά στις 0 μοίρες, σε πόσες μοίρες είναι ανοιχτός στο τέλος του έργου;

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Λύση

Η λύση σε αυτό το βήμα παρουσιάζεται παρακάτω.
Ο κινητήρας με δαγκάνα είναι ακόμα ανοιχτός στις 5 μοίρες στο τέλος του έργου: 70 - 20 = 50 --> 50 + 10 = 60 --> 60 - 30 = 30 --> 30 - 25 = 5 μοίρες.

Έργο VEXcode V5 με ένα μπλοκ "Κατά την έναρξη" και έξι συνημμένα μπλοκ κίνησης. Με σειρά από πάνω προς τα κάτω, τα μπλοκ έχουν ως εξής: Ορίστε το χρονικό όριο του κινητήρα με δαγκάνα σε 2 δευτερόλεπτα. Ανοιχτό κινητήρα με δαγκάνα περιστροφής για 70 μοίρες. Κλειστό κινητήρα με δαγκάνα περιστροφής για 20 μοίρες. Ανοιχτό κινητήρα με δαγκάνα περιστροφής για 10 μοίρες. Κλειστό κινητήρα με δαγκάνα περιστροφής για 30 μοίρες. Κλειστό κινητήρα με δαγκάνα περιστροφής για 25 μοίρες.

Βήμα 6: Ολοκλήρωση της Πρόκλησης Κλειδώματος Σφιχτού

Κοντινή πλάγια όψη ενός V5 Claw που πιάνει ένα κουτάκι.

 

Η εικόνα απεικονίζει μια κοντινή όψη του νυχιού που κρατά ένα ασημένιο αλουμινένιο δοχείο. Το νύχι αποτελείται από μαύρα και κόκκινα πλαστικά εξαρτήματα με κόκκινες λαστιχένιες ταινίες τυλιγμένες γύρω από τους βραχίονες για πρόσθετη ένταση και πρόσφυση. Το νύχι είναι συνδεδεμένο με έναν κινητήρα, ορατό στη δεξιά πλευρά της εικόνας, ο οποίος τροφοδοτεί την κίνηση ανοίγματος και κλεισίματος. Το νύχι κρατάει σταθερά το δοχείο, αποδεικνύοντας την ικανότητά του να πιάνει με ασφάλεια αντικείμενα. Ο μηχανισμός συνδέεται με ένα μεταλλικό πλαίσιο, πιθανώς μέρος ενός μεγαλύτερου ρομποτικού συστήματος.

Προγραμματίστε το Clawbot να κλείνει με ασφάλεια το νύχι σε ένα άδειο αλουμινένιο δοχείο 12 ουγγιών χωρίς να συνθλίβει τα πλαϊνά.

  • Βάλτε το Clawbot να κρατάει το δοχείο ενώ αυτό ανεβάζει και κατεβάζει το βραχίονά του κατά 45 μοίρες.
  • Το Clawbot θα πρέπει στη συνέχεια να απελευθερώσει το δοχείο και να απομακρυνθεί από αυτό.
  • Ξεκίνα την πρόκληση με ένα ανοιχτό νύχι και ένα άδειο κουτί μέσα σε αυτό.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

  • Βάλτε τους μαθητές να ξεκινήσουν την πρόκληση με ένα ανοιχτό νύχι και ένα άδειο κουτί μέσα σε αυτό.

  • Εάν το δοχείο συνθλιβεί ή πέσει έξω από το δάχτυλο, η πρόκληση πρέπει να ξεκινήσει από την αρχή μετά την προσαρμογή του έργου.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Λύση

Ακολουθεί ένα παράδειγμα λύσης:

Το έργο VEXcode V5 ξεκινά με ένα μπλοκ "Κατά την έναρξη" με συνδεδεμένο ένα μπλοκ "Ορισμός χρονικού ορίου κινητήρα Claw" σε 2 δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, υπάρχουν 4 περιστροφές για μπλοκ που διαβάζουν περιστροφικό μοτέρ με δαγκάνα κλειστό για 170 μοίρες, περιστροφικό μοτέρ με βραχίονα προς τα πάνω για 45 μοίρες, περιστροφικό μοτέρ με βραχίονα προς τα κάτω για 45 μοίρες και περιστροφικό μοτέρ με δαγκάνα ανοιχτό για 150 μοίρες. Τέλος, υπάρχει ένα μπλοκ συστήματος μετάδοσης κίνησης που γράφει Drive reverse για 150 mm.

  • Το έργο ορίζει το χρονικό όριο, κλείνει το νύχι γύρω από το δοχείο, σηκώνει και χαμηλώνει το δοχείο, το απελευθερώνει και μετά κάνει πίσω.
  • Ρουμπρίκα Προγραμματισμού (Έγγραφο Google / .docx / .pdf )
< Πίσω Επιστροφή στα Εργαστήρια Επόμενο >