Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Προγραμματισμός του Claw - Python

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.

Το V5 Clawbot είναι έτοιμο για πιασίματα!

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

  • Οι εντολές Python VEXcode V5 που θα χρησιμοποιηθούν σε αυτήν την εξερεύνηση περιλαμβάνουν:
    • claw_motor.set_position(0, ΜΟΙΡΕΣ)
    • claw_motor.spin_for(ΜΠΡΟΣΤΑ, 90, ΜΟΙΡΕΣ)
    • claw_motor.set_timeout(2, ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ)
  • Για να μάθετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την εντολή, επιλέξτε το εικονίδιο με το ερωτηματικό δίπλα σε μια εντολή για να δείτε περισσότερες πληροφορίες.

    VEXcode V5 με μια εντολή drive for πληκτρολογημένη στον χώρο εργασίας και τη Βοήθεια για αυτήν την εντολή ανοιχτή στα δεξιά. Η Βοήθεια ορίζει την εντολή και παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης της.

  • Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατεβάσει και είναι έτοιμο το απαραίτητο υλικό, το σημειωματάριο μηχανικής σας και το VEXcode V5.
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 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 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 στο μενού κάτω από τα Νέα Έργα Μπλοκ, Νέο Έργο Κειμένου και Άνοιγμα.

Ολοκληρώστε τα ακόλουθα βήματα:

  • Ανοίξτε το μενού Αρχείο.
  • ΕπιλέξτεΆνοιγμαΠαραδείγματα.

Εικονίδιο που γράφει Clawbot και Advanced TrainingBot με ένα γκρι ρομπότ πάνω από το κείμενο.

  • Επιλέξτε και ανοίξτε το παράδειγμα έργου 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 "Όνομα έργου" στη γραμμή εργαλείων VEXcode V5 εμφανίζει την ένδειξη "Έλεγχος νυχιών" και την ένδειξη "Επιλεγμένη υποδοχή 1".

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 σελίδα Παραδείγματα. 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!

# Εισαγωγές βιβλιοθήκης
από vex import *

# Έναρξη κώδικα έργου
claw_motor.set_position(0, DEGREES)
  • Γράψτε την εντολήclaw_motor.set_position()όπως φαίνεται παραπάνω στην περιοχή προγραμματισμού για να ορίσετε την αρχική θέση για το claw.
claw_motor.set_position(0, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.set_timeout(2, ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ)
  • Προσθέστε την εντολήclaw_motor.set_timeout()όπως φαίνεται παραπάνω.
    • Παρατηρήστε ότι αυτή η εντολή εμφανίζεται πριν από την εντολήclaw_motor.spin_for(). Σκοπός του είναι να ορίσει τη διάρκεια λειτουργίας του κινητήρα Claw και να τον σταματά μετά από αυτό το χρονικό διάστημα. Έτσι, ακόμα κι αν ο κινητήρας δεν κινηθεί κατά 60 μοίρες, το έργο σταματά τον κινητήρα Claw μετά από δύο δευτερόλεπτα.
claw_motor.set_position(0, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.set_timeout(2, ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ)
claw_motor.spin_for(ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ, 60, ΜΟΙΡΕΣ)
  • Γράψτε την εντολήclaw_motor.spin_for()όπως φαίνεται παραπάνω για να ανοίξετε το claw κατά 60 μοίρες.

Η επιλογή θέσης ανοίγει με την θέση 1 επισημασμένη σε ένα κόκκινο πλαίσιο δίπλα στο παράθυρο διαλόγου ονόματος έργου στη Γραμμή εργαλείων VEXcode V5. Το όνομα του έργου είναι Claw Control.

  • Επιλέξτε την υποδοχή στην οποία θα γίνει η λήψη του έργου στο V5 Robot Brain επιλέγοντας το εικονίδιο 1 σε πλαίσιο για να ανοίξετε όλες τις διαθέσιμες υποδοχές έργου και να επιλέξετε την επιθυμητή υποδοχή.

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με ένα κόκκινο πλαίσιο γύρω από το πράσινο εικονίδιο εγκεφάλου. Το εικονίδιο του εγκεφάλου βρίσκεται δεξιά από το εικονίδιο του χειριστηρίου και αριστερά από το εικονίδιο της λήψης.

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

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με ένα κόκκινο πλαίσιο γύρω από το εικονίδιο Λήψης. Τα εικονίδια διαβάζονται από αριστερά προς τα δεξιά, Ελεγκτής, Εγκέφαλος, Λήψη, Εκτέλεση και Διακοπή.

  • Κάντε κλικ στο εικονίδιο Λήψη δίπλα στο εικονίδιο Πληροφορίες συσκευής για να κατεβάσετε το έργο στον εγκέφαλο ρομπότ V5.

Αρχική οθόνη V5 Brain που δείχνει το έργο Claw Control στην υποδοχή 1 στην κάτω αριστερή γωνία. Η σειρά εικονιδίων παραπάνω αναφέρει Μονάδα δίσκου, Συσκευές, Ρυθμίσεις και VEX.

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

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Πρώτα το Μοντέλο

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 Claw 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 του πλήρως κλειστού νυχιού V5.

Κοντινή εικόνα του κλειστού νυχιού V5 Τώρα που μπορείτε να ανοίξετε το νύχι, θα πρέπει να το κλείσετε και αυτό.

  • Επιστρέψτε στο έργο ClawControl και προσθέστε μια επιπλέον εντολήclaw_motor.spin_for()για να κλείσει η περιστροφή του Claw Motor κατά 30 μοίρες. Το νύχι θα πρέπει να κλείσει στη μέση της διαδρομής, επειδή αρχικά περιστράφηκε ανοικτό κατά 60 μοίρες.
  • Ελέγξτε ότι το αναθεωρημένο έργο σας έχει το claw ανοιχτό για 60 μοίρες και στη συνέχεια κλείσιμο για 30 μοίρες, κατεβάζοντας και εκτελώντας το έργο ClawControl.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Λύση

Προηγουμένως, το Claw άνοιγε στους 60 βαθμούς. Σε αυτό το έργο περιλαμβανόταν μια εντολή ορισμού χρονικού ορίου του 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 του κινητήρα.

Η λύση αυτού του βήματος είναι η ακόλουθη:

# Κωδικός έναρξης έργου
claw_motor.set_position(0, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.set_timeout(2, ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ)
claw_motor.spin_for(REVERSE, 60, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.spin_for(FORWARD, 30, ΜΟΙΡΕΣ)

Βήμα 5: Δοκιμάστε το εξής: Ακολουθία πολλαπλών κινήσεων

Κοντινή εικόνα από πάνω προς τα κάτω ενός ανοιχτού νυχιού V5 με βέλη που δείχνουν προς τα μέσα και προς τα έξω και υποδεικνύουν την κίνηση του νυχιού.

Εικόνα του νυχιού V5 πλήρως ανοιχτούΔεν 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
  • Αν ο κινητήρας με τα νύχια ξεκινά στις 0 μοίρες, σε πόσες μοίρες είναι ανοιχτός στο τέλος του έργου;
  • Ξεκινήστε με το μοτέρ με τη γάντζο κλειστό.

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.

# Κωδικός έναρξης έργου

# Ορίστε την τρέχουσα θέση του Claw ως μηδέν
claw_motor.set_position(0, ΜΟΙΡΕΣ)

# Ορίστε το χρονικό όριο του Claw
claw_motor.set_timeout(2, ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ)

claw_motor.spin_for(REVERSE, 70, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.spin_for(FORWARD, 20, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.spin_for(REVERSE, 10, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.spin_for(FORWARD, 30, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.spin_for(FORWARD, 25, ΜΟΙΡΕΣ)

Βήμα 6: Ολοκλήρωση της Πρόκλησης Κλειδώματος Σφιχτού

Κοντινή πλάγια όψη του V5 Claw που κρατάει ένα αλουμινένιο κουτάκι αναψυκτικού.

Εικόνα του V5 Claw που κρατάει ένα αλουμινένιο δοχείο στη λαβή τουΗ Πρόκληση της Κλειδαριάς

  • 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: 

# Κωδικός έναρξης έργου

# Ορίστε την τρέχουσα θέση του Claw ως μηδέν
claw_motor.set_position(0, ΜΟΙΡΕΣ)

# Ορίστε το χρονικό όριο του Claw
claw_motor.set_timeout(2, ΔΕΥΤΕΡΟΛΕΠΤΑ)

claw_motor.spin_for(FORWARD, 170, ΜΟΙΡΕΣ)
arm_motor.spin_for(FORWARD, 45, ΜΟΙΡΕΣ)
arm_motor.spin_for(REVERSE, 45, ΜΟΙΡΕΣ)
claw_motor.spin_for(REVERSE, 150, ΜΟΙΡΕΣ)
drivetrain.drive_for(REVERSE, 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)