Ο Ελεγκτής ως Διεπαφή Χρήστη

Τρεις μαθητές γιορτάζουν σε έναν διαγωνισμό ρομποτικής. Οι δύο μαθητές στα δεξιά σηκώνουν με ενθουσιασμό τις γροθιές τους, ενώ ο μαθητής στα αριστερά χαμογελάει κρατώντας ένα χειριστήριο. — Οι μαθητές αντιδρούν σε έναν επιτυχημένο αγώνα ελεγχόμενο από οδηγό.

Τηλεχειρισμός του ρομπότ

Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούμε τηλεχειριστήρια για να αλληλεπιδράσουμε με τις τηλεοράσεις μας. Πατάμε κουμπιά που κάνουν την τηλεόραση να εμφανίζει ένα κανάλι ή μια οθόνη πληροφοριών/πρόσβασης που θέλουμε. Τεχνικά, το τηλεχειριστήριο της τηλεόρασής σας είναι ένα περιβάλλον χρήστη. Ωστόσο, είναι ένα πολύ λιγότερο εξελιγμένο περιβάλλον χρήστη από αυτό που χρησιμοποιεί το smartphone σας. Επειδή είναι λιγότερο εξελιγμένο, συνήθως οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί, και όχι οι μηχανικοί UI, σχεδιάζουν τηλεχειριστήρια τηλεόρασης. Λόγω της εκπαίδευσής τους, οι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί εξετάζουν το πρόβλημα της προσθήκης νέων λειτουργιών σε ένα τηλεχειριστήριο ως πρόβλημα κυκλώματος: πώς να προσθέσετε ένα νέο κουμπί για να ελέγξετε κάποια νέα λειτουργία στην τηλεόρασή σας. Δεν λαμβάνουν υπόψη την χρηστικότητα του νέου κουμπιού σε σχέση με τα άλλα κουμπιά.

Ο προγραμματισμός του χειριστηρίου V5 είναι πολύ πιο περίπλοκος. Κατά τη διάρκεια των αγώνων με έλεγχο από τον οδηγό σε έναν διαγωνισμό, θέλετε ο οδηγός/ομάδα σας να έχει όσο το δυνατόν περισσότερα πλεονεκτήματα. Έτσι, μπορείτε να προγραμματίσετε τα κουμπιά και τα joystick για να κάνουν περισσότερες από μία απλές συμπεριφορές. Και, μπορείτε να τα προγραμματίσετε να εκτελούν σύνθετες συμπεριφορές όταν χρησιμοποιούνται κουμπιά/joystick σε συνδυασμό - παρόμοια με τον τρόπο που λειτουργούν ορισμένα χειριστήρια παιχνιδιών. Ως προγραμματιστής του ελεγκτή σας, σκέφτεστε - όπως θα έκανε ένας μηχανικός UI - ποια κουμπιά να χρησιμοποιήσετε σε συνδυασμό, υπολογίζοντας πώς θα πρέπει να τοποθετηθούν τα δάχτυλα και τα χέρια σας για να φτάσετε σε όλα τα εμπλεκόμενα κουμπιά. Δεν θα θέλατε ο οδηγός που ελέγχει το ρομπότ σας να καταλήξει με κράμπες στα χέρια του.

Ο προγραμματισμός για το χειριστήριο V5 σας έχει ως εξής: ελέγχει επανειλημμένα ποιο/α κουμπί/α πατιέται, ώστε το ρομπότ να μπορεί να εκτελέσει την κατάλληλη/ες συμπεριφορά/ές. Λάβετε υπόψη ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν πάρα πολλές ένθετες εντολές υπό όρους μέσα στο έργο του ελεγκτή όταν χρησιμοποιούνται συνδυασμοί πατημάτων, όπως στο ακόλουθο παράδειγμα: Εάν πατηθεί το κουμπί A και πατηθεί το κουμπί B, εκτελέστε αυτήν τη συμπεριφορά. Εάν πατηθεί το κουμπί A, πατηθεί το κουμπί B και το αριστερό joystick πιεστεί προς τα κάτω, ακολουθήστε αυτήν τη διαδικασία. Διαφορετικά (πατιέται μόνο το A), ακολουθήστε αυτήν τη συμπεριφορά. Σκεφτείτε πόσοι ακόμη συνδυασμοί υπό όρους χρειάζονται για να ληφθούν υπόψη όλα τα άλλα κουμπιά και οι συνδυασμοί τους που είναι διαθέσιμοι στον Ελεγκτή.

Φυσικά, καθώς προγραμματίζετε πιο σύνθετες συμπεριφορές στη λειτουργία του Ελεγκτή, το έργο πλησιάζει περισσότερο στο να γίνει το ρομπότ αυτόνομο. Έτσι, μια ομάδα διαγωνισμού πρέπει να καταλάβει ποιες είναι οι καλύτερες συμπεριφορές για να προγραμματίσει στους Ελεγκτές της ως σύνθετες ακολουθίες και ποιες συμπεριφορές είναι καλύτερο να αφεθούν αποσυντεθειμένες σε πολλά μέρη, έτσι ώστε ο Ελεγκτής να επιτρέπει στον οδηγό (χρήστη) να έχει μεγαλύτερο έλεγχο της ταχύτητας και της ακρίβειας της συμπεριφοράς.

Παρακίνηση Συζήτησης - Διαγωνισμοί Ρομποτικής VEX

Κάθε χρόνο, το VEX προκαλεί τους χρήστες του με ένα νέο παιχνίδι. Οι ομάδες αγωνίζονται σε αγώνες που αποτελούνται από μια Αυτόνομη Περίοδο δεκαπέντε (15) δευτερολέπτων (χωρίς Ελεγκτή), ακολουθούμενη από μια Περίοδο Ελεγχόμενη από τον Οδηγό (Ελεγκτής) διάρκειας ενός λεπτού και σαράντα πέντε δευτερολέπτων (1:45). Μερικοί μαθητές μπορεί να έχουν αγωνιστεί σε διαγωνισμούς ρομποτικής στο παρελθόν είτε ως μέλη συλλόγου είτε ως μέλη ομάδας. Οι παρακάτω ερωτήσεις ζητούν από τους μαθητές να μοιραστούν τις εμπειρίες ή/και τα ενδιαφέροντά τους σε διαγωνισμούς.
Ε:Έχει συμμετάσχει κάποιος εδώ ή κάποιος που γνωρίζετε σε διαγωνισμό ρομποτικής;
Α:Ενθαρρύνετε τους μαθητές που έχουν συμμετάσχει να μοιραστούν τις εμπειρίες τους. Συνεχίστε με περισσότερες ερωτήσεις, όπως «ποιο ρομπότ χρησιμοποιήσατε;» ή/και «ποιο ήταν το αγαπημένο σας κομμάτι της εμπειρίας;».

Ε:Ενδιαφέρεται κανείς να μάθει περισσότερα για τον φετινό διαγωνισμό/παιχνίδι VEX;
Α:Όταν οι μαθητές απαντήσουν ναι, μπορείτε να τους κατευθύνετε στην ιστοσελίδα του Διαγωνισμού VEXκαι να τους δείξετε το βίντεο της φετινής πρόκλησης.

Επεκτείνετε τη Μάθησή σας - Προγραμματισμός του Χειριστηρίου

Όπως εξηγήθηκε παραπάνω, ο ελεγκτής μπορεί να προγραμματιστεί έτσι ώστε ένα κουμπί ή ένας συνδυασμός κουμπιών να μπορεί να ξεκινήσει μια σύνθετη ακολουθία συμπεριφορών. Αυτή η σύνθετη ακολουθία δεν χρειάζεται να είναι μια απλή ακολουθία κινήσεων, αλλά μπορεί επίσης να περιλαμβάνει υποθετικές εκφράσεις χρησιμοποιώντας δεδομένα αισθητήρων για να προσδιοριστεί ποια σύνθετη ακολουθία συμπεριφοράς είναι κατάλληλη στην περίσταση.

Προκαλέστε τους μαθητές να προγραμματίσουν τα χειριστήρια τους έτσι ώστε το πάτημα ενός ή δύο κουμπιών να οδηγεί το ρομπότ στην εκτέλεση μιας σύνθετης εργασίας. Ακολουθούν ορισμένα πιθανά παραδείγματα:

Το ρομπότ ανακτά μια μπάλα ή ένα στοιχείο παιχνιδιού συγκεκριμένου χρώματος.
Το ρομπότ παίρνει και εκτοξεύει ένα στοιχείο παιχνιδιού προς έναν συγκεκριμένο στόχο.
Το ρομπότ επαναπροσανατολίζεται ακουμπώντας σε έναν τοίχο πριν συνεχίσει.

< Πίσω Επιστροφή στα Εργαστήρια Επόμενο >