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Programación de la Garra - Python

Icono de la caja de herramientas del profesor Esquema de actividades la caja de herramientas para docentes

  • Esta exploración presentará a los estudiantes la programación básica del motor de garra del V5 Clawbot.

  • Aprender a programar el motor Claw permite a los estudiantes controlar adecuadamente cómo el V5 Clawbot agarra los objetos de su entorno.

¡El V5 Clawbot está listo para ser lanzado!

Esta exploración te permitirá comenzar a crear algunos proyectos geniales que utilizan la garra del V5 Clawbot para agarrar objetos.

  • Los comandos Python de VEXcode V5 que se utilizarán en esta exploración incluyen:
    • garra_motor.set_position(0, GRADOS)
    • claw_motor.spin_for(ADELANTE, 90, GRADOS)
    • claw_motor.set_timeout(2, SEGUNDOS)

  • Para obtener más información sobre el comando, seleccione el ícono de signo de interrogación junto a un comando para ver más información.

    VEXcode V5 con una unidad para el comando escrito en el espacio de trabajo y la Ayuda para ese comando abierta a la derecha. La Ayuda define el comando y brinda información sobre cómo se utiliza.

  • Asegúrate de tener el hardware necesario, tu cuaderno de ingeniería y VEXcode V5 descargado y listo.
Materiales necesarios:
Cantidad Materiales necesarios
1

Kit de inicio para el aula VEX V5 (con firmware actualizado)
1

Código VEX V5
1

Cuaderno de ingeniería
1

Proyecto de ejemplo de Clawbot y Advanced TrainingBot (transmisión de 2 motores, sin giroscopio)
1

Lata de aluminio

Paso 1: Preparación para la exploración

Antes de comenzar la actividad, ¿tienes cada uno de estos elementos listos? Marque cada uno de los siguientes:

  • ¿Están los motores conectados a los puertos correctos?

  • ¿Están los cables inteligentes completamente insertados en todos los motores?

  • ¿El cerebro está encendido?

  • ¿Está cargada la batería ?

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Modele cada uno de los pasos de solución de problemas para los estudiantes.

Paso 2: Iniciar un nuevo proyecto

Antes de comenzar su proyecto, seleccione la plantilla de proyecto correcta. El proyecto de ejemplo Clawbot y Advanced TrainingBot (transmisión de 2 motores, sin giroscopio) contiene la configuración del motor de Clawbot. Si no se utiliza la plantilla, su robot no ejecutará el proyecto correctamente.

Barra de herramientas de VEXcode V5 con el menú Archivo abierto y Abrir ejemplos resaltado en un cuadro rojo. Abrir ejemplos es el cuarto elemento del menú debajo de Nuevo proyecto de bloques, Nuevo proyecto de texto y Abrir.

Complete los siguientes pasos:

  • Abra el menú Archivo.
  • Seleccionar Abrir Ejemplos.

Icono que lee Clawbot y Advanced TrainingBot con un robot gris encima del texto.

  • Seleccione y abra el proyecto de ejemplo Clawbot y Advanced TrainingBot (Drivetrain 2-motor, No Gyro).
  • Dado que vamos a programar para controlar la garra, cambie el nombre de su proyecto ClawControl.
  • Guarda tu proyecto.
  • Verifique que el nombre del proyecto ClawControl esté ahora en la ventana en el centro de la barra de herramientas.

El cuadro de diálogo del nombre del proyecto en la barra de herramientas de VEXcode V5 dice Claw Control y muestra la Ranura 1 seleccionada.

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  • Dado que esta es una actividad inicial con programación, el profesor debe modelar los pasos y luego pedir a los estudiantes que completen las mismas acciones. Luego, el profesor debe supervisar a los estudiantes para asegurarse de que estén siguiendo los pasos correctamente.
  • Asegúrese de que los estudiantes hayan seleccionado Abrir ejemplos en el menú Archivo.
  • Asegúrese de que los estudiantes hayan seleccionado el proyecto de ejemplo Clawbot y Advanced TrainingBot (transmisión de 2 motores, sin giroscopio). Puede señalar a los estudiantes que hay varias selecciones para elegir en la página Ejemplos. A medida que construyan y utilicen otros robots, tendrán la oportunidad de utilizar diferentes plantillas.
  • Puede pedir a los estudiantes que agreguen sus iniciales o el nombre de su grupo al nombre del proyecto. Esto ayudará a diferenciar los proyectos si pide a los estudiantes que los presenten.

Icono de la caja de herramientas del profesor Caja de herramientas para docentes - Detenerse y debatir

Este es un buen punto para hacer una pausa y que los grupos de estudiantes revisen los pasos que se acaban de completar al iniciar un nuevo proyecto en VEXcode V5.

Paso 3:  Programa la garra V5 para que se abra

¡Ahora vamos a comenzar programando la garra para que se abra!

# La biblioteca importa
de vex import *

# Comienza el código del proyecto
claw_motor.set_position(0, DEGREES)
  • Escriba el comando claw_motor.set_position() como se muestra arriba en el área de programación para establecer la posición inicial de la garra.
garra_motor.set_position(0, GRADOS)
garra_motor.set_timeout(2, SEGUNDOS)
  • Agregue el comando claw_motor.set_timeout() como se muestra arriba.
    • Tenga en cuenta que esta instrucción aparece antes del comando claw_motor.spin_for() . Su propósito es establecer cuánto tiempo puede funcionar el motor Claw y detenerlo después de ese tiempo. Entonces, incluso si el motor no se mueve 60 grados completos, el proyecto detiene el motor Claw después de que hayan pasado dos segundos.
garra_motor.set_position(0, GRADOS)
garra_motor.set_timeout(2, SEGUNDOS)
garra_motor.spin_for(REVERSE, 60, GRADOS)
  • Escriba el comando claw_motor.spin_for() como se muestra arriba para abrir la garra 60 grados.

La selección de ranura se abre con la ranura 1 resaltada en un cuadro rojo junto al cuadro de diálogo del nombre del proyecto en la barra de herramientas de VEXcode V5. El nombre del proyecto es Claw Control.

  • Seleccione la ranura en la que se descargará el proyecto en el V5 Robot Brain seleccionando el ícono 1 en recuadro para abrir todas las ranuras de proyecto disponibles y seleccionar la ranura deseada.

Barra de herramientas VEXcode V5 con un cuadro rojo alrededor del ícono del cerebro verde. El icono del cerebro está a la derecha del icono del controlador y a la izquierda del icono de descarga.

  • Conecta el robot a tu ordenador o tableta. El icono del cerebro en la barra de herramientas se vuelve verde después de que se haya realizado una conexión exitosa.

Barra de herramientas de VEXcode V5 con un cuadro rojo alrededor del ícono de descarga. Los íconos se leen de izquierda a derecha: Controlador, Cerebro, Descargar, Ejecutar y Detener.

  • Haga clic en el ícono de descarga junto al ícono de información del dispositivo para descargar el proyecto al V5 Robot Brain.

Pantalla de inicio de V5 Brain que muestra el proyecto Claw Control en la ranura 1 en la esquina inferior izquierda. La fila de íconos de arriba dice Unidad, Dispositivos, Configuraciones y VEX.

  • Verifique que el proyecto ClawControl se haya descargado en el cerebro en la ranura que eligió.

Icono de la caja de herramientas del profesor Caja de herramientas para docentes - Modelo primero

Modele la ejecución del proyecto frente a la clase antes de que todos los estudiantes lo intenten a la vez. Reúna a los estudiantes en un área y coloque el Clawbot de manera que todos puedan ver su garra. Si planeas demostrar más de una vez, puedes cerrar suavemente la garra entre cada ejecución.

Dile a los estudiantes que ahora es su turno de ejecutar sus proyectos.
 

  • Ejecute el proyecto en Clawbot asegurándose de que el proyecto esté seleccionado y luego presione el botón Ejecutar. ¡Felicitaciones por crear tu primer proyecto para mover la Garra!

Paso 4: Pruebe esto: Cierre la garra V5

Ahora que has programado la garra para que se abra, ahora la programarás para que se cierre.

Primer plano de la imagen de arriba hacia abajo del V5 Claw completamente cerrado.

Imagen de primer plano del V5 Claw cerrado Ahora que puedes abrir la garra, querrás cerrarla también.

  • Regrese a su proyecto ClawControl y agregue un comando claw_motor.spin_for() adicional para que el motor Claw gire cerrado durante 30 grados. La garra debería cerrarse hasta la mitad porque originalmente giró para abrirse 60 grados.
  • Pruebe que su proyecto revisado tenga la garra abierta a 60 grados y luego cerrada a 30 grados descargando y ejecutando su proyecto ClawControl.

Icono de la caja de herramientas del profesor Caja de herramientas para docentes - Solución

Anteriormente la garra se abría 60 grados. En ese proyecto se incluyó una instrucción de tiempo de espera del motor porque es una práctica importante establecer un tiempo de espera cuando se alimenta un manipulador cuyo movimiento podría restringirse de alguna manera. Establecer un tiempo de espera evita el desgaste innecesario del motor.

La siguiente es la solución de este paso:

# Comienzo del código del proyecto
claw_motor.set_position(0, GRADOS)
claw_motor.set_timeout(2, SEGUNDOS)
claw_motor.spin_for(REVERSE, 60, GRADOS)
claw_motor.spin_for(FORWARD, 30, GRADOS)

Paso 5: Pruebe esto: secuenciar múltiples movimientos

Imagen de arriba hacia abajo de una garra V5 abierta con flechas apuntando hacia adentro y hacia afuera indicando el movimiento de la garra.

Imagen de la garra V5 completamente abiertaNo todo lo que recojas con la garra tendrá el mismo tamaño. Intente abrir la garra en diferentes posiciones a lo largo del rango de movimiento.

  • Gire el motor para:
    • Abierto a 70 grados
    • Cerrar por 20 grados
    • Abierto a 10 grados
    • Cerrar por 30 grados
    • Cerrar por 25 grados
  • Si el motor de garra comienza en 0 grados, ¿cuántos grados estará abierto el motor de garra al final del proyecto?
  • Comience con el motor de garra cerrado.

Icono de la caja de herramientas del profesor Caja de herramientas para docentes - Solución

La solución a este paso se presenta a continuación.
El motor de garra todavía está abierto a 5 grados al final del proyecto: 70 - 20 = 50 -> 50 + 10 = 60 -> 60 - 30 = 30 -> 30 - 25 = 5 grados.

# Comienzo del código del proyecto

# Toma la posición actual de la garra como cero
claw_motor.set_position(0, GRADOS)

# Establece el tiempo de espera de la garra
claw_motor.set_timeout(2, SEGUNDOS)

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

Paso 6:  Completar el desafío Lock Tight

Vista lateral de cerca del V5 Claw agarrando una lata de refresco de aluminio.

Imagen del V5 Claw sosteniendo una lata de aluminio en su agarreEl desafío de cerrar bien los ojos

  • Programe el Clawbot para cerrar de forma segura la garra de una lata de aluminio vacía de 12 onzas sin aplastar los lados.
  • Haga que Clawbot sostenga la lata mientras sube y baja su brazo 45 grados.
  • Luego, el Clawbot debería soltar la lata y alejarse de ella.
  • Comienza el desafío con una garra abierta y una lata vacía dentro de ella.

Icono de consejos para profesores Consejos para profesores

  • Haga que los estudiantes comiencen el desafío con una garra abierta y una lata vacía dentro de ella.
  • Si la lata se aplasta o se cae de la garra, se debe reiniciar el desafío después de ajustar el proyecto.

Icono de la caja de herramientas del profesor Caja de herramientas para docentes - Solución

He aquí un ejemplo de solución: 

# Comienzo del código del proyecto

# Toma la posición actual de la garra como cero
claw_motor.set_position(0, GRADOS)

# Establece el tiempo de espera de la garra
claw_motor.set_timeout(2, SEGUNDOS)

claw_motor.spin_for(ADELANTE, 170, GRADOS)
arm_motor.spin_for(ADELANTE, 45, GRADOS)
arm_motor.spin_for(REVERSE, 45, GRADOS)
claw_motor.spin_for(REVERSE, 150, GRADOS)
drivetrain.drive_for(REVERSE, 150, MM)
  • El proyecto establece el tiempo de espera, cierra la garra alrededor de la lata, levanta y baja la lata, la libera y luego retrocede.

  • Rúbrica de programación

     (Documento de Google / .docx / .pdf )

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