Opettajan työkalupakki - Tämän toiminnon tarkoitus
Ohjelmointi käden ja kynsien avulla antaa robotille mahdollisuuden suorittaa muita tehtäviä sen sijaan, että liikkuisi vain eteenpäin, taaksepäin, vasemmalle tai oikealle. Tässä harjoituksessa opiskelijat oppivat oikean liikesarjan, jota tarvitaan esineen lähestymiseen, tarttumiseen, nostamiseen ja siirtämiseen. Esine voi olla tyhjä alumiinipurkki tai tyhjä vesipullo. Tämä aktiviteetti valmistaa opiskelijat Package Dash Challenge -haasteeseen, jossa opiskelijoiden on tartuttava ja siirrettävä esine hahmotellun kurssin ympäri. Opiskelijat tekevät reittisuunnitelman pseudokoodin avulla.
Lisätietoja [Spin for] ja [Spin to position] -lohkoista tai muista tässä toiminnassa käytetyistä lohkoista on VEXcode IQ:n ohjetiedoissa. Saat lisätietoja tästä sisäänrakennetusta ohjetyökalusta napsauttamalla tästä.
Seuraavassa on pääpiirteet siitä, mitä oppilaasi tekevät tässä toiminnassa:
-
Katso Moving the Arm ja Open the Claw -opetusvideot.
-
Esittele vaiheet, joita tarvitaan kohteen lähestymiseen, tarttumiseen, nostamiseen ja siirtämiseen pseudokoodin avulla (Google Doc/.docx/.pdf).
-
Ohjelmoi heidän valmistamansa sekvenssi pseudokoodissa käyttämällä VEXcode IQ:ta.
-
Lataa, suorita ja testaa projekti nähdäksesi, toimiiko se suunnitellusti.
Ohjelmoidaan sarja!
Tässä harjoituksessa hahmottelet suunnitelman liikesarjalle, joka robottisi on tehtävä tarttuakseen, nostaakseen ja siirtääkseen esinettä.
Katsot ensin kaksi opetusvideota kynnen ja käsivarren ohjelmoinnista. Sitten tunnistat oikean vaiheiden sarjan lähestyäksesi, tarttuaksesi ja nostaaksesi kohdetta ja suunnittelet projektin pseudokoodin avulla.
Tämän jälkeen luot, lataat ja suoritat projektin käyttämällä pseudokoodia, joka auttoi sinua suunnittelemaan!
-
Varmista, että sinulla on tarvittava laitteisto, suunnittelumuistikirja ja VEXcode IQ ladattu ja valmiina.
Opettajan vinkkejä
Jos tämä on ensimmäinen kerta, kun opiskelija käyttää VEXcode IQ:ta, hän voi viitata opetusohjelmiin milloin tahansa tämän tutkimuksen aikana. Opetusohjelmat sijaitsevat työkalupalkissa.
Määrä | Tarvittavat materiaalit |
---|---|
1 |
VEX IQ Super Kit |
1 |
VEXcode IQ |
1 |
Tekninen muistikirja |
1 |
Mittaritikku tai viivain |
1 |
Clawbot (Drivetrain 2-motor) malliesimerkkiprojekti |
1 |
Alumiinipurkki tai tyhjä vesipullo |
Opettajan vinkkejä
Mallina jokainen vianetsintävaihe opiskelijoille.
Vaihe 1: Tutkimiseen valmistautuminen
Ennen kuin aloitat toiminnan, onko sinulla kaikki nämä asiat valmiina? Rakentajan tulee tarkistaa jokainen seuraavista:
-
Onko kaikki moottorit ja anturit kytketty oikeisiin portteihin?
-
Ovatko älykaapelit täysin kytketty kaikkiin moottoreihin ja antureihin?
-
Onko Brain päällä?
-
Onko akku ladattu?
Vaihe 2: Aloita polun suunnittelu
Ennen kuin alat suunnitella polkua, jota robottisi kulkee, katso ensin Moving the Arm and Open the Claw opetusvideot VEXcode IQ:ssa.
- Käden liikuttamisen opetusvideo
- Avaa Claw Tutorial -video
Käytä nyt suunnittelumuistikirjassasi koodia pseudokoodi (Google Doc / .docx / .pdf ) kirjoittaaksesi oikea vaihesarja, jolla voit lähestyä, tarttua ja nostaa esinettä, kuten tyhjää vesipulloa. tai alumiinipurkki.
-
Muista osat tästä ongelmasta:
-
Ensin sinun on mitattava millimetreinä, kuinka kaukana esine on robotista. Tarvitset tätä määrittääksesi kuinka pitkälle robotin tulee liikkua eteenpäin ja taaksepäin.
-
Tunnista kuinka monta astetta kynnen täytyy avautua ja sulkeutua riippuen sen liikeratasta ja kuinka suuri esine on. Katso lisäohjeita edelliseltä Play-osion sivulta.
-
Vihje: Avaa laitevalikko ja katso kuinka monta astetta kynsi sulkeutuu, kun esine on sisällä.
-
-
Tunnista, kuinka korkealle asteina käsivarsi nousee kantaakseen esinettä.
-
Kun lähestyt esinettä, kynnen pitäisi olla jo auki. Jos lähestyt esinettä kynsi kiinni, suljettu kynsi voi kaataa esineen.
-
Robotin on myös tartuttava esineeseen kynsissään, nostettava esine ylös, siirryttävä taaksepäin siirtääkseen kohdetta ja asetettava esine sitten takaisin alas ja irrotettava se.
-
Opettajan vinkkejä - Pseudokoodin harjoitteleminen
Jos opiskelijat eivät tunne pseudokoodia (Google Doc/.docx/.pdf) ja miten sitä käytetään projektin suunnittelussa, mukana tuleva linkki selittää. Pseudokoodin tarkistamiseen voidaan käyttää rubriikkia (Google Doc/.docx/.pdf) , ja se tarjotaan uudelleen Rethink-osiossa, kun oppilaita pyydetään seuraavan kerran kirjoittamaan pseudokoodia. Tätä pseudokoodin kirjoittamismahdollisuutta voidaan pitää käytäntönä myöhempää suunnittelua varten ja pseudokoodirubriikin jakaminen voi nyt auttaa tässä käytännössä.
Opettajan työkalupakki - Ratkaisu
Objektin ja robotin välinen etäisyys voi vaihdella opiskelijan tai ryhmän mukaan. Varmista, että opiskelijat mittaavat etäisyyden ennen pseudokoodin kirjoittamista.
Huomaa, että kun kynsi avataan ensimmäisen kerran ja sitten kun se suljetaan tarttumaan esineeseen, aste ei ole sama. Koska kynsi sulkeutuu esineeseen eikä saa murskata sitä, asteiden tulisi pysähtyä, kun kynsi on kietoutunut esineen ympärille.
Käsivarren tulee nostaa tarpeeksi korkealle maata kuljettaakseen esinettä tehokkaasti.
Oikea vaihesarja, jonka opiskelijat tarvitsevat, on seuraava. Tässä esimerkissä mitattu etäisyys oli 15 mm. Tämä voi muuttua opiskelija- tai ryhmäkohtaisesti:
-
Avaa kynsi 75 astetta.
-
Aja eteenpäin 15 mm lähestyäksesi kohdetta.
-
Sulje kynsi 60 astetta tarttuaksesi esineeseen.
-
Nosta käsivartta 315 astetta esineen nostamiseksi.
-
Aja taaksepäin 15 mm siirtääksesi kohteen uuteen paikkaan.
-
Laske vartta 315 astetta asettaaksesi esine takaisin alas.
-
Avaa kynsi 60 astetta vapauttaaksesi esine.
Opettajan vinkkejä
- Koska tämä on ohjelmoinnin aloitustoiminto, opettajan tulee mallintaa vaiheet ja pyytää sitten oppilaita suorittamaan samat toiminnot. Opettajan tulee sitten valvoa oppilaita varmistaakseen, että he noudattavat ohjeita oikein.
- Varmista, että opiskelijat ovat valinneet Clawbot (Drivetrain2-motor) -mallin.
- Voit huomauttaa opiskelijoille, että VEXcode IQ:n Esimerkit-sivulla on useita valintoja. Kun he rakentavat ja käyttävät robottejaan, heillä on mahdollisuus käyttää erilaisia malleja.
- Voit pyytää oppilaita lisäämään nimikirjaimia projektin nimeen. Tämä auttaa erottamaan projektit, jos pyydät opiskelijoita lähettämään ne.
- Varmista, että opiskelijat mittaavat kohteen ja robotin välistä etäisyyttä millimetreinä (mm).
Vaihe 3: Jakson ohjelmointi
-
Avaa Clawbot (Drivetrain 2-motor) malliesimerkkiprojekti.
-
Jos tarvitset apua esimerkkiprojektin avaamisessa, katso Käytä esimerkkiprojekteja ja malleja opetusvideota VEXcode IQ Blocksissa.
-
Nimeä projekti uudelleen ja tallenna se nimellä "Sequence".
-
Jos tarvitset apua projektin uudelleennimeämisessä ja tallentamisessa, katso VEXcode IQ:n Projektin nimeäminen ja tallentaminen -oppitunti.
-
Luo nyt projektisi käyttämällä pseudokoodia. Ensin hahmottele projektisi käyttämällä kommentteja ja lisää pseudokoodisi. Alla oleva esimerkki on viite. Aste- ja etäisyysmittaukset voivat vaihdella riippuen siitä, kuinka kaukana kohde on ja sen koosta.
-
Käytä [Drive]-, [Spin for]- ja [Spin to position] -lohkoja luodaksesi projekti pseudokoodin perusteella.
Älä unohda nollata käsivarsimoottorin asentoa nollaan ja sisällyttää kynsimoottorille 3 sekunnin aikakatkaisu.
Käytä alla olevaa kuvaa esimerkkinä projektin järjestämisestä. Seuraava projekti ei ole valmis, mutta sinun tulee ohjelmoida omasi kokonaan.
-
Kun projektisi on valmis, ennusta, mitä se tekee. Kirjoita ennustuksesi suunnittelumuistikirjaasi.
Vaihe 4: Testaa projektia!
Nyt kun olet luonut projektin lähestyäksesi, tarttumiseen, nostamiseen ja vastustamiseen – testataan se!
-
Lataa ja suorita sekvenssiprojektisi. Saat apua katsomalla VEXcode IQ:n Lataa ja suorita projekti -opetusvideo. Siinä on seuraava kuvake:
Menikö projektisi suunnitellusti? Kirjoita havaintosi suunnittelumuistikirjaasi vertaamalla pseudokoodiasi loppuprojektiisi ja vastaa seuraaviin kysymyksiin:
-
Onko projektissasi ollut robottisi tarttua, nostaa ja siirtää esinettä?
-
Miksi tämä liikesarja on tärkeä?
Opettajan työkalupakki - Ratkaisu
Opiskelijoiden projektit vaihtelevat kohteen ja sen mukaan, kuinka kaukana se on robotista. Opiskelijoiden tulee osata reflektoida omaa pseudokoodiaan ja pseudokoodin perusteella ohjelmoitua projektia. Johtuiko virhe pseudokoodista vai ohjelmoinnista? Opiskelijoiden tulee katsoa pseudokoodi läpi nähdäkseen, mikä projektin vaihe on voinut olla virheellinen.
Tämän toiminnan tulee korostaa opiskelijoille, että liikkeiden järjestys on tärkeä. Jos liikkeet järjestettäisiin toiseen järjestykseen, robotti ei ehkä nosta ja siirrä esinettä. Jos esimerkiksi kynsiä ei avattu ensin, robotti saattaa kaataa esineen, kun se lähestyy sitä.
Seuraava on esimerkkiratkaisu:
Laajenna oppimistasi - [Aseta moottorin pysäytys] Block
Jos opiskelijat ohjelmoivat robottinsa nostamaan ja kantamaan raskaampia esineitä, nämä esineet voivat vetää käsivartta alas painonsa vuoksi.
Tässä tapauksessa [Set motor stopping] -lohkoa voidaan käyttää, jotta varsi ei putoa painovoiman ja nostetun esineen painon vuoksi. Tätä lohkoa voidaan käyttää projektin alussa ja sitä sovelletaan kaikkiin tuleviin moottorilohkoihin koko projektin ajan.
[Aseta moottorin pysäytys] -lohkossa on kolme asetusta:
-
Jarru saa moottorin pysähtymään välittömästi.
-
Coast antaa moottorin pyöriä vähitellen pysähtymään.
-
Hold saa moottorin pysähtymään välittömästi ja palauttaa sen pysäytysasentoon, jos sitä liikutetaan.