Notes
3+ (8 ans et plus)
Temps
40 minutes par laboratoire
Question(s) essentielle(s) de l'unité
- Qu'est-ce qu'un bras robotique ?
- Comment fonctionne un bras robotique ?
Compréhension de l'unité
Les concepts suivants seront abordés tout au long de cette unité :
- Comment fonctionne un bras robotique.
- Comment utiliser un bras robotique pour accomplir une tâche.
Résumé du laboratoire
Cliquez sur les onglets suivants pour un résumé de ce que les étudiants feront et apprendront dans chaque laboratoire.
Laboratoire 1 - Bras du robot
Question principale : Quel est le rapport entre un bras robotique et un bras humain ?
Ce laboratoire introduit le concept de bras robotique en le reliant à un bras humain. Les élèves seront invités à réfléchir aux parties d’un bras humain et à relier cela à la façon dont un bras robotique s’assemble. Les élèves construiront ensuite la première partie du bras robot.
Les élèves feront le lien entre ce qui a été construit et une partie du bras humain et demanderont ce qui doit être ajouté pour en faire un bras robotique complet. Les étudiants termineront ensuite la construction du bras robot.
Ensuite, les élèves discuteront de l'utilisation possible du bras robot, expérimenteront le déplacement d'un disque et rédigeront les étapes nécessaires pour déplacer un disque. Les enseignants termineront le laboratoire en essayant les étapes d'un groupe pour voir si elles fonctionnent.
Laboratoire 2 - Bras robot motorisé
Question principale : Comment un moteur peut-il rendre le bras du robot plus utile ?
Présentez les avantages de la motorisation en expliquant que les humains ont des limites à leur force et à leur endurance. Les élèves adapteront leur bras robot pour ajouter des moteurs et des interrupteurs pour contrôler le mouvement du bras.
Les élèves utiliseront les moteurs pour déplacer un disque et rédigeront des instructions détaillées pour décomposer le processus en étapes discrètes. Les élèves échangeront ensuite leurs directions avec un autre groupe et tenteront de les suivre pour accomplir la tâche consistant à déplacer un disque. Ils réviseront les instructions pour les rendre exactes.
Lab 3 - Utilisation de l'électro-aimant
Question principale: Comment puis-je contrôler un bras robotique à l'aide d'un code ?
Présentez le concept de codage du bras robotique en demandant aux élèves comment ils pourraient contrôler le bras robotique sans le toucher. Les élèves adapteront leur bras robot pour ajouter le cerveau et l'électro-aimant.
Les élèves utiliseront VEXcode GO pour contrôler le mouvement du Bras du Robot, pour tenter de le déplacer vers chacun des 4 quadrants de la tuile.
Les élèves coderont le bras du robot pour déplacer un disque, à l'aide de l'électro-aimant, vers un nouvel emplacement sur la tuile.
Lab 4 - Utilisation du capteur oculaire
Question principale: Comment un capteur oculaire aide-t-il le bras du robot ?
Présentez le capteur oculaire en engageant une discussion sur la façon dont les humains et les robots voient les choses. Comparez et contrastez le capteur oculaire avec un œil humain. Présentez le concept de condition et comment une condition dans le codage aide à déterminer quoi faire avec les données d'un capteur.
Les élèves coderont le bras du robot pour détecter et déplacer un disque, à l'aide du bloc <Eye found object> , afin de déterminer si quelque chose se trouve devant le capteur oculaire. Lors de la pause de mi-jeu, l'enseignant expliquera comment dire au bras robot quoi faire avec l'objet qu'il a ramassé.
Les étudiants coderont ensuite le bras du robot pour qu'il utilise à la fois le moteur du bras et le moteur de base pour déplacer le disque vers un nouvel emplacement. Au cours de la partie Partager, les élèves discuteront des conditions qu'ils ont utilisées et de la manière dont le capteur oculaire a rendu le bras robot plus utile.
Laboratoire 5 - Prendre des décisions
Question principale: Comment un bras robotique peut-il prendre une décision ?
Les étudiants présentent l'idée de la prise de décision robotique en utilisant les tâches de la vie quotidienne. Comment savoir comment ranger le matériel en classe ? Ou vos vêtements à la maison ? Parlez de la façon dont les humains pensent trier les objets, mais les robots suivent des modèles pour prendre des décisions. Comment pouvons-nous coder le bras robot pour prendre une décision ?
Les élèves coderont le bras du robot pour identifier et déplacer un disque coloré vers un emplacement spécifique, en fonction de la couleur. Lors de la pause de mi-jeu, les élèves tenteront de deviner la « couleur préférée » du bras robot en fonction du code. Ensuite, testeront pour voir s’ils ont raison.
Les élèves coderont ensuite le bras du robot pour identifier et trier les trois disques colorés et déplaceront vers des emplacements spécifiques en fonction de la couleur. Les élèves discuteront d'autres objets que le bras robotique pourrait trier et établiront des liens avec des robots du monde réel (comme la palettisation basée sur le produit, les capteurs, les formes/apparences similaires).
Normes d'unité
Les normes de l'unité seront abordées dans chaque laboratoire de l'unité.
Société internationale pour la technologie dans l'éducation (ISTE)
ISTE - (7) Concepteur innovant - 7c : Les étudiants contribuent de manière constructive aux équipes de projet, assumant divers rôles et responsabilités pour travailler efficacement vers un objectif commun.
Comment la norme est atteinte: Dans chaque laboratoire de l'unité, les étudiants complètent la liste de contrôle des rôles et routines robotiques pour identifier leurs différents rôles et suivent ces paramètres pour travailler efficacement à la création d'une version fonctionnelle. Les étudiants travaillent également avec leurs équipes de projet pour réaliser les activités décrites dans les sections Jouer de chaque laboratoire. À la fin de chaque laboratoire dans la section Partager, les étudiants réfléchiront à leur efficacité en équipe et à leur capacité à collaborer.