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Utilisation du capteur de vision

Icône Boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant - Le but de cette activité

L'utilisation efficace du capteur de vision nécessite que les élèves soient en mesure de le configurer et de l'ajuster en fonction de l'environnement dans lequel il se trouve. Dans l'activité suivante, les élèves apprendront à faire les deux.
Pour plus d'informations sur la programmation du capteur de vision avec des blocs de détection, consultez les informations d' aide dans VEXcode IQ.

Voici un aperçu de ce que vos élèves feront dans cette activité :

  1. Ouvrez l'exemple de projet Détection d'objets.

  2. Regardez la vidéo du tutoriel Configuration du capteur de vision.

  3. Configurez le capteur de vision.

  4. Exécutez l'exemple de projet Détection d'objets.

  5. Discutez et réfléchissez.

  6. Regardez la vidéo du tutoriel Réglage du capteur de vision.

  7. Réglez le capteur de vision.

Pour obtenir de l'aide sur l'organisation des étudiants pour cette activité, cliquez ici.

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Si c'est la première fois que l'élève utilise VEXcode IQ, il peut également voir les tutoriels dans la barre d'outils pour apprendre d'autres compétences de base.

Barre d'outils VEXcode IQ avec l'icône Tutoriels appelée dans une boîte rouge, à droite du menu Fichier.

Le constructeur de chaque groupe doit obtenir le matériel requis. L'enregistreur doit obtenir le cahier d'ingénierie du groupe. Le programmeur doit ouvrir VEXcode IQ.

Matériel requis :
Quantité Matériel nécessaire
1

VEX IQ Super Kit

1

VEXcode IQ

1

Carnet d'ingénierie

1

Configuration du capteur de vision (Tutoriel)

1

Réglage du capteur de vision (Tutoriel)

1

Exemple de projet Détection d'objets

Cette activité vous donnera les outils pour utiliser le capteur de vision.

Vous pouvez utiliser les informations d'aide à l'intérieur de VEXcode IQ pour en savoir plus sur les blocs. Pour obtenir des conseils sur l'utilisation de la fonction d'aide, consultez le didacticiel Utilisation de l'aide.

Barre d'outils VEXcode IQ avec l'icône Tutoriels appelée dans une boîte rouge, à droite du menu Fichier.

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Modéliser chacune des étapes de dépannage pour les élèves. Rappelez aux élèves que chaque groupe a quelqu'un dans le rôle du constructeur. Cette personne devrait vérifier ces éléments tout au long de l'activité.

Étape 1 :  Préparation de l'activité

Avant de commencer l'activité, avez-vous chacun de ces éléments prêt ? Le Constructeur doit vérifier chacun des éléments suivants :

  • Tous les moteurs et capteurs sont-ils branchés sur le bon port ?

  • Les câbles intelligents sont-ils complètement insérés dans tous les moteurs et capteurs ?

  • Le cerveau est-il allumé?

  • La batterie est-elle chargée?

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  • Assurez-vous que les élèves ont sélectionné le menu Ouvrir des exemples dans le menu Fichier.

  • Assurez-vous que les élèves ont sélectionné le projet Exemple de détection d'objets. Vous pouvez indiquer aux étudiants qu'il y a plusieurs sélections à choisir sur la page Exemples ouverts. Rappelez aux élèves qu'ils peuvent se référer au tutoriel Utilisation d'exemples et de modèles à tout moment.

  • Vous pouvez demander aux élèves d'ajouter leurs initiales ou le nom de leur groupe au nom du projet. Cela aidera à différencier les programmes si vous demandez aux étudiants de les soumettre.

  • Étant donné que VEXcode IQ a l'enregistrement automatique, il n'est pas nécessaire d'enregistrer à nouveau le projet une fois qu'il a été enregistré pour la première fois.

  • Si les élèves ont besoin d'aide pour enregistrer, dirigez-les vers la vidéo du tutoriel Nommer et enregistrer votre projet.

Étape 2 :  Ouvrez un exemple de projet.

  • VEXcode IQ  contient de nombreux exemples de projets différents. Vous en utiliserez un dans cette exploration. Pour obtenir de l'aide et des conseils sur l'utilisation d'exemples de projets, consultez le didacticiel Utilisation d'exemples et de modèles.

    Barre d'outils VEXcode IQ avec l'icône Tutoriels appelée dans une boîte rouge, à droite du menu Fichier.

Ensuite, ouvrez l'exemple de projet Détection d'objets.

Barre d'outils VEXcode IQ avec le menu Fichier ouvert et Ouvrir les exemples sélectionnés avec une boîte rouge. « Ouvrir les exemples » est le quatrième élément du menu.

Le programmeur doit suivre les étapes suivantes :

  • Ouvrez le menu Fichier.
  • Sélectionnez Ouvrir les exemples.
  • Utilisez la barre de filtre en haut de l'application et sélectionnez « Sensation ».

    Exemple de fenêtre de sélection de projet avec le filtre de détection en haut en surbrillance avec une boîte rouge et des icônes de projet de détection illustrées ci-dessous.

  • Sélectionnez et ouvrez l' exemple de projet Détection d'objets.

    Un exemple d'icône de projet indique Détection d'objets en bas et montre une icône de robot avec un capteur à gauche et un croquis indiquant la détection à droite.

  • Enregistrez votre projet en tant qu'objets de détection.

    Boîte de dialogue Nom du projet dans la barre d'outils VEXcode IQ. L'emplacement 1 est sélectionné et le nom du projet indique Détection d'objets.

  • Vérifiez que le nom du projet Détection d'objets se trouve maintenant dans la fenêtre au centre de la barre d'outils.
  • Pour obtenir de l'aide supplémentaire, consultez la vidéo du didacticiel Utiliser des exemples de projets et de modèles.

    Barre d'outils VEXcode IQ avec l'icône Tutoriels appelée dans une boîte rouge, à droite du menu Fichier.

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Les trois objets colorés ne doivent pas nécessairement être des cubes, ils peuvent être des objets relativement petits verts, rouges et bleus.

Étape 3 : Configuration et utilisation du capteur de vision

  • Commencez par regarder la vidéo du tutoriel Configuration du capteur de vision.
  • Ensuite, configurez le capteur de vision pour trois objets colorés : rouge, vert et bleu.

    La fenêtre de configuration du capteur de vision montre une image d'une main tenant un cube rouge à gauche, avec une superposition sur le cube et les mots REDBOX et W142 H142 au-dessus. À droite, 3 signatures de couleur sont définies pour BlueBox, Redbox et Greenbox.

  • Demandez au programmeur d'ouvrir l'exemple de projet Détection d'objets précédemment enregistré.

    Un exemple d'icône de projet indique Détection d'objets en bas et montre une icône de robot avec un capteur à droite, et indique une détection à droite.

  • Que fait réellement ce projet ? Prédisez ce que fera le pilote automatique et demandez à l'enregistreur d'écrire les prédictions dans votre cahier d'ingénierie.

    Le début du projet Détection d'objets VEXcode IQ est affiché. À gauche, le projet commence par un bloc Quand a commencé avec un bloc pour toujours attaché. Dans le bloc Forever se trouvent des commandes pour effacer toutes les lignes et définir le curseur sur la ligne 1 colonne 1, avec un commentaire sur Détecter le bleu et prendre un instantané de Bluebox. Ensuite, un bloc if then avec la condition définie sur l'objet Vision12 existe, puis imprimez l'objet bleu trouvé, sinon n'imprimez aucun objet bleu. À droite, une note indique que "ce projet détectera 3 objets de couleurs différentes et s'affichera lorsque chaque objet est trouvé sur l'écran d'IQ Brain.

  • Demandez au pilote de télécharger et d'exécuter le projet. Demandez au constructeur de placer différents objets colorés devant le capteur de vision et d'observer le comportement du robot. Demandez à l'enregistreur d'enregistrer dans votre cahier d'ingénierie en quoi votre prédiction était différente ou correcte par rapport à ce que vous avez réellement observé dans le cadre du projet.

    Pour obtenir de l'aide supplémentaire, consultez la vidéo du didacticiel Télécharger et exécuter un projet.

    Barre d'outils VEXcode IQ avec l'icône Tutoriels appelée dans une boîte rouge, à droite du menu Fichier.

Icône Boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant - Réponses

Animer une discussion en classe pour que les élèves partagent ce qu'ils ont prévu que ce projet fera dans leur cahier d'ingénierie et réfléchissent également à la façon de configurer le capteur de vision.
Facilitez la discussion en posant les questions suivantes :

  • Quelles sont les étapes de configuration du capteur de vision ?

  • Que fait le bloc Object exists ?

  • Que fait le bloc if/then/else ?

  • Qu'adviendrait-il de la façon dont le capteur de vision détecte les objets si nous changions de pièce ?

Les réponses varieront :

  • Les élèves doivent noter que le nom de l'objet devra être décidé. L'objet doit être placé dans le cadre du capteur de vision et immobilisé à l'aide du bouton « Geler ». La couleur sera ensuite sélectionnée et configurée à l'aide du bouton « Set ». Les élèves doivent décrire les étapes énumérées dans cet article ainsi que les étapes énumérées dans la vidéo du tutoriel Configuration du capteur de vision.

  • Le bloc Object exists signale si le capteur de vision détecte un objet configuré. Vous trouverez plus d'informations sur l'utilisation de ce bloc dans les informations d'aide.

  • Le bloc if-then-else exécute les blocs à l'intérieur de la première ou de la deuxième partie du if then else en fonction de la valeur booléenne rapportée. Vous trouverez plus d'informations sur l'utilisation de ce bloc dans les informations d'aide.

  • Si le capteur de vision était invité à détecter des objets dans un environnement différent, l'éclairage pourrait changer et les couleurs des objets pourraient être différentes. Cela peut rendre difficile la détection d'objets par le capteur de vision.

Icône Étendre votre apprentissage Étendez votre apprentissage - Configurez plus d'objets

Choisissez deux autres objets colorés à configurer, éventuellement blanc, violet, jaune, etc...

Fenêtre de configuration du capteur de vision AI montrant l'instantané sur la gauche avec une main tenant un engrenage jaune. Il y a une superposition carrée sur l'engrenage jaune et les données indiquent Boîte jaune, X90 y 62, w102, h 98. À droite, les signatures de couleur pour Bluebox, Redbox, Greenbox et Yellowbox sont définies.

Si les élèves ont besoin d'aide pour configurer, référez-les aux informations d'aide ou au tutoriel.

Étape 4 :  Réglage du capteur de vision

Souvent, un objet est configuré pour être reconnu par le capteur de vision dans un environnement, par exemple, dans une salle de classe. Lorsque le capteur de vision est ensuite placé dans un environnement différent, tel qu'un environnement de compétition, l'objet peut ne pas être reconnu par le capteur de vision. Cela est souvent dû à un changement d'éclairage après que le capteur de vision a déjà été configuré. Pour résoudre ce problème, vous devrez peut-être régler votre capteur de vision.

  • Commencez par regarder la vidéo du tutoriel Réglage du capteur de vision.
  • Ensuite, réglez le capteur de vision pour les trois objets colorés : rouge, vert et bleu.

    Fenêtre de configuration du capteur de vision avec une main tenant un cube rouge avec une superposition sur le cube et une boîte rouge de lecture de texte et x84 y 28 puis w 158 h 166. À droite, les signatures de couleur Bluebox, Redbox et Greenbox sont définies avec un curseur surligné dans une boîte rouge avec le cadran réglé sur 4.4.

  • Demandez au programmeur d'ouvrir l'exemple de projet Détection d'objets précédemment enregistré.

    Exemple d'icône de projet lisant Détection d'objets en bas montrant une icône de robot avec une icône de capteur et indiquant la détection à droite.

  • Comment le réglage du capteur de vision affectera-t-il sa capacité à détecter des objets ? Demandez au constructeur d'amener le pilote automatique dans une autre partie de la pièce avec plus ou moins de lumière.

    Pilote automatique avec le capteur de vision assis sur le champ IQ, avec le capteur de vision face au cube vert.

  • Demandez au pilote de télécharger et d'exécuter le projet. Demandez au constructeur de placer différents objets colorés devant le capteur de vision et d'observer le comportement du robot. Demandez à l'enregistreur de documenter dans votre cahier d'ingénierie la façon dont le capteur de vision détecte les objets. Le capteur de vision a-t-il besoin d'être réglé après avoir changé d'emplacement ?

    Pour obtenir de l'aide supplémentaire, consultez la vidéo du didacticiel Télécharger et exécuter un projet.

    Barre d'outils VEXcode IQ avec l'icône Tutoriels appelée dans une boîte rouge, à droite du menu Fichier.

  • Réglez le capteur de vision si nécessaire. Testez le capteur de vision après l'avoir réglé pour déterminer s'il peut mieux détecter les objets et effectuer les ajustements nécessaires.

Icône Motiver la discussion Motiver la discussion - Réfléchir à l'activité

Q : Le capteur de vision a-t-il détecté des objets comme vous vous y attendiez ?
R : Les réponses varieront ; cependant, le but de cette question est de promouvoir la pensée cognitive. Les élèves doivent noter que la capacité du capteur de vision à détecter des objets peut changer en fonction de l'environnement et de la lumière.

Q : Pourquoi est-il important de pouvoir régler le capteur de vision au besoin ?
R : Bien que les réponses puissent varier, une réponse courante devrait être que si un robot utilise un capteur de vision et est emmené à une compétition ou même utilisé dans un jeu ou un défi, la performance du robot dépendra de la précision du capteur de vision. L'accorder est important pour la précision.

Icône Étendre votre apprentissage Étendez votre apprentissage - Objets multiples

Demandez aux élèves d'exécuter le projet Détection d'objets et de placer plus d'un des objets configurés devant le capteur de vision. Que se passe-t-il ? Demandez-leur de documenter leurs conclusions dans leur cahier d'ingénierie.
Maintenant, demandez aux élèves de placer un objet configuré et un objet inconnu ou non configuré devant le capteur de vision. Que se passe-t-il ? Demandez-leur de documenter leurs conclusions dans leur cahier d'ingénierie.

Demandez aux élèves avant de le tester, que se passerait-il s'ils plaçaient trois objets configurés devant le capteur de vision ? Demandez aux élèves d'écrire leurs prédictions avant de les tester. Demandez-leur d'enregistrer leurs observations après les avoir testées.

Fenêtre de configuration du capteur de vision AI montrant l'instantané à gauche avec des personnes tenant un cube vert à gauche et un cube rouge à droite. Les données pour les objets montrent qu'une boîte verte et une boîte rouge sont détectées. Les signatures de couleur de droite pour bluebox, redbox, greenbox et yellowbox sont définies.

Animer une discussion sur ce que les élèves ont prédit et observé.

Facilitez la discussion en demandant :

  • Quelles étaient les différences entre un, deux et trois objets ?
  • Ajusteriez-vous le projet de quelque manière que ce soit pour reconnaître plusieurs objets ?