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Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  - plan d'activité

Cette exploration présentera aux étudiants les comportements de base de la programmation en marche avant, en marche arrière et en attente. Ces compétences de base les aideront à réussir la prochaine activité et le Strike Challenge à la fin de ce STEM Lab, lorsqu'ils concourront au bowling en utilisant le Speedbot.

L'utilisation du projet de modèle V5 Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) permet aux étudiants de programmer le Speedbot pour qu'il avance en utilisant une seule instruction.

Le Speedbot est prêt à bouger ! 

Cette exploration vous donnera les outils pour pouvoir programmer votre Speedbot pour des mouvements simples. À la fin de cette activité, vous participerez au défi Basketball Drills en utilisant des comportements avant, arrière et d'attente.

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Voici un aperçu de l'interface utilisateur de VEXcode V5. Les étudiants découvriront ces onglets/boutons au cours des activités de ce laboratoire STEM Momentum Alley. Des liens sont également fournis dans tout le STEM Lab pour fournir plus d'informations sur ces onglets/boutons.

Image de l'interface utilisateur de VEXcode V5
 

  • Instructions Python VEXcode V5 qui seront utilisées dans cette exploration :

    • drivetrain.drive_for (AVANT, 200, MM)

    • attendre (1, secondes)

  • Pour en savoir plus sur l'instruction, sélectionnez Aide, puis sélectionnez l'icône de point d'interrogation à côté d'une commande pour afficher plus d'informations.

    Image de l'aide ouverte dans un projet Python VEXcode V5

     

  • Assurez-vous que vous disposez du matériel requis, de votre cahier d'ingénierie et de VEXcode V5 téléchargés et prêts.

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Si c'est la première fois que l'étudiant utilise VEXcode V5, il peut référencer les Tutoriels à tout moment au cours de cette exploration.

Tutoriels

Matériaux nécessaires:
Quantité Les matériaux nécessaires
1

Robot robot rapide

1

Batterie de robot chargée

1

Code VEX V5

1

Câble USB (si vous utilisez un ordinateur)

1

Cahier d'ingénierie

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Modélisez chacune des étapes de dépannage pour les élèves.

Étape 1 :  Préparation de l’exploration

Avant de commencer l’activité, avez-vous préparé chacun de ces éléments ? Vérifiez chacun des éléments suivants :

Étape 2 :   Démarrer un nouveau projet

Effectuez les étapes suivantes pour démarrer le projet :

  • Ouvrez le menu Fichier et sélectionnez Ouvrir des exemples.

    Image du menu Fichier ouvert dans VEXcode V5 avec les exemples ouverts en surbrillance

     

  • Sélectionnez et ouvrez le projet de modèle Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro). Le projet modèle contient la configuration du moteur du Speedbot. Si le modèle n'est pas utilisé, votre robot n'exécutera pas le projet correctement.

    Image du menu Exemple de projet ouvert avec le modèle Speedbot sélectionné

     

  • Puisque vous travaillerez à faire avancer et reculer le Speedbot, vous nommerez votre projet Drive. Sélectionnez le nom du projet, tapez « Drive » , puis sélectionnez « Enregistrer ».Image du titre du projet renommé

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  • Les noms de projet peuvent comporter des espaces entre ou après les mots.

    Renommer la V5

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

  • Étant donné qu'il s'agit de la première activité de programmation que vos élèves peuvent tenter, vous devez modéliser les étapes, puis demander aux élèves d'effectuer les mêmes actions. L'enseignant doit ensuite surveiller les élèves pour s'assurer qu'ils suivent correctement les étapes.

  • Assurez-vous que les étudiants ont sélectionné Exemples ouverts dans le menu Fichier.

  • Assurez-vous que les élèves ont sélectionné le projet modèle Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro).

  • Vous pouvez faire remarquer aux étudiants qu'il existe plusieurs sélections parmi lesquelles choisir sur la page Exemples. Au fur et à mesure qu’ils construisent et utilisent d’autres robots, ils auront la possibilité d’utiliser différents modèles.

  • Vérifiez que le nom du projet Drive est maintenant dans la fenêtre au centre de la barre d'outils.

     

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  -  Enregistrer des projets

  • Faites remarquer que lorsqu'ils ont ouvert VEXcode V5 pour la première fois, la fenêtre était intitulée VEXcode Project. VEXcode Project est le nom de projet par défaut lors de la première ouverture de VEXcode V5. Une fois le projet renommé Drive et enregistré, l'affichage a été mis à jour pour afficher le nouveau nom du projet. Grâce à cette fenêtre de la barre d'outils, il est facile de vérifier que les étudiants utilisent le bon projet.

  • Dites aux élèves qu’ils sont maintenant prêts à commencer leur premier projet. Expliquez aux élèves qu'en suivant simplement quelques étapes simples, ils pourront créer et exécuter un projet qui fera avancer le Speedbot.

  • Rappelez aux élèves de sauvegarder leurs projets pendant qu’ils travaillent. Les sections Python de la bibliothèque VEX expliquent les pratiques de sauvegarde dans VEXcode V5.

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant - Arrêtez-vous et discutez

C'est un bon point pour faire une pause et demander aux étudiants de revoir les étapes qui viennent d'être complétées lors du démarrage d'un nouveau projet dans VEXcode V5, individuellement ou en groupe. Demandez aux élèves de réfléchir individuellement avant de partager au sein de leur groupe ou avec toute la classe.
 

Étape 3 :  avancer

Vous êtes maintenant prêt à commencer à programmer le robot pour avancer !

  • Avant de commencer la programmation, nous devons comprendre ce qu’est une instruction. Il y a trois parties dans une instruction. Pour plus d'informations sur la colorisation du code dans VEXcode V5 Python, consultez cet article.

    Image d'une commande Python avec chaque composant identifié

  • Ajoutez l'instruction au projet :

    Image de la commande Python dans le projet

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Vous remarquerez peut-être une fonction de saisie semi-automatique lorsque vous commencez à saisir l'instruction. Utilisez vos touches « Haut » et « Bas » pour sélectionner le nom souhaité, puis appuyez sur « Tab » ou (Entrée/Retour) sur votre clavier pour effectuer la sélection. Pour plus d'informations sur cette fonctionnalité, consultez l'article PythonImage of the autocomplete feature in a Python project
 

  • Sélectionnez l'icône Emplacement pour choisir l'un des huit emplacements disponibles sur le Robot Brain et sélectionnez l'emplacement 1.

    Image de la sélection du Slot dans la barre d'outils de VEXcode V5

     

  • Connectez le V5 Robot Brain à l’ordinateur à l’aide d’un câble micro USB et allumez le V5 Robot Brain. L'icône Cerveau dans la barre d'outils devient verte une fois qu'une connexion réussie a été établie.

    L'icône du cerveau est verte

     

  • Sélectionnez Download pour télécharger le projet dans le cerveau.

    Icône de téléchargement en surbrillance

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Rappelez aux élèves de débrancher le câble USB du Robot Brain. Le fait que le robot soit connecté à un ordinateur pendant l'exécution d'un projet pourrait amener le robot à tirer sur le câble de connexion.

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant - Arrêtez-vous et discutez

Demandez aux élèves de prédire ce qui, selon eux, se produira lorsque ce projet sera téléchargé et exécuté sur le Speedbot. Dites aux étudiants d’enregistrer leurs prédictions dans leurs cahiers d’ingénierie. Si le temps le permet, demandez à chaque groupe de partager sa prédiction. 

  • Vérifiez que votre projet a téléchargé en regardant l'écran du Robot Brain. Le nom du projet Drive doit être répertorié dans l'emplacement 1.

    Image d'un projet Python téléchargé sur l'emplacement 1 du V5 Brain

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  - modèle en premier

  • Modélisez l’exécution du projet devant la classe avant de demander à tous les élèves de l’essayer en même temps. Rassemblez les élèves dans une zone et laissez suffisamment d’espace pour que le Speedbot puisse se déplacer s’il est posé sur le sol.
  • Dites aux élèves que c'est maintenant à leur tour de réaliser leur projet. Assurez-vous qu'ils ont un chemin dégagé et qu'aucun Speedbots ne se croisera.
     
  • Exécutez (Python) le projet sur le robot en vous assurant que le projet est sélectionné, puis appuyez sur le bouton Run du Robot Brain. Félicitations pour la création de votre premier projet !

    Image du Brain Screen pour exécuter le projet Drive

 

Étape 4 :  Conduisez en marche arrière

Maintenant que vous avez programmé votre robot pour avancer, programmons-le maintenant pour qu'il roule en marche arrière.

  • Modifiez le paramètre dans l'instruction drive_for pour afficher REVERSE au lieu de FORWARD.

    Image de la commande mise à jour avec REVERSE comme paramètre

  • Sélectionnez le nom du projet pour le changer de Drive à Reverse.

     

  • Sélectionnez l'icône Emplacement pour choisir un nouvel emplacement. Sélectionnez l'emplacement 2.

     

  • Téléchargez (en Python) le projet.

    Icône de téléchargement en surbrillance

  • Vérifiez que votre projet a téléchargé (en Python) en regardant l'écran du Robot Brain. Le nom du projet Reverse doit être répertorié dans l'emplacement 2.

    Projet inversé téléchargé dans le slot 2 du V5 Brain

  • Exécutez (en Python) le projet sur le robot en vous assurant que le projet est sélectionné, puis appuyez sur le bouton Run du Robot Brain.

    Image de l'écran cérébral pour exécuter le projet Reverse

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  -  Réalisation de l'étape 4

  • Pour changer la commande drive_for de forward à reverse, changez simplement le premier paramètre en REVERSE. Les moteurs de la transmission se déplaceront alors dans la direction opposée.
  • Le nombre de mm peut être modifié, mais pour cet exemple nous le laisserons à 100 mm comme défini à l'étape précédente.
  • Rappelez aux élèves de débrancher le câble USB du Robot Brain avant d’exécuter le projet.
  • Rappelez aux élèves de sauvegarder leurs projets pendant qu’ils travaillent. Les sections Python de la bibliothèque VEX expliquent les pratiques de sauvegarde dans VEXcode V5.
     

Étape 5 :  Attendez puis conduisez en marche arrière

Maintenant que nous avons programmé le robot pour avancer puis reculer, nous pouvons maintenant ajouter une instruction attendre afin que le robot attende un certain temps avant de reculer.

  • Ajoutez une instruction d'attente comme indiqué. Cela indique au robot d'attendre trois secondes avant de faire marche arrière.

    Image du projet avec une commande d'attente ajoutée

  • Sélectionnez le nom du projet pour le changer de Reverse à WaitReverse.

     

  • Sélectionnez l'icône Emplacement pour choisir un nouvel emplacement. Sélectionnez l'emplacement 3.

  • Téléchargez (en Python) le projet.

    Image du bouton de téléchargement dans la barre d'outils de VEXcode V5

  • Vérifiez que votre projet a téléchargé (en Python) en regardant l'écran du Robot Brain. Le nom du projet WaitReverse doit être répertorié dans l'emplacement 3.

    WaitReverse téléchargé sur l'emplacement 3 du V5 Brain

  • Exécutez (en Python) le projet sur le robot en vous assurant que le projet est sélectionné puis appuyez sur le bouton Run .

    Image du Brain Screen pour exécuter le projet WaitReverse

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  -  Réalisation de l'étape 5

  • L’utilisation d’une commande wait ne mettra pas fin au projet, elle mettra simplement en pause le mouvement du robot.
  • Si les élèves utilisent un ordinateur, rappelez-leur de débrancher le câble USB de Robot Brain avant de lancer le projet.
  • Rappelez aux élèves de sauvegarder leurs projets pendant qu’ils travaillent. La section Python de la bibliothèque VEX explique les pratiques de sauvegarde dans VEXcode V5.

Étape 6 :   Terminez le défi des exercices de basket-ball !

Image de la mise en page du Basketball Drills Challenge
Disposition du défi des exercices de basket-ball

Dans le Basketball Drills Challenge, le robot doit être capable de parcourir une série de lignes à différentes distances. Le robot avancera jusqu'à la première ligne qui se trouve à 10 cm de la position de départ, attendra 1 seconde, puis reculera pour revenir à cette même ligne. Le robot répétera ensuite l'action en avançant de 20 cm jusqu'à la deuxième ligne, attendra 1 seconde, puis reculera jusqu'à la ligne de départ d'origine. Le robot avancera jusqu'à la troisième ligne avec une distance de 40 cm, attendra 1 seconde, puis reviendra enfin à la ligne de départ pour terminer le défi.

Avant de programmer le robot, planifiez le chemin et les comportements du robot dans votre cahier d'ingénierie.

Après avoir terminé le Basketball Challenge, vous pourrez combiner des mouvements avant et arrière avec des comportements de robot supplémentaires pour relever des défis encore plus avancés.
Gardez à l'esprit lors de la programmation que 1 cm = 10 mm.

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  - Arrêtez-vous et discutez

Demandez aux élèves de partager leurs solutions par deux avant d’en discuter en classe entière. Facilitez la discussion en demandant : 

  • Avez-vous rencontré des difficultés lors de la programmation de ce défi ?
  • Votre robot s’est-il comporté comme vous l’espériez en fonction de votre projet ? Pourquoi ou pourquoi pas? 
  • Si vous aviez pu relever le défi, y a-t-il quelque chose que vous auriez fait différemment ?

Icône de la boîte à outils de l'enseignant Boîte à outils de l'enseignant  - Solution

Image d'un exemple de solution au défi