L'avantage des « mathématiques robotiques »
Les équipes de robotique qui utilisent efficacement des concepts mathématiques, comme le raisonnement proportionnel et l'échelle, ont généralement l'avantage dans les compétitions. Lorsque ces équipes forment des alliances avec d’autres au cours de la compétition, elles peuvent rapidement apporter des changements, comme tracer un nouveau chemin ou déterminer les valeurs correctes de rotation du moteur pour leurs programmes autonomes. Connaître les calculs derrière les changements peut vous faire gagner un temps précieux. Les équipes utilisent ensuite ce temps pour apporter d’autres modifications physiques ou programmatiques à leurs robots qui peuvent augmenter leurs chances de gagner. L'utilisation des « mathématiques robotiques » comme le raisonnement proportionnel et l'échelle peut certainement maximiser les performances d'une équipe.
Dans l’image ci-dessus, l’équipe utilise les mesures réelles du terrain fournies par VEX pour calculer les distances entre différents emplacements sur le terrain. Ils calculent ensuite la distance la plus courte entre un emplacement particulier et la destination prévue. Ce sont des calculs particulièrement importants pour déplacer le robot avec précision pendant le programme autonome.
Motiver la discussion
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Appliquer les mathématiques à l'échelle
Q : Pourquoi utiliseriez-vous les « mathématiques robotiques » au lieu de deviner et de vérifier ?
A : Deviner et vérifier prend trop de temps. De plus, si vous utilisez les mathématiques pour déterminer comment ajuster votre robot ou son programme, vous pouvez appliquer systématiquement les modifications à vos nombres/valeurs au lieu de deviner et de vérifier chaque nouvelle valeur.
Q : Vous dessinez le champ de compétition VEX V5 sur papier. Les dimensions réelles sont d'un peu moins de 12 x 12 pieds car le périmètre intérieur du terrain est de 11,7 x 11,7 pieds. Vous souhaitez le réduire afin que 1 pied soit représenté par 10 millimètres (mm). Le rapport taille du dessin/taille réelle est de 10 mm/ 1 pied. Quelles sont les dimensions réduites du dessin ?
A : Les dimensions mises à l'échelle sont de 117 mm sur 117 mm.
Q : Le périmètre extérieur du terrain de compétition est de 11,9 pieds sur 11,9 pieds. Quelles sont les dimensions réduites de l'extérieur du terrain pour que vous puissiez les ajouter au dessin que vous avez déjà pour l'intérieur ?
A : Les dimensions sont de 119 mm sur 119 mm en utilisant le même procédé que ci-dessus.
Étendez votre apprentissage
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Élargissez un champ de compétition
Créez un dessin à l'échelle du terrain de compétition de robotique VEX de cette année. Ce qui suit est un exemple d'image du Tower Takeover Field 2019-2020, mais des images du field de l'année en cours sont disponibles sur ce lien.
Les étudiants débutants peuvent utiliser une image du terrain de compétition, comme celle-ci, et déterminer l'échelle en fonction des mesures réelles fournies par VEX et des mesures contenues dans l'image.
Les étudiants expérimentés pourraient créer leurs propres dessins à l'échelle du domaine de cette année en fonction des dimensions fournies par VEX.
Les étudiants avancés pourraient créer leur dessin à l'échelle du terrain, puis itérer (planifier, tester et affiner) un programme autonome.