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पाठ 2: कंप्यूटर विज्ञान के मूल सिद्धांत

इस पाठ में, आप कंप्यूटर विज्ञान के मूलभूत सिद्धांतों के बारे में जानेंगे, जिनमें शामिल हैं: 

  • प्रोग्रामिंग भाषा क्या होती है?
  • रोबोट का व्यवहार क्या होता है?
  • रोबोट के व्यवहार को कैसे संशोधित करें।

इस पाठ के अंत में, आप सीखे गए कौशलों का उपयोग करके 6-एक्सिस रोबोटिक आर्म के व्यवहारों की पहचान करना सीखेंगे, जैसे कि नीचे दिए गए वीडियो में दिखाए गए हैं, साथ ही प्रत्येक व्यवहार से संबंधित VEXcode ब्लॉक की पहचान भी कर पाएंगे। नीचे दिए गए वीडियो क्लिप में, 6-एक्सिस आर्म सुरक्षित स्थिति से शुरू होता है, फिर टाइल स्थान 32 को छूने के लिए आगे बढ़ता है। इसके बाद यह टाइल के साथ आगे बढ़ता है और टाइल के निचले दाएं कोने पर, टाइल स्थान 36 और 36 पर रुक जाता है। इसके बाद 6-एक्सिस आर्म सिग्नल टॉवर की ओर बढ़ता है, टाइल लोकेशन 24 पर रुकता है, और टाइल लोकेशन 12 पर सिग्नल टॉवर के बगल में रुक जाता है, जो प्रोजेक्ट चलने के दौरान हरे रंग में झिलमिला रहा होता है।

प्रोग्रामिंग भाषाओं को समझना

प्रोग्रामिंग नियमों का एक समूह है जिसमें प्रतीक क्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रोग्रामिंग भाषाएँ चरण-दर-चरण निर्देशों का पालन करती हैं जिन्हें कंप्यूटर किसी प्रोजेक्ट को चलाने के लिए निष्पादित करता है।

VEXcode 6-एक्सिस आर्म के लिए प्रोग्रामिंग भाषा है।

VEXcode EXP ब्लॉक प्रोजेक्ट जो पढ़ता है कि जब शुरू किया जाता है, तो भुजा को स्थिति x 100 y 75 z 100 mm पर ले जाएं, भुजा को स्थिति x 75 y 50 z 100 mm पर ले जाएं, और अंत में भुजा को स्थिति x 200 y 75 z 50 mm पर ले जाएं।

रोबोट व्यवहार

रोबोट द्वारा किए गए या किए जाने वाले कार्य हैं। किसी अक्ष के अनुदिश ऊपर और नीचे चलना, रुकना और सिग्नल टावर की बत्तियों को चालू या बंद करना - ये सभी व्यवहार हैं। व्यवहार को प्रोग्रामिंग भाषा द्वारा परिभाषित किया जाता है।

6-एक्सिस आर्म के व्यवहार को बदलने के लिए, आप प्रोजेक्ट में ब्लॉक को बदल सकते हैं। इन प्रोग्रामिंग ब्लॉकों कोकमांड भी कहा जाता है। पिछले पाठ में आपने गतिविधि के दौरान सिग्नल टावर की बत्तियों का रंग बदलते समय कमांड को संपादित किया था।

VEXcode के बाईं ओर स्थित टूलबॉक्स में आपको 6-एक्सिस आर्म और सिग्नल टॉवर के साथ उपयोग करने के लिए उपलब्ध सभी ब्लॉक मिल जाएंगे।

VEXcode EXP वर्कस्पेस, जिसमें बाईं ओर टूलबॉक्स में ब्लॉक के चारों ओर एक लाल बॉक्स है।

इस वीडियो में दिखाए गए तरीके से टूलबॉक्स को स्क्रॉल करके आप सभी कमांड की पूरी सूची देख सकते हैं। वीडियो क्लिप में, टूलबॉक्स को स्क्रॉल करके प्रोजेक्ट में उपयोग के लिए उपलब्ध विभिन्न कमांड दिखाए गए हैं।

आपकी जानकारी के लिए

आप हेल्प खोलकर किसी भी ब्लॉक के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं। हेल्प सेक्शन में बताया गया है कि ब्लॉक क्या काम करता है और इसे प्रोजेक्ट में कैसे इस्तेमाल किया जाता है। हेल्प विंडो खोलने के लिए, हेल्प आइकन चुनें, फिर उस ब्लॉक को चुनें जिसके बारे में आप अधिक जानना चाहते हैं, जैसा कि नीचे दिए गए वीडियो में दिखाया गया है। इस वीडियो क्लिप में, VEXcode के सबसे दाहिनी ओर स्थित प्रश्नचिह्न सहायता आइकन का चयन किया जाता है, जिसके बाद सहायता विंडो खुल जाती है। इसके बाद, प्रोजेक्ट में मौजूद सेट सिग्नल टावर ब्लॉक को चुना जाता है और उस ब्लॉक के लिए सहायता संबंधी जानकारी दिखाई जाती है।

रोबोट के व्यवहार में संशोधन करना

किसी प्रोजेक्ट में ब्लॉक या कमांड को बदलने से रोबोट का व्यवहार बदल जाएगा। किसी प्रोजेक्ट में पैरामीटर को संशोधित करना, ब्लॉक जोड़ना, हटाना या व्यवस्थित करना, ये सभी चीजें रोबोट के व्यवहार को बदल देंगी।

पैरामीटर बदल रहे हैं

मूव टू पोजीशन ब्लॉक के पैरामीटर में (x, y, z) निर्देशांक उस विशेष निर्देशांक पर जाने के व्यवहार का कारण बनते हैं। ब्लॉक में पैरामीटर को संशोधित करने से रोबोट का व्यवहार बदल जाता है और 6-एक्सिस आर्म एक अलग स्थान पर चला जाता है।

उदाहरण के लिए, इस परियोजना में, 6-एक्सिस आर्म का व्यवहार निर्देशांक (100, 50, 100) पर जाना है। 

VEXcode EXP Move 6-Axis Arm to Position block, with the three position input parameters called out in a red box to indicate that they can be changed. मान x 100, y 75 और z 100 हैं।

ब्लॉक में पैरामीटर बदलने से 6-एक्सिस आर्म (150, 150, 200) निर्देशांक पर चला जाएगा। यह पिछले आदेश से अलग व्यवहार है, क्योंकि 6-एक्सिस आर्म एक अलग स्थान पर चला जाता है।

VEXcode EXP Move 6-Axis Arm to Position block, with the three position input parameters called out in a red box. मानों को बदल दिया गया है और अब वे x 150, y 150 और z 200 हैं।

नीचे दिए गए वीडियो में, दाईं ओर दिखाया गया प्रोजेक्ट, प्रोजेक्ट चलाने पर 6-एक्सिस आर्म को निर्देशांक (100, 75, 100) पर ले जाएगा। 6-एक्सिस आर्म सुरक्षित स्थिति से शुरू होता है, फिर उस निर्देशांक पर जाता है, और परियोजना रुक जाती है। मूव टू पोजीशन ब्लॉक के पैरामीटर को फिर (150, 150, 200) में बदल दिया जाता है। जब प्रोजेक्ट को दूसरी बार चलाया जाता है, तो 6-एक्सिस आर्म नए स्थान पर चला जाता है।

आपकी जानकारी के लिए

जैसा कि ऊपर बताया गया है, कमांड VEXcode EXP में प्रोग्रामिंग ब्लॉक हैं जिनका उपयोग 6-एक्सिस आर्म के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

VEXcode EXP Move 6-Axis Arm to Position block, that reads move arm to position x 0 y 0 z 0 mm.

पैरामीटर प्रत्येक कमांड का विवरण होता है। इनमें ड्रॉप डाउन या अन्य इनपुट शामिल हो सकते हैं। यहां दिखाए गए ब्लॉक में कई पैरामीटर हैं। एक डिवाइस को कनेक्ट करने के लिए चुनने हेतु, एक प्रत्येक अक्ष निर्देशांक के लिए, और एक इकाई (मिलीमीटर या इंच) निर्धारित करने के लिए।

VEXcode EXP Move 6-Axis Arm to Position block with each input field highlighted. इनपुट फ़ील्ड में गतिमान उपकरण (भुजा), स्थिति (xy और z), और माप इकाई (मिमी) शामिल हैं।

ब्लॉकों को पुनर्व्यवस्थित करना

स्टैक में ब्लॉक ऊपर से नीचे की ओर व्यवस्थित होते हैं, और प्रत्येक क्रिया को उसी क्रम में करते हैं।

ब्लॉकों को पुनर्व्यवस्थित करने से रोबोट का व्यवहार बदल जाएगा; वह अलग क्रम में व्यवहार करेगा। 

इस उदाहरण में, 6-एक्सिस आर्म एक विशिष्ट क्रम में तीन निर्देशांकों पर गति करेगा: 

  1. (100, 150, 200)
  2. (75, 50, 100)
  3. (200, 75, 50)

VEXcode EXP ब्लॉक प्रोजेक्ट में पोजीशन इनपुट फ़ील्ड हाइलाइट किए हुए दिखाई देते हैं। प्रोजेक्ट में लिखा है: शुरू करते समय, भुजा को x 100 y 150 z 200 mm की स्थिति पर ले जाएं, भुजा को x 75 y 50 z 100 mm की स्थिति पर ले जाएं, और अंत में भुजा को x 200 y 75 z 50 mm की स्थिति पर ले जाएं।

ब्लॉकों को खींचकर उन्हें पुनर्व्यवस्थित करने से, कमांडों को एक अलग क्रम में रखा जाता है। 6-एक्सिस आर्म का व्यवहार बदल जाएगा, क्योंकि अब यह इस क्रम में निर्देशांकों की ओर गति करेगा: 

  1. (100, 150, 200)
  2. (200, 75, 50)
  3. (75, 50, 100)

VEXcode EXP ब्लॉक प्रोजेक्ट में पोजीशन इनपुट फ़ील्ड हाइलाइट किए गए और पुनर्व्यवस्थित किए गए हैं। प्रोजेक्ट में लिखा है: शुरू करते समय, भुजा को x 100 y 150 z 200 mm की स्थिति पर ले जाएं, भुजा को x 200 y 75 z 50 mm की स्थिति पर ले जाएं, और अंत में भुजा को x 75 y 50 z 100 mm की स्थिति पर ले जाएं।

नीचे दिए गए वीडियो में, प्रोजेक्ट चलाने पर 6-एक्सिस आर्म एक विशिष्ट क्रम में तीन निर्देशांकों पर जाता है, जैसा कि ऊपर दिए गए प्रोजेक्ट में दिखाया गया है। प्रोजेक्ट रोक दिया जाता है, और फिर ब्लॉकों को इस तरह से पुनर्व्यवस्थित किया जाता है कि तीसरा ब्लॉक पहले दो ब्लॉकों के बीच में आ जाए। जब प्रोजेक्ट को दोबारा चलाया जाता है, तो 6-एक्सिस आर्म का व्यवहार बदल जाता है, क्योंकि यह नए क्रम में निर्देशांकों पर चला जाता है।

गतिविधि

अब जब आपने रोबोट के व्यवहारों और VEXcode में विशिष्ट कमांडों से उनके संबंध के बारे में जान लिया है, तो आप नीचे दिए गए वीडियो में 6-एक्सिस आर्म के विभिन्न व्यवहारों को पहचानकर और उन्हें ब्लॉकों से मिलाने का प्रयास करके इन कौशलों का अभ्यास कर सकते हैं। नीचे दिए गए वीडियो क्लिप में, 6-एक्सिस आर्म सुरक्षित स्थिति से शुरू होता है, फिर टाइल स्थान 32 पर जाता है। इसके बाद यह टाइल पर बने वर्गों की निचली पंक्ति के साथ-साथ नीचे दाएं कोने तक जाता है, फिर दाईं ओर बने वर्गों की पंक्ति के साथ-साथ ऊपर की ओर सिग्नल टॉवर की ओर बढ़ता है। 

  1. सबसे पहले 6-एक्सिस आर्म का यह वीडियो देखें।
  2. 6-एक्सिस आर्म और सिग्नल टावर द्वारा प्रदर्शित सभी व्यवहारों की पहचान करें। इन्हें अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में लिख लें। 
  3. अपने व्यवहारों की सूची की तुलना अपने समूह के सदस्यों से करें। आप दोनों के कौन से व्यवहार एक दूसरे से मिलते-जुलते या भिन्न हैं?
  4. अपने व्यवहारों की सूची की तुलना VEXcode में मौजूद ब्लॉकों से करें। आपके द्वारा पहचाने गए प्रत्येक व्यवहार के साथ कौन से ब्लॉक जुड़े हुए हैं? इन्हें अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में लिख लें।

अपनी समझ की जाँच करें

अगला पाठ शुरू करने से पहले, यह सुनिश्चित कर लें कि आपने इस पाठ की अवधारणाओं को समझ लिया है। इसके लिए नीचे दिए गए दस्तावेज़ में दिए गए प्रश्नों के उत्तर अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में लिखें। 

अपनी समझ की जाँच करें प्रश्न > (गूगल डॉक / .docx / .pdf)

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