पृष्ठभूमि
इस इकाई में, छात्र यह समझेंगे कि डेटा क्या है, और सेंसर किस प्रकार डेटा उत्पन्न करते हैं जिसका उपयोग वास्तविक दुनिया की समस्याओं को हल करने के लिए किया जा सकता है। वे पुल निरीक्षकों के रूप में कार्य करेंगे और GO कोड बेस पर स्थित आई सेंसर का उपयोग करके "पुलों" को स्कैन करेंगे ताकि आई सेंसर से प्राप्त डेटा का उपयोग करके दरारों का पता लगाया जा सके। वे पुलों की सुरक्षा के बारे में निष्कर्ष निकालने के लिए डेटा का विश्लेषण करना सीखेंगे, और यह भी सीखेंगे कि वैज्ञानिक पद्धति के साथ डेटा का उपयोग करके यह परिकल्पना कैसे बनाई और परखी जाए कि विशेष रूप से किन पुलों की मरम्मत की आवश्यकता है। वे अपने आंकड़ों पर आधारित परिणामों को एक पुल निरीक्षण रिपोर्ट में प्रस्तुत करेंगे।
डेटा क्या है?
डेटा वह जानकारी है जिसे संदर्भ या विश्लेषण के लिए एकत्र और उपयोग किया जाता है। छात्र प्रतिदिन कई अलग-अलग प्रकार के डेटा के साथ बातचीत करते हैं। मौसम का पूर्वानुमान देखकर यह तय करने से लेकर कि क्या पहनना है, यात्रा के लिए जीपीएस का उपयोग करने तक, डेटा हर जगह मौजूद है। पेशेवर परिवेश में, डेटा व्यापारिक रणनीतियों से लेकर चिकित्सा निदान तक हर चीज को प्रभावित करता है। इस यूनिट में, छात्र VEX GO से संबंधित डेटा पर ध्यान केंद्रित करेंगे।
एक सेंसर अपने आसपास की दुनिया के बारे में डेटा रिपोर्ट करता है। सेंसर डेटा का उपयोग रोबोट द्वारा निर्णय लेने के लिए किया जा सकता है, या इसे किसी दावे का समर्थन या खंडन करने के लिए साक्ष्य के रूप में एकत्र और प्रस्तुत किया जा सकता है। इस इकाई में, छात्र आई सेंसर डेटा एकत्र करना सीखते हैं, और फिर दिए गए दावे का परीक्षण करने के लिए डेटा का उपयोग करना सीखते हैं। पूरी यूनिट में, वे डेटा संग्रह शीट का उपयोग करके डेटा रिकॉर्ड और प्रस्तुत करते हैं और अपने डेटा को ब्रिज निरीक्षण रिपोर्ट में प्रदर्शित करते हैं। इस यूनिट के अंत तक, वे अपने स्वयं के दावे करेंगे, दावे का परीक्षण करने के लिए सेंसर डेटा एकत्र करेंगे, और एकत्रित डेटा का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए साक्ष्य के रूप में करेंगे कि उनका दावा सही है या नहीं। हालांकि यह इकाई सेंसर डेटा पर केंद्रित है, लेकिन डेटा एकत्र करना, व्यवस्थित करना और उसकी व्याख्या करना और फिर उसका उपयोग किसी दावे का समर्थन करने के लिए करना एक मूल्यवान कौशल है जिसका उपयोग छात्र विभिन्न शैक्षणिक विषयों में करेंगे।
सेंसर क्या होता है?
सेंसर एक ऐसा उपकरण है जो रोबोट या किसी अन्य उपकरण को अपने आसपास की दुनिया को समझने में मदद करता है। यह अपने परिवेश से जानकारी एकत्र करके और उसे ऐसे रूप में परिवर्तित करके ऐसा करता है जिसे पढ़ा और समझा जा सके। हम प्रतिदिन सेंसरों के साथ संपर्क करते हैं। इसका एक सामान्य उदाहरण सुपरमार्केट का स्वचालित दरवाजा है। दरवाजे के ऊपर लगा मोशन सेंसर माइक्रोवेव सिग्नल या अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्सर्जित करता है, जो सेंसर पर वापस लौट आती हैं। जब कोई व्यक्ति दरवाजे के पास आता है, तो तरंगें बाधित हो जाती हैं, जिससे वापस आने वाले संकेतों का पैटर्न बदल जाता है। यह सेंसर इस बदलाव को पहचानता है और दरवाजे के नियंत्रण तंत्र को एक विद्युत संकेत भेजता है, जिससे दरवाजा खुल जाता है।
छात्रों को रोबोट कोडिंग सीखने में सफल होने के लिए, उन्हें यह समझना होगा कि वे जिन सेंसरों का उपयोग कर रहे हैं वे कैसे काम करते हैं, क्योंकि एक सेंसर का डेटा उतना ही अच्छा होता है जितना कि उसे प्राप्त होने वाला इनपुट। हमारे स्वचालित दरवाजे के उदाहरण में, यदि दरवाजे पर लगा सेंसर भारी बारिश के कारण वापस आने वाली अल्ट्रासोनिक तरंगों में बदलाव का पता लगाता है, तो दरवाजा खुल जाएगा, भले ही दुकान में अंदर आने के लिए कोई भी मौजूद न हो।
दरवाजे के सेंसर के काम करने के तरीके को समझने से समस्या का निवारण करने और उसे ठीक करने में मदद मिलती है। शायद दुकान के दरवाजों पर एक बड़ा शामियाना लगाने से सेंसर पर बारिश का असर नहीं पड़ेगा। रोबोट को कोड करना सीख रहे छात्रों के लिए भी यही बात लागू होती है। कोडिंग करते समय, अप्रत्याशित सेंसर डेटा के कारण रोबोट ऐसे तरीकों से व्यवहार कर सकता है जिनकी छात्रों को उम्मीद नहीं होती है, जिससे कभी-कभी उन्हें लगता है कि रोबोट या सेंसर खराब हो गया है। छात्रों को यह समझना आवश्यक है कि सेंसर जानकारी कैसे प्राप्त करते हैं और उसकी रिपोर्ट कैसे देते हैं ताकि इससे बचा जा सके और कोडिंग प्रोजेक्ट में आने वाली समस्याओं को हल करने के लिए उनके पास एक आधार हो।
इस इकाई में, छात्र डेटा एकत्र करने के लिए आई सेंसर का उपयोग करेंगे। छात्रों को यह जानना आवश्यक होगा नेत्र सेंसर डेटा एकत्र करता है ताकि वे डेटा का सफलतापूर्वक उपयोग करके प्रश्नों के उत्तर दे सकें। इस समझ से छात्रों को भविष्य में आई सेंसर का उपयोग करके अधिक जटिल परियोजनाओं को बनाने और उनमें आने वाली समस्याओं को ठीक करने में भी मदद मिलेगी।
VEX GO नेत्र सेंसर
VEX GO आई सेंसर कैसे काम करता है
VEX GO आई सेंसर रंगों का पता नहीं लगाता है। बल्कि, यह पता लगाता है कि कोई वस्तु पास में है या नहीं, और यदि है, तो उस वस्तु का डिजिटल रंग मान प्रदर्शित करता है। यह सेंसर सफेद रोशनी उत्सर्जित करके काम करता है। इसके बाद प्रकाश वस्तु द्वारा वापस परावर्तित हो जाता है, और आई सेंसर परावर्तित प्रकाश में रंगों की तीव्रता को मापता है। यह सेंसर तीव्रता के उन स्तरों के आधार पर एक गणना करता है जिससे एक ह्यू वैल्यू निर्धारित होती है, जिसकी जानकारी VEXcode GO मॉनिटर में दी जाती है। किसी रंग का निर्धारण करने के लिए ह्यू चार्ट का उपयोग करके ह्यू वैल्यू की व्याख्या की जा सकती है।
आपने शायद किसी ऐसे प्रोजेक्ट में आई सेंसर का उपयोग किया होगा जिसमें रोबोट को पता लगाए गए रंग के आधार पर कोई व्यवहार करना होता था (जैसे नीला रंग पाए जाने पर दाईं ओर मुड़ना)। ऐसा करने के लिए, सेंसर द्वारा निर्धारित रंग मान की तुलना लाल, नीले और हरे रंग के लिए पूर्व निर्धारित सीमाओं से की जाती है। यदि मान उस सीमा के भीतर है, तो यह 'True' बताएगा; यदि नहीं, तो यह 'False' बताएगा। यह सेंसर अभी भीरंग,लाल, नीला या हरा रंग का पता नहीं लगा पा रहा है - यह संख्यात्मक डेटा की तुलना मानों की ज्ञात श्रेणियों से कर रहा है और मूल रूप से हमारे लिए डेटा को रंगों में 'परिवर्तित' कर रहा है।
सेंसर डेटा देखना
किसी प्रोजेक्ट के चलने के दौरान आई सेंसर द्वारा रिपोर्ट किया गया डेटा मॉनिटर कंसोल में देखा जा सकता है। मॉनिटर में सेंसर डेटा देखने के लिए, टूलबॉक्स से एक सेंसिंग ब्लॉक को मॉनिटर आइकन पर ड्रैग करें। आंखों की रंगत को डिग्री में एक रंगत मान के रूप में दिखाया जाएगा, जिसकी तुलना छात्र रंगत चार्ट से करके यह निर्धारित कर सकते हैं कि आंखों का सेंसर किस रंग का पता लगा रहा है।
सेंसर मानों की निगरानी कैसे करें, इस बारे में याद दिलाने के लिए, किसी भी समय हाउ टू मॉनिटरबटन का चयन करें।
रंग चार्ट
ह्यू चार्ट आंखों के सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए प्रत्येक रंग के संख्यात्मक मानों को दर्शाता है। रंग का मान 0 से 360 डिग्री तक होता है, जो लाल रंग से शुरू होकर गोलाकार चार्ट के चारों ओर इंद्रधनुषी क्रम में आगे बढ़ता है। कभी-कभी, पता लगाया गया रंग मान आपके वातावरण में मौजूद रंग से मेल नहीं खा सकता है। यह सेंसर के आसपास मौजूद परिवेशी प्रकाश की गुणवत्ता के कारण हो सकता है, और इसका मतलब यह नहीं है कि सेंसर खराब हो गया है।
परिवेश प्रकाश और नेत्र सेंसर
क्योंकि रंग परावर्तित प्रकाश है, इसलिए परिवेशी प्रकाश (जिस क्षेत्र में सेंसर का उपयोग किया जाता है वहां मौजूद प्रकाश) सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए रंग मान को प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, एक हरे रंग का VEX GO बीम '57' संख्या रिपोर्ट कर सकता है, जो ह्यू चार्ट पर 'पीले' क्षेत्र में आता है। यह सेंसर की खराबी के कारण नहीं है, बल्कि सेंसर के आसपास मौजूद परिवेशी प्रकाश के कारण है। एक ही कक्षा में अलग-अलग छात्रों के लिए रंग के मान अलग-अलग दिख सकते हैं, भले ही वे आई सेंसर से एक ही वस्तु को स्कैन कर रहे हों। यह सब उस क्षेत्र में प्रकाश की मात्रा पर निर्भर करता है जहां छात्र स्थित हैं। उदाहरण के लिए, खिड़की के पास बैठने से, या विशेष रूप से बादल वाले दिन, सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए जाने वाले रंग मान डेटा में बदलाव आ सकता है।
लैब 1 में, छात्र VEXcode GO मॉनिटर में आई सेंसर के संख्यात्मक डेटा को देखेंगे। वे आई सेंसर का उपयोग करके स्कैन किए जा रहे पुल के विभिन्न खंडों से डेटा रिकॉर्ड करेंगे और संख्यात्मक डेटा का मिलान ह्यू चार्ट से करेंगे। इसके बाद वे आई लाइट का उपयोग करने और न करने पर सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए मूल्यों की तुलना करेंगे। ये मान भिन्न होंगे क्योंकि जब सेंसर द्वारा पता लगाई गई वस्तु पर अधिक प्रकाश पड़ता है, तो परावर्तित प्रकाश की तीव्रता बदल जाएगी, जिससे रिपोर्ट किया गया रंग मान भी बदल जाएगा। इससे छात्रों को यह समझने में मदद मिलेगी कि आई सेंसर किस प्रकार जानकारी का पता लगाता है।
काला, सफेद और धूसर
छात्र यह देख सकते हैं कि काले, सफेद या भूरे रंग के लिए बताए गए रंग मान (जैसे कि टाइल पर मौजूद रंग) अविश्वसनीय हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि काला रंग मूलतः रंग की अनुपस्थिति है और सफेद रंग मूलतः सभी रंगों का संयोजन है। जब आप इस विचार की तुलना ह्यू चार्ट से करते हैं, तो सभी रंगों या शून्य रंगों के लिए कोई विकल्प उपलब्ध नहीं होता है। इसलिए रिपोर्ट किया गया ह्यू वैल्यू हमारे द्वारा अनुभव किए जाने वाले रंग से मेल नहीं खा सकता है।
VEX GO प्रोजेक्ट डाउनलोड करना और खोलना
कुछ प्रयोगशालाओं में, छात्रों को प्रिंट कंसोल पर डेटा प्रिंट करने के लिए प्रोजेक्ट दिए जाएंगे। पाठ शुरू करने से पहले इन परियोजनाओं को डाउनलोड कर लेना चाहिए, ताकि आवश्यकता पड़ने पर इन्हें खोला और उपयोग किया जा सके। आप चाहें तो इन्हें छात्रों के लिए डाउनलोड कर सकते हैं, या छात्रों को इन्हें स्वयं डाउनलोड करने की अनुमति दे सकते हैं। प्रोजेक्ट से संबंधित फाइलें सामग्री सूची में मौजूद हैं। डाउनलोड किए गए प्रोजेक्ट को लोड करने और खोलने के बारे में अधिक जानने के लिए, डिवाइस-विशिष्ट VEX लाइब्रेरी के इन लेखों को देखें: