Lompat ke isi utama

Pemrograman Berbasis Perilaku

Diagram yang menggambarkan berbagai perilaku robot dari yang sederhana (di sebelah kanan) hingga yang kompleks (di sebelah kiri). Dari yang paling sederhana hingga yang paling rumit, perilakunya adalah 'memutar motor', menggerakkan lengan robot, membuka/menutup cakar robot, menggerakkan roda robot, meraih objek, bergerak maju selama 5 detik, memutar robot 90 derajat, bepergian ke lokasi dan mengambil objek, mengantarkan obat ke seluruh rumah sakit, dan mengoperasikan kendaraan tanpa pengemudi sebagai yang paling rumit.

Diagram alir yang menggambarkan perkembangan dari tugas sederhana ke tugas kompleks dalam robotika. Bagan dimulai di sebelah kiri dengan oval biru berlabel Motor putar, yang bercabang menjadi empat jalur menuju persegi panjang biru: Gerakkan lengan robot, Buka/Tutup cakar robot, Gerakkan roda robot, dan Tunggu beberapa waktu. Persegi panjang biru ini melambangkan tugas-tugas sederhana. Alurnya berlanjut ke kanan, menunjukkan tindakan yang lebih rumit dalam persegi panjang berwarna ungu, seperti Ambil objek, Maju selama 5 detik, Putar robot 90 derajat, dan Bepergian ke lokasi dan ambil objek. Tindakan ini selanjutnya terhubung ke tugas paling rumit dalam persegi panjang merah di paling kanan, yang diberi label Mengirim obat ke seluruh rumah sakit dan Mengoperasikan kendaraan tanpa pengemudi. Seluruh diagram alur digarisbawahi oleh panah gradien, dengan Sederhana di sebelah kiri berwarna biru dan Kompleks di sebelah kanan berwarna merah, yang menunjukkan meningkatnya kompleksitas tugas saat Anda bergerak melintasi diagram.

Kompleksitas Pemrograman

Robot dapat dirancang untuk melakukan berbagai tugas. Beberapa tugas ini sangat sederhana, seperti membuka pintu otomatis. Yang lain mungkin jauh lebih rumit, seperti mobil otonom yang menjelajahi lingkungan perkotaan. Betapapun rumitnya suatu tugas, tugas tersebut dapat dipecah menjadi tugas-tugas yang lebih sederhana. Tugas-tugas ini dikenal sebagai perilaku dan merupakan blok bangunan pemrograman robotika.

Perilaku adalah cara robot bertindak, dan dapat bervariasi dalam kompleksitasnya tergantung pada bagaimana robot itu dibangun atau diprogram. Robot bergerak sederhana seperti VEX V5 Speedbot hanya memiliki dua motor, sementara Clawbot memiliki empat motor, termasuk dua motor tambahan untuk Arm dan Claw. Perilaku kedua robot akan melibatkan pengaktifan motor tersebut untuk mencapai sasaran yang ditetapkan. Dengan lebih banyak desain dan pemrograman, Anda dapat memulai dari perilaku sederhana ini dan melakukan perilaku yang lebih kompleks.

Di bawah ini adalah daftar perilaku robot yang meningkat dari sederhana ke kompleks untuk Speedbot dan Clawbot. Dalam tanda kurung, Anda dapat melihat perilaku lebih sederhana yang menyusun masing-masingnya.

  • Putar motor yang ditetapkan ke port tertentu
  • Berkendara maju (putar motor kiri dan kanan menggunakan Drivetrain)
  • Berjalan sejauh 5 meter (bergerak maju, lalu berhenti)
  • Ambil objek yang jauh (berjalan sejauh 2 meter, putar motor cakar untuk mengambilnya)
  • Mengambil objek dan meletakkannya di rak tinggi (ambil objek yang jauh, putar balik, berjalan sejauh 2 meter, gunakan motor lengan dan cakar untuk mengangkat dan melepaskan objek)

Anda dapat melihat bagaimana Anda dapat mendekonstruksi perilaku yang lebih kompleks menjadi perilaku yang lebih sederhana. Ini menjadi komponen dasar dari setiap tugas yang kompleks.

Ikon Tips Guru Tips Guru

  • Instruksikan siswa untuk memecah perilaku robot yang rumit menjadi langkah-langkah yang lebih kecil dan sederhana. Proses ini dikenal sebagai dekomposisi.

  • Jelaskan kepada siswa bahwa menguraikan (memecahkan) perilaku kompleks menjadi tugas yang lebih sederhana merupakan bagian penting dari perencanaan dan pemrograman.

  • Izinkan siswa menjalankan proyek mandiri mereka jika waktu kelas cukup.

Ikon Perluas Pembelajaran Anda Perluas Pembelajaran Anda

Untuk menghubungkan aktivitas ini dengan pemikiran komputasional dan dekomposisi, mintalah siswa untuk memetakan, atau membuat daftar, langkah-langkah perilaku yang akan dilakukan robot untuk menyelesaikan aktivitas di bawah ini:

  • Aktivitas Satu: Berjalanlah sejauh 1 meter dan kembali ke titik awal.

  • Aktivitas Dua: Balikkan kotak yang terletak 60 cm di depan robot.

  • Aktivitas Tiga: Ambil sebuah benda, goyangkan, berjalanlah sejauh 30 cm, letakkan benda itu di tanah, dan kembali ke titik awal.

Ikon Motivasi Diskusi Memotivasi Diskusi

Siswa harus berbagi langkah-langkah perilaku yang mereka daftarkan untuk aktivitas dari Perluas Pembelajaran Anda di atas. Masing-masing pertanyaan berikut dapat ditanyakan setelah salah satu atau semua kegiatan.

T:Langkah atau perilaku apa yang dicantumkan setiap kelompok untuk menyelesaikan aktivitas ini dengan sukses?
J:Siswa perlu mempertimbangkan jarak yang harus ditempuh robot serta pergerakan dan kecepatan lengannya, selain mencantumkan perilaku robot sederhana yang diperlukan untuk menyelesaikan aktivitas atau tugas (maju, mundur, belok kiri, atau kanan). Siswa harus membuat daftar perilaku mereka sehingga setiap langkah terwakili.

T:Apa persamaan dan perbedaan antara solusi (daftar langkah) untuk kegiatan ini?
J:Siswa akan membuat perbandingan berdasarkan solusi mereka. Diagram Venn mungkin merupakan cara yang baik untuk mengatur langkah-langkah yang dibagikan siswa. Jika mayoritas siswa menyebutkan suatu langkah tertentu, tambahkan langkah tersebut di bagian tengah tempat lingkaran saling tumpang tindih. Jika hanya satu atau beberapa siswa yang menyebutkan langkah tertentu, tambahkan ke salah satu lingkaran. Bila sudah selesai, langkah-langkah di bagian tengah seharusnya cukup sederhana dan tidak dapat dipecah lagi, sedangkan langkah-langkah yang tercantum hanya dalam satu lingkaran kemungkinan tidak sesederhana yang seharusnya. Namun, pola ini mungkin terbalik tergantung pada pengalaman kelas dalam memecah perilaku kompleks menjadi langkah-langkah paling sederhana.

T:Apakah ada kesamaan dengan solusi yang berhasil? Jika ya, apa saja solusinya?
A:Solusi yang paling berhasil adalah solusi yang menyertakan detail dan spesifisitas paling banyak. Robot diprogram dalam bahasa dengan perilaku sangat spesifik yang telah dipecah menjadi komponen terkecilnya. Misalnya, mungkin umum untuk mengatakan robot "berjalan sejauh 1 meter dan kembali ke titik awal", tetapi deskripsi tingkat tinggi itu tidak mudah diterjemahkan saat pemrograman. Anda harus memecahnya lebih lanjut: melaju ke depan sejauh 1 meter, berputar 180 derajat, dan melaju ke depan sejauh 1 meter. Tetapi itu pun mungkin tidak cukup tepat dan Anda memerlukan tingkat detail ini agar siap diprogram: atur kecepatan berkendara dan belok ke 40%, maju sejauh 1 meter, tunggu 3 detik, belok kiri sejauh 180 derajat, tunggu 1 detik, dan maju sejauh 1 meter. Semakin jauh kita memecah perilaku kompleks untuk menjadikannya perilaku robot yang siap diprogram, semakin siap kita untuk menyelesaikan suatu proyek.

< Kembali Kembali ke Lab Berikutnya >