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Icona della casella degli strumenti dell'insegnante Strumenti dell'insegnante - Lo scopo di questa attività

Nella pagina precedente, lo studente stava programmando il braccio per ruotare su se stesso utilizzando il pulsante Brain Up. Questa pagina si baserà sul progetto precedente per programmare anche il braccio in modo che ruoti verso il basso utilizzando il pulsante Brain Down.

Questa attività introdurrà gli studenti alla programmazione con [If then else] blocchi e all'utilizzo dei blocchi di rilevamento e operatore per fare in modo che il robot controlli se vengono premuti i pulsanti Brain Su o Giù. Se viene premuto il pulsante Brain Up, il braccio del Clawbot si solleverà. Se viene premuto il pulsante Brain Down, il braccio del Clawbot si abbasserà. Ciò si basa sull'attività precedente e getterà anche le basi per la sfida dell'interfaccia utente nella sezione Ripensamento.

Per la sfida dell'interfaccia utente, gli studenti dovranno programmare il loro Clawbot per alzare il braccio, abbassare il braccio, aprire l'artiglio e chiudere l'artiglio, il tutto utilizzando i pulsanti sull'IQ Robot Brain.

Per ulteriori informazioni sui blocchi [If then], [If then else], <Brain button premuto>o [Spin] , visita le informazioni della guida all'interno di VEXcode IQ. Per ulteriori informazioni su questo strumento di aiuto integrato, fare clic su qui.

Di seguito è riportato uno schema di ciò che faranno i tuoi studenti in questa attività:

  • Utilizzare ArmUp2 esistente per creare il progetto ArmUpDown fornito e prevedere cosa farà il progetto.

  • Visualizza un diagramma di flusso per spiegare il flusso dei blocchi nel progetto.

  • Perfezionare le loro spiegazioni su cosa fa il progetto ArmUpDown .

  • Guarda il video tutorial If Then Else Blocks .

  • Modifica il loro progetto utilizzando [If then else] blocchi.

  • Fermati e discuti: gli studenti rifletteranno sulle loro previsioni su cosa farà il progetto Clawbot rispetto alle loro osservazioni effettive.

  • Programmare l'artiglio utilizzando lo stesso schema di progetto della programmazione del braccio.

Materiali richiesti:
Quantità Materiale necessario
1

Super kit VEX IQ

1

Codice VEX IQ

1

Quaderno di ingegneria

1

Modello Clawbot (trasmissione).

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Per suggerimenti sulle strategie di insegnamento per questa sezione, consultare la colonna Erogazione della Guida al ritmo delle cose da fare o da non fare (Google / .docx / .pdf).

Il braccio Clawbot è pronto per muoversi su e giù!

Questa attività ti fornirà gli strumenti per programmare il tuo robot con comportamenti condizionali.
Il blocco [If then else] è il focus principale dell'attività, ma vengono utilizzati anche altri blocchi Rilevamento, Controllo e Operatore.

Puoi utilizzare le informazioni della Guida all'interno di VEXcode IQ per conoscere i blocchi. Per indicazioni sull'utilizzo della funzione Aiuto , vedere il tutorial Utilizzo della Guida.

Icona Suggerimenti per gli insegnanti Suggerimenti per gli insegnanti

Se è la prima volta che lo studente utilizza VEXcode IQ, può anche vedere i Tutorial nella barra degli strumenti per apprendere altre competenze di base.

Passaggio 1: Programmazione per spostare il braccio verso il basso.

Nella pagina precedente, hai programmato il braccio del Clawbot in modo che ruoti quando viene premuto il pulsante Brain Up. Ma che ne dici di abbassare anche il braccio? Rivisitiamo innanzitutto il precedente progetto ArmUp2.

Sarebbe possibile usare lo stesso blocco [If then] per far girare il braccio verso l'alto e anche per farlo girare verso il basso? Proviamolo! Costruisci il progetto qui sotto modificando il tuo progetto ArmUp2 già esistente.

  • Salva il progetto come ArmUpDown. Se gli studenti hanno bisogno di aiuto per salvare il progetto, fare riferimento al tutorial sull'assegnazione di nomi e salvataggio.

  • Controlla che il nome del progetto ArmUpDown sia ora nella finestra al centro della barra degli strumenti.

  • Prevedi cosa farà il progetto Clawbot nel tuo taccuino di ingegneria. Spiegare i comportamenti dell'utente e del Clawbot.

  • Prova per vedere se la tua previsione di ciò che il progetto fa fare al Clawbot è corretta.

    • Scarica il progetto su Slot 3 su Clawbot, quindi eseguilo.

    • Per assistenza sul download e sull'esecuzione di un progetto, consulta il tutorial in VEXcode IQ che spiega come scaricare ed eseguire un progetto.
      Scarica ed esegui un tutorial sul progetto

  • Controlla le tue spiegazioni del progetto e aggiungi note per correggerle secondo necessità.

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Il progetto che gli studenti costruiscono sopra funzionerà. Quando si preme il pulsante Brain Up, il braccio girerà verso l'alto e quando si preme il pulsante Brain Down, il braccio girerà verso il basso. Anche se il progetto funziona così com'è, non è scritto in modo ottimale. Potrebbe esserci un caso in cui entrambe le condizioni possono essere vere contemporaneamente. Inoltre, notare che poiché la condizione del pulsante Brain Up inizia a essere premuto è la prima, se il pulsante Brain Up viene tenuto premuto e poi viene premuto anche il pulsante Brain Down, il braccio continuerà a girare verso l'alto. L'azione non verrà interrotta finché non verrà rilasciato il pulsante Brain Up. Pertanto, il progetto verrà riscritto nel passaggio successivo per includere un blocco [If then else] per evitare questi potenziali problemi.

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Ora che gli studenti hanno testato il progetto, chiedi loro come confrontano le loro previsioni con le loro osservazioni. Facilitare la discussione ponendo le seguenti domande:

  • La tua previsione era la stessa della tua osservazione?

  • Cosa sembra accadere nel progetto?

  • Le condizioni dei pulsanti Su e Giù vengono controllate solo una volta?

  • Pensi che il progetto potrebbe essere riorganizzato per funzionare in modo più efficiente?

Passaggio 2: Comprendere il flusso del progetto.

Nel passaggio precedente, il progetto ha alzato e abbassato il braccio. Tuttavia, poiché la condizione in cui si inizia a premere il pulsante Brain Up è la prima, se il pulsante Brain Up viene tenuto premuto e poi viene premuto anche Brain Down, il braccio continuerà a girare poiché l'azione non si fermerà finché non verrà premuto il pulsante Brain Up. è rilasciato. Visualizza il seguente diagramma di flusso che spiega il flusso del progetto.

Pertanto, il progetto può sostituire i blocchi [If then] con i blocchi [If then else] in modo che solo un'istanza possa essere vera in qualsiasi momento.

Guarda il seguente video tutorial su [If then else] blocchi:

Inizia guardando il video tutorial If-Then-Else in VEXcode IQ.

Tutorial Se-allora-altrimenti

Utilizzando i blocchi [If then else] eliminerai anche la necessità dei blocchi [Aspetta fino a] perché il braccio continuerà a girare fino a quando non verrà rilasciato il pulsante Brain Up. Ciò si verifica perché la parte "else" di [If then else] non viene mai raggiunta finché la condizione del pulsante Brain Up non è falsa (rilasciata).

Il blocco [Forever] consente il controllo continuo della prima condizione.

Esploriamo la modifica del progetto aggiungendo [If then else] blocchi. Il motore del braccio continuerà ora a girare finché il pulsante Brain Up non verrà più premuto (rilasciato). A causa del blocco [Forever] , questa condizione continuerà a essere verificata finché non sarà falsa.

Una volta che la condizione del pulsante Brain Up è falsa, il progetto continuerà al blocco successivo, che consiste nel verificare la condizione se viene premuto il pulsante Brain Down. Se la condizione del pulsante Brain Down premuto è vera, il braccio girerà verso l'alto. Ancora una volta, a causa del blocco [Forever] , questa condizione continuerà a essere verificata finché non sarà falsa.

Una volta che la condizione del pulsante Brain Up è falsa, il progetto continuerà con il blocco successivo, che è il blocco [Stop motor] . Pertanto, il motore del braccio si fermerà solo quando entrambe le condizioni sono false (nessun pulsante viene premuto).

Icona motivare la discussione Motivare la discussione

D: Qual è la progressione del flusso del progetto se la condizione del pulsante Brain Up premuto è FALSE (rilasciato)?
A: Se la condizione è falsa, il flusso del progetto continuerà a verificare la condizione del pulsante Brain Down premuto.

D: Qual è lo scopo dei blocchi [If then else] nel progetto sopra?
A: L'uso dei blocchi [If then else] consente che solo un'istanza alla volta sia vera. Pertanto, i pulsanti Brain Up e Brain Down non possono essere veri contemporaneamente utilizzando i blocchi [If then else] , poiché la seconda condizione del pulsante Brain Down non sarebbe nemmeno un'opzione a meno che la prima condizione del Il pulsante Brain Up premuto era falso. L'altro scopo è migliorare l'efficienza della programmazione.

D: Qual è la progressione del flusso del progetto se entrambe le condizioni dei pulsanti Su e Giù premuti sono false?
A: Se entrambe le condizioni sono false, il flusso del progetto continuerà fino al blocco [Stop motor] prima di tornare in cima allo stack ripetendosi all'infinito.

Passo 3: Programmazione con [If then else] blocchi.

Usiamo i blocchi [If then else] :

  • Aggiungi i blocchi [If then else] al tuo progetto ArmUpDown in modo che il tuo progetto assomigli al seguente:

  • Salva il progetto come ArmUpDown2. Se gli studenti hanno bisogno di aiuto per salvare il progetto, fare riferimento al tutorial sull'assegnazione di nomi e salvataggio.

  • Scarica il progetto su Slot 4 su Clawbot, quindi eseguilo.

  • Per assistenza nel download e nell'esecuzione di un progetto, vedere il tutorial in VEXcode IQ che spiega scaricare ed eseguire un progetto.
    Scarica ed esegui un tutorial sul progetto

  • Prova a vedere se il braccio ora ruoterà verso l'alto quando viene premuto il pulsante Brain Up e girerà verso il basso quando viene premuto il pulsante Brain Down.

  • Verificare che quando i pulsanti Brain Su e Giù non vengono premuti (rilasciati) il motore del braccio si fermi.

  • Scrivi le tue osservazioni su come si è comportato Clawbot prima e dopo aver aggiunto i blocchi if then else al tuo progetto nel tuo taccuino di ingegneria.

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Dopo che gli studenti hanno testato il progetto prima e dopo aver aggiunto il blocco [If then else] , discuti con gli studenti come ciò consente al braccio di continuare a girare finché non viene rilasciato il pulsante Brain Up. Chiedi agli studenti di condividere le loro osservazioni dai loro quaderni di ingegneria. Facilitare una discussione ponendo le seguenti domande:

  • Vedi che Clawbot si comporta in modo diverso utilizzando i blocchi [If then else] rispetto ai soli blocchi [If then] ?

  • Perché pensi che l’efficienza del programma sia importante?

  • La condizione del pulsante Brain Up viene controllata solo una volta nel progetto?

I quaderni di ingegneria degli studenti possono essere gestiti e valutati individualmente (Google / .docx / .pdf) o in gruppo (Google / .docx / .pdf). I collegamenti precedenti forniscono una rubrica diversa per ciascun approccio. Ogni volta che una rubrica viene inclusa nella pianificazione educativa, è buona pratica spiegarla o almeno darne delle copie agli studenti prima dell’inizio dell’attività.

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Gli studenti potrebbero non notare molta differenza nel comportamento del loro Clawbot tra l'utilizzo dei blocchi [If then else] rispetto ai blocchi [If then] . Se gli studenti non riescono a vedere fisicamente una grande differenza, facilita una discussione sull'efficienza della programmazione e su come la semplificazione di un progetto può portare a utilizzare meno blocchi. L'utilizzo di meno blocchi in un progetto può ridurre la quantità di potenziali errori.

Passaggio 4: Programmazione del Claw.

Nel passaggio precedente, il progetto è stato ottimizzato per essere eseguito in modo più efficiente utilizzando [If then else] blocchi. Nell'esempio precedente, il braccio è stato manipolato utilizzando i pulsanti Brain Su e Giù.

Utilizzando lo stesso identico schema del progetto, è anche possibile manipolare l'Artiglio.

  • Rivedi il progetto ArmUpDown2 e modifica i blocchi [Spin] in ClawMotor anziché ArmMotor utilizzando il menu a discesa.

    Assicurati che il pulsante Brain Up faccia girare l'Artiglio "aperto" e che il pulsante Brain Down faccia girare l'Artiglio "chiuso" utilizzando i menu a discesa.

  • Salva il progetto come ClawUpDown. Se gli studenti hanno bisogno di aiuto per salvare il progetto, fare riferimento al tutorial sull'assegnazione di nomi e salvataggio.

  • Scarica il progetto su Slot 1 su Clawbot, quindi eseguilo.

  • Per assistenza nel download e nell'esecuzione di un progetto, vedere il tutorial in VEXcode IQ che spiega scaricare ed eseguire un progetto.
    Scarica ed esegui un tutorial sul progetto

  • Prova a vedere se l'Artiglio ora si apre quando viene premuto il pulsante Cervello su e si chiude quando viene premuto il pulsante Cervello giù.

  • Verificare che quando i pulsanti Brain Su e Giù non vengono premuti (rilasciati) il Claw Motor si fermi.

  • Scrivi le tue osservazioni su come si è comportato Clawbot prima e dopo aver aggiunto i blocchi if then else al tuo progetto nel tuo taccuino di ingegneria.

Icona della casella degli strumenti dell'insegnante Casella degli strumenti per l'insegnante

Ora che gli studenti hanno le competenze per manipolare il braccio e l'artiglio utilizzando i pulsanti, chiedi agli studenti di fare un brainstorming su come possono eseguire tutte e quattro le azioni nello stesso progetto (braccio su, braccio giù, artiglio aperto e artiglio chiuso).
Gli studenti utilizzeranno un altro blocco [if then else] nella sezione di ripensamento per consentire al proprio robot di eseguire tutte e quattro le azioni.

Icona Estendi il tuo apprendimento Estendi il tuo apprendimento - Imposta il blocco di arresto del motore

Se gli studenti programmassero il loro robot per sollevare e abbassare il braccio, il peso dell'Artiglio potrebbe far scivolare il braccio verso il basso.
In questo caso è possibile utilizzare il blocco [Imposta arresto motore] in modo che il braccio non cada a causa della gravità e del peso dell'artiglio. Questo blocco può essere utilizzato all'inizio del progetto e verrà applicato a tutti i futuri blocchi motore per il resto del progetto.

Il blocco di arresto del motore impostato ha tre impostazioni:

  • Il freno provoca l'arresto immediato del motore.

  • Coast fa girare gradualmente il motore fino all'arresto.

  • Hold fa sì che il motore si arresti immediatamente e lo riporti nella posizione di arresto se spostato.