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Laboratori STEM
Sensore di visione

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

L'utilizzo efficace del sensore di visione richiede che gli studenti siano in grado di configurarlo e regolarlo a seconda dell'ambiente in cui si trova. Nella seguente attività, gli studenti impareranno come fare entrambe le cose.
Per ulteriori informazioni sulla programmazione del sensore di visione con blocchi di rilevamento, visitare le informazioni di aiuto all'interno di VEXcode IQ.

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

  1. Apri il progetto di esempio Rilevamento oggetti.

  2. Guarda il video tutorial Configurazione del sensore di visione .

  3. Configura il sensore di visione.

  4. Eseguire il progetto di esempio Rilevamento oggetti.

  5. Discutere e riflettere.

  6. Guarda il video tutorial Regolazione del sensore di visione .

  7. Sintonizza il sensore di visione.

Per assistenza nell'organizzazione degli studenti per questa attività, fare clic su qui.

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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.

tutorial

Il costruttore di ciascun gruppo dovrebbe procurarsi l'hardware richiesto. Il Registratore dovrebbe ottenere il taccuino di ingegneria del gruppo. Il Programmatore dovrebbe aprire VEXcode IQ.

Materiali richiesti:
Quantità Materiale necessario
1

Super kit VEX IQ

1

Codice VEX IQ

1

Quaderno di ingegneria

1

Configurazione del sensore di visione (tutorial)

1

Regolazione del sensore di visione (tutorial)

1

Progetto di esempio di rilevamento di oggetti

Questa attività ti fornirà gli strumenti per utilizzare il sensore di visione.

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

Modellare ciascuno dei passaggi di risoluzione dei problemi per gli studenti. Ricordare agli studenti che ogni gruppo ha qualcuno nel ruolo di costruttore. Quella persona dovrebbe controllare questi elementi durante l'attività.

Fase 1:  Preparazione per l'attività

Prima di iniziare l'attività, hai ciascuno di questi elementi pronti? Il costruttore dovrebbe controllare ciascuno dei seguenti elementi:

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  • Assicurati che gli studenti abbiano selezionato Apri esempi dal menu File.

  • Assicurati che gli studenti abbiano selezionato il progetto Rilevamento oggetti Esempio. Puoi far notare agli studenti che ci sono diverse selezioni tra cui scegliere nella pagina Apri esempi . Ricordare agli studenti che possono fare riferimento al tutorial Utilizzo di esempi e modelli in qualsiasi momento.

  • Puoi chiedere agli studenti di aggiungere le loro iniziali o il nome del loro gruppo al nome del progetto. Ciò aiuterà a differenziare i programmi se chiedi agli studenti di presentarli.

  • Poiché VEXcode IQ dispone del salvataggio automatico, non è necessario salvare nuovamente il progetto dopo che è stato salvato per la prima volta.

  • Se gli studenti hanno bisogno di aiuto per il salvataggio, indirizzali al video tutorial sull'assegnazione di un nome e sul salvataggio del progetto.

Passaggio 2:  Apri un progetto di esempio.

  • VEXcode IQ  contiene molti progetti di esempio diversi. Ne utilizzerai uno in questa esplorazione. Per assistenza e suggerimenti sull'utilizzo di progetti di esempio, consulta il tutorial Utilizzo di esempi e modelli.

 

Quindi, apri il progetto di esempio Rilevamento oggetti.

Il Programmatore deve completare i seguenti passaggi:

  • Apri il menu File.

  • Seleziona Apri Esempi.

  • Utilizza la barra dei filtri nella parte superiore dell'applicazione e seleziona "Rilevamento".

  • Selezionare e aprire il progetto di esempio Rilevamento oggetti .

  • Salva il tuo progetto come Rilevamento oggetti.

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

  • Per ulteriore assistenza, guarda il video tutorial sull'utilizzo di progetti e modelli di esempio.

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I tre oggetti colorati non devono essere cubi, possono essere qualsiasi oggetto verde, rosso e blu relativamente piccolo.

Passaggio 3: configurazione e utilizzo del sensore di visione

  • Inizia guardando il video tutorial Configurazione del sensore di visione.

  • Successivamente, configura il sensore di visione per tre oggetti colorati: rosso, verde e blu.

  • Chiedere al programmatore di aprire il progetto di esempio Rilevamento oggetti precedentemente salvato.

  • Cosa sta realmente facendo questo progetto? Prevedi cosa farà l'Autopilota e chiedi al Registratore di annotare le previsioni sul tuo taccuino di ingegneria.

  • Avere il driver Scaricare ed eseguire il progetto. Chiedi al costruttore di posizionare oggetti di colore diverso davanti al sensore di visione e di osservare il comportamento del robot. Chiedi al Registratore di registrare nel tuo quaderno di ingegneria in che modo la tua previsione era diversa o corretta rispetto a ciò che hai effettivamente osservato dal progetto.

    Per ulteriore assistenza, guarda il video tutorial Scarica ed esegui un progetto.

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

Facilitare una discussione in classe per far sì che gli studenti condividano ciò che hanno previsto che questo progetto farà nel loro quaderno di ingegneria e riflettano anche su come configurare il sensore di visione.
Facilitare la discussione ponendo le seguenti domande:

  • Quali sono i passaggi per configurare il sensore di visione?

  • Cosa fa il blocco Oggetto esiste?

  • Cosa fa il blocco if/then/else?

  • Cosa accadrebbe al modo in cui il sensore di visione rileva gli oggetti se cambiassimo stanza?

Le risposte varieranno:

  • Gli studenti dovrebbero tenere presente che il nome dell'oggetto dovrà essere deciso. L'oggetto deve essere posizionato nell'inquadratura del sensore di visione e immobilizzato utilizzando il pulsante "Blocca". Il colore verrà poi selezionato e configurato tramite il pulsante "Imposta". Gli studenti dovrebbero delineare i passaggi elencati in questo articolo nonché i passaggi elencati nel video tutorial Configurazione del sensore di visione.

  • Il blocco Oggetto esiste segnala se il sensore di visione rileva un oggetto configurato. Maggiori informazioni su come utilizzare questo blocco possono essere trovate nelle informazioni Aiuto .

  • Il blocco if-then-else esegue i blocchi all'interno della prima o della seconda parte del if-then-else in base al valore booleano riportato. Maggiori informazioni su come utilizzare questo blocco sono disponibili nelle informazioni della Guida.

  • Se al sensore di visione venisse chiesto di rilevare oggetti in un ambiente diverso, l'illuminazione potrebbe cambiare e i colori degli oggetti potrebbero apparire diversi. Ciò potrebbe rendere difficile il rilevamento degli oggetti da parte del sensore di visione.

Icona Estendi il tuo apprendimento Estendi il tuo apprendimento - Configura più oggetti

Scegli altri due oggetti colorati da configurare, possibilmente bianco, viola, giallo, ecc...

configurando il giallo

Se gli studenti hanno bisogno di aiuto con la configurazione, indirizzali alle informazioni o al tutorial Aiuto .

Passaggio 4:  Sintonizzazione del sensore di visione

Spesso un oggetto è configurato per essere riconosciuto dal sensore di visione in un ambiente, ad esempio in un'aula. Quando il sensore di visione viene portato in un ambiente diverso, ad esempio in una competizione, l'oggetto potrebbe non essere riconosciuto dal sensore di visione. Ciò è spesso dovuto a un cambiamento nell'illuminazione dopo che il sensore di visione è già stato configurato. Per risolvere questo problema, potrebbe essere necessario ottimizzare il sensore di visione.

  • Inizia guardando il video tutorial sulla messa a punto del sensore di visione.

  • Successivamente, Sintonizza il sensore di visione per i tre oggetti colorati: rosso, verde e blu.

  • Chiedere al programmatore di aprire il progetto di esempio Rilevamento oggetti precedentemente salvato.

  • In che modo la regolazione del sensore di visione influirà sulla capacità di rilevare gli oggetti? Chiedi al costruttore di portare il pilota automatico in una parte diversa della stanza con più o meno luce.

  • Avere il driver Scaricare ed eseguire il progetto. Chiedi al costruttore di posizionare oggetti di colore diverso davanti al sensore di visione e di osservare il comportamento del robot. Chiedi al Registratore di documentare nel tuo taccuino di ingegneria la capacità del sensore di visione di rilevare gli oggetti. È necessario regolare il sensore di visione dopo aver cambiato posizione?

    Per ulteriore assistenza, guarda il video tutorial Scarica ed esegui un progetto.

  • Sintonizzare il sensore di visione secondo necessità. Testare il sensore di visione dopo averlo messo a punto per determinare se è in grado di rilevare meglio gli oggetti e apportare le modifiche necessarie.

Icona motivare la discussione Motivare la discussione - Riflettere sull'attività

D: Il sensore di visione ha rilevato gli oggetti come previsto?
A: Le risposte varieranno; tuttavia, l’obiettivo di questa domanda è promuovere il pensiero cognitivo. Gli studenti devono tenere presente che la capacità del sensore di visione di rilevare oggetti può cambiare a seconda dell'ambiente e della luce.

D: Perché è importante poter regolare il sensore di visione secondo necessità?
A: Anche se le risposte possono variare, una risposta comune dovrebbe essere che se un robot utilizza un sensore di visione e viene portato a una competizione o addirittura utilizzato in un gioco o una sfida, le prestazioni del robot dipenderanno dalla precisione del il sensore di visione. Accordarlo è importante per la precisione.

Icona Estendi il tuo apprendimento Estendi il tuo apprendimento - oggetti multipli

Chiedi agli studenti di eseguire il progetto Rilevamento oggetti e posizionare più di uno degli oggetti configurati davanti al sensore di visione. Che succede? Chiedi loro di documentare i risultati nel loro quaderno di ingegneria.
Ora, chiedi agli studenti di posizionare un oggetto configurato e un oggetto sconosciuto o non configurato davanti al sensore di visione. Che succede? Chiedi loro di documentare i risultati nel loro quaderno di ingegneria.

Chiedi agli studenti prima di testarlo, cosa accadrebbe se posizionassero tre oggetti configurati davanti al sensore di visione? Chiedi agli studenti di scrivere le loro previsioni prima di testarle. Chiedi loro di registrare le loro osservazioni dopo averlo testato.

rilevamento di due oggetti

Facilitare una discussione su ciò che gli studenti hanno previsto e osservato.

Facilitare la discussione chiedendo:

  • Quali erano le differenze tra uno, due e tre oggetti?

  • Modificheresti il ​​progetto in qualche modo per riconoscere più oggetti?