Skip to main content

Мұғалім құралдар жинағы белгішесі Мұғалімнің құралдар жинағы - Әрекет жоспары

  • Бұл барлау студенттерді қозғалыстың механикалық ауқымы түсінігімен және оны қол мен тырнақ арқылы қалай зерттеуге болатындығымен таныстырады.

  • Сондай-ақ студенттер қол мен тырнақты қауіпсіз бағдарламалау үшін қолданылатын әртүрлі блоктарды зерттейді.

Қозғалыс ауқымын зерттеп көрейік!

Бұл барлау қол мен тырнақ ұзартуға болатын ең төменгі және максималды дәрежелерді көруге мүмкіндік береді. 

  • Қажетті жабдық пен инженерлік жазу кітапшасы бар екеніне көз жеткізіңіз.
Қажетті материалдар:
Саны Қажетті материалдар
1

VEX IQ супер жинағы

1

VEXcode IQ

1

Инженерлік дәптер

Мұғалімге арналған кеңестер белгішесі Мұғалімге арналған кеңестер

Студенттер үшін ақауларды жою қадамдарының әрқайсысын модельдеңіз.

1-қадам: Барлауға дайындық

Әрекетті бастамас бұрын, сізде осы заттардың әрқайсысы дайын ба? Құрылысшы төмендегілердің әрқайсысын тексеруі керек:

  • Барлық қозғалтқыштар мен сенсорлар дұрыс порттарға қосылған ба?

  • Смарт кабельдер  барлық қозғалтқыштар мен сенсорларға толығымен салынған ба?

  • Ми қосылды ма?

  • Батарея зарядталғанма?

  •  радиосы робот миынаенгізілген бе?

Мұғалімге арналған кеңестер белгішесі Мұғалімге арналған кеңестер

  • Бұл VEX IQ миын шарлаудың бастапқы әрекеті болғандықтан, мұғалім қадамдарды үлгілеуі керек, содан кейін студенттерден сол әрекеттерді орындауды сұрауы керек. Одан кейін мұғалім оқушылардың қадамдарды дұрыс орындағанын қадағалауы керек.

  • Параметрлер мәзірінен Құрылғы ақпаратын таңдау алдында студенттер саусақтарымен тырнақты ақырын және мұқият ашқанына көз жеткізіңіз. Бұл тырнақтың ең көп ашылатын нүктесі ретінде 0 градусқа орнатылуын қамтамасыз етеді.

2-қадам: Құрылғы мәзірі

 арқылы бастаңыз, робот миын қосыңыз және Параметрлер мәзіріне өту үшін X түймесін таңдаңыз.VEX IQ 1-ші буын ми экранындағы баптау мәзірінің кескіні

Саусақтарыңызбен Clawbot тырнағын ақырын ашыңыз.
Параметрлер мәзірі ашылғаннан кейін, құрылғы мәзірін ашу үшін Құрылғы ақпаратын таңдау үшін мидағы Жоғары және төмен түймелерін пайдаланыңыз.VEX IQ 1-буын ми экранында таңдалған құрылғы ақпаратының кескіні

Құрылғы мәзірі экраны сол портқа қосылған құрылғы туралы ақпаратты көрсетеді. IQ миында 12 порт бар.

Көрсеткілерді пайдаланып, тырнақ қозғалтқышы болып табылатын Порт 11 моторына өтіңіз.VEX IQ 1-буын ми экранында ашылған Порт 11 қозғалтқышына арналған құрылғы мәзірінің кескіні

  • Порт 11 қозғалтқыш: тырнақ қозғалтқышы.

  • Жылдамдық: қозғалтқыштың айналу жылдамдығын (минутына айналыммен) көрсетеді.

  • Angle: қозғалтқыштың ағымдағы орнын градуспен көрсетеді.

  • Бұрылыстар: қозғалтқыш қанша айналымға айналғанын көрсетеді.

  • Қозғалтқышты іске қосу және тоқтату үшін Тексеру түймесін басыңыз. Claw қолмен де ашық және жабық болуы мүмкін.

Мұғалім құралдар жинағы белгішесі Мұғалімнің құралдар жинағы - Қадамдарды қайталаңыз

Бұл кідіртуге және студенттерге Құрылғы мәзірі экранына өту үшін жаңа ғана аяқталған қадамдарды қарап шығуға жақсы нүкте.

3-қадам: Тырнақ пен қолдың қозғалысын зерттеу

  • Құрылғы мәзірін ашпас бұрын тырнақты толығымен ашсаңыз, онда тырнақ қозғалтқышы оның толық ашылған күйін 0 градус деп санайды - ол Құрылғы мәзірінде көрсетілгендей.

    Инженерлік жазу кітапшаңызда екі жақтарын ақырын итеру арқылы тырнақты жапқан кезде 11-ші порт моторының (тырнақ қозғалтқышы) мәндері қандай болатынын болжаңыз. Тырнақ жабылған кезде бұрыштың градустағы мәні қандай болады?

    • Кеңес: Хабарланған мән төмендегі суретте көрсетілген мәнмен бірдей болмайды.

  • Тырнақты ақырын итеру арқылы болжауыңызды тексеріңіз. Енді тырнақ қозғалтқышына арналған құрылғы мәзірінде қандай бұрыш көрсетілген?

Мұғалім құралдар жинағы белгішесі Мұғалімнің құралдар жинағы - Күтілетін мәндер

Егер студенттер Құрылғы мәзірін ашпас бұрын Clawbot тырнағын толығымен ашса, онда толық ашылған күй 0 градус болады. Тырнақты жапқаннан кейін тырнақ қозғалтқышы шамамен 70 градус бұрышқа ие болуы керек.

  • Бұрыштың өзгергенін көру үшін тырнақты жайлап ашу және жабу үшін қолдарыңызды пайдалануды жалғастырыңыз.VEX IQ 1-буын ми экранында ашылған Порт 11 қозғалтқышына арналған құрылғы мәзірінің кескіні
  • Тырнақ қозғалтқышы үшін градустағы бұрыш диапазоны туралы не байқадыңыз? Бұрыш мәндері арта береді ме, әлде олардың шектеулері бар ма?

  • Claw моторына арналған бұрыш мәнінің ауқымын жазыңыз: толық ашылғандағы бұрыш мәнін толығымен жабылған кездегі бұрыш мәніне дейін.

  • Тырнақ ашық болған кездегі бұрыш мәндері әрқашан бірдей ме? Тырнақ жабылған кездегі бұрыш мәндері әрқашан бірдей ме? Неліктен бұлай деп ойлайсыз?

Мұғалім құралдар жинағы белгішесі Мұғалімнің құралдар жинағы - Күтілетін жауаптар

  • Артқы қозғалтқыштың қозғалыс ауқымы үлкенірек, демек, қозғалтқыштың бұрыштық мәнінің үлкенірек дәреже диапазоны бар.

  • Құрылғы мәзірі таңдалған кезде қол толығымен төмен күйде болуы мүмкін болғандықтан, бастапқы бұрыш 0 градусқа орнатылды. Қол Clawbot-тың артқы жағына дейін айнала алатындықтан, диапазон 0-ден басталып, 360 градустан бірнеше рет өтеді. Көрсетілген бұрыш мәні 360 градустан жоғары көтерілмейді және оның орнына 0-де қайта басталады. Тиісінше, бұрылыстар мәні Arm моторының айналу дәрежесінің санын анықтау үшін де маңызды. Мысалы, көрсетілген бұрыш мәні 45 градус болуы мүмкін, бірақ бұрылыстар мәні 3,12. Бұл Arm Motor толығымен 3 рет немесе 1080 градусқа және 45 градусқа жалпы 1125 градусқа бұрылғанын білдіреді. Бұл Claw моторына қарағанда әлдеқайда үлкен диапазон.

Мұғалім құралдар жинағы белгішесі Мұғалімнің құралдар жинағы - Тоқта және талқыла

Оқушылардың қол мен тырнақ моторынан не байқағанын талқылауға көмектесіңіз. сияқты сұрақтар қойыңыз:

  • Тырнақ пен қолдың қозғалыс ауқымы қандай болды? Олар әрқашан бірдей болды ма?

  • Неліктен бұл бағдарламалау кезінде пайдалы болады?

Тырнақ қозғалтқышының бұрышы үшін берілген мәндер ауқымы әрқашан бірдей бола бермейді. Ауқым 0-ден шамамен 70 градусқа дейін болды, бірақ ол жиі бірнеше градусқа ерекшеленді. Қол қозғалтқышының бұрышы үшін хабарланған мәндер ауқымы да бірдей болмады. Қолды қолмен көтергенде және түсіргенде, ол 0-ден шамамен 1125 градусқа дейін ауытқиды, бірақ ол әр уақытта бірнеше градусқа өсті немесе төмендеді.

Бұл бағдарламалау кезінде пайдалы, өйткені бағдарламалаушы қозғалтқыштың шегіне жеткенше қаншалықты қауіпсіз айнала алатынын білуі керек. Бұл шектен тыс, ол қуат беретін бөлікке шамадан тыс күш қолдануы мүмкін. Бұл бағдарламашы үшін маңызды, себебі қозғалтқыштың бұрышын орнату немесе зақымдануды болдырмау үшін қозғалтқыштың айналуын шектеу жолдары бар. Келесі сабақта осы әдістердің кейбірі қарастырылады.

4-қадам: Қозғалыс ауқымымен бағдарламалау

Clawbot IQ жүйесіндегі IQ тырнақшасының жоғарыдан төмен көрінісі толығымен ашылған
IQ Claw ашылды

Тырнақтар немесе қолдар сияқты ішкі жүйелерде, әдетте, олардың үздіксіз айналуын болдырмайтын шектеулі қозғалыс ауқымы болады. Тырнақтар механикалық шекке жеткенше ғана ашылады немесе жабылады. Сол сияқты, қолдың қозғалыс ауқымы көбінесе жермен немесе роботтың денесімен шектеледі. Шектеулі қозғалыс диапазоны бар ішкі жүйелермен жұмыс істегенде, роботты қашықтан басқарғаныңызға немесе оны автономды қозғалуға бағдарламалағаныңызға қарамастан, сол ауқымда болу өте маңызды. Ішкі жүйе шекке жеткеннен кейін қозғалтқыштарды қуатпен қамтамасыз етуді жалғастыру қозғалтқышқа және кез келген қосылған құрамдас бөліктерге қажетсіз кернеу тудырады.

Мұғалімге арналған кеңестер белгішесі Мұғалімге арналған кеңестер

Оқушыларға 3-қадамда тырнақ пен қолдың шектеулі қозғалыс диапазонын сынап, тәжірибе жасағанын көрсетіңіз. Тырнақтың қозғалыс ауқымы оның ашылуымен Clawbot-тың басқа бөліктерімен шектеледі және оның жабылуы тырнақтың екі жағы бір-бірін итеретін нүктемен шектеледі. Қолдың қозғалыс ауқымы түсірілген кезде жермен және толығымен көтерілгенде роботтың артқы жағының жоғарғы бөлігімен шектеледі.

Тырнақ пен қолдың шектеулі қозғалыс диапазонын қалай реттеуге болатынын білмес бұрын, тырнақ пен қолды бағдарламалау үшін қолданылатын блоктарды қарастырайық.

VEXcode IQ жүйесінде қолды көтеру және түсіру және тырнақты белгілі бір орынға ашу және жабу үшін пайдалануға болатын екі блок бар.

[Айналдыру] блогы және [Орынға айналдыру] блогы.

  •  [Айналдыру] блогы қозғалтқышты таңдалған бағытта оның ағымдағы орналасқан жерінен таңдалған қашықтыққа айналдырады.VEXcode IQ жүйесіндегі блоктың анықтамасы үшін айналдырудың жоғарғы бөлігінің суреті

  •  [Орынға айналдыру] блогы қозғалтқыштың ағымдағы күйіне негізделген таңдалған күйге қозғалтқышты айналдырады.  [Попозицияға айналдыру] блогы позицияға жету үшін ең жақсы айналу бағытын анықтайды.VEXcode IQ жүйесінде позицияға айналдыру блогына арналған анықтама ақпаратының жоғарғы бөлігінің суреті

Бұл блоктар қашан қолданылады? Сіз қолыңызды көтеру және түсіру үшін бағдарламалайсыз деп елестетіп көріңіз, бірақ ол төмендегенде, ол нөл градустық бастапқы күйіне толығымен төмендемейді. Оның орнына ол 15 градусқа дейін төмендейді. Одан кейін оны 90 градусқа көтеру үшін [Spin ​​for] блогын пайдалансаңыз - қол қазір тұрған жерінен 90 градусқа көтеріледі және шынымен 105 градусқа дейін көтеріледі.

Дегенмен, дәл сол жағдайда, егер қол 15 градуста болса және оны 90 градусқа көтеру үшін [Попозицияға айналдыру] блогы пайдаланылса, қол 90 градусқа қажетті күйге жету үшін 75 градусқа көтеріледі.

Мұны түсіну маңызды, себебі [Spin ​​for] блогы қолданылса және қол толығымен түсірілмесе немесе тырнақ толығымен жабылмаса, қол немесе тырнақ қаншалықты қозғала алатындығы шегіне жақындауы мүмкін.Қол позициясы және дәрежені туралау бар Clawbot суреті 

Роботты дәлірек бағдарламалауға көмектесетін [Айналдыру] және [Орынға айналдыру] блоктарымен бірге қолданылатын блоктарды қарастырайық.

  • [Set motor timeout] блогы өз орнына жетпеген қозғалыс блоктарының стектегі басқа блоктардың жұмыс істеуіне жол бермеу үшін пайдаланылады. Қозғалтқыштың өз орнына жетпеуінің мысалы - механикалық шегіне жеткен және қозғалысын аяқтай алмайтын қол немесе тырнақ.VEXcode IQ жүйесіндегі мотор күту уақытын орнату блогына арналған анықтама ақпаратының жоғарғы жағындағы сурет

  • [Spin ​​for] блогы қолданылса және тырнақ немесе қол қозғалыс ауқымы шегіне жетсе не болады? Қол немесе тырнақ әрі қарай қозғала алмайтындықтан жоба тоқтай ма?

    Блок өз тапсырмасын орындамайынша жоба тоқтамайды. Егер тырнақ 100 градус ашуға тырысса, бірақ 50 градустан басталып, қозғалыс ауқымынан тыс айналуға тырысса, тырнақ ашуға тырысса да, ашуды жалғастырады. Бұл жақсы жағдай емес, себебі бұл бөліктерді қатайтып, батареяны зарядтауы мүмкін.

    Бұл жағдайда [Мотордың күту уақытын орнату] блок пайдалануға болады. Бұл блок сәтсіздікке қарсы блок ретінде әрекет етеді, сондықтан қозғалтқыш өзінің механикалық шегіне жетсе, ол белгілі бір уақыттан кейін жобаның қалған бөлігін жалғастыра алады.

    Келесі мысалда тырнақ толық 200 градусқа ашылғаннан кейін немесе үш секунд күту уақытына жеткеннен кейін робот алға жылжиды.VEXcode IQ жүйесінде орнатылған мотор күту уақыты блогын көрсететін жобаның суреті

  • [Set motor position] блогы қозғалтқыштың Angle мәнін (оның орны) таңдалған мәнге орнату үшін пайдаланылады. Сондай-ақ, қозғалтқыштың орнын қалпына келтіру үшін оны 0 градусқа орнатуға болады.VEXcode IQ жүйесінде орнатылған мотор позициясының блогына арналған анықтама ақпаратының жоғарғы бөлігінің суреті

  • Қозғалтқыштың қазіргі бұрышы қандай екенін білсеңіз, [Орынға айналдыру] блогын бағдарламалау оңайырақ. Бірақ кейде, шын мәнінде, бірнеше градусқа көтерілгенде, қол толығымен төмен түскендей көрінуі мүмкін.

    [Мотордың орнын орнату] блок қозғалтқыштың бұрышы болуы керек градустарды орнатуға мүмкіндік береді. Бұл қозғалтқыштың орнын 0 градусқа қалпына келтіру үшін өте пайдалы.

    Келесі мысалда роботтың қару қозғалтқышы 360 градусқа бұрылып, алға қозғалмас бұрын, қазіргі уақытта қай жерде болса да, 0 градусқа қалпына келтіріледі.VEXcode IQ жүйесінде орнатылған мотор позициясының блогын көрсететін жобаның суреті

Мұғалім құралдар жинағы белгішесі Мұғалімнің құралдар жинағы - [Мотордың күту уақытын орнату] және [Мотордың күйін орнату] блоктайды

[Motor күту уақытын орнату] және [Мотордың күйін орнату] блоктары тұтқа мен тырнақ қозғалтқышын [Айналдыру] және [Орнына айналдыру] блоктарымен бағдарламалағанда әрқашан қажет емес. Дегенмен, жобадағы қозғалыс блоктарының көбірек болуы қозғалтқыштың Бұрыш мәнінде (позициясында) біршама ауытқудың болуы ықтималдығын арттырады. Қол мен тырнақ нөл градусқа оралмауы мүмкін және [Айналдыру] немесе [Орынға айналдыру] блок қолдың немесе тырнақтың механикалық шегіне қарсы тұру қаупі бар. Жобаның басында [Мотордың күту уақытын орнату] блогын орнату немесе [Орынға айналдыру] блогының алдында [Мотордың күйін орнату] блогын пайдалану жобаның жалғасуын болдырмайтын пайдалы апатқа қарсы тәжірибе болуы мүмкін. механикалық шекке жеткенде қозғалтқыш.

Оқуыңызды кеңейту белгішесі Оқуыңызды кеңейтіңіз

Құрылғы мәзірі IQ Clawbot жүйесіне қосылған барлық құрылғылардың мәндерін хабарлайды. Уақыт болса, студенттерге басқа қозғалтқыштар мен құрылғылар үшін хабарланған мәндерді зерттеуге мүмкіндік беріңіз. Мысалы, 2-порттағы сенсорлық жарық диоды оның басылғанын немесе босатылғанын, ЖШД ҚОСУЛЫ немесе ӨШІРУЛІ екенін және қазіргі уақытта жарық диоды қандай түсті екенін хабарлайды. Бұлардың барлығы жобаларды бағдарламалау кезінде пайдалануға болатын сенсор көрсеткіштері.

Оқушылардан әрбір құрылғының күйін өзгерту арқылы осы мәндерді зерттеуді және өңдеуді сұраңыз. Мысалы, басылғанда, жарық диоды ҚОСУ кезінде және жарық диоды қандай түсте жанып тұрғанын көру үшін оны қайта-қайта басыңыз.