Voordat u begint
Essentiële vraag: hoe interacteren robots met hun omgeving?
Eenheidsbegrip:
- Een sensor is een apparaat dat gegevens over de omgeving van de sensor verzamelt en rapporteert.
- Door robots te programmeren om sensorgegevens te interpreteren, kunnen ze hun acties aanpassen op basis van veranderende of onverwachte omstandigheden.
- De AI Vision Sensor op de VEX AIM Coding Robot detecteert en rapporteert gegevens over objecten zoals vaten, sportballen en AprilTags.
- Macroblokken in VEXcode AIM combineren meerdere gedragingen in één blok om complexe taken uit te voeren.
Normenuitlijning
Vereniging van Leraren in de Informatica (CSTA)
- 1B-CS-02: Modelleer hoe computerhardware en -software samenwerken als een systeem om taken uit te voeren.
- 1B-DA-07: Gebruik gegevens om oorzaak-en-gevolgrelaties te benadrukken of voor te stellen, uitkomsten te voorspellen of een idee te communiceren.
- 1B-AP-08: Vergelijk en verfijn meerdere algoritmen voor dezelfde taak en bepaal welke het meest geschikt is.
- 1B-AP-10: Maak programma's die sequenties, gebeurtenissen, lussen en voorwaarden bevatten.
- 2-CS-02: Ontwerp projecten die hardware- en softwarecomponenten combineren om gegevens te verzamelen en uit te wisselen.
- 2-AP-15: Vraag om feedback van teamleden en gebruikers en verwerk deze om een oplossing te verfijnen die voldoet aan de behoeften van de gebruiker.
- 2-AP-19: Documenteer programma's zodat ze gemakkelijker te volgen, testen en debuggen zijn.
- 3A-AP-22: Ontwerp en ontwikkel computationele artefacten in teamverband met behulp van samenwerkingshulpmiddelen.
- 3B-AP-09: Implementeer een algoritme voor kunstmatige intelligentie om een spel te spelen tegen een menselijke tegenstander of een probleem op te lossen.
Benodigde materialen (per groep):
- VEX AIM-coderingsrobot
- Eén stick-controller
- 2 oranje vaten
- 2 blauwe vaten
- 2 sportballen
- AprilTag ID 0
- AIM-veld (4 tegels en 8 muren)
Voor meer informatie over de macroblokken die in deze unit worden gebruikt, zie sectie van deAIM API.
Ga teachai.vex.comvoor meer informatie over het doceren van AI-concepten met VEX.
Aanbevolen tijd voor deze eenheid: 6-9 sessies
Hoewel het tempo per klaslokaal verschilt, kunnen de voorgestelde timing u helpen effectief te plannen. Een sessie duurt ongeveer 45-50 minuten. U kent uw leerlingen het beste. Pas daarom de timing indien nodig aan om zo goed mogelijk in te spelen op de behoeften van uw leerlingen in uw situatie.
- Inleiding: 1 sessie
- Les 1: 1-2 sessies
- Een voorbeeldproject verkennen: 1 sessie
- Les 2: 1-2 sessies
- Eenheidsuitdaging: 2-3 sessies
In deze unit maakt u kennis met de AI Vision-sensor van de VEX AIM-codeerrobot. Je leert hoe de sensor ervoor zorgt dat jouw robot reageert en zich aanpast aan veranderingen in de omgeving, zoals andere objecten of nieuwe posities. Met behulp van AI Vision programmeer je de robot zo dat hij vaten oppakt en aflevert en sportballen wegschopt die willekeurig over het veld zijn verspreid. Aan het eind van de unit doe je mee aan een uitdaging tegen de tijd dat je sportballen moet verzamelen en twee goals moet schoppen!
Bekijk de onderstaande video om de robot te zien:
- Verzamel sportballen overal op het veld.
- Scoor doelpunten vanaf elke plek op het veld.
Nadat u de video hebt bekeken, voert u een klassengesprek over de video. Noteer uw antwoorden op de volgende vragen in uw dagboek, zodat u uw gedachten beter kunt ordenen ter voorbereiding op de discussie:
- Hoe denk je dat de robot de sportballen weet te vinden, zelfs als ze van positie veranderen?
- Hoe denk je dat de AI Vision Sensor jouw robot kan helpen om met precisie en nauwkeurigheid te bewegen?
- Wat zie je in de video dat jouw ideeën ondersteunt?
- Welke vragen heb je over het coderen met de AI Vision Sensor?
- Welke vaardigheden en inzichten moet je ontwikkelen om de uitdaging tot een goed einde te brengen?
Nadat u de video hebt bekeken, voert u een klassengesprek over de video. Noteer uw antwoorden op de volgende vragen in uw dagboek, zodat u uw gedachten beter kunt ordenen ter voorbereiding op de discussie:
- Hoe denk je dat de robot de sportballen weet te vinden, zelfs als ze van positie veranderen?
- Hoe denk je dat de AI Vision Sensor jouw robot kan helpen om met precisie en nauwkeurigheid te bewegen?
- Wat zie je in de video dat jouw ideeën ondersteunt?
- Welke vragen heb je over het coderen met de AI Vision Sensor?
- Welke vaardigheden en inzichten moet je ontwikkelen om de uitdaging tot een goed einde te brengen?
Nadat de leerlingen de video hebben bekeken, volgt de vastgestelde procedure om een discussie met de hele klas te faciliteren krijgt u inzicht in de observaties van de leerlingen en bereidt u hen voor op het gezamenlijk creëren van leerdoelen voor de eenheid.
Help leerlingen vervolgens om een verbinding te maken met de inhoud van deze module in de echte wereld en om hun voorkennis te gebruiken aan de hand van de volgende opdracht:
Wat zijn enkele voorbeelden van sensoren die je in het dagelijks leven tegenkomt? Welke informatie detecteren deze sensoren? Hoe helpen ze machines of mensen om te reageren op veranderende omstandigheden? Studenten kunnen het volgende voorstellen:
- Automatische deuren in winkels die opengaan als ze beweging detecteren.
- Rookmelders die rook detecteren en ons waarschuwen voor brand.
- Thermostaten die temperatuurveranderingen detecteren om kamers comfortabel te houden.
- Auto's die gebruikmaken van achteruitrijcamera's of parkeersensoren om bestuurders te helpen obstakels te vermijden.
- Telefoons die de helderheid van het scherm automatisch aanpassen op basis van de hoeveelheid omgevingslicht.
Samen leerdoelen creëren
Nu u de video hebt bekeken, weet u dat u de robot gaat programmeren om met behulp van de AI Vision Sensor te communiceren met objecten in zijn omgeving, zelfs als de robot of de objecten van positie veranderen. Denk na over wat u moet weten en kunnen om dit te bereiken. Samen met je groep en je docent stel je leerdoelen vast, zodat jullie een gezamenlijk beeld hebben van de leerdoelen voor deze eenheid.
Noteer uw leerdoelen in uw dagboek. U komt later in de module terug op deze leerdoelen om uw voortgang te evalueren en plannen te maken voor toekomstig leren.
Nu u de video hebt bekeken, weet u dat u de robot gaat programmeren om met behulp van de AI Vision Sensor te communiceren met objecten in zijn omgeving, zelfs als de robot of de objecten van positie veranderen. Denk na over wat u moet weten en kunnen om dit te bereiken. Samen met je groep en je docent stel je leerdoelen vast, zodat jullie een gezamenlijk beeld hebben van de leerdoelen voor deze eenheid.
Noteer uw leerdoelen in uw dagboek. U komt later in de module terug op deze leerdoelen om uw voortgang te evalueren en plannen te maken voor toekomstig leren.
Begeleid leerlingen als hele klas door het proces van gezamenlijk creëren van leerdoelen.
- Denk met de leerlingen na over wat ze moeten weten om de activiteiten in de video hierboven uit te voeren. Formuleer ze als ‘ik kan’-uitspraken.
- Voorbeelden van “ik kan”-uitspraken voor deze eenheid zijn:
- Ik kan de robot zo programmeren dat hij een sportbal overal op het veld kan oppakken, zelfs als de positie ervan verandert.
- Ik kan de AI Vision Sensor gebruiken om me te helpen op een doel te richten en de bal erdoorheen te schieten.
- Voorbeelden van “ik kan”-uitspraken voor deze eenheid zijn:
- Creëer samen leerdoelen op basis van die lijst.
dit VEX-bibliotheekartikelvoor meer informatie over het samen met uw leerlingen creëren van leerdoelen. Ga dan verder en leer meer over het gezamenlijk creëren van leerdoelen met deze les van een VEX PD+ Masterclass.
Selecteer Volgende > om te beginnen met het coderen van uw robot voor het gebruik van sensorfeedback.