Antes de começar
Questão essencial: Como é que os robôs interagem com os seus ambientes?
Noções básicas da unidade:
- Um sensor é um dispositivo que recolhe e reporta dados sobre o ambiente do sensor.
- A codificação de robôs para interpretar dados de sensores permite-lhes ajustar as suas ações com base em condições mutáveis ou inesperadas.
- O sensor de visão de IA no robô de codificação VEX AIM deteta e reporta dados sobre objetos como barris, bolas desportivas e AprilTags.
- Os blocos macro no VEXcode AIM combinam vários comportamentos num único bloco para executar tarefas complexas.
Alinhamento de Padrões
Associação de Professores de Ciência da Computação (CSTA)
- 1B-CS-02: Modele a forma como o hardware e o software do computador funcionam em conjunto como um sistema para realizar tarefas.
- 1B-DA-07: Utilize os dados para destacar ou propor relações de causa e efeito, prever resultados ou comunicar uma ideia.
- 1B-AP-08: Comparar e refinar vários algoritmos para a mesma tarefa e determinar qual o mais adequado.
- 1B-AP-10: Crie programas que incluam sequências, eventos, ciclos e condicionais.
- 2-CS-02: Desenvolver projetos que combinem componentes de hardware e software para recolher e trocar dados.
- 2-AP-15: Procurar e incorporar feedback dos membros da equipa e dos utilizadores para refinar uma solução que vá ao encontro das necessidades dos utilizadores.
- 2-AP-19: Documente os programas para os tornar mais fáceis de seguir, testar e depurar.
- 3A-AP-22: Conceber e desenvolver artefactos computacionais trabalhando em equipa, utilizando ferramentas colaborativas.
- 3B-AP-09: Implementar um algoritmo de inteligência artificial para jogar um jogo contra um adversário humano ou resolver um problema.
Material necessário (por grupo):
- Robô de codificação VEX AIM
- Comando One Stick
- 2 barris de laranja
- 2 barris azuis
- 2 bolas desportivas
- ID da etiqueta de abril 0
- Campo AIM (4 peças e 8 paredes)
Para obter mais informações sobre os blocos de macros utilizados nesta unidade, consulte secção da API VEX AIM.
Para saber mais sobre o ensino de conceitos de IA com o VEX, visite teachai.vex.com.
Tempo sugerido para esta unidade: 6 a 9 sessões
Embora o ritmo varie de sala de aula para sala de aula, o tempo sugerido pode ajudá-lo a planear de forma eficaz. Uma "sessão" é considerada uma duração aproximada de 45-50 minutos. Conhece melhor os seus alunos, por isso ajuste o tempo conforme necessário para melhor atender às suas necessidades no seu ambiente.
- Introdução: 1 sessão
- Lição 1: 1-2 sessões
- Explorar um Projeto de Exemplo: 1 sessão
- Lição 2: 1-2 sessões
- Desafio da Unidade: 2-3 sessões
Esta unidade irá apresentar o sensor de visão de IA do robô de codificação VEX AIM. Aprenderá como o sensor permite que o seu robô responda e se adapte a mudanças no seu ambiente, como diferentes objetos ou novas posições. Utilizarás o AI Vision para codificar o robô para apanhar e entregar barris e pontapear bolas desportivas posicionadas aleatoriamente ao redor do campo. No final da unidade, participarás num desafio cronometrado para recolher bolas desportivas e chutar dois golos!
Veja o vídeo abaixo para ver o robô:
- Apanhe bolas desportivas de qualquer lugar do campo.
- Marque golos de qualquer ponto do campo.
Depois de visualizarem o vídeo, farão uma discussão sobre o mesmo em sala de aula. Registe as suas respostas às seguintes perguntas no seu diário para ajudar a estruturar os seus pensamentos em preparação para a discussão:
- Como achas que o robô sabe encontrar as bolas desportivas mesmo quando estas mudam de posição?
- Como acha que o sensor de visão de IA pode ajudar o seu robô a mover-se com precisão e exatidão?
- O que vê no vídeo que suporta as suas ideias?
- Que dúvidas tem sobre a codificação com o AI Vision Sensor?
- Que competências e conhecimentos terá de desenvolver para completar o desafio?
Depois de visualizarem o vídeo, farão uma discussão sobre o mesmo em sala de aula. Registe as suas respostas às seguintes perguntas no seu diário para ajudar a estruturar os seus pensamentos em preparação para a discussão:
- Como achas que o robô sabe encontrar as bolas desportivas mesmo quando estas mudam de posição?
- Como acha que o sensor de visão de IA pode ajudar o seu robô a mover-se com precisão e exatidão?
- O que vê no vídeo que suporta as suas ideias?
- Que dúvidas tem sobre a codificação com o AI Vision Sensor?
- Que competências e conhecimentos terá de desenvolver para completar o desafio?
Depois de os alunos visualizarem o vídeo, siga o procedimento estabelecido para facilitar uma discussão com toda a turma para obter observações dos alunos e prepará-los para a cocriação de metas de aprendizagem para a unidade.
Em seguida, ajude os alunos a fazer uma ligação real com o conteúdo desta unidade e a envolver o conhecimento prévio, utilizando o seguinte prompt:
Quais são alguns exemplos de sensores que vê no dia-a-dia? Que tipos de informação detetam estes sensores? Como é que ajudam as máquinas ou as pessoas a responder às mudanças das condições? Os alunos podem sugerir:
- Portas automáticas nas lojas que abrem quando detetam movimento.
- Detetores de fumo que detetam fumo e nos alertam sobre incêndios.
- Termostatos que detetam as mudanças de temperatura para manter os ambientes confortáveis.
- Carros que utilizam câmaras de marcha-atrás ou sensores de estacionamento para ajudar os condutores a evitar obstáculos.
- Telefones que ajustam o brilho do ecrã automaticamente com base nos níveis de luz do ambiente.
Co-criar Metas de Aprendizagem
Agora que já assistiu ao vídeo, sabe que irá codificar o robô para interagir com os objetos no seu ambiente utilizando o sensor de visão de IA, mesmo que o robô ou os objetos mudem de posição. Pense no que precisa de saber e ser capaz de fazer para o conseguir. Criará metas de aprendizagem em conjunto com o seu grupo e o seu professor para que todos tenham um entendimento partilhado dos seus objetivos de aprendizagem para esta unidade.
Registe as suas metas de aprendizagem no seu diário. Voltará a estas metas de aprendizagem mais adiante na unidade para refletir sobre o seu progresso e planear a aprendizagem futura.
Agora que já assistiu ao vídeo, sabe que irá codificar o robô para interagir com os objetos no seu ambiente utilizando o sensor de visão de IA, mesmo que o robô ou os objetos mudem de posição. Pense no que precisa de saber e ser capaz de fazer para o conseguir. Criará metas de aprendizagem em conjunto com o seu grupo e o seu professor para que todos tenham um entendimento partilhado dos seus objetivos de aprendizagem para esta unidade.
Registe as suas metas de aprendizagem no seu diário. Voltará a estas metas de aprendizagem mais adiante na unidade para refletir sobre o seu progresso e planear a aprendizagem futura.
Oriente os alunos, como uma turma inteira, através do processo de cocriação de objectivos de aprendizagem.
- Faça um brainstorming com os alunos sobre o que precisam de saber para completar as atividades apresentadas no vídeo acima. Enquadre-as como afirmações do tipo “eu consigo”.
- Exemplos de afirmações “Eu consigo” para esta unidade incluem:
- Posso programar o robô para apanhar uma bola desportiva de qualquer ponto do campo, mesmo que a sua posição mude.
- Posso usar o sensor de visão de IA para me ajudar a apontar para uma baliza e a chutar a bola através dela.
- Exemplos de afirmações “Eu consigo” para esta unidade incluem:
- Crie em conjunto metas de aprendizagem com base nessa lista.
Para mais orientações sobre a cocriação de objetivos de aprendizagem com os seus alunos, este Artigoda Biblioteca VEX. Depois, vá mais longe e saiba mais sobre a cocriação de objetivos de aprendizagem com esta lição de uma Masterclass VEX PD+.
Selecione Seguinte > para começar a codificar o seu robô para utilizar o feedback do sensor.