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Loops de programação no VEXcode IQ

Ícone da Caixa de Ferramentas do Professor Caixa de Ferramentas do Professor - O Propósito desta Atividade

A programação de comportamentos repetitivos pode ser realizada usando loops [Repeat] ou [Forever]. Em suma, os blocos [Repetir] permitem que o programador defina um número específico de vezes para que os blocos dentro de seu loop se repitam. O bloco [Forever] repete os blocos dentro de seu loop para sempre, ou até que o projeto seja interrompido. Nesta atividade, os alunos aprendem sobre ambos.

Para obter mais informações sobre programação com loops [Repeat] ou [Forever], visite as informações de ajuda no VEXcode IQ.

A seguir, um resumo do que os alunos farão nesta atividade:

  • Assista ao vídeo tutorial Usando Loops.

  • Explore o projeto de exemplo Repeating Actions.

  • Compare e contraste entre os blocos [Forever] e [Repeat].

  • Complete o Desafio de Loops Quadrados que pede aos alunos que movam o Clawbot em um quadrado e acionem a garra e o braço antes de cada turno.

Para obter ajuda para organizar os alunos para esta atividade, clique aqui (Google / .docx / .pdf).

O Construtor em cada grupo deve obter o hardware necessário. O Gravador deve obter o caderno de engenharia do grupo. O Programador deve abrir o VEXcode IQ.

Materiais Necessários:
Quantidade Materiais necessários
1

VEX IQ Super Kit
1

VEXcode IQ
1

Caderno de Engenharia
1

Usando Loops (Tutorial)
1

Exemplo de projeto de Repetição de Ações

Esta atividade fornecerá as ferramentas para programar seu robô com comportamentos repetidos. 

Você pode usar as informações de Ajuda dentro do VEXcode IQ para aprender sobre os blocos. Para obter orientação sobre como usar o recurso Ajuda, consulte o tutorial Usando a Ajuda.Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

Ícone Dicas para Professores Dicas para Professores

Se esta for a primeira vez que os alunos usam o VEXcode IQ, eles também podem ver os Tutoriais na Barra de Ferramentas para aprender outras habilidades básicas. Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

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Modele cada uma das etapas de solução de problemas para os alunos. Lembre aos alunos que cada grupo tem alguém no papel de construtor. Essa pessoa deve verificar esses itens regularmente durante toda a atividade.

Passo 1: Preparação para a atividade

Antes de iniciar a atividade, tem cada um destes itens prontos? O Construtor deve verificar cada um dos seguintes:

Etapa 2: Vamos começar a programar com loops.

Comece assistindo ao vídeo Usando o Tutorial de Loops no VEXcode IQ. O ícone do vídeo tutorial lê Usando Loops na parte inferior e mostra o contorno de uma estrutura de loop em blocos.

O VEXcode IQ contém muitos projetos de exemplo diferentes. Você usará um deles nesta exploração. Para obter ajuda e dicas sobre como usar projetos de exemplo, confira o tutorial Usando exemplos e modelos.O ícone do vídeo tutorial lê Usar Exemplo de Projeto e Modelos na parte inferior e mostra um cursor pairando sobre um ícone.

Em seguida, abra o projeto de exemplo Repeating Actions. Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o menu Arquivo aberto e Abrir exemplos selecionados com uma caixa vermelha. "Abrir exemplos" é o quarto item do menu.

O Programador deve concluir as seguintes etapas: 

  • Abra o menu Ficheiro.
  • Seleccione Abrir Exemplos. 
  • Utilize a barra de filtros na parte superior da aplicação e selecione "Controlo". Exemplo de janela de seleção de projeto com o ícone Repetir Ações realçado com uma caixa vermelha. O filtro de controlo está selecionado na parte superior.
  • Seleccione e abra o projecto de exemplo de Repetição de Acções.O ícone do projeto de exemplo lê Repeating Actions na parte inferior e mostra um ícone de robô com uma seta envolvendo-o e lê "vezes 4" para indicar repetição.
  • Guarde o seu projeto como "Ações repetidas". Caixa de diálogo Nome do projeto na barra de ferramentas do VEXcode IQ. A ranhura 1 está selecionada e o nome do projeto indica Ação repetida.
  • Verifique se o nome do projeto "Ações repetidas" está agora na janela no centro da barra de ferramentas. 

O que é que este projeto está realmente a fazer? Exemplo de projeto no VEXcode IQ Workspace. À esquerda, o projeto tem um bloco Quando iniciado com um bloco Repetir anexado, com o parâmetro definido como 4. Dentro do loop está um bloco Drive for definido para avançar por 300 mm e um bloco Turn for definido para a direita por 90 graus. À esquerda, uma nota diz "Este programa conduz um robô em um quadrado de 300x300mm, repetindo os comandos de avanço e giro 4 vezes."

Faça o seguinte no seu caderno de engenharia: 

Preveja o que o Clawbot fará no projeto. Explique cada ação que o robô concluirá. 

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Facilite uma discussão em sala de aula para que os alunos compartilhem o que previram que este projeto fará em seu caderno de engenharia.

As respostas variam, mas os alunos devem ressaltar que este projeto fará com que o robô avance 300 milímetros e, em seguida, vire à direita por 90 graus, 4 vezes para completar um quadrado. Em vez de usar os mesmos 2 blocos 4 vezes, o bloco de repetição reduz as mesmas ações que 8 blocos - em 3 blocos. As previsões dos alunos devem listar todos os oito comportamentos. O bloco repetir repete as ações de avançar e depois virar.

Os cadernos de engenharia dos alunos podem ser mantidos e pontuados individualmente (Google / .docx / .pdf) ou em equipe (Google / .docx / .pdf). Os links anteriores fornecem uma rubrica diferente para cada abordagem. Sempre que uma rubrica for incluída no planejamento educacional, é uma boa prática explicar a rubrica ou pelo menos dar cópias aos alunos antes do início da atividade.

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  • Certifique-se de que os alunos selecionaram Abrir Exemplos no menu Ficheiro.

  • Certifique-se de que os alunos selecionaram o projeto Repeating Actions Example. Você pode apontar aos alunos que existem várias seleções para escolher na página Abrir Exemplos. Lembre aos alunos que eles podem consultar o tutorial Usando Exemplos e Modelos a qualquer momento durante a exploração.

  • Você pode pedir aos alunos que adicionem as suas iniciais ou o nome do seu grupo ao nome do projeto. Isso ajudará a diferenciar os programas se você pedir aos alunos que os enviem.

  • Como o VEXcode IQ tem salvamento automático, não há necessidade de salvar o projeto novamente.

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  • Certifique-se de que os alunos selecionaram Abrir Exemplos no menu Ficheiro.

  • Certifique-se de que os alunos selecionaram o projeto Repeating Actions Example. Você pode apontar aos alunos que existem várias seleções para escolher na página Abrir Exemplos. Lembre aos alunos que eles podem consultar o tutorial Usando Exemplos e Modelos a qualquer momento durante a exploração.

  • Você pode pedir aos alunos que adicionem as suas iniciais ou o nome do seu grupo ao nome do projeto. Isso ajudará a diferenciar os programas se você pedir aos alunos que os enviem.

  • Como o VEXcode IQ tem salvamento automático, não há necessidade de salvar o projeto novamente.

Passo 3: Qual é a diferença entre [Forever] e [Repeat]?

Dois trechos de código lado a lado mostrando a diferença no caso de uso entre um loop para sempre (à esquerda) e um loop de repetição (à direita). À esquerda, há um Comentário que lê "use a entrada do sensor para determinar quando girar" com um bloco sempre com um bloco se, em seguida, dentro. Se o Para-choque for pressionado, o robô girará 90 graus para a direita, caso contrário, ele avançará. À direita, o comentário lê "Use uma distância fixa para determinar quando girar" com um loop de repetição definido como 4 para conduzir o robô em um quadrado de 300 mm.

  • Examine novamente o projeto de exemplo Repeating Actions (Ações repetidas). É também a pilha de blocos mostrada à direita acima.
    Observe que o bloco [Repetir] só tem os movimentos repetidos 4 vezes. Movimentos repetitivos raramente precisam se repetir para sempre, então um bloco [Repetir] é usado quando apenas um certo número de repetições é necessário.

    Se o bloco [Repeat] fosse substituído pelo bloco [Forever], o robô apenas repetiria em um quadrado para sempre.
  • Um bloco [Forever] é frequentemente usado com uma declaração condicional para verificar continuamente se a condição é verdadeira. Na pilha de blocos acima anexada ao bloco [Forever], observe como o robô avançará até que atenda à condição de colidir com algo com o interruptor do para-choque. Se o interruptor do para-choques for pressionado, o robô girará. Caso contrário, continuará avançando.

    Este é um caso de uso prático do bloco [Forever]. Imagine uma vassoura autônoma que continua a avançar até encontrar algo, depois vira.

Ícone Estenda a sua aprendizagem Estenda a sua aprendizagem

Para explorar ainda mais como usar loops com condicionais, crie o projeto Floor Sweeper.Projeto VEXcode IQ com um bloco When started e um bloco Forever anexado. Dentro do bloco sempre há um bloco Repetir até com a condição definida como Bumper8 pressionada e um bloco Dirigir para frente dentro. Em seguida, há um bloco Stop driving com um turno para bloco definido para a direita para 90 mais escolha aleatória de 0 a 90 graus.

  • Peça aos alunos que abram o projeto de exemplo Clawbot (Drivetrain). O ícone do projeto de exemplo lê Clawbot Drivetrain na parte inferior para indicar qual modelo escolher para este projeto.
  • Peça aos alunos que construam o projeto acima. 
  • Peça aos alunos que salvem o projeto como 'Varredor de Piso'. Caixa de diálogo do projeto na barra de ferramentas do VEXcode IQ. A ranhura 1 está selecionada e o nome do projeto lê Varredor de Piso. 
  • Se os alunos precisarem de ajuda para salvar o projeto, consulte o tutorial Naming and Saving. Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

Se os alunos precisarem de ajuda com algum dos blocos, encaminhe-os para as informações de Ajuda ou tutorial.

Peça aos alunos que baixem e executem o projeto para observar como o robô se move. Se os alunos precisarem de ajuda, encaminhe-os para o tutorial Baixar e Executar um Projeto no VEXcode IQ.

Em seguida, inicie uma discussão em classe e peça aos alunos que expliquem por que o bloco [Forever] foi usado em vez de um bloco [Repeat].

Os alunos devem observar que um bloco [Forever] é usado porque este projeto verifica continuamente se o interruptor do para-choque está sendo pressionado. 

Ícone da Caixa de Ferramentas do Professor Caixa de Ferramentas para Professores - Preparando o Desafio

Peça aos alunos que programem o robô para se mover em um quadrado, que o robô exiba cores, faça sons e mova a garra e o braço! Os alunos levarão o projeto de exemplo de Ações Repetidas um passo adiante, incorporando o Braço e a Garra, bem como sons e cores.

  • Para obter informações sobre como organizar uma sala de aula para uma atividade, clique aqui (Google / .docx / .pdf).

Passo 4: O Desafio Stop and Go!

Caminho esboçado do movimento do robô mostrando um quadrado verde com setas indicando o movimento no sentido anti-horário em um quadrado. Em cada canto há uma seta laranja de dupla face indicando um movimento neste ponto do caminho.

  • Peça ao seu Clawbot para conduzir num quadrado. 
  • Antes de cada turno: 
    • A garra deve ser aberta e fechada.
    • O braço deve ser levantado e abaixado.
    • O LED de toque deve mostrar pelo menos uma cor. 
    • Pelo menos um som deve ser reproduzido. 
  • O Clawbot não pode dirigir ao longo de um lado da praça mais de uma vez. 
  • Você pode usar o projeto de exemplo Repeating Actions como ponto de partida, mas salvá-lo como StopAndGo  antes de fazer qualquer alteração.Caixa de diálogo Nome do projeto na barra de ferramentas do VEXcode IQ. O slot 1 é selecionado e o nome do projeto lê Stop and Go.

No seu caderno de engenharia, planeie o seguinte:

  • Faça com que o Controlador e o Gravador planeiem a sua solução e prevejam o que cada bloco do seu projeto fará com o Clawbot.
  • Peça ao programador para baixar e executar seu projeto para testá-lo antes de enviá-lo.
  • Peça ao Construtor que faça alterações no projeto conforme necessário e se comunique com o Gravador para tomar notas sobre o que foi alterado durante o teste.

Ícone da Caixa de Ferramentas do Professor Caixa de Ferramentas do Professor - Solução

A seguir, uma possível solução para o Desafio Stop and Go:Solução de amostra VEXcode IQ com um bloco Quando iniciado e um bloco de repetição definido como 4 anexado. Existem 9 blocos dentro do bloco de repetição que lêem, em ordem, Defina o TouchLED para vermelho, Dirija para a frente para 300 mm, Gire o motor da garra aberto para 70 graus, gire o motor do braço para cima para 360 graus, gire o motor da garra perto para 70 graus, gire o motor do braço para baixo para 360 graus, defina a cor do LED de toque para verde, toque a sirene de som, vire à direita para 90 graus.

Pode fornecer aos alunos uma rubrica de programação para pontuar os seus projetos (Google / .docx / .pdf).

Os cadernos de engenharia dos alunos podem ser mantidos e pontuados individualmente (Google / .docx / .pdf) ou em equipe (Google / .docx / .pdf).

Ícone Motivar Discussão Motivar a Discussão - Refletir sobre a Atividade

P: O Clawbot se moveu como você esperava?
R: As respostas variam; no entanto, o objetivo desta pergunta é promover o pensamento cognitivo. Os alunos começaram prevendo comportamentos antes de testá-los, documentando seus resultados e refletindo.

P: Qual é o maior desafio em mover o braço e a garra, além do projeto de exemplo de ações repetidas?
R: Embora as respostas possam variar, uma resposta comum deve ser que os alunos podem ter que testar quantos graus a garra deve abrir e fechar e quantos graus o braço deve mover para cima e para baixo.

P: Como o uso da repetição aumenta a eficiência do projeto?
R: Sem o loop [Repetir], o Clawbot só executaria os comportamentos conforme determinado pelos blocos no projeto uma vez. O loop [Repeat] diz ao Clawbot para executar todos os blocos 4 vezes para formar um quadrado.

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