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Usando o sensor de visão

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

Usar o Sensor de Visão de forma eficaz exige que os alunos sejam capazes de configurá-lo e ajustá-lo dependendo do ambiente em que ele está. Na atividade a seguir, os alunos aprenderão a fazer as duas coisas.
Para obter mais informações sobre como programar o Sensor de Visão com blocos de detecção, visite as informações de ajuda no VEXcode IQ.

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

  1. Abra o projeto de exemplo Detectar Objetos.

  2. Assista ao vídeo tutorial Configurando o Sensor de Visão.

  3. Configure o sensor de visão.

  4. Execute o projeto de exemplo Detecting Objects.

  5. Discutir e Refletir.

  6. Assista ao vídeo tutorial Ajustando o Sensor de Visão.

  7. Ajuste o sensor de visão.

Para obter ajuda para organizar os alunos para esta atividade, clique aqui.

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Se esta é a primeira vez que o aluno usa o VEXcode IQ, ele também pode 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.

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

Configurar o Sensor de Visão (Tutorial)

1

Ajustando o Sensor de Visão (Tutorial)

1

Projeto de exemplo de Detecção de Objetos

Esta atividade fornecerá as ferramentas para usar o Sensor de Visão.

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.

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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 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:

  • Todos os motores e sensores estão ligados à porta correta?

  • Os cabos inteligentes estão totalmente inseridos em todos os motores e sensores?

  • O cérebro está ligado?

  • A bateria está carregada?

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  • Certifique-se de que os alunos selecionaram os Exemplos Abertos no menu Arquivo.

  • Certifique-se de que os alunos selecionaram o projeto Detecting Objects Example (Exemplo de Detecção de Objetos). 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.

  • 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 depois que ele foi salvo pela primeira vez.

  • Se os alunos precisarem de ajuda para salvar, encaminhe-os para o vídeo tutorial Nomear e salvar seu projeto.

Etapa 2:  Abra um projeto de exemplo.

  • 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.

    Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

Em seguida, abra o projeto de exemplo Detecting Objects.

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 "Detecção".

    Exemplo de janela de seleção de projeto com o filtro de detecção na parte superior destacado com uma caixa vermelha e ícones de projeto de detecção mostrados abaixo.

  • Seleccione e abra o projecto de exemplo Detectar Objetos.

    O ícone do projeto de exemplo lê Detectando Objetos na parte inferior e mostra um ícone de robô com um sensor à esquerda e um esboço indicando detecção à direita.

  • Guarde o seu projeto como Detecção de Objetos.

    Caixa de diálogo Nome do projeto na barra de ferramentas do VEXcode IQ. A ranhura 1 está selecionada e o nome do projeto lê Detectando Objetos.

  • Verifique se o nome do projeto Detectando Objetos está agora na janela no centro da barra de ferramentas.
  • Para obter ajuda adicional, veja o vídeo tutorial Use Example Projects and Templates.

    Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

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Os três objetos coloridos não precisam ser cubos, eles podem ser qualquer objeto relativamente pequeno verde, vermelho e azul.

Etapa 3: Configurar e usar o sensor de visão

  • Comece assistindo ao vídeo tutorial Configurando o Sensor de Visão.
  • Em seguida, configure o Sensor de Visão para três objetos coloridos: vermelho, verde e azul.

    A janela de configuração do Sensor de Visão mostra uma imagem de uma mão segurando um cubo vermelho à esquerda, com uma sobreposição no cubo e as palavras REDBOX e W142 H142 acima dele. À direita, 3 assinaturas coloridas são definidas para BlueBox, Redbox e Greenbox.

  • Peça ao Programador para abrir o projeto de exemplo Detectando Objetos salvo anteriormente.

    O ícone do projeto de exemplo lê Detectando Objetos na parte inferior e mostra um ícone de robô com um sensor à direita e indica a detecção à direita.

  • O que é que este projeto está realmente a fazer? Preveja o que o Piloto Automático fará e peça ao Gravador para anotar as previsões em seu bloco de anotações de engenharia.

    O início do projeto Detecting Objects VEXcode IQ é mostrado. À esquerda, o projeto começa com um bloco Quando iniciado com um bloco para sempre anexado. Dentro do bloco Forever estão comandos para limpar todas as linhas e definir o cursor para a coluna 1 da linha 1, com um comentário para Detectar Azul e tirar um instantâneo da Caixa Azul. Em seguida, há um bloco if then com a condição definida como Vision12 object exists then print blue object found, else print no blue object. À direita, uma nota lê que "este projeto detectará 3 objetos coloridos diferentes e será exibido quando cada objeto for encontrado na tela do IQ Brain.

  • Faça com que o driver baixe e execute o projeto. Peça ao Construtor que coloque objetos de cores diferentes na frente do Sensor de Visão e observe o comportamento do robô. Faça com que o Gravador registre no seu caderno de engenharia como a sua previsão foi diferente ou correta em comparação com o que você realmente observou no projeto.

    Para obter ajuda adicional, assista ao vídeo tutorial Baixar e executar um projeto.

    Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

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

Facilite uma discussão em sala de aula para que os alunos compartilhem o que previram que este projeto fará em seu caderno de engenharia e também reflitam sobre como configurar o Sensor de Visão.
Facilite a discussão fazendo as seguintes perguntas:

  • Quais são os passos para configurar o Sensor de Visão?

  • O que o bloco Object exists faz?

  • O que o bloco if/then/else faz?

  • O que aconteceria com a forma como o Sensor de Visão detecta objetos se mudássemos de quarto?

As respostas variam:

  • Os alunos devem observar que o nome do objeto terá que ser decidido. O objeto deve ser colocado no quadro do Sensor de Visão e parado usando o botão "Congelar". A cor será então seleccionada e configurada utilizando o botão "Definir". Os alunos devem descrever as etapas listadas neste artigo, bem como as etapas listadas no vídeo tutorial Configurando o Sensor de Visão.

  • O Objeto existe relatórios de bloco se o Sensor de Visão detectar um objeto configurado. Mais informações sobre como usar este bloco podem ser encontradas nas informações da Ajuda.

  • O bloco if-then-else executa os blocos dentro da primeira ou segunda partes do if then else com base no valor booleano relatado. Mais informações sobre como usar este bloco podem ser encontradas nas informações da Ajuda.

  • Se o Sensor de Visão fosse solicitado a detetar objetos num ambiente diferente, a iluminação poderia mudar e as cores dos objetos poderiam parecer diferentes. Isso pode dificultar a detecção de objetos pelo Sensor de Visão.

Ícone Estenda a sua aprendizagem Estenda a sua aprendizagem - Configure mais objetos

Escolha dois outros objetos coloridos para configurar, possivelmente branco, roxo, amarelo, etc...

Janela de configuração do Sensor de Visão IA mostrando o instantâneo à esquerda com uma mão segurando uma engrenagem amarela. Há uma sobreposição quadrada na engrenagem amarela e os dados lêem Caixa amarela, X90 y 62, w102, h 98. À direita estão definidas AS assinaturas DE cores para Bluebox, Redbox, Greenbox E Yellowbox.

Se os alunos precisarem de ajuda com a configuração, encaminhe-os para as informações de Ajuda ou tutorial.

Etapa 4:  Ajuste do sensor de visão

Muitas vezes um objeto é configurado para ser reconhecido pelo Sensor de Visão num ambiente, por exemplo, numa sala de aula. Quando o Sensor de Visão é então levado para um ambiente diferente, como uma configuração de competição, o objeto pode não ser reconhecido pelo Sensor de Visão. Isso geralmente ocorre devido a uma mudança na iluminação após o Sensor de Visão já ter sido configurado. Para resolver este problema, pode ter de ajustar o seu Sensor de Visão.

  • Comece assistindo ao vídeo tutorial Ajustando o Sensor de Visão.
  • Em seguida, ajuste o Sensor de Visão para os três objetos coloridos: vermelho, verde e azul.

    Janela de configuração do Sensor de Visão com uma mão segurando um cubo vermelho com uma sobreposição sobre o cubo e a caixa vermelha de leitura de texto e x84 y 28, em seguida, w 158 h 166. À direita, as assinaturas de cores Bluebox, Redbox e Greenbox são definidas com um controle deslizante destacado em uma caixa vermelha com o mostrador definido como 4.4.

  • Peça ao Programador para abrir o projeto de exemplo Detectando Objetos salvo anteriormente.

    Exemplo de leitura do ícone do projeto Detectando Objetos na parte inferior mostrando um ícone de robô com um ícone de sensor e indicando a detecção à direita.

  • Como o ajuste do Sensor de Visão afetará o quão bem ele pode detectar objetos? Peça ao Construtor que leve o Piloto Automático para uma parte diferente da sala com mais ou menos luz.

    Piloto automático com o sensor de visão posicionado no campo IQ, com o sensor de visão voltado para o cubo verde.

  • Faça com que o driver baixe e execute o projeto. Peça ao Construtor que coloque objetos de cores diferentes na frente do Sensor de Visão e observe o comportamento do robô. Tenha o documento Gravador no seu caderno de engenharia como o Sensor de Visão detecta objetos. O Sensor de Visão precisa ser ajustado depois de mudar de local?

    Para obter ajuda adicional, assista ao vídeo tutorial Baixar e executar um projeto.

    Barra de ferramentas do VEXcode IQ com o ícone Tutoriais destacado em uma caixa vermelha, à direita do menu Arquivo.

  • Ajuste o sensor de visão conforme necessário. Teste o Sensor de Visão depois de ter sido ajustado para determinar se ele pode detectar melhor os objetos e fazer ajustes conforme necessário.

Ícone Motivar Discussão Motivar a Discussão - Refletir sobre a Atividade

P: O Sensor de Visão detetou objetos como esperava?
R: As respostas variam; no entanto, o objetivo desta pergunta é promover o pensamento cognitivo. Os alunos devem observar que a capacidade do Sensor de Visão de detectar objetos pode mudar dependendo do ambiente e da luz.

P: Por que é importante poder ajustar o sensor de visão conforme necessário?
R: Embora as respostas possam variar, uma resposta comum deve ser que, se um robô usar um Sensor de Visão e for levado para uma competição ou mesmo usado em um jogo ou desafio, o desempenho do robô dependerá da precisão do Sensor de Visão. O ajuste é importante para a precisão.

Ícone Estenda a sua aprendizagem Estenda a Sua Aprendizagem - Múltiplos Objetos

Peça aos alunos que executem o projeto Detectar Objetos e coloquem mais de um dos objetos configurados na frente do Sensor de Visão. O que acontece? Peça-lhes para documentar as suas descobertas no seu caderno de engenharia.
Agora, peça aos alunos que coloquem um objeto configurado e um objeto desconhecido ou não configurado na frente do Sensor de Visão. O que acontece? Peça-lhes para documentar as suas descobertas no seu caderno de engenharia.

Pergunte aos alunos antes de testá-lo, o que aconteceria se eles colocassem três objetos configurados na frente do Sensor de Visão? Peça aos alunos que escrevam suas previsões antes de testá-las. Peça-lhes que registem as suas observações depois de as testarem.

Janela de configuração do Sensor de Visão IA mostrando o instantâneo à esquerda com as pessoas segurando um cubo verde à esquerda e um cubo vermelho à direita. Os dados para os objetos mostram que um greenbox e um redbox foram detectados. As assinaturas de cores corretas para bluebox, redbox, greenbox e yellowbox estão definidas.

Facilitar uma discussão sobre o que os alunos previram e observaram.

Facilite a discussão perguntando:

  • Quais eram as diferenças entre um, dois e três objetos?
  • Você ajustaria o projeto de alguma forma para reconhecer vários objetos?