Skip to main content

STEM-лаборатории
Импульсная аллея Учитель

Учительский портал

Значок панели инструментов учителя Набор инструментов учителя План занятия

Это исследование познакомит учащихся с основными моделями поведения при программировании движения вперед, назад и ожидания. Эти базовые навыки помогут им добиться успеха в следующем задании и в соревновании Strike Challenge в конце этой лаборатории STEM, когда они будут соревноваться в боулинге с помощью Speedbot.

Использование шаблонного проекта V5 Speedbot (трансмиссия, 2 двигателя, без гироскопа) позволяет учащимся запрограммировать Speedbot для движения вперед, используя всего одну инструкцию.

Speedbot готов к работе!

Это исследование даст вам инструменты, позволяющие запрограммировать вашего Speedbot на простые движения. В конце этого упражнения вы примете участие в соревновании по баскетбольным упражнениям, используя движения вперед, назад и ожидание.

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя

Ниже представлен обзор пользовательского интерфейса VEXcode V5. Учащиеся познакомятся с этими вкладками/кнопками во время занятий в лаборатории STEM Momentum Alley. В лаборатории STEM также имеются ссылки для получения дополнительной информации об этих вкладках/кнопках.

Интерфейс V5

  • Инструкции VEXcode V5, которые будут использоваться в этом исследовании:

    • Drivetrain.driveFor(1, дюймы);

    • подождать (1, секунды);

  • Чтобы получить дополнительную информацию об инструкции, выберите «Справка», а затем выберите значок вопросительного знака рядом с командой, чтобы просмотреть дополнительную информацию.

    Изображение файла справки Drive For

     

  • Убедитесь, что у вас есть необходимое оборудование, инженерный блокнот и VEXcode V5, загруженные и готовые.

Значок «Советы преподавателю» Советы учителям

Если учащийся впервые использует VEXcode V5, он может обратиться к учебникам в любой момент во время изучения.

Учебники

Необходимые материалы:
Количество Необходимые материалы
1

Спидбот Робот

1

Заряженная батарея робота

1

VEXкод V5

1

USB-кабель (при использовании компьютера)

1

Инженерный блокнот

Значок «Советы преподавателю» Советы учителям

Смоделируйте для учащихся каждый шаг по устранению неполадок.

Шаг 1:  Подготовка к исследованию

Прежде чем приступить к занятию, готовы ли у вас все эти предметы? Проверьте каждое из следующих действий:

  • Подключены ли двигатели к правильным портам ?

  • Полностью ли вставлены интеллектуальные кабели  во все двигатели?

  • Мозг включен?

  • Аккумулятор заряжен?

Шаг 2:  Начать новый проект

Чтобы начать проект, выполните следующие шаги:

  • Откройте меню «Файл» и выберите «Открыть примеры».

    Изображение меню «Файл», открытого в VEXcode V5, с выделенным пунктом «Открыть примеры»

     

  • Выберите и откройте проект шаблона Speedbot (трансмиссия, 2 двигателя, без гироскопа). Шаблон проекта содержит конфигурацию двигателя Speedbot . Если шаблон не используется, ваш робот не сможет корректно запустить проект.

    Изображение шаблона Speedbot в меню «Примеры проектов»

     

  • Поскольку вы будете работать над перемещением Speedbot вперед и назад, вы назовете свой проект Drive. Выберите имя проекта, введите «Диск» и выберите «Сохранить».

 

Переименование проекта "Диск"

 

 

 

Значок «Советы преподавателю» Советы учителям

  • Имена проектов могут содержать пробелы между словами или после них.

    Переименовать V5

  • Вы можете попросить учащихся добавить к названию проекта свои инициалы или название своей группы. Это поможет дифференцировать проекты, если вы попросите учащихся представить их.

  • Поскольку это первое задание по программированию, которое могут попробовать ваши ученики, вам следует смоделировать шаги, а затем попросить учащихся выполнить те же действия. Затем учитель должен следить за учениками, чтобы убедиться, что они правильно выполняют шаги.

  • Убедитесь, что учащиеся выбрали «Открыть примеры» в меню «Файл».

  • Убедитесь, что учащиеся выбрали проект шаблона Speedbot (трансмиссия с 2 двигателями и без гироскопа).

  • Вы можете указать учащимся, что на странице «Примеры» можно выбрать несколько вариантов. По мере того, как они создают и используют других роботов, у них будет возможность использовать разные шаблоны.

  • Убедитесь, что имя проекта Drive теперь находится в окне в центре панели инструментов.

     

Значок панели инструментов учителя Инструменты учителя проектов

  • Обратите внимание, что когда они впервые открыли VEXcode V5, окно было помечено как VEXcode Project. VEXcode Project — это имя проекта по умолчанию при первом открытии VEXcode V5. После того как проект был переименован в Диск и сохранен, на дисплее появилось новое имя проекта. Используя это окно на панели инструментов, можно легко проверить, используют ли учащиеся правильный проект.

  • Скажите учащимся, что теперь они готовы приступить к своему первому проекту. Объясните учащимся, что, выполнив несколько простых шагов, они смогут создать и запустить проект, который продвинет Speedbot вперед.

  • Напомните учащимся сохранять свои проекты во время работы. Раздел C++ из библиотеки VEX объясняет методы сохранения в VEXcode V5.

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя и обсудите

Это хороший момент, чтобы сделать паузу и предложить учащимся просмотреть только что выполненные шаги по запуску нового проекта в VEXcode V5 индивидуально или в группах. Попросите учащихся поразмышлять индивидуально, прежде чем поделиться информацией в своей группе или перед всем классом.

Шаг 3:  Двигайтесь вперед.

Теперь вы готовы начать программировать робота, чтобы он двигался вперед!

  • Прежде чем мы начнем программировать, нам нужно понять, что такое инструкция. Инструкция состоит из трех частей. Для получения дополнительной информации о том, что такое инструкция, просмотрите эту статью.

  • Добавьте инструкцию в проект:

Значок «Советы преподавателю» Советы учителям

Вы можете заметить функцию автозаполнения, когда начнете вводить инструкцию. Используйте клавиши «Вверх» и «Вниз», чтобы выбрать нужное имя, затем нажмите «Tab» или (Enter/Return) на клавиатуре, чтобы сделать выбор. Дополнительную информацию об этой функции можно найти в статье C++.

  • Нажмите значок «Слот», чтобы выбрать один из восьми доступных слотов «мозга робота», и выберите слот 1.

     

  • Подключите V5 Robot Brain к компьютеру с помощью кабеля micro USB и включите V5 Robot Brain. Значок «Мозг» на панели инструментов станет зеленым после успешного подключения.

    Значок мозга зеленый.

     

  • Выберите Download , чтобы загрузить проект в Brain.

    Значок загрузки выделен

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя

  • Напомните учащимся, что им нужно отсоединить USB-кабель от робота-мозга. Подключение робота к компьютеру во время выполнения проекта может привести к тому, что робот потянет за соединительный кабель.

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя и обсудите

Попросите учащихся спрогнозировать, что, по их мнению, произойдет, когда этот проект будет загружен и запущен на Speedbot. Попросите учащихся записать свои прогнозы в свои инженерные тетради. Если позволяет время, попросите каждую группу поделиться своим прогнозом.

  • Убедитесь, что ваш проект загружен посмотрев на экран Robot Brain. Имя проекта Drive должно быть указано в слоте 1.

Значок панели инструментов учителя Набор инструментов для учителя сначала

  • Смоделируйте выполнение проекта перед классом, прежде чем предложить его попробовать всем учащимся одновременно. Соберите учеников в одном месте и оставьте достаточно места для перемещения Speedbot, если он размещен на полу.

  • Скажите учащимся, что теперь их очередь реализовать свой проект. Убедитесь, что у них есть свободный путь и что ни один спидбот не столкнется друг с другом.

  • Запустите (C++) проект на роботе, убедившись, что проект выбран, а затем нажмите кнопку «Выполнить на Robot Brain. Поздравляем с созданием вашего первого проекта!

 

Шаг 4:  Движение назад.

Теперь, когда вы запрограммировали своего робота на движение вперед, давайте запрограммируем его на движение назад.

  • Измените параметр в инструкции привода, чтобы он отображал -100.

  • Выберите имя проекта, чтобы изменить его с Drive на Reverse.

     

  • Нажмите значок «Слот», чтобы выбрать новый слот. Выберите слот 2.

     

  • Загрузите (в C++) проект.

  • Убедитесь, что ваш проект загружен (в C++) , посмотрев на экран Robot Brain. Имя проекта Reverse должно быть указано в слоте 2.

  • Запустите (в C++) проект на роботе, убедившись, что проект выбран, а затем нажмите кнопку Run на Robot Brain.

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя Завершение шага 4.

  • Чтобы изменить команду DriveFor с вперед на назад, просто измените первый параметр на -100. При этом двигатели трансмиссии будут двигаться в противоположном направлении.

  • Количество мм можно изменить, но для этого примера мы оставим значение 100 мм, как установлено на предыдущем шаге.

  • Напомните им, что перед запуском проекта нужно отсоединить USB-кабель от Robot Brain.

  • Напомните учащимся сохранять свои проекты во время работы. В библиотеке VEX есть разделы для C++ , в которых объясняются методы сохранения в VEXcode V5.

Шаг 5:  Подождите, затем двигайтесь задним ходом.

Теперь, когда мы запрограммировали робота двигаться вперед, а затем назад, мы можем добавить инструкцию ожидания, чтобы робот ждал определенное время, прежде чем двигаться назад.

  • Добавьте инструкцию ожидания, как показано. Это говорит роботу подождать три секунды, прежде чем двигаться задним ходом.

  • Выберите имя проекта, чтобы изменить его с Reverse на WaitReverse.

     

  • Нажмите значок «Слот», чтобы выбрать новый слот. Выберите слот 3.

  • Загрузите (в C++) проект.

  • Убедитесь, что ваш проект загружен (в C++) , посмотрев на экран Robot Brain. Имя проекта WaitReverse должно быть указано в слоте 3.

  • Запустите (в C++) проект на роботе, убедившись, что проект выбран, а затем нажмите кнопку Run .

Значок панели инструментов учителя Набор инструментов учителя Завершение шага 5.

  • Использование команды ожидания не завершит проект, а только приостановит движение робота.

  • Если учащиеся используют компьютер, напомните им, что перед запуском проекта нужно отсоединить USB-кабель от Robot Brain.

  • Напомните учащимся сохранять свои проекты во время работы. В библиотеке VEX есть разделы для C++ , в которых объясняются методы сохранения в VEXcode V5.

Шаг 6:  Завершите испытание «Баскетбольные упражнения»!

Макет соревнований по баскетбольным упражнениям

В соревновании по баскетбольным упражнениям робот должен уметь перемещаться по ряду линий на разных расстояниях. Робот переместится вперед к первой линии, которая находится на расстоянии 10 см от исходного положения, подождет 1 секунду, а затем переместится назад, вернувшись на ту же линию. Затем робот повторит действие, проехав вперед на 20 см ко второй линии, подождет 1 секунду, а затем поедет назад к исходной стартовой линии. Робот проедет вперед к третьей линии на расстояние 40 см, подождет 1 секунду, а затем, наконец, вернется на стартовую линию, чтобы завершить задание.

Прежде чем программировать робота, спланируйте его путь и поведение в своей инженерной тетради.

После завершения Баскетбольного испытания вы сможете комбинировать движения вперед и назад с дополнительным поведением робота, чтобы решать еще более сложные задачи.
При программировании помните, что 1 см = 10 мм.

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя и обсудите

Попросите учащихся поделиться своими решениями в парах, прежде чем обсуждать их всем классом. Организуйте обсуждение, спросив:

  • Сталкивались ли вы с какими-либо трудностями при программировании этого задания?

  • Повел ли ваш робот так, как вы ожидали в соответствии с вашим проектом? Почему или почему нет?

  • Если бы вы могли выполнить задание заново, что-нибудь вы сделали бы по-другому?

Значок панели инструментов учителя Инструментарий учителя