ในหน่วยนี้ นักเรียนจะสร้างความเข้าใจว่าข้อมูลคืออะไร และเซ็นเซอร์สร้างข้อมูลที่สามารถนำไปใช้แก้ไขปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างไร พวกเขาจะทำหน้าที่เป็นผู้ตรวจสอบสะพาน และใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับสายตาบน GO Code Base เพื่อสแกน "สะพาน" เพื่อตรวจจับรอยแตกร้าวโดยใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ตรวจจับสายตา พวกเขาจะได้เรียนรู้การวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อสรุปผลเกี่ยวกับความปลอดภัยของสะพาน และวิธีการใช้ข้อมูลร่วมกับวิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อสร้างและทดสอบสมมติฐานเกี่ยวกับสะพานโดยเฉพาะที่จำเป็นต้องซ่อมแซม พวกเขาจะรายงานผลข้อมูลตามรายงานการตรวจสอบสะพาน
ข้อมูลคืออะไร?
ข้อมูลคือข้อมูลที่รวบรวมและนำมาใช้เพื่อการอ้างอิงหรือการวิเคราะห์ มีข้อมูลประเภทต่างๆ มากมายที่นักเรียนโต้ตอบด้วยเป็นประจำทุกวัน ตั้งแต่การตรวจสอบพยากรณ์อากาศเพื่อตัดสินใจว่าจะใส่เสื้อผ้าอะไร ไปจนถึงการใช้ GPS ในการเดินทาง ข้อมูลถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างต่อเนื่อง ในแวดวงวิชาชีพ ข้อมูลจะให้ข้อมูลทุกอย่างตั้งแต่กลยุทธ์ทางธุรกิจจนถึงการวินิจฉัยทางการแพทย์ ในหน่วยนี้ นักเรียนจะมุ่งเน้นที่ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับ VEX GO
เซ็นเซอร์รายงานข้อมูลเกี่ยวกับโลกที่อยู่รอบตัว ข้อมูลเซ็นเซอร์สามารถใช้ในการให้หุ่นยนต์ตัดสินใจ หรือสามารถรวบรวมและนำเสนอเป็นหลักฐานเพื่อสนับสนุนหรือหักล้างข้อเรียกร้องได้ ในหน่วยนี้ นักเรียนจะได้เรียนรู้การรวบรวมข้อมูลเซ็นเซอร์ตา และจากนั้นจึงใช้ข้อมูลเพื่อทดสอบคำอ้างที่ได้รับมา ตลอดทั้งหน่วย พวกเขาจะบันทึกและนำเสนอข้อมูลโดยใช้แผ่นรวบรวมข้อมูล และแสดงข้อมูลในรายงานการตรวจสอบสะพาน เมื่อสิ้นสุดหน่วยการเรียนรู้ พวกเขาจะเสนอคำกล่าวอ้างของตนเอง รวบรวมข้อมูลเซ็นเซอร์เพื่อทดสอบคำกล่าวอ้าง และใช้ข้อมูลที่รวบรวมได้เป็นหลักฐานเพื่อพิจารณาว่าคำกล่าวอ้างของตนเป็นความจริงหรือไม่ แม้ว่าหน่วยนี้จะเน้นที่ข้อมูลเซ็นเซอร์ การรวบรวม จัดระเบียบ และตีความข้อมูลเพื่อใช้สนับสนุนการเรียกร้อง ถือเป็นทักษะที่มีค่าที่นักศึกษาจะได้ใช้ในทุกสาขาวิชาทางวิชาการ
เซ็นเซอร์คืออะไร?
เซ็นเซอร์คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้หุ่นยนต์หรืออุปกรณ์เข้าใจโลกที่อยู่รอบตัวมัน วิธีการนี้ทำได้โดยรวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อม และแปลงให้เป็นรูปแบบที่สามารถอ่านและเข้าใจได้ เราโต้ตอบกับเซ็นเซอร์ทุกวัน ตัวอย่างทั่วไปคือประตูอัตโนมัติในซูเปอร์มาร์เก็ต เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวที่ติดตั้งเหนือประตูจะปล่อยสัญญาณไมโครเวฟหรือคลื่นอัลตราโซนิกซึ่งสะท้อนกลับไปที่เซ็นเซอร์ เมื่อมีคนเข้าใกล้ประตู คลื่นจะถูกขัดจังหวะ ทำให้รูปแบบสัญญาณที่สะท้อนกลับมาเปลี่ยนไป เซ็นเซอร์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงนี้และส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังกลไกควบคุมประตูเพื่อสั่งให้เปิดประตู
เพื่อให้นักเรียนเรียนรู้วิธีการเข้ารหัสหุ่นยนต์ได้สำเร็จ พวกเขาต้องเข้าใจถึงวิธีการทำงานของเซ็นเซอร์ที่พวกเขาใช้ เนื่องจากข้อมูลของเซ็นเซอร์จะดีเท่ากับอินพุตที่ได้รับเท่านั้น ในตัวอย่างประตูอัตโนมัติของเรา ถ้าเซ็นเซอร์ที่ประตูตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของคลื่นอัลตราโซนิคที่สะท้อนกลับมาเนื่องจากฝนตกหนัก ประตูจะเปิดออก แม้ว่าจะไม่มีใครอยู่ในบริเวณนั้นให้เข้าไปในร้านก็ตาม
ความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเซ็นเซอร์ของประตูจะทำให้สามารถแก้ไขปัญหาได้ บางทีการเพิ่มกันสาดขนาดใหญ่เหนือประตูร้านอาจช่วยป้องกันไม่ให้เซ็นเซอร์ได้รับผลกระทบจากฝนได้ สิ่งเดียวกันนี้ก็เป็นจริงสำหรับนักเรียนที่กำลังเรียนรู้การเขียนโค้ดหุ่นยนต์เช่นกัน เมื่อทำการเข้ารหัส ข้อมูลเซนเซอร์ที่ไม่คาดคิดอาจทำให้หุ่นยนต์มีพฤติกรรมที่นักเรียนไม่คาดคิด ส่งผลให้บางครั้งนักเรียนคิดว่าหุ่นยนต์หรือเซนเซอร์เสียได้ นักเรียนจะต้องเข้าใจว่าเซ็นเซอร์รับและรายงานข้อมูลได้อย่างไรเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ และเพื่อให้มีรากฐานในการแก้ไขปัญหาโครงการเขียนโค้ด
ในหน่วยนี้ นักเรียนจะใช้เซ็นเซอร์ตาเพื่อรวบรวมข้อมูล นักเรียนจะต้องรู้ เซ็นเซอร์ตารวบรวมข้อมูล เพื่อใช้ข้อมูลในการตอบคำถามได้สำเร็จ ความเข้าใจนี้จะช่วยให้นักเรียนสามารถสร้างและแก้ไขโปรเจ็กต์ที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยใช้ Eye Sensor ได้ในอนาคต
เซ็นเซอร์ตา VEX GO
เซ็นเซอร์ตา VEX GO ทำงานอย่างไร
เซ็นเซอร์ VEX GO Eye ไม่ตรวจจับสี แต่มันจะตรวจจับว่ามีวัตถุอยู่ใกล้หรือไม่ และหากมีก็จะแสดงค่าสีดิจิทัลของวัตถุนั้น เซ็นเซอร์ทำงานโดยการเปล่งแสงสีขาว จากนั้นแสงจะสะท้อนกลับจากวัตถุ และเซ็นเซอร์ตาจะวัดความเข้มของสีในแสงที่สะท้อนออกมา เซ็นเซอร์จะทำการคำนวณโดยอิงตามระดับความเข้มข้นดังกล่าวเพื่อกำหนดค่าเฉดสี ซึ่งรายงานไว้ใน VEXcode GO Monitor ค่าเฉดสีสามารถตีความได้โดยการใช้แผนภูมิเฉดสีเพื่อระบุสี
คุณอาจใช้เซ็นเซอร์ตาในโครงการที่ให้หุ่นยนต์แสดงพฤติกรรมตามสีที่ตรวจพบ (เช่น เลี้ยวขวาหากตรวจพบสีน้ำเงิน) เพื่อดำเนินการนี้ ค่าเฉดสีที่เซ็นเซอร์กำหนดจะถูกเปรียบเทียบกับช่วงที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับสีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียว หากค่าอยู่ในช่วงดังกล่าว ระบบจะรายงานว่าเป็น 'จริง' หากไม่เป็นเช่นนั้น ระบบจะรายงานว่าเป็น 'เท็จ' เซ็นเซอร์ยังคงไม่สามารถตรวจจับสี แดง น้ำเงิน หรือเขียวได้ – แต่จะทำการเปรียบเทียบข้อมูลตัวเลขกับช่วงค่าที่ทราบ และทำการ 'แปลง' ข้อมูลเป็นสีให้กับเราโดยพื้นฐาน
การดูข้อมูลเซนเซอร์
ข้อมูลที่รายงานโดย Eye Sensor สามารถดูได้ใน Monitor Console ขณะที่โปรเจ็กต์กำลังทำงานอยู่ ในการดูข้อมูลเซนเซอร์ใน Monitor ให้ลากบล็อกเซนเซอร์จาก Toolbox ไปที่ไอคอน Monitor เฉดสีของดวงตาเป็นองศาจะแสดงเป็นค่าเฉดสี ซึ่งนักเรียนสามารถนำไปเปรียบเทียบกับ Hue Chart เพื่อระบุสีที่เซนเซอร์ดวงตาคิดว่าจะตรวจจับได้
หากต้องการเตือนความจำเกี่ยวกับวิธีการตรวจสอบค่าเซนเซอร์ ให้เลือกปุ่ม วิธีการตรวจสอบ ได้ตลอดเวลา
แผนภูมิสี
แผนภูมิเฉดสีแสดงค่าตัวเลขสำหรับแต่ละสีตามที่รายงานโดยเซ็นเซอร์ตา ค่าเฉดสีจะมีตั้งแต่ 0 ถึง 360 องศา โดยเริ่มจากสีแดงและไล่ลงมาตามลำดับสีรุ้งรอบๆ แผนภูมิวงกลม บางครั้งค่าเฉดสีที่ตรวจพบอาจไม่ตรงกับสีที่คุณเห็นอยู่ในสภาพแวดล้อม อาจเกิดจากคุณภาพของแสงโดยรอบที่อยู่รอบ ๆ เซ็นเซอร์ แต่ไม่ได้หมายความว่าเซ็นเซอร์ทำงานผิดปกติ
แสงโดยรอบและเซ็นเซอร์ดวงตา
เนื่องจากสีคือแสงที่สะท้อน แสงโดยรอบ (แสงที่อยู่ในบริเวณที่ใช้เซ็นเซอร์) จะส่งผลต่อค่าเฉดสีที่รายงานโดยเซ็นเซอร์ ตัวอย่างเช่น VEX GO Beam สีเขียวอาจรายงานหมายเลข "57" ซึ่งอยู่ในพื้นที่ "สีเหลือง" บน Hue Chart สิ่งนี้ไม่ได้เกิดจากความผิดปกติของเซ็นเซอร์ แต่เกิดจากแสงโดยรอบที่มีอยู่รอบ ๆ เซ็นเซอร์ ค่าเฉดสีอาจอ่านได้แตกต่างกันสำหรับนักเรียนแต่ละคนในห้องเรียนเดียวกัน แม้ว่าพวกเขาจะสแกนวัตถุเดียวกันด้วยเซนเซอร์ตาก็ตาม ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณแสงในบริเวณที่นักเรียนอยู่ การนั่งใกล้หน้าต่างหรือในวันที่อากาศครึ้มมาก อาจทำให้วิธีที่เซนเซอร์รายงานข้อมูลค่าเฉดสีเปลี่ยนไป
ในห้องปฏิบัติการที่ 1 นักเรียนจะดูข้อมูลเซ็นเซอร์ตาเชิงตัวเลขใน VEXcode GO Monitor พวกเขาจะบันทึกข้อมูลจากส่วนสะพานที่แตกต่างกันที่พวกเขากำลังสแกนโดยใช้เซนเซอร์ตาและจับคู่ข้อมูลตัวเลขกับแผนภูมิฮิว จากนั้นพวกเขาจะเปรียบเทียบค่าที่รายงานโดยเซ็นเซอร์โดยใช้และไม่ใช้ Eye Light ค่าเหล่านี้จะแตกต่างกัน เพราะเมื่อมีแสงมากขึ้นส่องไปยังวัตถุที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้ ความเข้มของแสงที่สะท้อนจะเปลี่ยนไป ส่งผลให้ค่าเฉดสีที่รายงานเปลี่ยนไปด้วย สิ่งนี้จะช่วยสร้างความเข้าใจให้กับนักเรียนว่าเซ็นเซอร์ตาตรวจจับข้อมูลอย่างไร
สีดำ สีขาว และสีเทา
นักเรียนอาจสังเกตเห็นว่าค่าเฉดสีที่รายงานสำหรับสีดำ สีขาว หรือสีเทา (เช่นเดียวกับสีบนไทล์) ไม่น่าเชื่อถือ เนื่องจากสีดำหมายถึงการไม่มีสี ส่วนสีขาวหมายถึงการผสมสีทุกสี เมื่อคุณเปรียบเทียบแนวคิดนี้กับ Hue Chart จะไม่มีตัวเลือกสำหรับสีทั้งหมดหรือสีศูนย์ ดังนั้นค่าเฉดสีที่รายงานอาจไม่ตรงกับสิ่งที่เรารับรู้ว่าเป็นสี
การดาวน์โหลดและการเปิดโครงการ VEX GO
ในห้องปฏิบัติการบางแห่ง นักเรียนจะได้รับโปรเจ็กต์สำหรับพิมพ์ข้อมูลไปยัง Print Console ควรดาวน์โหลดโปรเจ็กต์เหล่านี้ก่อนเริ่มบทเรียน เพื่อให้สามารถเปิดและใช้งานได้เมื่อจำเป็น คุณสามารถเลือกดาวน์โหลดให้นักเรียนหรือให้นักเรียนดาวน์โหลดเองได้ ไฟล์สำหรับโครงการจะอยู่ในรายการวัสดุ หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีโหลดและเปิดโปรเจ็กต์ที่ดาวน์โหลด โปรดดูบทความไลบรารี VEX เฉพาะอุปกรณ์เหล่านี้: