Інструменти вчителя - Мета цієї діяльності
Програмування за допомогою руки та кігтя дозволяє роботу виконувати інші завдання, а не просто рухатися вперед, назад, ліворуч чи праворуч. У цій вправі учні навчаться правильній послідовності рухів, необхідних для наближення, захоплення, підняття та переміщення об’єкта. Об’єктом може бути порожня алюмінієва банка або порожня пляшка з водою. Ця вправа підготує студентів до Package Dash Challenge, де студенти повинні будуть схопити та перемістити об’єкт по контуру. Студенти плануватимуть шлях за допомогою псевдокоду.
Для отримання додаткової інформації про блоки [Spin for] і [Spin to position] або інші блоки, які використовуються в цій дії, відвідайте довідкову інформацію у VEXcode IQ. Щоб отримати додаткові відомості про цей вбудований довідковий інструмент, натисніть тут.
Нижче наведено схему того, що ваші студенти будуть робити в цій діяльності:
-
Перегляньте навчальні відео Переміщення руки і Відкрийте кіготь .
-
Окресліть кроки, необхідні для наближення, захоплення, підйому та переміщення об’єкта за допомогою псевдокоду (Google Doc/.docx/.pdf).
-
Запрограмуйте послідовність, яку вони підготували в псевдокоді, використовуючи VEXcode IQ.
-
Завантажте, запустіть і протестуйте проект, щоб перевірити, чи він працює належним чином.
Давайте запрограмуємо послідовність!
У цій вправі ви складете план послідовності рухів, які ваш робот повинен буде зробити, щоб схопити, підняти та перемістити об’єкт.
Спочатку ви переглянете два навчальні відео про програмування кігтя та руки. Потім ви визначите правильну послідовність кроків, щоб підійти, схопити та підняти об’єкт, і спланувати цей проект за допомогою псевдокоду.
Потім ви створите, завантажите та запустите проект, використовуючи псевдокод, який допоміг вам спланувати!
-
Переконайтеся, що у вас є необхідне обладнання, інженерний блокнот і VEXcode IQ, завантажені та готові.
Поради вчителю
Якщо учень вперше використовує VEXcode IQ, він може звернутися до посібників у будь-який час під час цього дослідження. Підручники розташовані на панелі інструментів.
Кількість | Необхідні матеріали |
---|---|
1 |
VEX IQ Super Kit |
1 |
VEXcode IQ |
1 |
Інженерний зошит |
1 |
Метр або лінійка |
1 |
Приклад проекту шаблону Clawbot (2-двигун трансмісії). |
1 |
Алюмінієва банка або порожня пляшка з водою |
Поради вчителю
Змоделюйте для учнів кожен із кроків усунення несправностей.
Крок 1: Підготовка до дослідження
Перш ніж почати вправу, чи підготували ви кожен із цих елементів? Будівельник повинен перевірити кожне з наступного:
-
Чи всі двигуни та датчики підключено до правильних портів?
-
Чи розумні кабелі повністю вставлено в усі двигуни та датчики?
-
Акумулятор заряджений?
-
Чи вставлено радіо у мозок робота?
Крок 2: Почніть планувати шлях
Перш ніж почати планувати шлях, яким пройде ваш робот, спершу перегляньте навчальні відео «Рухання руки» та «Відкриття кігтя» у VEXcode IQ.
- Навчальне відео з переміщення руки
- Відкрийте навчальне відео Claw
Тепер у своєму інженерному зошиті використовуйте псевдокод (Google Doc / .docx / .pdf ) , щоб написати правильну послідовність кроків, щоб підійти, схопити та підняти об’єкт, наприклад порожню пляшку з водою або алюмінієва банка.
-
Частини цієї проблеми, про які слід пам’ятати:
-
Спочатку вам потрібно буде виміряти в міліметрах, на якій відстані знаходиться об’єкт від робота. Це вам знадобиться, щоб визначити, як далеко вперед і назад повинен рухатися робот.
-
Визначте, на скільки градусів кіготь повинен буде відкриватися та закриватися залежно від діапазону його руху та розміру об’єкта. Щоб отримати додаткову допомогу, зверніться до попередньої сторінки в розділі «Відтворення».
-
Підказка: відкрийте меню пристрою та подивіться, на скільки градусів зімкнеться кіготь із предметом усередині.
-
-
Визначте, наскільки високо в градусах підніметься рука, щоб перенести предмет.
-
Коли ви підходите до якогось предмета, кіготь вже повинен бути відкритий. Якщо ви підійдете до об’єкта із закритою клешнею, вона може перекинути предмет.
-
Роботу також доведеться схопити об’єкт пазурою, підняти об’єкт угору, рухатися назад, щоб перемістити об’єкт, а потім покласти об’єкт назад і відпустити його.
-
Поради вчителю - Практика псевдокоду
Якщо студенти не знайомі з псевдокодом (Google Doc/.docx/.pdf) і як він використовується в плануванні проекту, надане посилання пояснює. Можна використати рубрику (Google Doc/.docx/.pdf) для перегляду псевдокоду, і вона буде знову надана в розділі «Переосмислити», коли студентам наступного разу буде запропоновано написати псевдокод. Цю можливість написати псевдокод можна розглядати як вправу для подальшого планування, і поширення рубрики псевдокоду зараз може допомогти в цій практиці.
Teacher Toolbox - Solution
Відстань між об’єктом і роботом може відрізнятися залежно від учня чи групи. Переконайтеся, що студенти вимірюють відстань, перш ніж писати свій псевдокод.
Зауважте, що перший раз, коли кіготь відкривається, а потім, коли він закривається, щоб схопити об’єкт, не мають однакової міри ступеня. Оскільки кіготь замикається на об’єкті і не повинен його роздавити, градуси повинні припинитися, коли кіготь обернеться навколо об’єкта.
Рука має піднятися над землею достатньо високо, щоб ефективно транспортувати предмет.
Правильна серія кроків, яка знадобиться студентам, така. Виміряна відстань у цьому прикладі становила 15 мм. Це може змінюватись для кожного студента чи групи:
-
Розкрийте кіготь на 75 градусів.
-
Пройдіть вперед на 15 мм, щоб наблизитися до об’єкта.
-
Закрийте кіготь на 60 градусів, щоб схопити предмет.
-
Підніміть руку на 315 градусів, щоб підняти предмет.
-
Проїдьте заднім ходом 15 мм, щоб перемістити об’єкт на нове місце.
-
Опустіть руку на 315 градусів, щоб помістити предмет назад.
-
Відкрийте кіготь на 60 градусів, щоб вивільнити предмет.
Поради вчителю
- Оскільки це початкова діяльність із програмування, вчитель має змоделювати кроки, а потім попросити учнів виконати ті самі дії. Після цього вчитель повинен спостерігати за учнями, щоб переконатися, що вони правильно виконують кроки.
- Переконайтеся, що учні вибрали шаблон Clawbot (Drivetrain2-motor).
- Ви можете повідомити учням, що на сторінці «Приклади» у VEXcode IQ є кілька варіантів для вибору. Під час створення та використання своїх роботів вони матимуть можливість використовувати різні шаблони.
- Ви можете попросити учнів додати свої ініціали до назви проекту. Це допоможе диференціювати проекти, якщо ви попросите студентів подати їх.
- Переконайтеся, що учні вимірюють відстань між об’єктом і роботом у міліметрах (мм).
Крок 3: Програмування послідовності
-
Відкрийте приклад проекту шаблону Clawbot (Drivetrain 2-motor).
-
Щоб отримати довідку щодо відкриття прикладу проекту, перегляньте навчальне відео «Використання прикладів проектів і шаблонів» у VEXcode IQ Blocks.
-
Перейменуйте та збережіть проект як «Послідовність».
-
Щоб отримати довідку щодо перейменування та збереження проекту, перегляньте навчальний посібник Назви та збереження проекту у VEXcode IQ.
-
Тепер створіть свій проект, використовуючи свій псевдокод. Спочатку окресліть свій проект, використовуючи коментарі, щоб вставити свій псевдокод. Наведений нижче приклад є довідковим. Вимірювання градусу та відстані можуть відрізнятися залежно від того, наскільки далеко знаходиться ваш об’єкт і його розміру.
-
Використовуйте блоки [Drive], [Spin for] і [Spin to position] , щоб створити проект на основі псевдокоду.
Не забудьте скинути положення двигуна руки на 0 і включити 3-секундний тайм-аут для двигуна пазухи.
Використовуйте зображення нижче як приклад того, як організувати проект. Наступний проект не є завершеним, але ви повинні повністю запрограмувати свій.
-
Після завершення вашого проекту передбачте, що він буде робити. Запишіть свої передбачення у свій інженерний блокнот.
Крок 4: Перевірте проект!
Тепер, коли ви створили проект для підходу, захоплення, підйому та об’єкта – давайте перевіримо його!
-
Завантажте та запустіть свій проект Sequence. Щоб отримати допомогу, перегляньте навчальне відео «Завантажити та запустити проект» у VEXcode IQ. Він матиме такий значок:
Чи реалізувався ваш проект, як планувалося? Запишіть свої спостереження у свій інженерний зошит, порівнюючи свій псевдокод із остаточним проектом, і дайте відповіді на такі запитання:
-
У вашому проекті був ваш робот, щоб схопити, підняти та перемістити об’єкт?
-
Чому така послідовність рухів важлива?
Teacher Toolbox - Solution
Проекти студентів відрізнятимуться залежно від об’єкта та його відстані від робота. Студенти повинні вміти розмірковувати над своїм псевдокодом і проектом, який був запрограмований на основі псевдокоду. Чи сталася помилка через псевдокод чи через програмування? Учні повинні переглянути псевдокод, щоб побачити, який крок у проекті міг бути неправильним.
Ця діяльність повинна підкреслити для студентів, що послідовність рухів важлива. Якщо рухи були переставлені в іншому порядку, робот міг би не підняти й не перемістити об’єкт. Наприклад, якщо кіготь не було відкрито спочатку, робот може перекинути предмет, коли наблизиться до нього.
Нижче наведено приклад рішення:
Extend Your Learning - [Set motor stopping] Блок
Якщо учні запрограмують свого робота піднімати та переносити більш важкі предмети, ці предмети можуть тягнути руку вниз через свою вагу.
У цьому випадку можна використовувати блок [Установити зупинку двигуна] , щоб рука не впала під дією сили тяжіння та ваги піднятого об’єкта. Цей блок можна використовувати на початку проекту та застосовуватиметься до всіх майбутніх мотоблоків до кінця проекту.
Блок [Set motor stopping] має три параметри:
-
Гальмо викликає негайну зупинку двигуна.
-
Coast дозволяє двигуну поступово обертатися до зупинки.
-
Утримання викликає негайну зупинку двигуна та повертає його в положення зупинки, якщо рухати.