教师工具箱
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本活动的目的
使用手臂和爪子进行编程使机器人能够完成其他任务，而不仅仅是向前、向后、向左或向右移动。 在本活动中，学生将学习接近、抓取、举起和移动物体所需的正确动作顺序。 该物体可以是空铝罐或空水瓶。 这项活动将帮助学生为包裹冲刺挑战做好准备，学生必须在规定的路线上抓住并移动物体。 学生将使用伪代码规划路径。
有关 [旋转] 和 [旋转到位置] 块或本活动中使用的其他块的更多信息，请访问 VEXcode IQ 中的帮助信息。 有关此内置帮助工具的更多信息，请单击 此处。
以下是您的学生将在此活动中进行的操作的概述：
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观看 移动手臂 和 打开爪子 教程视频。
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使用伪代码概述接近、抓取、举起和移动物体所需的步骤 (Google Doc/.docx/.pdf)。
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使用 VEXcode IQ 对他们准备的伪代码序列进行编程。
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下载、运行并测试该项目，看看它是否按预期运行。
让我们编写一个序列！
在本活动中，您将概述机器人抓取、举起和移动物体所需的动作顺序计划。
您将首先观看两个有关爪子和手臂编程的教程视频。 然后，您将确定接近、抓取和举起物体的正确步骤顺序，并使用伪代码规划该项目。
然后，您将使用帮助您规划的伪代码创建、下载并运行项目！
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确保您已下载并准备好所需的硬件、工程笔记本和 VEXcode IQ。
老师提示
如果这是学生第一次使用 VEXcode IQ，他们可以在探索过程中随时参考教程。 教程位于工具栏中。
| 数量 | 所需材料 |
|---|---|
| 1 |
VEX IQ 超级套件 |
| 1 |
VEXcode IQ |
| 1 |
工程笔记本 |
| 1 |
米尺或尺子 |
| 1 |
Clawbot（传动系统 2 电机）模板示例项目 |
| 1 |
铝罐或空水瓶 |
老师提示
为学生模拟每个故障排除步骤。
第 1 步：为探索做准备
在开始活动之前，您是否已准备好这些物品？ 建造商应检查以下各项：
第 2 步：开始规划路径
在开始规划机器人将采取的路径之前，请首先查看 VEXcode IQ 中的移动手臂和张开爪子教程视频。
- 移动手臂教程视频
- 打开爪子教程视频
现在，在您的工程笔记本中，使用 伪代码 (Google Doc / .docx / .pdf ) 编写接近、抓取和举起空水瓶等物体的正确步骤顺序或铝罐。
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此问题需要记住的部分：
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首先，您需要以毫米为单位测量物体与机器人的距离。 您将需要它来确定机器人应该向前和向后移动多远。
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根据爪子的运动范围和物体的大小，确定爪子必须打开和关闭的角度。 如需更多帮助，请参阅上一页的“播放”部分。
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提示：打开设备菜单，查看爪子将与内部物体闭合多少度。
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确定手臂将抬起多远来搬运物体。
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当你接近一个物体时，爪子应该已经张开。 如果您在爪子闭合的情况下接近物体，则闭合的爪子可能会将物体撞倒。
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机器人还必须用爪子抓住物体，将物体举起，反向移动以重新定位物体，然后将物体放回原位并释放。
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教师提示
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练习伪代码
如果学生不熟悉 伪代码 (Google Doc/.docx/.pdf) 及其在项目规划中的使用方式，请参阅提供的链接进行说明。 可以使用 rubric (Google Doc/.docx/.pdf) 来审查伪代码，并且当学生下次被要求编写伪代码时，将在重新思考部分再次提供。 这个编写伪代码的机会可以被认为是以后规划的实践，现在共享伪代码标题可以帮助这种实践。
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解决方案
物体和机器人之间的距离可能因学生或团体而异。 确保学生在编写伪代码之前测量距离。
请注意，第一次打开爪子和随后关闭爪子抓取物体时的程度不同。 由于爪子正在接近物体并且不应该压碎它，因此一旦爪子缠绕物体，度数就应该停止。
手臂应抬高到离地面足够远的位置，以便有效地运输物体。
学生需要执行的正确步骤如下。 本例中测量的距离为 15mm。 这可能会根据学生或团体的不同而改变：
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将爪张开75度。
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向前行驶 15 毫米以接近物体。
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将爪子闭合 60 度以抓取物体。
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将手臂抬起 315 度以举起物体。
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倒车 15 毫米，将物体移动到新位置。
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将手臂降低 315 度，将物体放回原处。
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将爪张开 60 度以释放物体。
老师提示
- 由于这是编程的初级活动，教师应该模拟这些步骤，然后要求学生完成相同的动作。 然后，教师应监督学生，以确保他们正确遵循步骤。
- 确保学生已选择 Clawbot（Drivetrain2 电机）模板。
- 您可以向学生指出 VEXcode IQ 的示例页面上有多个选项可供选择。 当他们构建和使用机器人时，他们将有机会使用不同的模板。
- 您可以要求学生将他们的姓名缩写添加到项目名称中。 如果您要求学生提交项目，这将有助于区分项目。
- 确保学生测量物体与机器人之间的距离（以毫米 (mm) 为单位）。
步骤 3：编程序列
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打开 Clawbot（传动系统 2 电机）模板示例项目。
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如需打开示例项目的帮助，请观看 VEXcode IQ Blocks 中的使用示例项目和模板教程视频。
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将项目重命名并保存为“序列”。
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如需重命名和保存项目的帮助，请查看 VEXcode IQ 中的命名和保存项目教程。
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现在，使用伪代码创建您的项目。 首先使用注释概述您的项目以插入伪代码。 下面显示的示例可供参考。 度数和距离测量可能会有所不同，具体取决于物体的距离及其大小。
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使用 [Drive]、[Spin for] 和 [Spin toposition] 块根据伪代码创建项目。
不要忘记将臂电机的位置重置为 0，并为爪电机设置 3 秒的超时。
使用下图作为如何组织项目的示例。 以下项目尚未完成，但您应该完整地编写您的项目。
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项目完成后，预测它将做什么。 将您的预测写在工程笔记本上。
第 4 步：测试项目！
现在您已经创建了一个用于接近、抓取、举起和物体的项目 - 让我们测试一下！
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下载并运行 您的序列项目。 如需帮助，请观看 VEXcode IQ 中的下载并运行项目教程视频。 它将具有以下图标：
您的项目是否按预期运行？ 在工程笔记本中写下您的观察结果，将伪代码与最终项目进行比较，并回答以下问题：
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您的项目是否有机器人来抓取、举起和移动物体？
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为什么这个动作顺序很重要？
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解决方案
学生的项目将根据物体及其与机器人的距离而有所不同。 学生应该能够反思他们的伪代码以及基于伪代码编写的项目。 错误是由于伪代码还是编程造成的？ 学生应该查看伪代码，看看项目中的哪一步可能不正确。
这项活动应该向学生强调动作顺序的重要性。 如果按照其他顺序重新排列运动，机器人可能无法拾取并移动物体。 例如，如果没有先张开爪子，机器人在接近物体时可能会将物体撞翻。
以下是一个示例解决方案：
扩展您的学习
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[设置电机停止] 块
如果学生对他们的机器人进行编程以举起和搬运较重的物体，这些物体可能会因为它们的重量而拖拽手臂。
在这种情况下，可以使用[设置电机停止] 块，使手臂不会因重力和举升物体的重量而下落。 该块可以在项目开始时使用，并将应用于项目其余部分的所有未来电机块。
[设置电机停止] 块具有三个设置：
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制动 导致电机立即停止。
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Coast 让电机逐渐旋转停止。
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保持 使电机立即停止，如果移动则将其返回到停止位置。