VEX IQ - STEM Labs - Lab 3 - To Do, or Not To Do

教师工具箱 - 本活动的目的

在上一页中，学生正在使用 Brain Up 按钮对手臂进行编程以使其旋转。此页面将建立在上一个项目的基础上，还可以使用 Brain Down 按钮对手臂进行编程以使其旋转。

本活动将向学生介绍如何使用 [If then else] 块进行编程，以及使用传感和操作块让机器人检查是否按下了 Brain Up 或 Down 按钮。如果按下 Brain Up 按钮，Clawbot 的手臂就会抬起。如果按下 Brain Down 按钮，Clawbot 的手臂就会降低。这是之前活动的基础，也将为重新思考部分中的用户界面挑战奠定基础。

对于用户界面挑战，学生需要使用 IQ 机器人大脑上的按钮对 Clawbot 进行编程，以抬起手臂、放下手臂、打开爪子和关闭爪子。

有关 [If then], [If then else], <Brain 按钮按下>, 或 [Spin] 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：

使用现有的 ArmUp2 构建提供的 ArmUpDown 项目并预测该项目将做什么。
查看流程图以帮助解释项目中块的流程。
完善他们对 ArmUpDown 项目用途的解释。
观看 If then Else 块 教程视频。
使用 [If then else] 块编辑他们的项目。
停下来讨论：学生将与他们的实际观察结果相比，反思他们对 Clawbot 项目将做什么的预测。
使用与手臂编程相同的项目轮廓对爪进行编程。

所需材料：

数量	所需材料
1	VEX IQ 超级套件
1	VEXcode IQ
1	工程笔记本
1	Clawbot（传动系统）模板

教师工具箱

有关本部分教学策略的建议，请查看待办事项或不待办事项节奏指南的交付栏 (Google / .docx / .pdf)。

爪机器人手臂已准备好上下移动！

此活动将为您提供使用条件行为对机器人进行编程的工具。
[If then else] 块是活动中的主要焦点，但也使用其他传感、控制和操作员块。

您可以使用 VEXcode IQ 内部的帮助信息来了解这些块。有关使用帮助功能的指导，请参阅使用帮助教程。

老师提示

如果这是学生第一次使用VEXcode IQ，他们还可以看到工具栏中的教程来学习其他基本技能。

步骤 1：编程以向下移动手臂。

在上一页中，您对 Clawbot 的手臂进行了编程，使其在按下 Brain Up 按钮时旋转。但是，如果同时放下手臂呢？我们先回顾一下之前的ArmUp2项目。

是否可以使用相同的 [If then] 块来向上旋转手臂并向下旋转手臂？我们来试试吧！通过编辑现有的 ArmUp2 项目来构建以下项目。

将项目另存为 ArmUpDown。如果学生需要帮助保存项目，请参阅命名和保存教程。

检查并确保项目名称 ArmUpDown 现在位于工具栏中央的窗口中。
在您的工程笔记本中预测该项目将让 Clawbot 做什么。解释用户和 Clawbot 的行为。

测试一下您对 Clawbot 项目功能的预测是否正确。
- 将项目下载到 Clawbot 上的 Slot 3 ，然后运行它。
- 如需下载和运行项目的帮助，请参阅 VEXcode IQ 中解释如何下载和运行项目的教程。
检查您对项目的解释并添加注释以根据需要进行更正。

教师工具箱

学生们在上面构建的项目将会起作用。当按下 Brain Up 按钮时，手臂将向上旋转；当按下 Brain Down 按钮时，手臂将向下旋转。尽管该项目按原样运行，但它的编写方式并不是最佳的。可能存在两个条件同时成立的情况。另外，请注意，由于“Brain Up”按钮开始按下的条件是首先按下的，因此如果按住“Brain Up”按钮，然后再按下“Brain Down”，手臂将继续向上旋转。在松开 Brain Up 按钮之前，该动作不会停止。因此，该项目将在下一步中重新编写，以包含 [If then else] 块，以避免这些潜在问题。

教师工具箱 - 停下来讨论

现在学生已经测试了该项目，询问他们的预测与观察结果有何不同。通过提出以下问题来促进讨论：

你的预测和你的观察结果一样吗？
该项目似乎发生了什么？
向上和向下按钮被按下的条件是否只检查一次？
您认为该项目可以重新组织以更有效地运行吗？

步骤 2：了解项目流程。

在上一步中，该项目确实升高和降低了手臂。然而，由于“Brain Up”按钮开始按下的条件是先按下，因此如果按住“Brain Up”按钮，然后再按下“Brain Down”，则手臂将继续向上旋转，因为该动作直到“Brain Up”按钮才会停止。发行了。查看解释项目流程的以下流程图。

因此，项目可以将 [If then] 块替换为 [If then else] 块，以便任何时候只有一个实例为 true。

请观看以下有关 [If then else] 块的教程视频：

首先观看 VEXcode IQ 中的 If-Then-Else 教程视频。

If-Then-Else 教程

使用 [If then else] 块也将不再需要 [等到] 块，因为手臂将继续旋转，直到释放 Brain Up 按钮。发生这种情况是因为 [If then else] 的“else”部分永远不会达到，直到 Brain Up 按钮条件为 false（释放）为止。

[Forever] 块允许连续检查第一个条件。

让我们探索通过添加 [If then else] 块来更改项目。手臂电机现在将继续旋转，直到不再按下（释放）“Brain Up”按钮。由于[Forever] 块，这个条件将继续被检查，直到它为假。

一旦 Brain Up 按钮的条件为假，项目将继续进行下一个块，即检查 Brain Down 按钮是否被按下的条件。如果按下 Brain Down 按钮的条件为真，那么手臂就会向上旋转。同样，由于 [Forever] 块，这个条件将继续被检查，直到它为假。

一旦 Brain Up 按钮的条件为假，项目将继续到下一个块，即 [Stop motor] 块。因此，只有当两个条件都为假（两个按钮均未按下）时，臂电机才会停止。

激发讨论

问：如果按下 Brain Up 按钮的条件为 FALSE（释放），项目流程的进展如何？
A: 如果条件为假，项目流程将继续检查按下 Brain Down 按钮的条件。

问：上述项目中的 [If then else] 块的用途是什么？
A: 使用 [If then else] 块一次只能允许一个实例为 true。因此，使用 [If then else] 块时，Brain Up 按钮和 Brain Down 按钮不能同时为真，因为按下 Brain Down 按钮的第二个条件甚至不是一个选项，除非Brain Up 按钮被按下是错误的。另一个目的是提高编程效率。

问：如果按下向上和向下按钮的条件均为假，则项目流程的进展如何？
A: 如果两个条件都为假，项目流程将继续到 [停止电机] 块，然后返回到堆栈顶部，永远重复。

步骤 3：使用 [If then else] 块进行编程。

让我们使用 [If then else] 块：

将 [If then else] 块添加到您的 ArmUpDown 项目中，使您的项目如下所示：
将项目另存为 ArmUpDown2。如果学生需要帮助保存项目，请参阅命名和保存教程。
将项目下载到Clawbot上的 Slot 4 ，然后运行它。
如需下载和运行项目的帮助，请参阅 VEXcode IQ 中的教程，其中解释了下载和运行项目。
测试一下，当按下 Brain Up 按钮时，手臂是否会向上旋转；当按下 Brain Down 按钮时，手臂是否会向下旋转。
验证当 Brain Up 和 Down 按钮未被按下（释放）时，手臂电机会停止。
在工程笔记本中写下您对 Clawbot 在将 if then else 块添加到项目之前和之后的行为的观察结果。

教师工具箱 - 停下来讨论

在学生测试了添加 [If then else] 块之前和之后的项目后，与学生讨论这如何允许手臂继续旋转，直到释放 Brain Up 按钮。让学生分享他们在工程笔记本中的观察结果。通过提出以下问题来促进讨论：

您是否发现 Clawbot 在使用 [If then else] 块与仅使用 [If then] 块之间的行为有所不同？
为什么您认为程序效率很重要？
Brain Up 按钮条件在项目中只检查一次吗？

学生的工程笔记本可以单独维护和评分 (Google / .docx / .pdf) 或作为团队 (Google / .docx / .pdf)。前面的链接为每种方法提供了不同的标题。每当教育计划中包含某个细则时，最好在活动开始之前解释该细则或至少向学生提供副本。

教师工具箱

与使用 [If then] 块相比，学生可能看不出使用 [If then else] 块和 Clawbot 的行为有多大差异。如果学生在物理上看不到太大的差异，请促进有关编程效率以及简化项目如何导致使用更少块的讨论。在项目中使用较少的块可以减少潜在错误的数量。

第 4 步：对爪子进行编程。

在上一步中，通过使用 [If then else] 块对项目进行了优化，以更高效地运行。在前面的示例中，使用 Brain Up 和 Down 按钮操纵手臂。

使用完全相同的项目轮廓，也可以操纵爪子。

查看 ArmUpDown2 项目，并使用下拉菜单将 [Spin] 块更改为 ClawMotor 而不是 ArmMotor。

通过使用下拉菜单，确保“Brain Up”按钮使爪子旋转“打开”，“Brain Down”按钮使爪子旋转“关闭”。
将项目另存为 ClawUpDown。如果学生需要帮助保存项目，请参阅命名和保存教程。
将项目下载到 Clawbot 上的 Slot 1 ，然后运行它。
如需下载和运行项目的帮助，请参阅 VEXcode IQ 中的教程，其中解释了下载和运行项目。
测试一下，当按下“大脑向上”按钮时，爪子现在是否会旋转打开，而当按下“大脑向下”按钮时，爪子是否会旋转关闭。
验证当 Brain Up 和 Down 按钮未被按下（释放）时，爪电机会停止。
在工程笔记本中写下您对 Clawbot 在将 if then else 块添加到项目之前和之后的行为的观察结果。