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教师工具箱图标 教师工具箱 - 活动大纲

这项活动要求学生为他们的机器人设计一个附件,以便它能够更好地运球。

活动概要如下:

  • 尝试使用组装好的机器人进行运球,并计时完成需要多长时间。 这种经验有助于明确问题。

  • 通过绘制草图并详细说明来设计潜在的附件。 然后从同行那里获得反馈,了解他们认为哪些设计是最好的以及如何改进它们。

  • 构建最佳附件,使机器人能够比没有附件时更有效地运球。

  • 测试附件并反映附件是否以及如何改善运球并减少完成时间。

所需材料:
数量 所需材料
1

VEX V5 课堂入门套件

3

锥体或杯体

1

V5 控制器 276-4820

1

跑表

1

足球或类似大小的球

1

胶带卷

1

工程笔记本

教师提示图标 教师提示

请注意,此活动使用的项目是已安装在机器人大脑上的 Drive 项目 。

教师提示图标 教师提示

决定是否希望学生设置他们的课程或者您希望设置课程。

步骤 1:创建运球路线

运球课程
盘带路线设置

将所有三个锥体(或杯子)放在一条直线上。 确保每个锥体之间都有足够的空间供机器人通过。 锥体之间的距离越远,难度就越低。 在赛道外侧选择一个点(靠近一端的锥体之一),然后用胶带在该位置的地面上贴一个“X”。 将足球(或类似大小的球)放在“X”上。

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指导任何在开机、配对 V5 控制器或运行驱动程序时遇到问题的学生单击相应的链接以了解操作步骤。

步骤 2:  准备你的机器人

Speedbot 已编程
VEX V5 Speedbot 运行 Drive 程序

打开 V5 机器人大脑,确保它与 V5 控制器配对  并在 V5 机器人大脑上运行 驱动项目 ,这样您就可以使用控制器以无线方式驱动您的机器人。

步骤 3:  运球过关:第 1 部分

机器人运球
VEX V5 Speedbot 运球

将机器人放置在球旁边。 开始前,机器人的任何部分都不得接触球。 您的目标是将球运(推)到第一个和第二个锥体之间,然后再运(推)到第二个和第三个锥体之间。 此后,您需要将球运过第三个锥体,然后再将球运过两组锥体,从而再一次穿过球场。 使用秒表来计时您完成课程的速度。 当你的机器人第一次触球时,秒表就应该启动。 当球第二次穿过球场并完全穿过最后一组锥体时,应该停止秒表。 多次完成该课程,看看你的时间如何随着练习而提高。 将您的结果记录在您的工程笔记本中。

在你的工程笔记本中回答以下问题:

  1. 您在本课程中度过的最愉快的时光是什么时候?

  2. 您使用了哪些策略来帮助改善您的时间?

教师工具箱图标 教师工具箱 - 答案

  1. 学生报告的时间不应超过大约一分钟甚至一分三十秒。 时间比这更长表明学生遇到了困难,应该帮助学生练习以更快的速度更好地控制机器人。

  2. 答案可能有所不同,但应该提到他们控制机器人的速度,调整机器人的角度以防止球滚走,或者保持转弯紧密并靠近锥体以尽量减少行进距离。

教师提示图标 教师提示

指导学生以设计的整体印象和改进设计的建议的形式提供反馈。

步骤 4: 有目的的设计

工程笔记本内部
VEX 机器人工程笔记本

在您的工程笔记本中,勾勒出一些可以添加到您的 VEX V5 Speedbot 中的附件的想法,以提高其运球能力。 在迭代设计时与他人分享您的设计想法。

请记住,您正在通过创造力开发这项技术,以使您的机器人更好地踢足球。 像这样的技术创新通常是因为需要改进技术而开始的。 有很多有创意的方法可以使你的机器人在足球方面表现得更好。 选择您认为最好的。

在你的工程笔记本中回答以下问题:

  1. 您的设计收到了哪些积极的反馈?

  2. 您的设计受到过其他人的哪些负面反馈?

  3. 您在设计中融入了哪些反馈? 解释一下你是怎样做到的。

  4. 与他人分享您的设计有助于改进它们吗? 为什么或者为什么不?

教师工具箱图标 教师工具箱 - 答案

  1. 报告的积极反馈包括:附件的设计很酷/独特,以及附件的设计对于运球似乎很有效。 最好的反馈是,附件的设计似乎能够在机器人移动和转动时有效地保持对球的控制。

  2. 报告的负面反馈可能包括附件的设计看起来像是抄袭了别人的设计(或者总体上缺乏创意)或者附件的设计看起来总体上对运球无效。

  3. 答案可能有所不同,但应包括其他学生的具体建议及其如何影响附件设计的描述。 例如,建议可能是将附件做得更小一些,这样机器人就不需要绕着锥体行驶太远来清除它们。 然后,学生应该解释如何缩减原始设计以纳入该反馈。

  4. 理想情况下,这个问题的答案应该是肯定的,并肯定获得有关您的设计的新观点和意见的好处。 然而,并非所有学生都有这种感觉。 有些人可能会说,同学们未能提供能够有效实施的反馈。

教师提示图标 教师提示

留出资源和时间来构建尽可能多的附件以供下面步骤 6 中的测试。 如果没有足够的资源和时间供每个学生完成他们的设计,那么让团队选择最好的一两种设计。

步骤 5:  构建设计

检查您的草图并选择您认为最能提高机器人运球能力的草图。 构建所选的设计并将其附加到您的机器人上。

第六步:带球过关:第二部分

跑表
秒表

将您的机器人与您新设计的附件一起放置在 X 上。开始前,机器人的任何部分都不应接触球。 使用秒表,按照您之前不使用附件进行试验时所走的相同路径,将球运过球场。 当你的机器人第一次触球时,秒表就应该启动。 当球第二次穿过球场并完全穿过最后一组锥体时,应该停止秒表。

在你的工程笔记本中回答以下问题:

  1. 您的设计是否有助于缩短您完成课程所需的时间? 为什么或者为什么不?

  2. 您可以对您的设计进行哪些改变以进一步改进它? 解释如何以及为何可以改善它。

  3. 您在使用附件时遇到过什么意外情况吗? 如果是,那是什么?

教师工具箱图标 教师工具箱 - 答案

  1. 希望学生们的答案是肯定的,附件缩短了他们完成课程的时间。 然而,附件可能会因操作繁琐或在操作过程中脱落而导致时间延长。

  2. 本次测试前,学生们通过反馈改进了他们的设计概念。 现在,在对构建进行物理测试之后,学生对于设计中需要改进的地方的想法应该更加具体。 暂时不允许学生进一步改进和测试他们的作品。 在稍后于该 STEM 实验室玩 Robosoccer 之前,他们将有另一次机会这样做。

  3. 这个问题涉及前两个问题的部分内容。 这个问题可能会促使进一步解释哪些方面做得好,哪些方面做得不好,以及学生希望改进什么。

激发讨论图标 激发讨论 - 协作和反馈

问: 您喜欢向同事征求反馈意见的哪些方面?
答: 很可能会有很好的改进建议。 向他人解释你的设计想法也是很好的做法。

问: 您不喜欢向同行征求反馈意见的哪些方面?
答: 要求客观反馈可能会让您感到不舒服,因为您对自己的设计感到自豪,然后却有人要求对其进行批评。 这会让设计师感到脆弱,甚至被冒犯。 这些都是我们所有人都会经历的完全正常的感受,但我们必须将它们放在一边,确保始终接受并给予建设性的积极反馈而不是严厉的批评,并享受有助于使我们的设计变得更好的合作。