教師工具箱
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本活動的目的
使用手臂和爪子進行編程使機器人能夠完成其他任務，而不僅僅是向前、向後、向左或向右移動。 在本活動中，學生將學習接近、抓取、舉起和移動物體所需的正確動作順序。 該物體可以是空鋁罐或空水瓶。 這項活動將幫助學生為包裹衝刺挑戰做好準備，學生必須在規定的路線上抓住並移動物體。 學生將使用偽代碼進行路徑規劃。
有關 [旋轉] 和 [旋轉到位置] 塊或本活動中使用的其他塊的更多信息，請訪問 VEXcode IQ 中的幫助信息。 有關此內建幫助工具的更多信息，請單擊 此處。
以下是您的學生將在此活動中進行的操作的概述：
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觀看 移動手臂 和 打開爪子 教學影片。
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使用偽代碼概述接近、抓取、舉起和移動物體所需的步驟 (Google Doc/.docx/.pdf)。
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使用 VEXcode IQ 對他們準備的偽代碼序列進行程式設計。
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下載、運行並測試該項目，看看它是否按預期運行。
讓我們寫一個序列！
在本活動中，您將概述機器人抓取、舉起和移動物體所需的動作順序計劃。
您將首先觀看兩個有關爪子和手臂編程的教學影片。 然後，您將確定接近、抓取和舉起物體的正確步驟順序，並使用偽代碼規劃專案。
然後，您將使用幫助您規劃的偽代碼建立、下載並運行專案！
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確保您已下載並準備好所需的硬體、工程筆記本和 VEXcode IQ。
老師提示
如果這是學生第一次使用 VEXcode IQ，他們可以在探索過程中隨時參考教學。 教學位於工具列中。
| 數量 | 所需材料 |
|---|---|
| 1 |
VEX IQ 超級套件 |
| 1 |
VEXcode IQ |
| 1 |
工程筆記本 |
| 1 |
米尺或尺子 |
| 1 |
Clawbot（傳動系統 2 馬達）範本範例項目 |
| 1 |
鋁罐或空水瓶 |
老師提示
為學生模擬每個故障排除步驟。
第 1 步：為探索做準備
在開始活動之前，您是否已準備好這些物品？ 建造者應檢查以下各項：
第 2 步：開始規劃路徑
在開始規劃機器人將採取的路徑之前，請先查看 VEXcode IQ 中的移動手臂和張開爪子教學影片。
- 移動手臂教學視頻
- 打開爪子教程視頻
現在，在您的工程筆記本中，使用 偽代碼 (Google Doc / .docx / .pdf ) 編寫接近、抓取和舉起空水瓶等物體的正確步驟順序或鋁罐。
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此問題需要記住的部分：
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首先，您需要以毫米為單位測量物體與機器人的距離。 您將需要它來確定機器人應該向前和向後移動多遠。
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根據爪子的運動範圍和物體的大小，確定爪子必須打開和關閉的角度。 如需更多協助，請參閱上一頁的「播放」部分。
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提示：開啟裝置選單，查看爪子將與內部物體閉合多少度。
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確定手臂將抬起多遠來搬運物體。
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當你接近一個物體時，爪子應該已經張開。 如果您在爪子閉合的情況下接近物體，閉合的爪子可能會將物體擊倒。
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機器人還必須用爪子抓住物體，將物體舉起，反向移動以重新定位物體，然後將物體放回原位並釋放。
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教師提示
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練習偽代碼
如果學生不熟悉 偽代碼 (Google Doc/.docx/.pdf) 及其在專案規劃中的使用方式，請參閱提供的連結進行說明。 可以使用 rubric (Google Doc/.docx/.pdf) 來審查偽代碼，並且當學生下次被要求編寫偽代碼時，將在重新思考部分再次提供它。 這個編寫偽代碼的機會可以被認為是以後規劃的實踐，現在共享偽代碼標題可以幫助這種實踐。
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解決方案
物體和機器人之間的距離可能因學生或團體而異。 確保學生在編寫偽代碼之前測量距離。
請注意，第一次打開爪子和隨後關閉爪子抓取物體時的程度不同。 由於爪子正在接近物體並且不應該壓碎它，因此一旦爪子纏繞物體，度數就應該停止。
手臂應抬高到離地面足夠遠的位置，以便有效地運輸物體。
學生需要執行的正確步驟如下。 本例測量的距離為 15mm。 這可能會根據學生或團體的不同而改變：
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將爪張開75度。
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向前行駛 15 毫米以接近物體。
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將爪子閉合 60 度以抓取物體。
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將手臂抬起 315 度以舉起物體。
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倒車 15 毫米，將物體移動到新位置。
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將手臂降低 315 度，將物體放回原處。
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將爪張開 60 度以釋放物體。
老師提示
- 由於這是編程的初級活動，教師應該模擬這些步驟，然後要求學生完成相同的動作。 然後，教師應監督學生，以確保他們正確遵循步驟。
- 確保學生已選擇 Clawbot（Drivetrain2 馬達）範本。
- 您可以向學生指出 VEXcode IQ 中的範例頁面上有多個選項可供選擇。 當他們建造和使用機器人時，他們將有機會使用不同的模板。
- 您可以要求學生將他們的姓名縮寫新增至專案名稱。 如果您要求學生提交項目，這將有助於區分項目。
- 確保學生測量物體與機器人之間的距離（以毫米 (mm) 為單位）。
第 3 步：對序列進行編程
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開啟 Clawbot（傳動系統 2 馬達）範本範例專案。
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如需開啟範例專案的協助，請觀看 VEXcode IQ Blocks 中的使用範例專案和範本教學影片。
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將項目重新命名並儲存為“序列”。
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如需重新命名和儲存專案的協助，請查看 VEXcode IQ 中的命名和儲存專案教學。
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現在，使用偽代碼建立您的專案。 首先使用註釋概述您的專案以插入偽代碼。 下面顯示的範例可供參考。 度數和距離測量可能會有所不同，具體取決於物體的距離及其大小。
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使用 [Drive]、[Spin for] 和 [Spin toposition] 區塊根據偽代碼建立專案。
不要忘記將臂馬達的位置重設為 0，並為爪馬達設定 3 秒的超時。
使用下圖作為如何組織專案的範例。 以下項目尚未完成，但您應該完整地編寫您的專案。
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項目完成後，預測它將做什麼。 將您的預測寫在工程筆記本上。
第 4 步：測試項目！
現在您已經建立了一個用於接近、抓取、舉起和物體的項目 - 讓我們測試一下！
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下載並執行 您的序列專案。 如需協助，請觀看 VEXcode IQ 中的下載並執行專案教學影片。 它將具有以下圖標：
您的專案是否按預期運作？ 在工程筆記本中寫下您的觀察結果，將偽代碼與最終項目進行比較，並回答以下問題：
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您的專案是否有機器人來抓取、舉起和移動物體？
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為什麼這個動作順序很重要？
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解決方案
學生的專案將根據物體及其與機器人的距離而有所不同。 學生應該能夠反思他們的偽代碼以及基於偽代碼編寫的項目。 錯誤是由於偽代碼還是編程造成的？ 學生應該查看偽代碼，看看專案中的哪一步可能不正確。
這項活動應該向學生強調動作順序的重要性。 如果按照其他順序重新排列運動，機器人可能無法擷取並移動物體。 例如，如果沒有先張開爪子，機器人在接近物體時可能會將物體撞翻。
以下是一個範例解決方案：
擴展您的學習
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[設定馬達停止] 塊
如果學生對他們的機器人進行編程以舉起和搬運較重的物體，這些物體可能會因為它們的重量而拖曳手臂。
在這種情況下，可以使用[設定馬達停止] 塊，使手臂不會因重力和舉升物體的重量而下落。 該塊可以在專案開始時使用，並將應用於專案其餘部分的所有未來電機塊。
[設定馬達停止] 塊有三個設定：
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制動 導致馬達立即停止。
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Coast 讓馬達逐漸旋轉停止。
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保持 使馬達立即停止，如果移動則將其返回到停止位置。