教師工具箱
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本節的目的
這個 STEM 實驗室的「遊戲」部分旨在向學生介紹 VEX IQ 超級套件的所有五個感測器(保險桿開關、觸控 LED、距離感測器、陀螺儀感測器和顏色感測器)。 每節課/頁面底部的教師工具箱可以幫助您對每個感測器進行故障排除。
在學生方面,本節中的每節課都從閱讀 VEX 庫開始,了解感測器、其工作原理以及如何使用它來改進機器人/專案。 閱讀可以獨立完成,也可以全班一起閱讀。 以下是所有課程通用的一般順序*:
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了解感測器及其功能。
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使用 Testbed 範本範例項目重新建立一個簡要提供的項目,突出顯示感測器功能的某些方面。
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測試項目以獲得有關如何在程式設計中使用感測器資料的經驗。
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在工程筆記本中回答有關感測器的問題(如閱讀中所述)或有關感測器簡短項目測試的問題。
*「播放」部分中唯一的例外是顏色感測器課程要求學生建造、測試並回答有關兩個項目的問題:一個與附近物體檢測和顏色讀數相關,另一個與亮度讀數和線路追蹤相關。 因此,它可能比其他感測器課程需要更多的時間。
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最新版本
確保您使用的是最新版本的 VEXcode IQ 軟體(版本 1.0.4 或更高版本)。 此版本包括 Rethink Challenge 中所需的 Sense It Challenge 範例專案。 如果您沒有最新版本的軟體,請點選 此處 下載。
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學生小組角色
有關將學生分組進行此活動的建議,請按一下以下連結之一 (Google Doc/.docx/.pdf)。
VEX IQ 超級套件包含五種不同的感測器,可與 VEX IQ Brain 一起使用。 所有五個都內建在您先前在此 STEM 實驗室的「Seek」部分中建立的測試台中。
實驗室的「遊戲」部分將解釋每個感測器的工作原理以及如何將其用於機器人的設計。 下表列出了完成本實驗的「播放」部分所需的一切。
數量 | 所需材料 |
---|---|
1 |
VEX IQ 測試台(附最新韌體) |
1 |
VEXcode IQ |
1 |
工程筆記本 |
1 |
測試平台範本範例項目 |
1 |
一卷黑色或深色膠帶 |
1 |
透明、淺色的表面 |
了解保險桿開關
要了解有關緩衝開關的更多信息,請要求讀者組織小組如何閱讀 VEX 庫中的 VEX IQ 緩衝開關 文章。 本文將介紹保險桿開關的工作原理以及常見用途。
使用緩衝開關進行編程
讓程式設計師開啟 VEXcode IQ 並按照以下步驟操作:
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首先從 VEXcode IQ 開啟 Testbed 範本範例專案。
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如需開啟範例專案的協助,請觀看 使用範例專案和範本 教學影片。
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建立以下項目並儲存(macOS, Windows, Chromebook, iPad)作為 Bumper Switch:
您可以使用 VEXcode IQ 內部的說明資訊來了解這些區塊。 有關使用幫助功能的指導,請參閱 使用幫助教學。
老師提示
如果這是學生第一次使用VEXcode IQ,他們也可以看到工具列中的教學來學習其他基本技能。
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答案
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當馬達旋轉時,保險桿開關的值為 0(釋放)。
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當 Bumper Switch 被按下時,其值為 1(按下)。
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疑難排解
使用保險桿開關時,可能會出現其行為不正常的情況。 如果發生這種情況,請嘗試以下步驟開始故障排除:
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首先檢查保險桿開關的韌體是否是最新的。 請閱讀 這篇 文章,以了解有關如何更新韌體的更多資訊。
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如果韌體是最新的,請進一步查看 IQ Brain 上的裝置資訊螢幕,檢查 Brain 上是否註冊了「按下」和「釋放」狀態。 對於其他更普遍的問題,有一篇文章「如何對 VEX IQ 感測器進行故障排除」。
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如果設備資訊報告了準確的值,則問題可能是學生錯誤複製了項目。
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若要對專案進行故障排除,請檢查裝置是否配置正確 - 這表示它們使用了正確的 Testbed 範例專案。 有關如何配置觸摸 LED 的更多信息,請閱讀“如何配置 VEX IQ 感測器 - VEXcode IQ” 文章。
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確保學生正確複製並建立專案。 當專案進行到錯誤或專案結束時,您可以使用 VEXcode IQ 中的 print 區塊在 Brain 上顯示目前感測器值。
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如果設備資訊未報告準確值,則問題可能與硬體相關。
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若要排除硬體故障,請嘗試使用文章「如何將 VEX IQ 裝置連接到智慧型連接埠」來檢查智慧電纜的連接埠連線。
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如果保險桿開關連接正確,但仍無法正常工作,則保險桿開關可能存在物理問題。 測試用另一個保險桿開關將其關閉。
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激發討論
為了幫助學生了解保險桿對機器人有何幫助,請提出以下問題:
問: 如果機器人沒有保險桿感測器並且撞到牆上,會發生什麼事?
A: 機器人可能會損壞,因為它不知道一旦到達牆壁就停止前進。
問: 想像一下您在黑暗中在一個房間裡走來走去。 您可以將保險桿開關比喻為您身體的哪個部位? 為什麼?
A: 許多答案都是可以接受的,但例子可以是手指、手或腳。 在黑暗中,我們透過觸摸知道何時撞到物體或牆壁,這可能是我們伸出手時的手指或手,也可能是我們邁出一步時的腳。 請注意,學生可以用身體的任何部位來回答,因為所有皮膚都會傳遞觸摸訊息。