Speedbot 已準備好以不同的速度行駛！
這項調查將幫助您了解有關對 Speedbot 進行編程以使其以最適合任務的速度行駛的更多資訊。 在最後的擊球挑戰中，您需要為 Speedbot 找到速度，使其能夠快速且具有強大的動力，但仍能保持控制，以便以良好的角度和強大的力量擊球。
將在本次調查的第一部分中使用的 VEXcode V5：
老師提示
如果這是學生第一次使用 VEXcode V5，他們可以在探索過程中隨時參考教學。 教學位於工具列中。
要了解有關該區塊的更多信息，請打開 幫助 ，然後選擇您要閱讀的區塊。
每組學生應獲得所需的硬體和該組的工程筆記本。 然後打開 VEXcode V5。
| 數量 | 所需材料 |
|---|---|
| 1 |
Speedbot機器人 |
| 1 |
充滿電的機器人電池 |
| 1 |
VEXcode V5 |
| 1 |
USB 連接線（如果使用電腦） |
| 1 |
工程筆記本 |
| 1 |
球（足球的大小和形狀） |
| 1 |
3m x 3m 淨空間 |
| 1 |
米尺或尺子 |
| 1 |
膠帶卷 |
| 1 |
數據表 |
老師提示
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對檢查 Speedbot 是否準備就緒的每個步驟進行建模，以便學生養成這樣做的習慣。
第 2 步： 開始一個新項目
在開始專案之前，選擇 Speedbot（傳動系統 2 電機，無陀螺儀）- 模板專案。 模板項目包含 Speedbot 的馬達配置。 如果不使用模板，您的機器人將無法正確運行專案。
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開啟檔案選單。
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選擇 打開 範例．
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選擇並開啟 Speedbot（傳動系統 2 電機，無陀螺儀）模板項目。
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將項目重新命名為 Drive Velocity 因為我們將使用 [Set Drive Velocity] 區塊。
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儲存您的項目。
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如需儲存專案的協助，請查看 VEXcode V5 內的教學課程。
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檢查並確保項目名稱 Drive Velocity 現在位於工具列中央的視窗中。
老師提示
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確保學生已選擇 Speedbot（傳動系統 2 電機，無陀螺儀）模板項目。
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您可以向學生指出 範例 頁面上有多個範本可供選擇。 當他們建造和使用其他機器人時，他們將有機會使用不同的模板。
教師工具箱
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儲存項目
指出當他們第一次開啟 VEXcode V5 時，視窗標記為 VEXcode Project 並且未儲存（在工具列上指示）。 VEXcode Project 是 VEXcode V5 首次開啟時的預設專案名稱。 將項目重新命名為 Drive Velocity 並儲存後，顯示將更新為「已儲存」。 使用工具列中的此窗口，可以輕鬆檢查學生是否使用了正確的項目並保存了項目。最初儲存專案後，VEXcode V5 會自動儲存任何後續更改，如專案名稱旁的訊息所示。
告訴學生他們現在已經準備好開始他們的第一個專案。 向學生解釋，透過執行幾個簡單的步驟，他們將能夠創建並運行一個專案來設定 Speedbot 傳動系統的速度。
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停下來討論
這是一個暫停的好時機，讓學生單獨或分組回顧剛剛在 VEXcode V5 中啟動新專案時完成的步驟。 請學生在小組內或全班分享之前先進行單獨反思。
步驟 3： 以不同速度向前行駛 450 毫米
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在 VEXcode V5 中建置此專案。
教師工具箱
請注意，在此堆疊中，第二個和第三個區塊與第四個和第五個區塊相同。 新增第三個區塊後，學生可以右鍵或長按第二個區塊並選擇「複製」以新增第四個和第五個區塊。 然後第四塊的速度可以改為75%。
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選擇插槽圖示。 您可以將專案下載到機器人大腦中的八個可用插槽之一。 選擇插槽 1。
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將機器人連接到您的電腦或平板電腦。 成功連接後，工具列中的「大腦」圖示將變為綠色。
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然後，點擊工具列上的下載按鈕將 Drive Velocity 項目下載到機器人大腦。
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透過查看機器人大腦的螢幕來檢查以確保您的專案已下載到 Speedbot 的大腦。 項目名稱應列在插槽 1 中。
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選擇項目，然後按“運行”，在 Speedbot 機器人上運行項目。
教師工具箱
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停下來討論
請學生預測當專案下載並在 Speedbot 機器人上運行時他們認為會發生什麼。 告訴學生在工程筆記本上記錄他們的預測。 如果時間允許，請每組分享他們的預測。學生應預測 Speedbot 將首先以其預設速度 (50%) 向前移動，然後比預設速度慢 (25%)，然後比預設速度快 (75%)。
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首先進行示範的選項
在讓所有學生立即嘗試之前，在全班面前示範運行該計畫。 將學生聚集在一個區域，並留出足夠的空間供 Speedbot 移動 450 毫米（如果將其放置在地板上）。告訴學生現在輪到他們來運行他們的專案了。 確保它們有暢通的路徑，並且沒有機器人會互相碰撞。
教師工具箱
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完成步驟 4
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無需再次儲存項目，因為 VEXcode V5 會自動儲存。
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要將 [Drive for] 區塊從 正向 變更為 反向，只需按一下下拉式選單並選擇 反向。
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如果學生使用計算機，請要求他們從 Robot Brain 上拔下 USB 電纜。 在運行專案時將機器人連接到電腦可能會導致機器人拉動連接電纜。
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由於我們沒有選擇新插槽，因此新項目將下載到插槽 1 並替換先前的項目。
老師提示
如有必要，要求各隊共享測試區域和球，但也可以設定多個測試區域，每個測試區域都有自己的球。 決定您是要設置測試區域還是希望學生這樣做。
第 5 步：設定測試區域
測試區域佈局範例
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使用膠帶和米尺在地板上畫一條 3m 的線，如上圖所示的水平線。
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建立線條後，再次使用膠帶和儀表尺在 3m 線上方建立 1m 線，如上圖的垂直線。 從 0cm 開始，在垂直線上每隔 50cm 標記一條 1m 的線。
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較短的水平線應位於較長的垂直線的中心。
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在設定該區域時，團隊中的一兩個成員應建立一個名為 Momentum新專案。 將速度設定為 50%，讓 Speedbot 向前行駛到第一條線 50 公分處。 請記住 1 公分 = 10 毫米，因此機器人將向前移動 50 公分或 500 毫米。
教師工具箱
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為什麼要進行這項活動？
資料收集和分析，甚至簡單的模式識別，都是基本的科學技能。 此活動透過防止常見失誤來增加資料分析的結構。 請注意，說明並未告訴學生隨著機器人速度的變化而改變機器人的行駛距離。 這是學習科學家所謂的「變數控制策略」的有意應用。 教導新手調查人員一次操縱一個變數（即本例中的速度）以確定其對第二個變數（即碰撞後球行進的距離）的影響很重要，因為這不一定是學生會採用的方法自發性地通過猜測和檢查的方法。 典型的猜測和檢查方法通常一次操縱多個變數（即，改變機器人行進的速度和距離）並觀察匯合對旋轉後球行進距離的影響。 這項活動試圖引導學生遠離這種情況，因為變數之間的關係是不明確的。 是機器人的速度越高，機器人行駛的距離越遠，還是兩者兼而有之，導致球走得更遠？ 當我們同時操縱兩個變數時，我們無法回答這個問題。
然而，團隊可能會自發性地嘗試駕駛機器人不同的距離。 如果您觀察到這種情況，請要求他們僅更改距離，但保持速度與原始 500 毫米距離的試驗相同。 這樣，他們就可以比較相同速度和不同的擊球距離，看看機器人的擊球距離是否也會影響球的行進距離。
第 6 步： 測試碰撞期間的能量轉移
將球置於水平線中心 50 公分處，然後放置機器人，使其前端位於水平線中心 0 公分處。 確保機器人的前部面向球的方向。 運行您的第一個 Momentum 項目，將速度設定為 50%，並密切注意機器人與球的碰撞。
在此資料表 (Google / .pdf) 中記錄設定速度、行駛距離和球行進的距離。 表格的第一行已根據您在上一個步驟中處理的 Momentum 專案啟動。 當您嘗試設定不同的速度時，請繼續向該表新增資料。 然後，您可以在全班討論您的發現時添加其他團隊的數據。
收集資料時，在工程筆記本中思考並回答以下問題：
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你如何判斷機器人的動量在碰撞過程中將能量傳遞給了球？ 詳細解釋一下。
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重複測試至少兩次。 嘗試使用低於 50% 的速度。 將球重置到其位置並在表中記錄球行進的距離。 另外，嘗試超過 50% 的速度。 將球重置到其位置並在表中記錄球行進的距離。
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當所有小組完成三項測試後，討論其他小組選擇的速度以及球在測試中行駛的距離。 當團隊共享數據時，將他們的發現添加到您的表格中。
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尋找數據中的模式。 隨著設定速度的增加，球行進的距離會增加還是減少？
教師工具箱
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答案
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球的運動證明機器人在碰撞過程中傳遞了能量。 學生也可以描述球撞擊後的速度或其行進方向作為證據。
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球行進的距離取決於所用球的質量/重量以及為機器人設定的速度。
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學生應該認識到，較高的速度比較低的速度會導致球移動得更遠。 明確地將其與機器人的動量聯繫起來。 強調機器人的重量沒有改變，只有速度改變，但這兩者都對機器人的動量有貢獻。 詢問他們是否認為如果機器人更重，球會移動那麼遠。 大概會的。 下一篇文章將詳細介紹碰撞過程中球質量的影響。
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學生小組可能選擇了廣泛變化的速度，但整體學習目標是讓學生認識到較高的速度會產生更大的動量，從而在碰撞過程中將更多的能量傳遞給球。