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教師工具箱圖標 教師工具箱 - 活動大綱

這項探索將向學生介紹基本的前進、後退和等待程式設計行為。 這些基本技能將幫助他們在下一個活動以及本 STEM 實驗室結束時的 Strike Challenge 中取得成功,屆時他們將使用 Speedbot 參加保齡球比賽。

使用 V5 Speedbot(傳動系統 2 電機,無陀螺儀)模板項目,學生可以對 Speedbot 進行編程,僅使用一條指令即可前進。

Speedbot 已準備好出發!

這次探索將為您提供能夠對 Speedbot 進行簡單運動編程的工具。 在本活動結束時,您將使用前進、後退和等待行為來參與籃球訓練挑戰。

教師工具箱圖標 教師工具箱

以下是 VEXcode V5 使用者介面的概述。 在 Momentum Alley STEM 實驗室的活動中,學生將了解這些選項卡/按鈕。 STEM 實驗室還提供了鏈接,以提供有關這些選項卡/按鈕的更多資訊。

V5介面

  • 本次探索將使用的 VEXcode V5 說明:

    • Drivetrain.driveFor(1, 吋);

    • 等待(1,秒);

  • 要了解有關指令的更多信息,請選擇“幫助”,然後選擇命令旁邊的問號圖示以查看更多信息。

    幫助文件驅動器圖像

     

  • 確保您已下載並準備好所需的硬體、工程筆記本和 VEXcode V5。

教師提示圖標 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

所需材料:
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

教師提示圖標 老師提示

為學生模擬每個故障排除步驟。

第 1 步:  準備探索

在開始活動之前,您是否已準備好這些物品? 檢查以下各項:

第 2 步:  開始一個新項目

完成以下步驟以開始專案:

  • 打開文件選單並選擇開啟範例。

    在 VEXcode V5 中開啟的檔案選單的圖像,其中突出顯示了開啟的範例

     

  • 選擇並開啟 Speedbot(傳動系統 2 電機,無陀螺儀)模板項目。 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。

    範例項目選單中 Speedbot 模板的圖像

     

  • 由於您將致力於向前和向後移動 Speedbot,因此您將項目命名為 Drive。 選擇項目名稱,輸入「Drive」 ,然後選擇「儲存」。

 

重新命名項目 "驅動器"

 

 

 

教師提示圖標 老師提示

  • 項目名稱的單字之間或之後可以有空格。

    重命名V5

  • 您可以要求學生將他們的姓名縮寫或小組名稱新增至專案名稱。 如果您要求學生提交項目,這將有助於區分項目。

  • 因為這是學生可能嘗試的第一個程式設計活動,所以您應該對步驟進行建模,然後要求學生完成相同的操作。 然後,教師應監督學生,以確保他們正確遵循步驟。

  • 確保學生已從“文件”選單中選擇“開啟範例”。

  • 確保學生已選擇 Speedbot(傳動系統 2 電機,無陀螺儀)模板項目。

  • 您可以向學生指出「範例」頁面上有多個選項可供選擇。 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。

  • 檢查並確保項目名稱 Drive 現在位於工具列中央的視窗中。

     

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 保存項目

  • 指出當他們第一次打開 VEXcode V5 時,視窗被標記為 VEXcode Project。 VEXcode Project 是首次開啟 VEXcode V5 時的預設專案名稱。 將項目重新命名為 Drive 並儲存後,顯示幕將更新以顯示新項目名稱。 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。

  • 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,只需執行幾個簡單的步驟,他們就能夠創建並運行一個項目,推動 Speedbot 向前發展。

  • 提醒學生在工作時保存他們的專案。 VEX 庫中的 C++ 第 部分解釋了 VEXcode V5 中的保存實務。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 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。

第 3 步:  向前行駛

現在您已準備好開始對機器人進行編程以使其向前行駛!

  • 在開始程式設計之前,我們需要了解什麼是指令。 指令由三個部分組成。 有關指令是什麼的更多信息, 請查看本文

  • 將指令加入項目:

教師提示圖標 老師提示

當您開始輸入指令時,您可能會注意到自動完成功能。 使用“向上”和“向下”鍵選擇所需的名稱,然後按鍵盤上的“Tab”或(Enter/Return)進行選擇。 有關此功能的更多信息,請查看 C++ 文章。

  • 選擇插槽圖示以選擇機器人大腦上的八個可用插槽之一,然後選擇插槽 1。

     

  • 使用微型 USB 線將 V5 機器人大腦連接到計算機,然後打開 V5 機器人大腦的電源。 成功連接後,工具列中的 Brain 圖示 變為綠色 。

    大腦圖示是綠色的

     

  • 選擇 下載 將項目下載到 Brain。

    下載圖示突出顯示

教師工具箱圖標 教師工具箱

  • 提醒學生從機器人大腦拔下 USB 線。 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。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 停下來討論

讓學生預測當這個專案下載並在 Speedbot 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

  • 透過查看 Robot Brain 的畫面來檢查以確保您的專案已下載 。 項目名稱 Drive 應在插槽 1 中列出。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 模型優先

  • 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,並為 Speedbot 放置在地板上時留出足夠的移動空間。

  • 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,並且速度機器人不會互相碰撞。

  • 確保選擇一個項目,然後在機器人大腦上按 Run 按鈕,在機器人上執行 (C++) 項目。 恭喜您創建了您的第一個專案!

 

步驟 4:  倒車

現在您已經對機器人進行了編程以使其向前行駛,讓我們對其進行編程以使其向後行駛。

  • 更改驅動指令中的參數,顯示-100。

  • 選擇項目名稱,將其從 Drive 更改為 Reverse

     

  • 選擇插槽圖示以選擇新插槽。 選擇插槽 2。

     

  • 下載( C++中) 項目。

  • 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 (在 C++中) 。 項目名稱 Reverse 應列在插槽 2 中。

  • 在機器人上運行(在 C++中) 確保項目已選中,然後按機器人大腦上的 運行 按鈕。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 完成步驟 4

  • 要將 DriveFor 指令從 正向 改為 反向,只需將第一個參數變更為 -100 即可。 這將使傳動系統中的馬達沿相反方向移動。

  • 毫米數可以更改,但在本例中,我們將按照上一個步驟中的設定將其保留為 100 毫米。

  • 提醒他們在運行專案之前斷開機器人大腦的 USB 電纜。

  • 提醒學生在工作時保存他們的專案。 VEX 函式庫有 C++ 部分,解釋了 VEXcode V5 中的保存實務。

步驟 5:  等待然後倒車

現在我們已經對機器人進行了編程,使其向前行駛,然後反向行駛,現在我們可以添加一條等待指令,以便機器人在反向行駛之前等待一定的時間。

  • 新增等待指令,如圖所示。 這告訴機器人在倒車前等待三秒鐘。

  • 選擇項目名稱將其從 Reverse 變更為 WaitReverse。

     

  • 選擇插槽圖示以選擇新插槽。 選擇插槽 3。

  • 下載( C++中) 項目。

  • 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 (在 C++中) 。 項目名稱 WaitReverse 應列在插槽 3 中。

  • 在機器人上執行(在 C++中) 確保項目已選中,然後按 Run 按鈕。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 完成步驟 5

  • 使用等待命令不會結束項目,它只會暫停機器人運動。

  • 如果學生使用計算機,請提醒他們在運行專案之前斷開 Robot Brain 的 USB 電纜。

  • 提醒學生在工作時保存他們的專案。 VEX 函式庫包含 C++ 部分,解釋了 VEXcode V5 中的保存實務。

第 6 步:  完成籃球訓練挑戰!

籃球訓練挑戰賽佈局

在籃球訓練挑戰賽中,機器人必須能夠在不同距離的一系列路線中導航。 機器人將向前移動到距離起始位置 10 公分的第一條線,等待 1 秒,然後向後移動回到同一條線。 然後機器人將重複該動作,向前行駛 20 公分到第二條線,等待 1 秒,然後向後行駛到原來的起跑線。 機器人將向前行駛至第三線40公分處,等待1秒,最後回到起跑線完成挑戰。

在對機器人進行程式設計之前,請在工程筆記本中規劃機器人的路徑和行為。

完成籃球挑戰後,您將能夠將前進和後退動作與其他機器人行為結合,以完成更高級的挑戰。
編程時請記住 1 cm = 10 mm。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 停下來討論

在全班討論之前,請學生兩人一組分享他們的解決方案。 透過詢問以下問題來促進討論:

  • 您在編寫此挑戰賽時遇到任何困難嗎?

  • 根據您的項目,您的機器人的行為是否符合您的預期? 為什麼或為什麼不?

  • 如果你可以重來一次挑戰,你會採取什麼不同的做法嗎?

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 解決方案