Në mësimin e dytë do të njihemi më shumë me mjedisin e programimit dhe do të studiojmë në detaje komandat që vendosin lëvizjen e karrocës sonë robotike, të montuara në mësimin e parë. Pra, le të hapim mjedisin e programimit Lego mindstorms EV3, të ngarkojmë projektin tonë lessons.ev3 të krijuar më herët dhe të shtojmë një program të ri në projekt - mësimi-2-1. Ju mund të shtoni një program në dy mënyra:
- Zgjidhni ekipin "Skedari" - "Shto program" (Ctrl+N).
- Klikoni "+" në skedën e programeve.
Paletat e programimit dhe blloqet e programit
Tani le ta kthejmë vëmendjen në pjesën e poshtme të mjedisit të programimit. Nga materiali i mësimit të parë, ne tashmë e dimë se këtu janë komandat për programimin e robotit. Zhvilluesit përdorën një teknikë origjinale dhe, duke grupuar blloqet e programit, i caktuan secilit grup ngjyrën e vet, duke i quajtur grupet paleta.
Paleta e gjelbër quhet: "Veprim":
Kjo paletë përmban blloqe softuerësh për kontrollin e motorëve, një bllok ekrani dhe një bllok kontrolli për treguesin e statusit të modulit. Tani do të fillojmë të studiojmë këto blloqe programi.
Paleta e gjelbër - blloqe veprimi
Blloku i parë i programit të paletës së gjelbër është krijuar për të kontrolluar motorin e mesëm, blloku i dytë është për të kontrolluar motorin e madh. Meqenëse parametrat e këtyre blloqeve janë identike, le të shqyrtojmë vendosjen duke përdorur shembullin e një blloku - një motor të madh.
Për të konfiguruar saktë njësinë e kontrollit për një motor të madh, duhet:
- Zgjidhni portën me të cilën është lidhur motori (A, B, C ose D) (Fig. 3 pika 1)
- Zgjidhni mënyrën e funksionimit të motorit (Fig. 3 pika 2)
- Konfiguro parametrat e modalitetit të zgjedhur (Fig. 3 pika 3)
Si ndryshojnë mënyrat? Modaliteti: "Ndez" ndez motorin me një parametër të caktuar "fuqi" dhe pas kësaj kontrolli bartet në bllokun e ardhshëm programor të programit. Motori do të vazhdojë të rrotullohet derisa të ndalet nga blloku tjetër "Motor i madh" me regjimin "Fike" ose bllokun tjetër "Motor i madh" nuk do të përmbajë parametra të tjerë të ekzekutimit. Modaliteti "Aktivizo për numrin e sekondave" ndez një motor të madh me fuqinë e caktuar për një numër të caktuar sekondash dhe vetëm pasi të ketë skaduar koha motori do të ndalojë dhe kontrolli në program do të kalojë në bllokun tjetër të programit. Motori do të sillet në mënyrë të ngjashme në mënyra "Aktivizo sipas numrit të shkallëve" Dhe "Aktivizo sipas numrit të revolucioneve": vetëm pasi të ketë përfunduar rrotullimi i caktuar i motorit, ai do të ndalojë dhe kontrolli në program do të kalojë në bllokun tjetër.
Parametri i fuqisë (në figurën 3 fuqia është vendosur në 75) mund të marrë vlera nga -100 në 100. Vlerat pozitive të fuqisë vendosin që motori të rrotullohet në drejtim të akrepave të orës, vlerat negative vendosin që motori të rrotullohet në drejtim të kundërt. Me një vlerë fuqie prej 0, motori nuk do të rrotullohet; sa më "e lartë" vlera e fuqisë, aq më shpejt motori rrotullohet.
Parametri i fuqisë specifikohet vetëm në vlera të plota; parametrat: sekonda, gradë, rrotullime mund të marrin vlera me një fraksion dhjetor. Por mbani mend se hapi minimal i rrotullimit të motorit është një shkallë.
Vëmendje e veçantë duhet bërë për parametrin "Frena në fund". Ky parametër, nëse vendoset në "Për të frenuar" bën që motori të ngadalësohet pas ekzekutimit të komandës dhe nëse vendoset në "Trajtim", atëherë motori do të rrotullohet me inerci derisa të ndalojë.
Dy blloqet e programit të ardhshëm "Timoni" dhe zbatoni kontrollin e një çifti motorësh të mëdhenj. Si parazgjedhje, motori i madh i majtë është i lidhur me portën "NË", dhe e drejta - në port "ME". Por ju mund të ndryshoni portat e lidhjes në cilësimet e njësisë në përputhje me kërkesat e dizajnit tuaj ( Oriz. 4 pos. 1).
Parametri "Timoni" (Oriz. 4 pos. 2) mund të marrë vlera nga -100 në 100. Vlerat negative të parametrit bëjnë që roboti të kthehet majtas, vlera 0 bën që roboti të lëvizë drejt dhe vlerat pozitive bëjnë që roboti të kthehet djathtas. Shigjeta mbi parametrin numerik ndryshon orientimin e saj në varësi të vlerës, duke treguar kështu drejtimin e lëvizjes së robotit ( Oriz. 5).
Blloku i programit "Kontrolli i pavarur i motorit" duket si një bllok softuerësh "Timoni". Ai gjithashtu kontrollon dy motorë të mëdhenj, por në vend të "Timoni" bëhet e mundur të kontrollohet në mënyrë të pavarur fuqia e secilit motor. Me vlerë të barabartë parametri "fuqi" për motorin e majtë dhe të djathtë, roboti do të lëvizë në një vijë të drejtë. Nëse aplikoni një vlerë negative të fuqisë në një motor (për shembull -50) dhe një vlerë pozitive për të dytin (për shembull 50), atëherë roboti do të kthehet në vend ( Oriz. 6).
Mënyrat e funksionimit të këtyre blloqeve janë të ngjashme me mënyrat e njësisë së kontrollit për një motor, kështu që ato nuk kërkojnë përshkrim shtesë ...
Lëvizje në vijë të drejtë, kthesa, rrotullim dhe ndalim
Pra, tani mund të shkruajmë një program që roboti të lëvizë përgjatë çdo rruge.
Problemi 1
Ekrani, zëri, treguesi i statusit të modulit
Blloku i programit "ekrani" ju lejon të shfaqni informacione teksti ose grafike në ekranin LCD të EV3 Brick. Çfarë zbatimi praktik mund të ketë kjo? Së pari, në fazën e programimit dhe korrigjimit të programit, mund të shfaqni leximet aktuale të sensorit ndërsa roboti është duke punuar. Së dyti, mund të shfaqni emrin e fazave të ndërmjetme të ekzekutimit të programit. Epo, së treti, me ndihmën e imazheve grafike mund të "ringjallni" ekranin e robotit, për shembull, duke përdorur animacion.
Blloku i programit "ekrani" ka katër mënyra funksionimi: modaliteti "Tekst" ju lejon të shfaqni një varg teksti në ekran, modaliteti "Forma" ju lejon të shfaqni një nga katër format gjeometrike në ekran (vijë e drejtë, rreth, drejtkëndësh, pikë), modaliteti "Imazhi" mund të shfaqë një imazh në ekran. Ju mund të zgjidhni një imazh nga një koleksion i pasur imazhesh ose të vizatoni tuajin duke përdorur një redaktues imazhi. Modaliteti "Rivendos dritaren e cilësimeve" Rivendos ekranin e tullave EV3 në ekranin standard të informacionit të shfaqur gjatë ekzekutimit të programit.
Le të shohim parametrat e bllokut të programit "ekrani" në modalitet "Tekst" (Fig. 9 pika 1). Vargu që synohet të shfaqet në ekran futet në një fushë të veçantë (Fig. 9 pika 2). Fatkeqësisht, në fushën e futjes së tekstit mund të futni vetëm shkronja latine, numra dhe shenja pikësimi. Nëse modaliteti "Pastro ekranin" vendosur në vlerë "e vertete", ekrani do të pastrohet përpara se të shfaqet informacioni. Prandaj, nëse keni nevojë të kombinoni daljen aktuale me informacionin tashmë në ekran, atëherë vendosni këtë modalitet në "Gënjeshtra". Mënyrat "X" Dhe "Y" përcaktoni pikën në ekran nga e cila fillon dalja e informacionit. Ekrani EV3 Brick është 178 piksele (pika) i gjerë dhe 128 piksele i lartë. Modaliteti "X" mund të marrë vlera nga 0 në 177, modaliteti "Y" mund të marrë vlera nga 0 në 127. Pika e sipërme e majtë ka koordinatat (0, 0), e djathta e poshtme (177, 127)
Gjatë konfigurimit të një blloku programi "ekrani" mund të aktivizoni modalitetin e shikimit paraprak (Fig. 9 pika 3) dhe vlerësoni vizualisht rezultatin e cilësimeve të daljes së informacionit.
Në modalitet "Forma" (Fig. 11 pika 1) cilësimet e bllokut të programit ndryshojnë në varësi të llojit të figurës. Pra, kur shfaqni një rreth, do t'ju duhet të specifikoni koordinatat "X" Dhe "Y" qendra e rrethit, si dhe vlera "Rrezja". Parametri "Mbush" (Fig. 11 pika 2)është përgjegjës për faktin se ose do të shfaqet skica e figurës, ose zona e brendshme e figurës do të mbushet me ngjyrën e specifikuar në parametrin "Ngjyra" (Fig. 11 pika 3).
Për të shfaqur një vijë të drejtë, duhet të specifikoni koordinatat e dy pikave ekstreme midis të cilave ndodhet vija e drejtë.
Për të shfaqur një drejtkëndësh, duhet të specifikoni koordinatat "X" Dhe "Y" këndi i sipërm i majtë i drejtkëndëshit, si dhe i tij "Gjerësia" Dhe "lartësia".
Shfaqja e një pike është mënyra më e lehtë! Thjesht tregoni koordinatat e tij "X" Dhe "Y".
Modaliteti "Imazhi", ndoshta mënyra më interesante dhe më e përdorur. Kjo ju lejon të shfaqni imazhe në ekran. Mjedisi i programimit përmban një bibliotekë të madhe imazhesh, të renditura sipas kategorive. Përveç imazheve ekzistuese, gjithmonë mund të krijoni vizatimin tuaj dhe, duke e futur në projekt, ta shfaqni në ekran. ("Menyja kryesore e mjedisit të programimit" - "Vegla" - "Redaktori i imazhit"). Kur krijoni imazhin tuaj, mund të shfaqni edhe karaktere të alfabetit rus.
Siç mund ta shihni, mjedisi i programimit i kushton një rëndësi të madhe shfaqjes së informacionit në ekranin e tullës kryesore EV3. Le të shohim bllokun e rëndësishëm të programit në vijim "Tingull". Duke përdorur këtë bllok, ne mund të nxjerrim skedarë tingulli, tone me kohëzgjatje dhe frekuencë arbitrare, si dhe nota muzikore në altoparlantin e integruar të bllokut EV3. Le të shohim cilësimet e bllokut të programit në modalitet "Play Tone" (Fig. 15). Në këtë mënyrë ju duhet të vendosni "Frekuenca" tonet (Fig. 15 pika 1), "Kohëzgjatja" zë në sekonda (Fig. 15 pika 2), si dhe vëllimi i zërit (Fig. 15 pika 3).
Në modalitet "Luaj shënim" Në vend të frekuencës së tonit, duhet të zgjidhni një shënim në tastierën virtuale dhe gjithashtu të vendosni kohëzgjatjen dhe volumin e zërit (Fig. 16).
Në modalitet "Luaj skedarin" ju mund të zgjidhni një nga skedarët e zërit nga biblioteka (Fig. 17 pika 1), ose duke lidhur një mikrofon me kompjuterin tuaj duke përdorur redaktuesin e zërit ("Menyja kryesore e mjedisit të programimit" - "Mjetet" - "Redaktori i zërit") regjistroni skedarin tuaj audio dhe përfshini atë në projekt.
Le të shohim parametrin veç e veç "Lloji i luajtjes" (Fig. 17 artikulli 2), e zakonshme për të gjitha mënyrat e bllokut të programit "Tingull". Nëse ky parametër është vendosur në "Prisni për përfundimin", atëherë kontrolli do të transferohet në bllokun tjetër të programit vetëm pas riprodhimit të plotë të skedarit të zërit ose zërit. Nëse vendosni një nga dy vlerat e mëposhtme, zëri do të fillojë të luhet dhe kontrolli në program do të kalojë në bllokun tjetër të programit, vetëm skedari i zërit ose zëri do të luhet një herë ose do të përsëritet derisa të ndalet nga një bllok tjetër programi "Tingull".
Thjesht duhet të njihemi me bllokun e fundit të programit të paletës së gjelbër - bllokun "Treguesi i statusit të modulit". Ekziston një tregues ngjyrash i montuar rreth butonave të kontrollit të modulit EV3, i cili mund të shkëlqejë në një nga tre ngjyrat: jeshile, portokalli ose e kuqe. Modaliteti përkatës është përgjegjës për ndezjen dhe fikjen e treguesit të ngjyrave (Fig. 18 pika 1). Parametri "Ngjyrë" vendos modelin e ngjyrave të treguesit (Fig. 18 pika 2). Parametri "Impuls" përgjegjës për ndezjen/fikjen e modalitetit të dridhjes së treguesit të ngjyrave (Fig. 18 pika 3). Si mund të përdorni treguesin e ngjyrave? Për shembull, mund të përdorni sinjale me ngjyra të ndryshme gjatë mënyrave të ndryshme të funksionimit të robotit. Kjo do të na ndihmojë të kuptojmë nëse programi po ekzekutohet siç kemi planifikuar.
Le ta zbatojmë këtë njohuri në praktikë dhe ta ngjyrosim pak programin tonë nga Detyra 1.
Problemi 2
Mundohuni ta zgjidhni vetë problemin pa e parë zgjidhjen!
Vladimir
"Shkolla e mesme nr.6"
Përmbledhja e mësimit
në temën e:
Roboti LEGO Mindstorms EV3 – interpretues i algoritmeve ciklike dhe të kushtëzuara
Zhvilluar nga:
mësues i shkencave kompjuterike dhe TIK-ut
Kovrigin D.Yu.
2014
Përmbledhje e mësimit me temën: "Roboti LEGO Mindstorms EV3 - interpretues i algoritmeve ciklike"
Mësim nga kursi i shkencave kompjuterike dhe TIK, seksioni – “Algoritmet”. Gjatë orës së mësimit, duke përdorur një grup ndërtimi, studentët ndërtojnë një model Lego (bot me tre rrota), e lidhin atë me një çelës LEGO dhe e kontrollojnë duke përdorur një program kompjuterik të ndërtuar sipas një algoritmi specifik të mbyllur në një lak.
Golat:
hyrje në robotikë duke përdorur grupin edukativ LEGO Mindstorms EV3 (LEGO Education Mindstorms EV3);
sistematizimi i njohurive për temën "Algoritmet" (duke përdorur shembullin e punës së robotëve LEGO Mindstorms EV3);
zotërimi i koncepteve të ekzekutuesit, algoritmit, algoritmit ciklik, vetive të një algoritmi ciklik, për të dhënë një ide të kompozimit të algoritmeve më të thjeshta ciklike në mjedisin LEGO Education. Për më tepër, mësohet koncepti i një modeli gjeometrik.
Rregullatore:
sistematizoni dhe përgjithësoni njohuritë mbi temën "Algoritmet" për zbatimin e suksesshëm të një algoritmi ciklik për funksionimin e robotit të montuar;
Mësoni të programoni robotë duke përdorur programin LEGO Education Mindstorms EV3.
Njohës:
Studimi i robotikës, krijimi i robotit tuaj, aftësia për të programuar duke përdorur programin për LEGO Mindstorms EV3 - LabView;
studim eksperimental, vlerësimi (matja) e ndikimit të faktorëve individualë.
Komunikuese: zhvillojnë aftësi komunikimi kur punoni në grup ose ekip.
Personal: zhvillimi i kujtesës dhe të menduarit, mundësia për të studiuar robotikë në vitet e fundit.
Lloji i mësimit: punë praktike
Pajisjet: projektor multimedial, komplet ndërtimi LEGO Mindstorms EV3 45544 (6 copë), kompleti i të cilit përfshin 541 elementë, duke përfshirë një çelës USB LEGO, 2 servomotore të mëdhenj, një sensor tejzanor, një sensor ngjyrash, një sensor prekjeje.
Plani i mësimit:
Momenti organizativ (2 min)
Përsëritje e materialit teorik nga ora e mëparshme (10 min)
Punë praktike: zhvillimi i një algoritmi për një robot (23 min)
Duke përmbledhur mësimin. Reflektimi (3 min)
Faza e informacionit për detyrat e shtëpisë (2 min)
Gjatë orëve të mësimit:
Koha e organizimit.
II. Përsëritje e materialit teorik nga ora e mëparshme.
Mësues: Secili prej nesh përdor çdo ditë algoritme të ndryshme: udhëzime, rregulla, receta, etj. Ne zakonisht e bëjmë këtë pa menduar. Për shembull, ju e dini mirë se si të mbillni pemë. Por le të themi se duhet t'ia mësojmë këtë një vëllai ose motre më të vogël. Kjo do të thotë se do të duhet të tregojmë qartë veprimet dhe rendin në të cilin duhet të kryhen.
Cilat do të jenë këto veprime dhe cili është rendi i tyre?
Nxënësit krijojnë një rregull për mbjelljen e pemëve.
Gërmoni një gropë.
Vendosni fidanin në vrimë.
Mbushni vrimën me fidanin me tokë.
Ujitni fidanin me ujë.
Shko me tej.
Gërmoni një gropë.
Vendosni fidanin në vrimë.
etj.
Cila është karakteristika e një algoritmi ciklik?
Për çfarë shërbejnë algoritmet ciklike?
Çfarë veti kanë algoritmet ciklike?
Si e zbaton ekzekutuesi algoritmin e rrumbullakët?
III. Punë praktike: zhvillimi i një algoritmi ciklik për një robot
Tani le të kthehemi te robotët tanë (në këtë mësim, këto janë "botë me tre rrota me një shënues të instaluar për vizatim në fushë", të krijuar sipas udhëzimeve), të cilat i mblodhëm në mësimin e fundit.
Le të përpiqemi të krijojmë një algoritëm ciklik në një program të veçantë, të cilin ata do ta ekzekutojnë duke përdorur komandat e mëposhtme:
| | Filloni ekzekutimin e algoritmit |
 | Kontrolli i një motori të madh (ndizni numrin e rrotullimeve) |
 | Kontroll i madh i motorit (ndizni për disa sekonda) |
 | Kontrolli i dy motorëve (drejtimi, ndizni numrin e rrotullimeve) |
 | Përsëritja e një veprimi ose grupi veprimesh (cikli) |
 | Ndalo (në sekonda) |
Ushtrimi 1: shkruani një algoritëm linear me të cilin roboti do të lëvizë në vijë të drejtë dhe do të rrotullohet përmes një këndi (90 gradë).
Së pari, le të përcaktojmë se cilat komanda na duhen, në cilin drejtim duhet të rrotullohet motori, periudhën kohore që motori do të funksionojë dhe sekuencën e ekzekutimit të komandës.
Opsioni i duhur:
Shënim: Koha e funksionimit të motorit do të jetë e ndryshme në secilin rast individual; në varësi të këndit të kërkuar të rrotullimit, zgjidhen vlerat e funksionimit të motorit (koha/fuqia).
Detyra 2: ndryshoni algoritmin linear të krijuar në ciklik (është e mundur të vendosni numrin e përsëritjeve të ciklit).
Opsioni i duhur:
Shënim: Analizoni se çfarë figure gjeometrike do të vizatojë roboti me një shënues në fushë. (Do të vizatohet një katror)
Detyra 3: ndryshoni algoritmin (duke ndryshuar parametrat e lëvizjes përpara POR! pa ndryshuar këndin e rrotullimit, dhe duke rrotulluar robotin për një numër të kufizuar përsëritjesh të trupit të ciklit - 4) dhe shikoni se çfarë figure do të vizatojë roboti. Shembull:
Përshkrimi i veprimeve: ecni përpara 2 sekonda, ktheni 90 gradë, ecni përpara 4 sekonda, kthehuni 90 gradë. Rezultati do të jetë një drejtkëndësh.
Shënim: Analizoni se çfarë figure gjeometrike do të vizatojë roboti me një shënues në fushë. (Do të vizatohet një drejtkëndësh)
Detyra 4: ndryshoni algoritmin sipas gjykimit tuaj (duke ndryshuar parametrat e lëvizjes përpara dhe duke ndryshuar këndin e rrotullimit, dhe duke rrotulluar robotin për një numër të pafund të përsëritjeve të trupit të ciklit) dhe shikoni se çfarë formash do të tërheqë roboti. Bisedoni me djemtë për termin "model gjeometrik". Për shembull:
Analizoni shifrat që rezultojnë. Kushtojini vëmendje algoritmit për secilën prej tyre. Me shumë mundësi, secili grup studentësh do të dalë me modelin e vet.
IV. Duke përmbledhur mësimin. Reflektimi.
Pra, djema, le të përmbledhim punën tonë.
Çfarë lloj algoritmesh kemi shqyrtuar në praktikë sot?
Çfarë veti ka algoritmi ciklik?
Cilat detyra mund të zbatohen duke përdorur algoritme ciklike?
V. Faza e informimit të detyrave të shtëpisë.
Shkruani detyrat tuaja të shtëpisë: zhvilloni një algoritëm për lëvizjen e robotit në mënyrë që të vizatojë figurën tjetër.
Detyra do të vlerësohet patjetër!
Faleminderit për mësimin! Mirupafshim, djema.
Lista e materialeve mësimore të përdorura:
Udhëzime për të punuar me kompletin LEGO Mindstorms EV3 45544.
Vyazovov S.M., Kalyagina O.Yu., Slezin K.A. Robotika konkurruese: teknikat e programimit në mjedisin EV3: udhëzues edukativ dhe praktik. – Shtëpia Botuese M. Pero, 2014
Programi LabView për komplet Lego EV3 45544.
Programi PervoLogo 3.0.
Institucion arsimor autonom komunal - shkolla e mesme nr. 111, Perm
Përmbledhja e mësimit
në temën e:
« Lëvizja duke përdorur forma dhe harta gjeometrike»
mësues i shkencave kompjuterike dhe TIK-ut
Korepanova T.A.,
Përmbledhja e mësimit me temën:« Lëvizja duke përdorur forma dhe harta gjeometrike»
Mësim nga kursi i Robotikës, seksioni – “Programimi në mjedisin NXT-G”. Gjatë mësimit, duke përdorur konstruktorin LEGO Mindstorms 9797, studentët ndërtojnë një model të një roboti me rrota. Më pas ata hartojnë një program në mjedisin e programimit NXT-G, e ngarkojnë atë në robot dhe demonstrojnë ekzekutimin e algoritmeve të paraqitura. Algoritmet e lëvizjes të diskutuara në mësim paraqesin vizualisht forma dhe trajektore të ndryshme gjeometrike.
Golat:
hyrje në robotikë duke përdorur konstruktorin LEGO Mindstorms 9797;
sistematizimi i njohurive për temën "Algoritmet" (duke përdorur shembullin e punës së robotëve NXT);
zotërimi i koncepteve të algoritmit, ekzekutuesit, vetive të algoritmit, për të dhënë një ide të kompozimit të algoritmeve më të thjeshta në mjedisin e programimit NXT-G.
Gjatë mësimit, studentët duhet të demonstrojnë rezultatet e mëposhtme në formën e veprimeve të të mësuarit universal:
Rregullatore:
sistematizojnë dhe përgjithësojnë njohuritë për temën "Algoritmet" për zbatimin e suksesshëm të algoritmit të funksionimit të robotit të montuar;
Mësoni të programoni robotë duke përdorur mjedisin e programimit NXT-G.
Njohës:
Studimi i robotikës, krijimi i robotit tuaj, aftësia për të programuar në mjedisin NXT-G;
studim eksperimental, vlerësimi (matja) e ndikimit të faktorëve individualë.
Komunikuese: zhvillojnë aftësi komunikimi kur punoni në grup ose ekip.
Personal: zhvillimi i kujtesës dhe të menduarit, mundësia për të studiuar robotikë në shkollë të mesme.
Lloji i mësimit: të kombinuara
Lloji i mësimit: punë praktike
Pajisjet: projektor multimedial, komplet ndërtimi LEGO Mindstorms 9797 (5 copë), kompleti i të cilit përfshin 431 elementë, duke përfshirë një njësi kontrolli të programueshëm NXT, 3 servomotorë, sensorë të zërit, distancës, prekjes dhe dritës, një grup figurash të mbledhura nga LEGO komplet ndërtimi (eko-qytet), fusha, karta.
Plani i mësimit:
Momenti organizativ (2 min)
Përsëritje e materialit teorik nga ora e mëparshme (10 min)
Punë praktike: zhvillimi i një algoritmi për një robot (28 min)
Montimi i një roboti për lëvizje në harta (20 min)
Zhvillimi i një algoritmi për një robot (10 min)
Kontrollimi i funksionimit të algoritmit, korrigjimi i gabimeve (10 min)
Ekzaminimi i testit (5 min)
Duke përmbledhur mësimin. Reflektimi (3 min)
Faza e informacionit për detyrat e shtëpisë (2 min)
Gjatë orëve të mësimit:
Koha e organizimit.
Mësues: Mirëdita djema! Në mësimin e fundit ne u angazhuam në ndërtimin e robotëve nga grupi i ndërtimit NXT. Sot do të krijojmë programe për ta që ai do t'i ekzekutojë. Ju gjithashtu do të përpiqeni të montoni vetë një robot me rrota dhe të shkruani një algoritëm për të në mënyrë që të arrijë në destinacionin e tij sipas hartës që vizatoni.
II. Përsëritje e materialit teorik nga ora e mëparshme.
Mësues: Së pari, le të kujtojmë se çfarë lloje algoritmesh njohim?
Fëmijët i përgjigjen pyetjes (lineare, ciklike dhe degëzuese) - rrëshqitja 2.
Për çfarë lloj algoritmesh përdoren blloqet e mëposhtme nga mjedisi i programimit NXT-G (blloqet e paraqitura në rrëshqitjen 3)?
Fëmijët i përgjigjen pyetjes (lëvizja, cikli, degëzimi).
3
. Çfarë veprimesh mund të kryejë roboti NXT duke përdorur bllokun Motion?
Fëmijët i përgjigjen pyetjes (Ecni përpara, Ecni prapa, Ktheni majtas, Kthejeni djathtas, Kthesë e lirë (çdo kënd), Kthesë U) – rrëshqitje 4.
4. Cilat figura të thjeshta gjeometrike dini?
Fëmijët i përgjigjen pyetjes (rrëshqitja 5)
5. Tregoni se çfarë këndesh mund të kenë format gjeometrike të treguara:
Fëmijët i përgjigjen pyetjes (rrëshqitje 6).
6. Si mund ta rrotulloj robotin NXT në një kënd të caktuar?
Fëmijët i përgjigjen pyetjes (rrëshqitje 7).
Mësuesi/ja demonstron përgjigjet e sakta në rrëshqitjet 2-7.
III. Punë praktike: zhvillimi i një algoritmi për një robot
Tani le t'i drejtohemi robotëve tanë (në këtë mësim, këta janë robotë me rrota të krijuar pa udhëzime) që montuam në mësimin e fundit.
Ushtrimi 1: Krijo një algoritëm linear për lëvizjen e një roboti përgjatë një katrori me një anë të caktuar.
Së pari, le të përcaktojmë se cilat komanda na nevojiten, në cilin drejtim duhet të rrotullohet servomotori, periudhën kohore që duhet të funksionojë servomotori për të lëvizur në njërën anë dhe sekuencën e ekzekutimit të komandës.
Opsioni i saktë (metoda e rrotullimit është të fikni një servomotor):
Shënim: Koha e funksionimit të servomotorit do të jetë e ndryshme në çdo rast individual, sepse nxënësi e rregullon rrotullimin sipas kohës së tij ose numrit të rrotullimeve. Prandaj, për secilin rast, ana e katrorit do të jetë e ndryshme. Dhe secili student përdor versionin e tij të rrotullimit.
Pas përfundimit të kësaj detyre, nxënësve u bëhet pyetja: çfarë lloj algoritmesh të tjera mund të përdoren për të përfunduar detyrën e propozuar?
Përgjigja e saktë: ciklike.
Detyra 2: ndryshoni algoritmin linear të krijuar në një ciklik për të kryer të njëjtën detyrë.
Opsioni i duhur:
Metoda e rrotullimit në shembull është e njëjtë si në atë të mëparshme. Cikli është vendosur në Counter (numri i përsëritjeve - 4).
Mësuesi: djema, le të krahasojmë algoritmet e zhvilluara dhe të nxjerrim një përfundim. Cilin algoritëm preferoni dhe pse?
Djemtë i përgjigjen pyetjes (ciklik sepse algoritmi është më kompakt).
Detyra 3: krijoni një algoritëm për lëvizjen e robotit përgjatë një trekëndëshi:
Opsioni i saktë për një trekëndësh barabrinjës është:
Metoda e rrotullimit në shembull është e njëjtë si në atë të mëparshme. Cikli është vendosur në Counter (numri i përsëritjeve - 3).
Detyra 4
Merrni një hartë të rrugës
Ndërtoni një robot
Shkruani një algoritëm
Kontrolloni në fushë
Vrapimi testues
IV. Duke përmbledhur mësimin. Reflektimi.
DHE Pra, djema, le të përmbledhim punën tonë.
Çfarë lloje algoritmesh kemi përdorur sot kur krijojmë programe?
Çfarë blloku nevojitet për të lëvizur përgjatë formave gjeometrike?
A është e mundur të përdoret një bllok loop për të lëvizur një robot përgjatë një pesëkëndëshi të shkallëzuar dhe pse?
V. Faza e informimit të detyrave të shtëpisë.
Shkruani detyrat tuaja të shtëpisë: mendoni dhe skiconi një shembull të robotit tuaj performues dhe shkruani një algoritëm për funksionimin e tij në gjuhën natyrore.
Detyra do të vlerësohet patjetër!
Faleminderit për mësimin! Mirupafshim, djema.
Lista e teksteve dhe burimeve grafike të përdorura:
Udhëzime për të punuar me kompletin LEGO Mindstorms 9797.
Aplikacion:
Kartat
Shkoni nga qendra në stadium
Shkoni nga stadiumi në shkollë
Shkoni nga shkolla në bankë
Karta nr. 2
Shkoni nga qendra në kopshtin zoologjik
Shkoni nga kopshti zoologjik në kinema
Shkoni nga kinemaja në spital
Karta nr. 3
Shkoni nga qendra në pishinë
Shkoni nga pishina në park
Shkoni nga parku në shkollë
Korepanova T.A. Shkolla e mesme Nr. 111 MAOU permiane
Institucion arsimor buxhetor komunal
Shkolla e mesme Olkhovatskaya
"Programimi i robotit LEGO Mindstorms EV3"
mësues i shkencave kompjuterike dhe TIK-ut
Merkulova G.V.
r.p. Olkhovatka, 2017
Qëllimet:
hyrje në robotikë duke përdorur grupin edukativ LEGO Mindstorms EV3 (LEGO Education Mindstorms EV3);
sistematizimi i njohurive për temën "Algoritmet" (duke përdorur shembullin e punës së robotëve LEGO Mindstorms EV3);
zotërimi i koncepteve të ekzekutuesit, algoritmit, algoritmit ciklik, vetive të një algoritmi ciklik, për të dhënë një ide të kompozimit të algoritmeve më të thjeshta ciklike në mjedisin LEGO Education. Për më tepër, mësohet koncepti i një modeli gjeometrik.
Gjatë mësimit, studentët duhet të demonstrojnë rezultatet e mëposhtme në formën e veprimeve të të mësuarit universal:
Rregullatore:
sistematizoni dhe përgjithësoni njohuritë mbi temën "Algoritmet" për zbatimin e suksesshëm të një algoritmi ciklik për funksionimin e robotit të montuar;
Mësoni të programoni robotë duke përdorur programin LEGO Education Mindstorms EV3.
Njohës:
Studimi i robotikës, krijimi i robotit tuaj, aftësia për të programuar duke përdorur një program për LEGO Mindstorms EV3;
studim eksperimental, vlerësimi (matja) e ndikimit të faktorëve individualë.
Komunikimi: zhvilloni aftësitë e komunikimit kur punoni në grup ose ekip.
Personal: zhvillimi i kujtesës dhe të menduarit, mundësia për të studiuar robotikë në vitet e fundit.
Lloji i mësimit: i kombinuar
Lloji i mësimit: punë praktike
Pajisjet: projektor multimedial, komplet ndërtimi LEGO Mindstorms EV3 45544 (4 copë), grupi i të cilit përfshin 541 elementë, duke përfshirë një çelës USB LEGO, 2 servomotorë të mëdhenj, një sensor tejzanor, një sensor ngjyrash, një sensor prekjeje.
Plani i mësimit:
Momenti organizativ (2 min)
Përsëritje e materialit teorik nga ora e mëparshme (10 min)
Punë praktike: zhvillimi i një algoritmi për një robot (23 min)
Duke përmbledhur mësimin. Reflektimi (3 min)
Faza e informacionit për detyrat e shtëpisë (2 min)
Gjatë orëve të mësimit:
Koha e organizimit.
Qëllimi i këtij mësimi është t'ju prezantojë me stuhitë e mendjes Lego. T'ju mësojë se si t'i programoni për detyra specifike dhe t'ju udhëzojë në zgjidhjet bazë për problemet më të zakonshme.
Një grup pjesësh shërben për të lidhur trarët me njëri-tjetrin, me bllokun dhe sensorët. Pjesët me një seksion kryq në formë kryq quhen boshte (nganjëherë kunja) dhe përdoren për të transmetuar rrotullimin nga motorët në rrota dhe ingranazhe.
II. Përsëritje e materialit teorik nga ora e mëparshme.
Mësuesi: Secili prej nesh përdor algoritme të ndryshme çdo ditë: udhëzime, rregulla, receta, etj. Ne zakonisht e bëjmë këtë pa menduar. Për shembull, ju e dini mirë se si të mbillni pemë. Por le të themi se duhet t'ia mësojmë këtë një vëllai ose motre më të vogël. Kjo do të thotë se do të duhet të tregojmë qartë veprimet dhe rendin në të cilin duhet të kryhen.
Cilat do të jenë këto veprime dhe cili është rendi i tyre?
Nxënësit krijojnë një rregull për mbjelljen e pemëve.
Gërmoni një gropë.
Vendosni fidanin në vrimë.
Mbushni vrimën me fidanin me tokë.
Ujitni fidanin me ujë.
Shko me tej.
Gërmoni një gropë.
Vendosni fidanin në vrimë.
etj.
Tani le t'i përgjigjemi pyetjeve të mëposhtme:
Cila është karakteristika e një algoritmi ciklik?
Për çfarë shërbejnë algoritmet ciklike?
Çfarë veti kanë algoritmet ciklike?
Si e zbaton ekzekutuesi algoritmin e rrumbullakët?
Nxënësit u përgjigjen pyetjeve të propozuara dhe mësuesi demonstron përgjigjet e sakta në sllajde.
III. Punë praktike: zhvillimi i një algoritmi ciklik për një robot
Tani le të kthehemi te robotët tanë (në këtë mësim, këto janë "botë me tre rrota me një shënues të instaluar për vizatim në fushë", të krijuar sipas udhëzimeve), të cilat i mblodhëm në mësimin e fundit.
Le të përpiqemi të krijojmë një algoritëm ciklik në një program të veçantë, të cilin ata do ta ekzekutojnë duke përdorur komandat e mëposhtme:
Filloni ekzekutimin e algoritmit
Kontrolli i një motori të madh (ndizni numrin e rrotullimeve)
Kontroll i madh i motorit (ndizni për disa sekonda)
Kontrolli i dy motorëve (drejtimi, ndizni numrin e rrotullimeve)
Përsëritja e një veprimi ose grupi veprimesh
(cikli)
Ndalo (në sekonda)
Detyra 1: shkruani një algoritëm linear me të cilin roboti do të lëvizë në një vijë të drejtë dhe do të kthehet përmes një këndi (90 gradë).
Së pari, le të përcaktojmë se cilat komanda na duhen, në cilin drejtim duhet të rrotullohet motori, periudhën kohore që motori do të funksionojë dhe sekuencën e ekzekutimit të komandës.
Opsioni i duhur:
Shënim: koha e funksionimit të motorit do të jetë e ndryshme në secilin rast individual; në varësi të këndit të kërkuar të rrotullimit, zgjidhen vlerat e funksionimit të motorit (koha/fuqia).
Detyra 2: ndryshoni algoritmin linear të krijuar në ciklik (është e mundur të vendosni numrin e përsëritjeve të ciklit).
Opsioni i duhur:
Shënim: Analizoni se çfarë figure gjeometrike do të vizatojë roboti me një shënues në fushë. (Do të vizatohet një katror)
Detyra 3: ndryshoni algoritmin (duke ndryshuar parametrat e lëvizjes përpara POR! pa ndryshuar këndin e rrotullimit, dhe duke rrotulluar robotin për një numër të kufizuar përsëritjesh të trupit të ciklit - 4) dhe shikoni se çfarë figure do të vizatojë roboti. Shembull:
Përshkrimi i veprimeve: ecni përpara 2 sekonda, ktheni 90 gradë, ecni përpara 4 sekonda, kthehuni 90 gradë. Rezultati do të jetë një drejtkëndësh.
Shënim: Analizoni se çfarë figure gjeometrike do të vizatojë roboti me një shënues në fushë. (Do të vizatohet një drejtkëndësh)
Detyra 4: ndryshoni algoritmin sipas gjykimit tuaj (ndryshimi i parametrave të lëvizjes përpara dhe ndryshimi i këndit të rrotullimit, dhe rrotullimi i robotit për një numër të pafund të përsëritjeve të trupit të ciklit) dhe shikoni se çfarë formash do të tërheqë roboti. Bisedoni me djemtë për termin "model gjeometrik". Për shembull:
Analizoni shifrat që rezultojnë. Kushtojini vëmendje algoritmit për secilën prej tyre. Me shumë mundësi, secili grup studentësh do të dalë me modelin e vet.
IV. Duke përmbledhur mësimin. Reflektimi.
Pra, djema, le të përmbledhim punën tonë.
Çfarë lloj algoritmesh kemi shqyrtuar në praktikë sot?
Çfarë veti ka algoritmi ciklik?
Cilat detyra mund të zbatohen duke përdorur algoritme ciklike?
V. Faza e informimit të detyrave të shtëpisë.
Shkruani detyrat tuaja të shtëpisë: zhvilloni një algoritëm të lëvizjes së robotëve në mënyrë që të vizatojë figurën e mëposhtme.
Detyra do të vlerësohet patjetër!
Faleminderit për mësimin! Mirupafshim, djema.
Lista e materialeve mësimore të përdorura:
Udhëzime për të punuar me kompletin LEGO Mindstorms EV3 45544.
Vyazovov S.M., Kalyagina O.Yu., Slezin K.A. Robotika konkurruese: teknikat e programimit në mjedisin EV3: udhëzues edukativ dhe praktik. – Shtëpia Botuese M. Pero, 2014
Programi LabView për komplet Lego EV3 45544.
Programi PervoLogo 3.0.
Burimet e internetit.
13 FAQJA 14- 2 -15
Kontrolli i madh i motorit të dytë të programit të dy motorëve 1 Figura për dZ Kreu 1 Kreu 3 Kreu 4 Kreu 515