Robotika is een van die interessantste en mees deurbraak skoolaktiwiteite. Sy leer hoe om algoritmes te maak, speel die leerproses aan, stel kinders bekend aan programmering. In sommige skole is hulle van graad 1 af besig met rekenaarwetenskap, hulle leer om robotte saam te stel en vloeidiagramme op te stel. Sodat kinders maklik robotika en programmering kan verstaan, en wiskunde en fisika in diepte op hoërskool kan bestudeer, het ons 'n nuwe LEGO Education SPIKE Prime-leerstel vrygestel. Ons sal jou die besonderhede daaroor in hierdie pos vertel.
LEGO Education SPIKE Prime is ontwerp om kinders in graad 5-7 in skole en robotika-kringe te onderrig. Die stel stel jou in staat om algoritmes te bou deur vloeidiagramme te gebruik en te bewonder hoe prente op die skerm in bewegings en aksies verander. Vir moderne skoolkinders is sigbaarheid en WOW-effek belangrik, en SPIKE Prime is 'n lokmiddel wat kinders kan boei met programmering en presiese wetenskappe.
Stel Oorsig
Die stel kom in 'n minimalistiese geel en wit plastiekboks. Onder die deksel is 'n kartondoos met instruksies om te begin en 'n diagram van die plasing van onderdele in die bakkies. Die stel is so ontwerp dat dit maklik is om daarmee te begin werk en die onderwyser benodig 'n minimum bykomende opleiding.
Die onderdele self word in sakke verpak met nommers wat ooreenstem met die selnommers in die bakkies.
Die kernstel bevat meer as 500 LEGO-elemente, insluitend nuwes.
- Verskeie nuwe rame wat prototipering tyd verminder en jou toelaat om groot modelle te skep.
- Nuwe 2x4 kubus met Tegniese asgat. Dit laat jou toe om elemente van Technic en LEGO System in een projek te kombineer.
- Opgedateerde basisplaat uit die Technic-reeks.
- Nuwe smal wiele wat presiese beheer bied en die manoeuvreerbaarheid van die modelle verhoog.
- Nuwe draaiwiel in die vorm van 'n steunrol.
- Nuwe draadknippe, beskikbaar in veelvuldige kleure, laat jou toe om kabels netjies vas te maak.
Benewens die onderdele self, is daar drie motors binne - 'n groot een en twee mediums, sowel as drie sensors: afstande, kleure en kragte.
Die motors is direk aan die spilpunt gekoppel en het rotasiesensors met 'n akkuraatheid van 1 graad. Hierdie kenmerk word verskaf om die werking van die motors te sinchroniseer sodat hulle gelyktydig teen 'n konstante spoed kan beweeg. Daarbenewens kan die sensor ook gebruik word om die spoed en afstand van die model te meet.
Die kleursensor onderskei tot 8 kleure en kan as 'n ligsensor gebruik word. Dit het ook ’n ingeboude infrarooi sensor wat byvoorbeeld die weerkaatsing van lig kan lees.
Die raaksensor herken die volgende situasies: knoppie gedruk, losgelaat, sterk druk. In hierdie geval bepaal die sensor die drukkrag in newton of in persentasie.
Die IR-sensor word gebruik om die afstand van die robot na 'n sekere punt te bepaal of om botsings te vermy. In staat om afstand in persent, sentimeter en duim te meet.
Jy kan die vermoëns van die basiese stel uitbrei deur die hulpbronstel te gebruik, wat uit 603 dele bestaan. Dit sluit in: ’n bykomende groot stel en ’n ligsensor, twee groot wiele, groot skuinsratte wat jou toelaat om groot draaitafels te bou.
Hub
Die spilpunt het 'n ingeboude giroskoop wat sy posisie in die ruimte kan bepaal: oriëntasie, kantel, rol, randopsporing van bo, naafvaltoestand, ens. Die ingeboude geheue laat jou toe om tot 20 programme af te laai en te stoor. Die programnommer word op 'n 5x5 pixel-skerm vertoon, wat ook gebruikersbeelde en die status van die spilpunt vertoon.
Ook op die spilpunt is:
- MicroUSB-aansluiting vir batterylaai of rekenaarverbinding.
- Bluetooth-sinkroniseringsknoppie waarmee u draadloos aan 'n rekenaar kan koppel vir spilpuntprogrammering.
- 6 poorte (AF) vir die uitvoering van opdragte of die ontvangs van inligting vanaf sensors.
- Drie naafbeheerknoppies.
- Ingeboude luidspreker.
Sagteware
Die LEGO Education SPIKE-sagteware is beskikbaar vir Windows, Mac OS, Android, iOS en Chromebook en kan afgelaai word . Die sagteware-omgewing is gebaseer op die kinders se programmeertaal Scratch. Dit bestaan uit 'n stel opdragte, wat elkeen 'n grafiese boks van 'n sekere vorm en kleur is met parameters wat met die hand verander kan word, soos spoed en afstand van beweging, rotasiehoek, ens.
Terselfdertyd word die stelle opdragte wat verband hou met verskeie komponente van die oplossing (motors, sensors, veranderlikes, operateurs, ens.) in verskillende kleure uitgelig, wat jou in staat stel om vinnig intuïtief te verstaan hoe om te programmeer wat jy nodig het.
Selfs in die toepassing self word baie lesplanne ingesamel, sowel as ongeveer 30 verskillende instruksies vir die samestelling van modelle.
Eerste stappe
Nadat die toepassing bekendgestel is en 'n taal gekies is, word drie beginstappe onmiddellik aangebied:
1) Programmeer die spilpunt sodat 'n smiley op die skerm vertoon word;
2) Raak vertroud met die werking van motors en sensors;
3) Stel die Bloch-model saam en programmeer dit vir beweging.
Kennismaking met SPIKE Prime begin met 'n beskrywing van die verbindingsopsies (via microUSB of Bluetooth) en werk met die pixelskerm.
Eerstens moet jy 'n volgorde van opdragte stel wat uitgevoer moet word nadat die program begin het, en ook spesifieke pixels kies wat op die hub-skerm sal verlig.
Die tweede stap behels die samestelling en programmering van die reaksie van motors op verskeie seine van sensors. Jy kan byvoorbeeld die motor programmeer om te begin draai wanneer jy jou hand of enige voorwerp naby die afstandsensor bring.
Om dit te doen, skep ons 'n reeks opdragte: as die voorwerp nader as n sentimeter aan die sensor is, begin die motor werk.
Die derde en interessantste stap is om 'n vlooirobot saam te stel en te programmeer om op bevel te spring. Om dit te doen, moet jy eers die robot self saamstel uit onderdele en twee motors.
Dan begin ons programmeer. Om dit te doen, stel ons die volgende algoritme in: wanneer die program aangeskakel word, moet die "vlooi" twee keer vorentoe spring, so twee motors moet twee volle rotasies op dieselfde tyd maak. Stel die rotasiespoed op 50% sodat die robot nie te veel spring nie.
By die uitset het ons 'n klein robot gekry wat vorentoe spring wanneer die program begin. Skoonheid!
Die vlooirobot het vinnig vorentoe gestorm, die eerste slagoffer gekry, maar iets het verkeerd geloop.
Daarna is die opleiding verby, jy kan voortgaan met meer komplekse projekte: in die toepassing is daar meer as 60 blokdiagramme vir verskeie dele van die stel (motors, spilpunt, sensors, ens.) Terselfdertyd, elkeen blokdiagram kan effens verander word deur die parameters te gebruik. Ook binne die sagteware is daar die moontlikheid om veranderlikes en jou eie blokdiagramme te skep.
Vir onderwysers
Geheg aan die stel vir onderwysers. Dit sluit kurrikulums in, take met klaargemaakte oplossings en take waar daar geen antwoord is nie en jy kreatief moet wees om op te los. Dit laat jou toe om vinnig met die stel te begin en opleidingsprogramme te bou.
Daar is altesaam 4 kursusse op die webwerf. The Inventor Squad is 'n kursus vir tegnologielesse wat studente se begrip van die proses van uitvoering van projekaktiwiteite versterk. Twee kursusse hou verband met rekenaarwetenskap. "Besig om 'n besigheid te begin" verskaf basiese programmerings- en algoritmiese vaardighede, en "Nuttige toestelle" stel die beginsels van die Internet van Dinge bekend. Die vierde kursus - "Gereed vir kompetisies" - is ontwerp om vir kompetisies voor te berei en vereis beide 'n basiese en 'n hulpbronstel.
Elke kursus het van 5 tot 8 lesse, wat 'n klaargemaakte metodologiese oplossing insluit wat in die opvoedkundige proses geïmplementeer kan word om STEAM-vaardighede te konsolideer.
Vergelyk met ander stelle
LEGO Education SPIKE Prime is deel van die LEGO Education-robotika-reeks, wat stelle vir kinders van verskillende ouderdomme insluit:
- Druk "Jong programmeerder" vir voorskoolse onderwys uit.
- WeDo 2.0 vir laerskool.
- LEGO Education SPIKE Prime vir Hoërskool.
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 vir hoërskool- en eerstejaarstudente.
SPIKE Prime-kenmerke oorvleuel met LEGO WeDo 2.0, wat vanaf hierdie jaar Scratch-ondersteuning het. Maar anders as WeD0 2.0, wat jou toelaat om fisiese eksperimente te simuleer, is SPIKE Prime meer geskik om robotte te skep. Dit is ontwerp om robotika in graad 5-7 te begin leer.
Met behulp van hierdie oplossing sal skoolkinders op 'n speelse manier die beginsels van algoritmisering kan bemeester, probleemoplossingsvaardighede kan ontwikkel en met die basiese beginsels van robotika vertroud kan raak. Na SPIKE Prime kan jy aanbeweeg na LEGO MINDSTORMS Education EV3, wat die vermoë het om met MycroPython te werk en geskik is om meer komplekse konsepte van robotika en programmering te leer.
NS Tydens die skryf van hierdie artikel is nie 'n enkele robot en nie 'n enkele husky benadeel nie.
Bron: will.com