Robotiikka on yksi koulun mielenkiintoisimmista ja läpimurroksista. Hän opettaa algoritmien kirjoittamista, pelillistää oppimisprosessia, tutustuttaa lapset ohjelmointiin. Joissakin kouluissa 1. luokasta lähtien he harjoittavat tietojenkäsittelyä, he oppivat kokoamaan robotteja ja laatimaan vuokaavioita. Jotta lasten olisi helppo ymmärtää robotiikkaa ja ohjelmointia ja opiskella matematiikkaa ja fysiikkaa perusteellisesti lukiossa, olemme julkaisseet uuden LEGO Education SPIKE Prime -oppimissetin. Kerromme sinulle yksityiskohdat siitä tässä postauksessa.
LEGO Education SPIKE Prime on suunniteltu opettamaan 5-7 luokkalaisia kouluissa ja robotiikkakerhoissa. Sarjan avulla voit rakentaa algoritmeja vuokaavioiden avulla ja ihailla, kuinka näytöllä näkyvät kuvat muuttuvat liikkeiksi ja toimiksi. Nykykoululaisille näkyvyys ja WOW-ilmiö ovat tärkeitä, ja SPIKE Prime on viehe, joka vangitsee lapset ohjelmoinnin ja eksaktien tieteiden avulla.
Aseta yleiskatsaus
Setti tulee minimalistisessa kelta-valkoisessa muovilaatikossa. Kannen alla on pahvilaatikko, jossa on aloitusohjeet ja kaavio osien sijoittamisesta lokeroihin. Setti on suunniteltu niin, että sen kanssa on helppo aloittaa työskentely ja opettaja tarvitsee vähintään lisäkoulutusta.
Itse osat on pakattu pusseihin, joiden numerot vastaavat lokeroiden solunumeroita.
Ydinsarja sisältää yli 500 LEGO-elementtiä, mukaan lukien uusia.
- Useita uusia kehyksiä, jotka vähentävät prototyyppien valmistusaikaa ja mahdollistavat suurten mallien luomisen.
- Uusi 2x4 kuutio Technic-akselin reiällä. Sen avulla voit yhdistää Technicin ja LEGO Systemin elementit yhteen projektiin.
- Päivitetty pohjalevy Technic-sarjasta.
- Uudet kapeat pyörät, jotka tarjoavat tarkan hallinnan ja lisäävät mallien ohjattavuutta.
- Uusi kääntyvä pyörä tukirullan muodossa.
- Uudet johdinpidikkeet, joita on saatavana useissa väreissä, mahdollistavat kaapelien siististi kiinnittämisen.
Itse osien lisäksi sisällä on kolme moottoria - iso yksi ja kaksi keskikokoista, sekä kolme anturia: etäisyydet, värit ja voimat.
Moottorit on kytketty suoraan napaan ja niissä on 1 asteen tarkkuudet pyörimisanturit. Tämä ominaisuus on tarkoitettu synkronoimaan moottoreiden toiminta, jotta ne voivat liikkua samanaikaisesti vakionopeudella. Lisäksi anturin avulla voidaan mitata myös mallin nopeutta ja etäisyyttä.
Värisensori erottaa jopa 8 väriä ja sitä voidaan käyttää valosensorina. Siinä on myös sisäänrakennettu infrapuna-anturi, joka pystyy lukemaan esimerkiksi valon heijastuksen.
Kosketusanturi tunnistaa seuraavat tilanteet: painiketta painetaan, vapautetaan, voimakas paine. Tässä tapauksessa anturi määrittää painevoiman newtoneina tai prosentteina.
IR-anturia käytetään määrittämään etäisyys robotista tiettyyn pisteeseen tai välttämään törmäyksiä. Pystyy mittaamaan etäisyyden prosentteina, sentteinä ja tuumina.
Voit laajentaa perussarjan ominaisuuksia käyttämällä resurssisarjaa, joka koostuu 603 osasta. Se sisältää: ylimääräisen suuren sarjan ja valotunnistimen, kaksi suurta pyörää, suuret kartiopyörät, joiden avulla voit rakentaa suuria levysoittimia.
Napa
Keskittimessä on sisäänrakennettu gyroskooppi, joka voi määrittää sen sijainnin avaruudessa: suunta, kallistus, kallistus, reunan tunnistus ylhäältä, navan putoamistila jne. Sisäänrakennetun muistin avulla voit ladata ja tallentaa jopa 20 ohjelmaa. Ohjelmanumero näkyy 5x5 pikselin näytöllä, joka näyttää myös käyttäjäkuvat ja keskittimen tilan.
Hubissa ovat myös:
- MicroUSB-liitin akun lataamiseen tai PC-liitäntään.
- Bluetooth-synkronointipainike, jonka avulla voit muodostaa langattoman yhteyden tietokoneeseen keskittimen ohjelmointia varten.
- 6 porttia (AF) komentojen suorittamiseen tai tiedon vastaanottamiseen antureilta.
- Kolme keskittimen ohjauspainiketta.
- Sisäänrakennettu kaiutin.
Программное обеспечение
LEGO Education SPIKE -ohjelmisto on saatavilla Windowsille, Mac OS:lle, Androidille, iOS:lle ja Chromebookille, ja sen voi ladata . Ohjelmistoympäristö perustuu lasten ohjelmointikieleen Scratch. Se koostuu joukosta komentoja, joista jokainen on tietyn muotoinen ja värillinen graafinen laatikko parametreilla, joita voidaan muuttaa manuaalisesti, kuten nopeus ja liikeetäisyys, kiertokulma jne.
Samanaikaisesti ratkaisun eri komponentteihin (moottorit, anturit, muuttujat, operaattorit jne.) liittyvät komentosarjat on korostettu eri väreillä, minkä avulla voit nopeasti ymmärtää intuitiivisesti, kuinka tarvitset ohjelmoida.
Jopa itse sovelluksessa kerätään paljon tuntisuunnitelmia sekä noin 30 erilaista mallien kokoamisohjetta.
Ensiaskeleet
Sovelluksen käynnistämisen ja kielen valinnan jälkeen tarjotaan välittömästi kolme aloitusvaihetta:
1) Ohjelmoi keskitin niin, että näytöllä näkyy hymiö;
2) Tutustua moottoreiden ja antureiden toimintaan;
3) Kokoa Bloch-malli ja ohjelmoi se liikkumaan.
Tutustuminen SPIKE Prime -ohjelmaan alkaa liitettävyysvaihtoehtojen kuvauksella (microUSB:n tai Bluetoothin kautta) ja työskentely pikselinäytön kanssa.
Ensin sinun on asetettava komentosarja, joka tulee suorittaa ohjelman käynnistymisen jälkeen, ja myös valita tietyt pikselit, jotka syttyvät keskitinnäytölle.
Toisessa vaiheessa kootaan ja ohjelmoidaan moottoreiden vaste erilaisiin antureista tuleviin signaaleihin. Voit esimerkiksi ohjelmoida moottorin alkamaan pyöriä, kun tuot kätesi tai minkä tahansa esineen lähelle etäisyysanturia.
Tätä varten luomme komentosarjan: jos kohde on lähempänä kuin n senttimetriä anturia, moottori alkaa toimia.
Kolmas ja mielenkiintoisin vaihe on koota kirppurobotti ja ohjelmoida se hyppäämään komentoon. Tätä varten sinun on ensin koottava itse robotti osista ja kahdesta moottorista.
Sitten aloitamme ohjelmoinnin. Tätä varten asetamme seuraavan algoritmin: kun ohjelma käynnistetään, "kirpun" täytyy hypätä eteenpäin kahdesti, joten kahden moottorin on tehtävä kaksi täyttä kierrosta samanaikaisesti. Aseta pyörimisnopeus 50 %:iin, jotta robotti ei hyppää liikaa.
Lähdössä saimme pienen robotin, joka hyppää eteenpäin ohjelman käynnistyessä. Kauneus!
Kirppurobotti ryntäsi nopeasti eteenpäin, löysi ensimmäisen uhrin, mutta jotain meni pieleen.
Sen jälkeen koulutus on ohi, voit siirtyä monimutkaisempiin projekteihin: sovelluksessa on yli 60 lohkokaaviota sarjan eri osille (moottorit, napa, anturit jne.) Samalla jokainen lohkokaaviota voidaan muuttaa hieman parametreilla . Myös ohjelmiston sisällä on mahdollisuus luoda muuttujia ja omia lohkokaavioita.
Opettajille
Kiinnitetty sarjaan opettajille. Niihin kuuluu opetussuunnitelmia, tehtäviä valmiilla ratkaisuilla sekä tehtäviä, joihin ei ole vastausta ja joiden ratkaisemisessa on oltava luova. Näin pääset nopeasti alkuun sarjan kanssa ja voit rakentaa harjoitusohjelmia.
Sivustolla on yhteensä 4 kurssia. Inventor Squad on teknologiatunneille tarkoitettu kurssi, joka vahvistaa opiskelijoiden ymmärrystä projektitoiminnan toteuttamisprosessista. Kaksi kurssia liittyy tietojenkäsittelytieteeseen. ”Launching a Business” tarjoaa perusohjelmointi- ja algoritmitaidot ja ”Hyödylliset laitteet” esittelee esineiden internetin periaatteet. Neljäs kurssi - "Valmiina kilpailuihin" - on suunniteltu valmistautumaan kilpailuihin ja vaatii sekä perus- että resurssit.
Jokainen kurssi sisältää 5-8 oppituntia, joka sisältää valmiin metodologisen ratkaisun, joka voidaan ottaa käyttöön opetusprosessissa STEAM-kompetenssien vahvistamiseksi.
Vertaa muihin sarjoihin
LEGO Education SPIKE Prime on osa LEGO Education -robotiikkasarjaa, joka sisältää settejä eri ikäisille lapsille:
- Express "Nuori ohjelmoija" esiopetukseen.
- WeDo 2.0 peruskoululle.
- LEGO Education SPIKE Prime lukioon.
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 lukiolaisille ja ensimmäisen vuoden opiskelijoille.
SPIKE Primen ominaisuudet ovat päällekkäisiä LEGO WeDo 2.0:n kanssa, jolla on Scratch-tuki tästä vuodesta alkaen. Mutta toisin kuin WeD0 2.0, jonka avulla voit simuloida fyysisiä kokeita, SPIKE Prime sopii paremmin robottien luomiseen. Se on suunniteltu aloittamaan robotiikan opiskelu 5-7 luokalla.
Tämän ratkaisun avulla koululaiset pääsevät leikkisällä tavalla hallitsemaan algoritmisoinnin periaatteet, kehittämään ongelmanratkaisutaitoja ja perehtymään robotiikan perusteisiin. SPIKE Primen jälkeen voit siirtyä LEGO MINDSTORMS Education EV3:een, jossa on kyky toimia MycroPythonin kanssa ja joka sopii monimutkaisempien robotiikan ja ohjelmoinnin käsitteiden oppimiseen.
PS Tätä artikkelia kirjoitettaessa yksikään robotti ja yksikään husky ei loukkaantunut.
Lähde: will.com