Robotika is ien fan 'e meast nijsgjirrige en trochbraakskoalleaktiviteiten. Se leart hoe't jo algoritmen meitsje, gamifies it learproses, yntrodusearret bern oan programmearring. Op guon skoallen binne se fan 'e 1e klasse ôf dwaande mei kompjûterwittenskip, learje se robots te sammeljen en flowcharts op te stellen. Sadat bern robotika en programmearring maklik kinne begripe, en wiskunde en natuerkunde yn djipte kinne studearje op middelbere skoalle, hawwe wy in nije LEGO Education SPIKE Prime learset frijlitten. Wy sille jo de details deroer fertelle yn dizze post.
LEGO Education SPIKE Prime is ûntworpen om bern yn 'e klasse 5-7 te learen op skoallen en robotika-sirkels. De set lit jo algoritmen bouwe mei flowcharts en bewûnderje hoe't foto's op it skerm feroarje yn bewegingen en aksjes. Foar moderne skoalbern binne sichtberens en WOW-effekt wichtich, en SPIKE Prime is in lok dat bern kin boeije mei programmearring en eksakte wittenskippen.
Set oersjoch
De set komt yn in minimalistyske giele en wyt plestik doaze. Under it deksel is in kartonnen doaze mei ynstruksjes om te begjinnen en in diagram fan it pleatsen fan dielen yn 'e trays. De set is sa ûntwurpen dat it maklik is om mei te wurkjen en de learaar hat in minimum oan ekstra oplieding nedich.
De dielen sels binne ferpakt yn sekken mei nûmers dy't oerienkomme mei de sel nûmers yn de trays.
De Core Set omfettet mear as 500 LEGO-eleminten, ynklusyf nije.
- Ferskate nije frames dy't prototyping tiid ferminderje en kinne jo meitsje grutte modellen.
- Nije 2x4 kubus mei Technic as gat. It lit jo eleminten fan Technic en LEGO System kombinearje yn ien projekt.
- Bywurke basisplaat út it Technic-berik.
- Nije smelle tsjillen dy't jouwe sekuere kontrôle en fergrutsjen de maneuverability fan de modellen.
- Nije swivel tsjil yn 'e foarm fan in stipe roller.
- Nije draadklemmen, beskikber yn meardere kleuren, kinne jo kabels kreas befeiligje.
Neist de dielen sels binne d'r binnen trije motoren - in grutte en twa medium, en ek trije sensoren: ôfstannen, kleuren en krêften.
De motors binne direkt ferbûn mei de hub en hawwe rotaasjesensors mei in krektens fan 1 graad. Dizze funksje wurdt levere om de wurking fan 'e motoren te syngronisearjen sadat se tagelyk mei in konstante snelheid kinne bewege. Derneist kin de sensor ek brûkt wurde om de snelheid en ôfstân fan it model te mjitten.
De kleursensor ûnderskiedt oant 8 kleuren en kin brûkt wurde as ljochtsensor. It hat ek in ynfraread sensor dy't bygelyks de refleksje fan ljocht lêze kin.
De touchsensor herkent de folgjende situaasjes: knop yndrukt, loslitten, sterke druk. Yn dit gefal bepaalt de sensor de drukkrêft yn newton of yn persint.
De IR-sensor wurdt brûkt om de ôfstân fan 'e robot nei in bepaald punt te bepalen of om botsingen te foarkommen. Yn steat om ôfstân te mjitten yn persint, sintimeter en inch.
Jo kinne útwreidzje de mooglikheden fan de basis set mei help fan de boarne set, dy't bestiet út 603 dielen. It omfettet: in ekstra grutte set en in ljochtsensor, twa grutte tsjillen, grutte bevelgears wêrmei jo grutte draaitafels kinne bouwe.
Hub
De hub hat in ynboude gyroscoop dat kin bepale syn posysje yn romte: oriïntaasje, tilt, roll, edge detection fan boppen, hub fall state, ensfh De ynboude ûnthâld kinne jo ynlade en bewarje up 20 programma. It programma nûmer wurdt werjûn op in 5x5 piksel skerm, dêr't ek werjûn brûkersôfbyldings en de status fan de hub.
Ek op 'e hub binne:
- MicroUSB Anschluss foar batterij opladen of PC ferbining.
- Bluetooth-syngronisaasjeknop wêrmei jo draadloos ferbine kinne mei in PC foar hub-programmearring.
- 6 havens (AF) foar it útfieren fan kommando's of it ûntfangen fan ynformaasje fan sensoren.
- Trije hub kontrôle knoppen.
- Ynboude sprekker.
Software
De LEGO Education SPIKE-software is beskikber foar Windows, Mac OS, Android, iOS en Chromebook en kin ynladen wurde . De software-omjouwing is basearre op de programmeertaal foar bern Scratch. It bestiet út in set fan kommando's, elk fan dat is in grafyske doaze fan in bepaalde foarm en kleur mei parameters dy't kinne wurde feroare mei de hân, lykas snelheid en ôfstân fan beweging, rotaasje hoeke, ensfh.
Tagelyk binne de sets fan kommando's ferbûn mei ferskate komponinten fan 'e oplossing (motoren, sensoren, fariabelen, operators, ensfh.)
Sels yn 'e applikaasje sels wurde in protte lesplannen sammele, lykas sawat 30 ferskillende ynstruksjes foar it gearstallen fan modellen.
earste stappen
Nei it starten fan de applikaasje en it kiezen fan in taal, wurde trije startstappen fuortendaliks oanbean:
1) Programmearje de hub sadat in smiley wurdt werjûn op it skerm;
2) Yn 'e kunde komme mei de wurking fan motoren en sensoren;
3) Sammelje it Bloch-model en programmearje it foar beweging.
Bekendmaking mei SPIKE Prime begjint mei in beskriuwing fan de ferbining opsjes (fia microUSB of Bluetooth) en wurkje mei it piksel skerm.
Earst moatte jo in sekwinsje fan kommando's ynstelle dy't moatte wurde útfierd neidat it programma begjint, en ek spesifike piksels selektearje dy't op it hubskerm ljochtsje.
De twadde stap omfettet it gearstallen en programmearjen fan it antwurd fan motoren op ferskate sinjalen fan sensoren. Jo kinne bygelyks de motor programmearje om te begjinnen te draaien as jo jo hân as in objekt tichtby de ôfstânssensor bringe.
Om dit te meitsjen, meitsje wy in folchoarder fan kommando's: as it objekt tichter by de sensor is as n sintimeter, dan begjint de motor te wurkjen.
De tredde en meast nijsgjirrige stap is om in fleanrobot te sammeljen en te programmearjen om op kommando te springen. Om dit te dwaan, moatte jo earst de robot sels gearstalle út dielen en twa motors.
Dan begjinne wy mei programmearjen. Om dit te dwaan, sette wy it folgjende algoritme yn: as it programma ynskeakele is, moat de "flo" twa kear foarút springe, dus twa motors moatte tagelyk twa folsleine rotaasjes meitsje. Stel de rotaasjesnelheid yn op 50% sadat de robot net te folle springt.
By de útfier krigen wy in lytse robot dy't nei foaren springt as it programma begjint. Skientme!
De fleanrobot raasde gau nei foaren, fûn it earste slachtoffer, mar der gie der wat mis.
Dêrnei is de training foarby, kinne jo trochgean nei mear komplekse projekten: yn 'e applikaasje binne d'r mear as 60 blokdiagrammen foar ferskate dielen fan' e set (motoren, hub, sensoren, ensfh.) Tagelyk, elk blokdiagram kin in bytsje feroare wurde mei de parameters. Ek binnen de software is d'r de mooglikheid om fariabelen en jo eigen blokdiagrammen te meitsjen.
Foar leararen
Taheakke oan de set foar leararen. Se omfetsje kurrikula, taken mei klearmakke oplossingen, en taken wêr't gjin antwurd is en jo kreatyf moatte wêze yn it oplossen. Hjirmei kinne jo fluch begjinne mei de set en trainingsprogramma's bouwe.
D'r binne yn totaal 4 kursussen op 'e side. De Inventor Squad is in kursus foar technologylessen dy't it begryp fan studinten fersterket fan it proses fan it útfieren fan projektaktiviteiten. Twa kursussen binne relatearre oan kompjûterwittenskip. "It starten fan in bedriuw" leveret basisprogrammearring en algoritmyske feardigens, en "Nuttige apparaten" yntrodusearret de prinsipes fan it ynternet fan dingen. De fjirde kursus - "Klear foar kompetysjes" - is ûntworpen om ta te rieden op kompetysjes en fereasket sawol in basis as in boarne set.
Elke kursus befettet fan 5 oant 8 lessen, dy't in klearmakke metodologyske oplossing omfettet dy't kin wurde ymplementearre yn it edukative proses om STEAM-kompetinsjes te konsolidearjen.
Fergelykje mei oare sets
LEGO Education SPIKE Prime is diel fan 'e LEGO Education-robotikaline, dy't sets omfettet foar bern fan ferskate leeftiden:
- Express "Jonge programmeur" foar foarskoalsk ûnderwiis.
- WeDo 2.0 foar basisskoalle.
- LEGO Education SPIKE Prime foar middelbere skoalle.
- LEGO MINDSTORMS Underwiis EV3 foar studinten fan middelbere skoalle en earste jier.
SPIKE Prime-funksjes oerlaapje mei LEGO WeDo 2.0, dy't dit jier Scratch-stipe hat. Mar oars as WeD0 2.0, wêrtroch jo fysike eksperiminten kinne simulearje, is SPIKE Prime mear geskikt foar it meitsjen fan robots. It is ûntworpen om robotika te begjinnen yn 'e klasse 5-7.
Mei help fan dizze oplossing sille skoalbern op in boartlike manier de prinsipes fan algoritmisaasje kinne behearskje, probleemoplossende feardichheden ûntwikkelje en yn 'e kunde komme mei de basis fan robotika. Nei SPIKE Prime kinne jo trochgean nei LEGO MINDSTORMS Education EV3, dy't de mooglikheid hat om te wurkjen mei MycroPython en geskikt is foar it learen fan mear komplekse konsepten fan robotika en programmearring.
PS By it skriuwen fan dit artikel waard net ien robot en gjin inkele husky skea.
Boarne: www.habr.com