Робототехника - бул эң кызыктуу жана үзгүлтүксүз мектеп иш-чараларынын бири. Ал алгоритмдерди түзүүнү үйрөтөт, окуу процессин ойнойт, балдарды программалоо менен тааныштырат. Кээ бир мектептерде 1-класстан баштап информатика сабагын окуп, роботторду чогултуп, блок-схема түзүүнү үйрөнүшөт. Балдарга робототехниканы жана программалоону оңой түшүнүүгө жана орто мектепте математика менен физиканы тереңдетүүгө жардам берүү үчүн биз жаңы LEGO Education SPIKE Prime билим берүү топтомун чыгардык. Бул тууралуу кененирээк бул постто айтып беребиз.
LEGO Education SPIKE Prime 5–7-класстардагы балдарды мектептерде жана робототехника ийримдеринде окутуу үчүн иштелип чыккан. Бул топтом блок-схемалардын жардамы менен алгоритмдерди түзүүгө жана экрандагы сүрөттөр кандайча кыймылга жана аракеттерге айланганына суктанууга мүмкүндүк берет. Заманбап мектеп окуучулары үчүн көрүнүү жана WOW эффектиси маанилүү, ал эми SPIKE Prime балдарды программалоо жана так илимдер менен кызыктырган жем.
Жалпы көрүнүштү орнотуу
топтому минимализм сары жана ак пластикалык кутуга келет. Капкактын астында баштоо боюнча нускама жана лотокторго тетиктерди жайгаштыруу схемасы бар картон бар. Комплект баштоо үчүн жеңил болуп иштелип чыккан жана мугалим үчүн минималдуу кошумча билимди талап кылат.
Бөлүктөрдүн өзү лотоктогу клеткалардын номерлерине туура келген сандары бар пакеттерге салынган.
Негизги топтом 500дөн ашык LEGO элементтерин, анын ичинде жаңыларын камтыйт.
- Прототиптөө убактысын кыскартуучу жана чоңураак моделдерди курууга мүмкүндүк берген бир нече жаңы кадр.
- Техникалык октун тешиги бар жаңы 2x4 куб. Ал бир долбоордо Technic жана LEGO System элементтерин айкалыштырууга мүмкүндүк берет.
- Technic диапазонунан жаңыртылган базалык плита.
- Так башкарууну камсыз кылуучу жана моделдердин маневрдүүлүгүн жогорулатуучу жаңы тар дөңгөлөктөр.
- Колдоо ролик түрүндөгү жаңы айлануучу дөңгөлөк.
- Бир нече түстөгү жаңы зым клиптер кабелдерди тыкан бекитүүгө мүмкүндүк берет.
Тетиктердин өзүнөн тышкары, ичинде үч мотор бар - бир чоң жана эки орто, ошондой эле үч сенсор: аралык, түс жана күч.
Моторлор хабга түз туташтырылган жана 1 даражадагы тактык менен айлануучу датчиктерге ээ. Бул өзгөчөлүк кыймылдаткычтардын иштешин синхрондоштуруу үчүн берилген, алар бир эле учурда туруктуу ылдамдыкта кыймылдай алат. Мындан тышкары, сенсор моделдин кыймылынын ылдамдыгын жана аралыкты өлчөө үчүн колдонулушу мүмкүн.
Түс сенсору 8 түскө чейин айырмалайт жана жарык сенсору катары колдонулушу мүмкүн. Ошондой эле, мисалы, жарык чагылууларды окуй турган инфракызыл сенсор бар.
Сенсордук сенсор төмөнкү жагдайларды тааныйт: баскыч басылган, басылган, катуу басылган. Бул учурда сенсор басым күчүн Ньютондо же пайыз менен аныктайт.
IR сенсор роботтон белгилүү бир чекитке чейинки аралыкты аныктоо же кагылышуулардын алдын алуу үчүн колдонулат. Процент, сантиметр жана дюйм менен аралыкты өлчөөгө жөндөмдүү.
603 бөлүктөн турган ресурстук топтомду колдонуу менен негизги топтомдун мүмкүнчүлүктөрүн кеңейте аласыз. Ага төмөнкүлөр кирет: кошумча чоң комплект жана жарык датчиги, эки чоң дөңгөлөк, чоң бурулуучу платформаларды курууга мүмкүндүк берүүчү чоң конус тиштүү.
Хаб
Хабда орнотулган гироскоп бар, ал анын мейкиндиктеги абалын аныктай алат: багыттоо, кыйшаюу, айлануу, четин жогорудан аныктоо, хабдын түшкөн абалын ж.б. 20 программа. Программанын номери 5x5 пикселдик экранда көрсөтүлөт, анда колдонуучунун сүрөттөрү жана хабдын иштөө абалы да көрсөтүлөт.
Ошондой эле борбордо жайгашкан:
- Батареяны заряддоо же компьютерге туташтыруу үчүн MicroUSB туташтыргычы.
- Bluetooth синхрондоштуруу баскычы, анын жардамы менен хабды программалоо үчүн компьютер менен зымсыз байланыш түзө аласыз.
- Буйруктарды аткаруу же сенсорлордон маалымат алуу үчүн 6 порт (AF).
- Үч хаб башкаруу баскычы.
- Камтылган динамик.
Программалык камсыздоо
LEGO Education SPIKE программасы Windows, Mac OS, Android, iOS жана Chromebook үчүн жеткиликтүү жана аны жүктөп алууга болот . Программалык камсыздоо чөйрөсү балдардын Scratch программалоо тилине негизделген. Ал буйруктардын жыйындысынан турат, алардын ар бири кол менен өзгөртө турган параметрлери бар белгилүү бир формадагы жана түстөгү графикалык блок, мисалы, кыймылдын ылдамдыгы жана диапазону, айлануу бурчу ж.б.
Ошол эле учурда чечимдин ар кандай компоненттери (моторлор, сенсорлор, өзгөрмөлөр, операторлор ж.б.) менен байланышкан буйруктардын топтому ар кандай түстөр менен белгиленет, бул сизге керектүү нерсени кантип программалоо керектигин интуитивдик түрдө тез аныктоого мүмкүндүк берет.
Тиркеменин өзү да көптөгөн сабак пландарын, ошондой эле моделдерди чогултуу боюнча 30га жакын ар кандай көрсөтмөлөрдү камтыйт.
биринчи кадам
Тиркемени ишке киргизгенден жана тилди тандагандан кийин дароо үч баштоо кадамы сунушталат:
1) Хабды экранда смайлик көрүнүшү үчүн программалаңыз;
2) кыймылдаткычтардын жана датчиктердин иштеши менен таанышат;
3) "Бүргө" моделин чогултуп, аны жылдырууга программалаңыз.
SPIKE Prime менен таанышуу туташуу параметрлерин (microUSB же Bluetooth аркылуу) жана пикселдик экран менен кантип иштөөнү сүрөттөөдөн башталат.
Адегенде программаны баштагандан кийин аткарыла турган буйруктардын ырааттуулугун орнотуу керек, ошондой эле хаб экранында күйүп турган белгилүү пикселдерди тандоо керек.
Экинчи кадам сенсорлордон келген ар кандай сигналдарга моторлордун реакциясын чогултууну жана программалоону камтыйт. Мисалы, сиз колуңузду же кандайдыр бир нерсени аралыктын сенсоруна жакындатканыңызда кыймылдаткычты айланта баштоо үчүн программалай аласыз.
Бул үчүн биз буйруктардын ырааттуулугун түзөбүз: эгерде объект сенсорго n сантиметрден жакыныраак болсо, анда мотор иштей баштайт.
Үчүнчү жана эң кызыктуу кадам: робот бүргөсүн чогултуп, аны буйрукка секирүү үчүн программалоо. Бул үчүн алгач роботтун өзүн тетиктерден жана эки мотордон чогултуш керек.
Андан кийин биз программалоону баштайбыз. Бул үчүн, биз төмөнкү алгоритмди койдук: программа күйгүзүлгөндө, "бүргө" эки жолу алдыга секирүү керек, ошондуктан эки кыймылдаткыч бир эле учурда эки толук айлануу керек. Робот ашыкча секирип кетпеши үчүн айлануу ылдамдыгын 50%га коебуз.
Натыйжада программа башталганда алдыга секирген кичинекей робот. Сулуулук!
Бүргө робот тез эле алдыга чуркап, өзүнүн биринчи курмандыгын тапты, бирок бир нерсе туура эмес болуп калды.
Бул тренинг аяктагандан кийин, сиз татаалыраак долбоорлорду баштасаңыз болот: тиркемеде топтомдун ар кандай бөлүктөрү үчүн 60тан ашык блок-схемалар бар (моторлор, хаб, сенсорлор ж. параметрлери. Ошондой эле программалык камсыздоонун ичинде өзгөрмөлөрдү жана өзүңүздүн схемаларыңызды түзүү мүмкүнчүлүгү бар.
Мугалимдер үчүн
Комплект менен кошо берилет мугалимдер үчүн. Аларга окуу пландары, даяр чечимдери бар тапшырмалар жана жооп жок, чыгармачылык менен чечүү керек болгон тапшырмалар кирет. Бул тез арада жалдоо менен иштөөнү баштоого жана окуу программаларын түзүүгө мүмкүндүк берет.
Сайтта бардыгы болуп 4 курс даяр. "Ойлоп табуучулардын отряды" бул студенттердин долбоордук иш-аракеттерди жүргүзүү процесси тууралуу түшүнүгүн бекемдөөчү технология сабактары үчүн курс. Эки курс информатикага байланыштуу. «Бизнес баштоо» негизги программалоо жана алгоритмдик көндүмдөрдү камсыз кылат, ал эми «Пайдалуу түзмөктөр» нерселердин интернетинин принциптерин тааныштырат. Төртүнчү курс - "Мелдештерге даяр" - сынактарга даярдануу үчүн иштелип чыккан жана негизги жана ресурстук комплектти талап кылат.
Ар бир курс 5тен 8ге чейинки сабактарды камтыйт, ал STEAM компетенцияларын консолидациялоо үчүн окуу процессинде ишке ашырыла турган даяр методикалык чечимди камтыйт.
Башка топтомдор менен салыштырыңыз
LEGO Education SPIKE Prime – LEGO Education робототехника линиясынын бир бөлүгү, ал ар кандай курактагы балдар үчүн комплекттерди камтыйт:
- Мектепке чейинки билим берүү үчүн «Жаш программист» экспресс.
- Башталгыч мектеп үчүн WeDo 2.0.
- Орто мектеп үчүн LEGO Education SPIKE Prime.
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 орто мектеп жана биринчи курстун студенттери үчүн.
SPIKE Prime функциясы LEGO WeDo 2.0 менен дал келет, бул жылдан баштап Scratch колдоосуна ээ. Бирок физикалык эксперименттерди имитациялоого мүмкүндүк берген WeD0 2.0ден айырмаланып, SPIKE Prime роботторду жасоого көбүрөөк ылайыктуу. Ал 5-7-класстын окуучуларын робототехника менен тааныштыруу максатында иштелип чыккан.
Бул чечимдин жардамы менен мектеп окуучулары алгоритмдештирүү принциптерин өздөштүрүп, маселе чыгаруу жөндөмдөрүн өнүктүрүшөт жана робототехниканын негиздери менен ойноо ыкмасы менен тааныша алышат. SPIKE Primeден кийин, сиз MycroPython мүмкүнчүлүктөрүнө ээ жана өркүндөтүлгөн робототехника жана программалоо концепцияларын үйрөнүүгө ылайыктуу LEGO MINDSTORMS Education EV3 программасына өтө аласыз.
PS Бул макаланы жазуу учурунда эч кандай роботтор же хаскилер жабыркаган жок.
Source: www.habr.com