Робот техник бол сургуулийн хамгийн сонирхолтой, үймээн самуунтай үйл ажиллагааны нэг юм. Тэрээр алгоритм хэрхэн зохиохыг зааж, боловсролын үйл явцыг тоглоом болгож, хүүхдүүдэд програмчлалын талаар танилцуулдаг. Зарим сургуульд 1-р ангиасаа эхлэн компьютерийн шинжлэх ухаанд суралцаж, робот угсарч, схем зурж сурдаг. Хүүхдүүдэд робот техник, програмчлалыг хялбархан ойлгож, ахлах сургуульд математик, физикийн хичээлийг гүнзгийрүүлэн судлахад нь туслахын тулд бид шинэ LEGO Education SPIKE Prime боловсролын багцыг гаргалаа. Бид энэ нийтлэлд энэ талаар дэлгэрэнгүй ярих болно.
LEGO Education SPIKE Prime нь 5-7-р ангийн хүүхдүүдэд сургууль, роботын дугуйланд хичээл заах зориулалттай. Энэхүү иж бүрдэл нь диаграммыг ашиглан алгоритм бүтээх, дэлгэцэн дээрх зургууд хэрхэн хөдөлгөөн, үйлдэл болж хувирдагийг бишрэх боломжийг олгодог. Орчин үеийн сургуулийн сурагчдын хувьд үзэгдэх орчин, WOW эффект нь чухал бөгөөд SPIKE Prime нь програмчлал, нарийн шинжлэх ухаанаар хүүхдүүдийн сэтгэлийг татах өгөөш юм.
Тойм тойм
Энэхүү багц нь минималист шар, цагаан өнгийн хуванцар хайрцагт ирдэг. Тагны доор эхлэх заавар бүхий картон цаас, тавиур дээр эд ангиудыг байрлуулах схем байдаг. Энэхүү иж бүрдэл нь эхлэхэд хялбар байхаар бүтээгдсэн бөгөөд багшаас хамгийн бага нэмэлт сургалт шаарддаг.
Эд ангиуд нь тавиур дээрх эсийн тоотой тохирч байгаа дугаар бүхий уутанд савлагдсан байдаг.
Үндсэн багц нь 500 гаруй LEGO элемент, түүний дотор шинэ элементүүдийг агуулдаг.
- Прототип хийх хугацааг багасгаж, илүү том загваруудыг бүтээх боломжийг олгодог хэд хэдэн шинэ хүрээ.
- Техникийн тэнхлэгийн нүхтэй 2х4 хэмжээтэй шинэ шоо. Энэ нь Technic болон LEGOSystem элементүүдийг нэг төсөлд нэгтгэх боломжийг танд олгоно.
- Technic цувралаас шинэчлэгдсэн суурь хавтан.
- Нарийн хяналтыг хангаж, загваруудын маневрлах чадварыг нэмэгдүүлдэг шинэ нарийн дугуйнууд.
- Дэмжих булны хэлбэртэй шинэ эргэдэг дугуй.
- Хэд хэдэн өнгөний сонголттой шинэ утас хавчаарууд нь кабелийг сайтар бэхлэх боломжийг олгодог.
Эд ангиудаас гадна дотор нь гурван мотор байдаг - нэг том, хоёр дунд, мөн гурван мэдрэгч: зай, өнгө, хүч чадал.
Хөдөлгүүрүүд нь зангилаанд шууд холбогдсон бөгөөд 1 градусын нарийвчлалтай эргэлт мэдрэгчтэй. Энэ функц нь моторуудын ажиллагааг синхрончлоход зориулагдсан бөгөөд тэдгээр нь тогтмол хурдтайгаар нэгэн зэрэг хөдөлдөг. Нэмж дурдахад мэдрэгчийг загварын хөдөлгөөний хурд, зайг хэмжихэд ашиглаж болно.
Өнгө мэдрэгч нь 8 хүртэлх өнгийг ялгах ба гэрлийн мэдрэгч болгон ашиглах боломжтой. Түүнчлэн гэрлийн тусгалыг уншиж чаддаг хэт улаан туяаны мэдрэгчтэй.
Мэдрэгч мэдрэгч нь дараах нөхцөл байдлыг хүлээн зөвшөөрдөг: товчлуур дарагдсан, дарагдсан, хүчтэй дарагдсан. Энэ тохиолдолд мэдрэгч нь даралтын хүчийг Ньютоноор эсвэл хувиар тодорхойлно.
IR мэдрэгч нь роботоос тодорхой цэг хүртэлх зайг тодорхойлох эсвэл мөргөлдөхөөс урьдчилан сэргийлэхэд ашиглагддаг. Зайг хувь, сантиметр, инчээр хэмжих чадвартай.
Та 603 хэсгээс бүрдэх нөөцийн багцыг ашиглан үндсэн багцын чадварыг өргөжүүлж болно. Үүнд: нэмэлт том багц ба гэрлийн мэдрэгч, хоёр том дугуй, том эргэлт хийх боломжтой том налуу араа.
Төв
Уг зангилаа нь орон зай дахь байрлалаа тодорхойлох боломжтой гироскоптой: чиг баримжаа, хазайлт, өнхрөх, дээрээс ирмэгийг тодорхойлох, зангилааны уналтын төлөв гэх мэт. Суурилуулсан санах ой нь танд ачаалах, хадгалах боломжийг олгодог. 20 хөтөлбөр. Програмын дугаарыг 5х5 пикселийн дэлгэц дээр харуулах бөгөөд энд хэрэглэгчийн зураг болон төвийн үйл ажиллагааны төлөвийг харуулдаг.
Мөн төв хэсэгт байрладаг:
- Батерейг цэнэглэх эсвэл компьютерт холбох MicroUSB холбогч.
- Bluetooth синхрончлолын товчлуур бөгөөд үүний тусламжтайгаар та төвийг програмчлахын тулд компьютертэй утасгүй холболт үүсгэж болно.
- Тушаалуудыг гүйцэтгэх эсвэл мэдрэгчээс мэдээлэл хүлээн авах 6 порт (A-F).
- Гурван төвийг удирдах товчлуур.
- Баригдсан чанга яригч.
Програм хангамж
LEGO Education SPIKE программ хангамж нь Windows, Mac OS, Android, iOS болон Chromebook-д зориулагдсан бөгөөд татаж авах боломжтой. . Програм хангамжийн орчин нь хүүхдийн програмчлалын Scratch хэл дээр суурилдаг. Энэ нь командын багцаас бүрдэх бөгөөд тус бүр нь гараар өөрчлөх боломжтой параметрүүд, жишээлбэл, хурд ба хөдөлгөөний хүрээ, эргэлтийн өнцөг гэх мэт тодорхой хэлбэр, өнгөт график блок юм.
Үүний зэрэгцээ, шийдлийн янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй (мотор, мэдрэгч, хувьсагч, оператор гэх мэт) холбоотой командын багцыг өөр өөр өнгөөр тодруулсан бөгөөд энэ нь танд хэрэгтэй зүйлээ хэрхэн програмчлахаа хурдан ойлгох боломжийг олгодог.
Энэхүү програм нь өөрөө олон хичээлийн төлөвлөгөө, мөн загвар угсрах 30 орчим өөр зааварчилгааг агуулдаг.
эхний алхам
Програмыг ажиллуулж, хэлээ сонгосны дараа нэн даруй гурван алхамыг санал болгож байна:
1) Дэлгэц дээр инээмсэглэсэн царай гарч ирэхийн тулд төвийг програмчлах;
2) Хөдөлгүүр, мэдрэгчийн ажиллагаатай танилцах;
3) "Бөөс" загварыг угсарч, хөдөлгөх программчил.
SPIKE Prime-тай танилцах нь холболтын сонголтууд (microUSB эсвэл Bluetooth-ээр) болон пикселийн дэлгэцтэй хэрхэн ажиллах талаар тайлбарласнаас эхэлдэг.
Эхлээд та програмыг эхлүүлсний дараа гүйцэтгэх тушаалуудын дарааллыг тохируулах хэрэгтэй бөгөөд мөн төв дэлгэц дээр гэрэлтэх тодорхой пикселүүдийг сонгох хэрэгтэй.
Хоёрдахь алхам нь мэдрэгчээс ирж буй янз бүрийн дохионд моторын хариу үйлдлийг угсарч, програмчлах явдал юм. Жишээлбэл, та зай мэдрэгчийн ойролцоо гараа эсвэл ямар нэгэн зүйлийг авчрах үед моторыг эргүүлж эхлэх программчилж болно.
Үүнийг хийхийн тулд бид тушаалын дарааллыг бий болгодог: хэрэв объект мэдрэгчээс n сантиметрээс ойр байвал мотор ажиллаж эхэлнэ.
Гурав дахь бөгөөд хамгийн сонирхолтой алхам: робот бөөсийг угсарч, тушаалаар үсрэх программчил. Үүнийг хийхийн тулд эхлээд роботыг эд анги, хоёр мотороос угсрах хэрэгтэй.
Дараа нь бид програмчилж эхэлнэ. Үүнийг хийхийн тулд бид дараах алгоритмыг тохируулна: програмыг асаахад "бөөс" хоёр удаа урагш үсрэх ёстой тул хоёр мотор нэгэн зэрэг хоёр бүтэн эргэлт хийх ёстой. Робот хэт их үсрэхгүйн тулд бид эргэлтийн хурдыг 50% болгож тохируулна.
Үр дүн нь програм эхлэхэд урагш үсрэх жижиг робот юм. Гоо сайхан!
Бүүргийн робот хурдан урагш гүйж, анхны хохирогчоо олсон боловч ямар нэг зүйл буруу болсон.
Энэ сургалт дууссаны дараа та илүү төвөгтэй төслүүдийг эхлүүлэх боломжтой: програмд багцын янз бүрийн хэсгүүдийн (мотор, зангилаа, мэдрэгч гэх мэт) 60 гаруй блок диаграммууд байдаг.Түүгээр ч зогсохгүй блок диаграмм бүрийг ашиглан бага зэрэг өөрчилж болно. параметрүүд. Мөн програм хангамжийн дотор хувьсагч болон өөрийн урсгалын диаграмм үүсгэх чадвар байдаг.
Багш нарт зориулсан
Иж бүрдэлд дагалдана багш нарт зориулсан. Үүнд сургалтын хөтөлбөр, бэлэн шийдэл бүхий даалгавар, хариултгүй, бүтээлч шийдэл гаргах шаардлагатай ажлууд багтдаг. Энэ нь таныг ажилд авах, сургалтын хөтөлбөрийг хурдан эхлүүлэх боломжийг олгоно.
Сайт дээр нийт 4 курс байдаг. “Зохион бүтээгчийн баг” нь төслийн үйл ажиллагаа явуулах үйл явцын талаарх оюутнуудын ойлголтыг бататгах технологийн хичээлд зориулсан сургалт юм. Хоёр хичээл нь компьютерийн шинжлэх ухаантай холбоотой. “Бизнес эхлүүлэх” хичээл нь програмчлалын болон алгоритмын анхан шатны мэдлэг олгох ба “Ашигтай төхөөрөмжүүд” нь эд зүйлсийн интернетийн зарчмуудыг танилцуулдаг. Дөрөв дэх сургалт - "Тэмцээнд бэлэн" - тэмцээнд бэлтгэхэд зориулагдсан бөгөөд үндсэн болон нөөцийн багцыг шаарддаг.
Хичээл бүр нь 5-8 хичээлийг багтаасан бөгөөд үүнд STEAM чадамжийг нэгтгэх боловсролын үйл явцад хэрэгжиж болох бэлэн арга зүйн шийдлийг багтаасан болно.
Бусад багцтай харьцуул
LEGO Education SPIKE Prime нь LEGO Education роботын шугамын нэг хэсэг бөгөөд янз бүрийн насны хүүхдүүдэд зориулсан багцуудыг багтаасан болно.
- Сургуулийн өмнөх боловсролын "Залуу програмист" экспресс.
- Бага сургуульд зориулсан WeDo 2.0.
- Дунд сургуулийн LEGO Education SPIKE Prime.
- Ахлах болон нэгдүгээр курсын оюутнуудад зориулсан LEGO MINDSTORMS Education EV3.
SPIKE Prime-ийн функцууд нь энэ жилээс эхлэн Scratch дэмждэг LEGO WeDo 2.0-тэй давхцаж байна. Гэхдээ физик туршилтыг дуурайх боломжийг олгодог WeD0 2.0-ээс ялгаатай нь SPIKE Prime нь робот бүтээхэд илүү тохиромжтой. Энэ нь 5-7-р ангийн сурагчдад робот техниктэй танилцах зорилготой юм.
Энэхүү шийдлийн тусламжтайгаар сургуулийн сурагчид алгоритмчлалын зарчмуудыг эзэмшиж, асуудал шийдвэрлэх чадварыг хөгжүүлж, тоглоомын хэлбэрээр робот техникийн үндсийг мэддэг болно. SPIKE Prime-ын дараа та MycroPython-ийн чадвартай, илүү дэвшилтэт робот техник, програмчлалын ойлголтуудыг сурахад тохиромжтой LEGO MINDSTORMS Education EV3 руу шилжих боломжтой.
P.S. Энэ нийтлэлийг бичих явцад ямар ч робот, хаски гэмтээгүй.
Эх сурвалж: www.habr.com