Robotik adalah salah satu aktiviti sekolah yang paling menarik dan terobosan. Dia mengajar cara membuat algoritma, memperagakan proses pembelajaran, memperkenalkan kanak-kanak kepada pengaturcaraan. Di sesetengah sekolah, dari gred 1, mereka terlibat dalam sains komputer, mereka belajar memasang robot dan merangka carta alir. Supaya kanak-kanak mudah memahami robotik dan pengaturcaraan, serta boleh mempelajari matematik dan fizik secara mendalam di sekolah menengah, kami telah mengeluarkan set pembelajaran LEGO Education SPIKE Prime baharu. Kami akan memberitahu anda butiran mengenainya dalam siaran ini.
LEGO Education SPIKE Prime direka untuk mengajar kanak-kanak dalam gred 5-7 di sekolah dan bulatan robotik. Set ini membolehkan anda membina algoritma menggunakan carta alir dan mengagumi bagaimana gambar pada skrin bertukar menjadi pergerakan dan tindakan. Bagi pelajar sekolah moden, keterlihatan dan kesan WOW adalah penting, dan SPIKE Prime ialah tarikan yang boleh memikat hati kanak-kanak dengan pengaturcaraan dan sains tepat.
Tetapkan Gambaran Keseluruhan
Set ini datang dalam kotak plastik kuning dan putih minimalis. Di bawah tudung terdapat kotak kadbod dengan arahan untuk memulakan dan gambar rajah penempatan bahagian dalam dulang. Set ini direka supaya mudah untuk mula bekerja dengannya dan guru memerlukan latihan tambahan yang minimum.
Bahagian itu sendiri dibungkus dalam beg dengan nombor yang sepadan dengan nombor sel dalam dulang.
Set Teras merangkumi lebih 500 elemen LEGO, termasuk yang baharu.
- Beberapa bingkai baharu yang mengurangkan masa prototaip dan membolehkan anda mencipta model besar.
- Kiub 2x4 baharu dengan lubang gandar Technic. Ia membolehkan anda menggabungkan elemen Teknik dan Sistem LEGO dalam satu projek.
- Plat asas dikemas kini daripada julat Technic.
- Roda sempit baharu yang memberikan kawalan tepat dan meningkatkan kebolehgerakan model.
- Roda pusing baharu dalam bentuk penggelek sokongan.
- Klip wayar baharu, tersedia dalam pelbagai warna, membolehkan anda mengamankan kabel dengan kemas.
Sebagai tambahan kepada bahagian itu sendiri, terdapat tiga motor di dalamnya - satu besar dan dua sederhana, serta tiga sensor: jarak, warna dan daya.
Motor disambungkan terus ke hab dan mempunyai penderia putaran dengan ketepatan 1 darjah. Ciri ini disediakan untuk menyegerakkan operasi motor supaya ia boleh bergerak serentak pada kelajuan tetap. Selain itu, sensor juga boleh digunakan untuk mengukur kelajuan dan jarak model.
Penderia warna membezakan sehingga 8 warna dan boleh digunakan sebagai penderia cahaya. Ia juga mempunyai sensor inframerah terbina dalam yang boleh membaca, sebagai contoh, pantulan cahaya.
Sensor sentuh mengenali situasi berikut: butang ditekan, dilepaskan, tekanan kuat. Dalam kes ini, sensor menentukan daya tekanan dalam newton atau dalam peratus.
Sensor IR digunakan untuk menentukan jarak dari robot ke titik tertentu atau untuk mengelakkan perlanggaran. Mampu mengukur jarak dalam peratus, sentimeter dan inci.
Anda boleh mengembangkan keupayaan set asas menggunakan set sumber, yang terdiri daripada 603 bahagian. Ia termasuk: set besar tambahan dan sensor cahaya, dua roda besar, gear serong besar yang membolehkan anda membina meja putar besar.
Hab
Hab mempunyai giroskop terbina dalam yang boleh menentukan kedudukannya dalam ruang: orientasi, kecondongan, guling, pengesanan tepi dari atas, keadaan jatuh hab, dll. Memori terbina dalam membolehkan anda memuat turun dan menyimpan sehingga 20 program. Nombor program dipaparkan pada skrin 5x5 piksel, yang turut memaparkan imej pengguna dan status hab.
Juga di hab adalah:
- Penyambung MicroUSB untuk pengecasan bateri atau sambungan PC.
- Butang penyegerakan Bluetooth yang membolehkan anda menyambung secara wayarles ke PC untuk pengaturcaraan hab.
- 6 port (AF) untuk melaksanakan arahan atau menerima maklumat daripada penderia.
- Tiga butang kawalan hab.
- Pembesar suara terbina dalam.
Perisian
Perisian LEGO Education SPIKE tersedia untuk Windows, Mac OS, Android, iOS dan Chromebook dan boleh dimuat turun . Persekitaran perisian adalah berdasarkan bahasa pengaturcaraan kanak-kanak Scratch. Ia terdiri daripada satu set arahan, setiap satunya adalah kotak grafik bentuk dan warna tertentu dengan parameter yang boleh diubah secara manual, seperti kelajuan dan jarak pergerakan, sudut putaran, dsb.
Pada masa yang sama, set arahan yang dikaitkan dengan pelbagai komponen penyelesaian (motor, sensor, pembolehubah, pengendali, dll.) Diserlahkan dalam warna yang berbeza, yang membolehkan anda memahami dengan cepat secara intuitif cara memprogramkan perkara yang anda perlukan.
Malah dalam aplikasi itu sendiri, banyak rancangan pengajaran dikumpulkan, serta kira-kira 30 arahan yang berbeza untuk memasang model.
Langkah Pertama
Selepas melancarkan aplikasi dan memilih bahasa, tiga langkah permulaan ditawarkan dengan segera:
1) Program hab supaya smiley dipaparkan pada skrin;
2) Berkenalan dengan pengendalian motor dan sensor;
3) Pasang model Bloch dan atur cara untuk pergerakan.
Berkenalan dengan SPIKE Prime bermula dengan penerangan tentang pilihan sambungan (melalui microUSB atau Bluetooth) dan berfungsi dengan skrin piksel.
Mula-mula anda perlu menetapkan urutan arahan yang harus dilaksanakan selepas program bermula, dan juga pilih piksel tertentu yang akan menyala pada skrin hab.
Langkah kedua melibatkan pemasangan dan pengaturcaraan tindak balas motor kepada pelbagai isyarat daripada sensor. Sebagai contoh, anda boleh memprogramkan motor untuk mula berputar apabila anda membawa tangan anda atau sebarang objek berhampiran penderia jarak.
Untuk melakukan ini, kami membuat urutan arahan: jika objek lebih dekat daripada n sentimeter ke sensor, maka motor mula berfungsi.
Langkah ketiga dan paling menarik ialah memasang robot kutu dan memprogramnya untuk melompat ke atas arahan. Untuk melakukan ini, anda perlu terlebih dahulu memasang robot itu sendiri dari bahagian dan dua motor.
Kemudian kita mulakan pengaturcaraan. Untuk melakukan ini, kami menetapkan algoritma berikut: apabila program dihidupkan, "kutu" mesti melompat ke hadapan dua kali, jadi dua motor mesti membuat dua putaran penuh pada masa yang sama. Tetapkan kelajuan putaran kepada 50% supaya robot tidak melompat terlalu banyak.
Pada output, kami mendapat robot kecil yang melompat ke hadapan apabila program bermula. Kecantikan!
Robot kutu itu dengan pantas meluru ke hadapan, menemui mangsa pertama, tetapi ada sesuatu yang tidak kena.
Selepas itu, latihan selesai, anda boleh meneruskan ke projek yang lebih kompleks: dalam aplikasi, terdapat lebih daripada 60 gambar rajah blok untuk pelbagai bahagian set (motor, hab, sensor, dll.). Pada masa yang sama, setiap rajah blok boleh diubah sedikit menggunakan parameter . Juga di dalam perisian terdapat kemungkinan mencipta pembolehubah dan gambar rajah blok anda sendiri.
Untuk guru
Dilampirkan pada set untuk guru. Ia termasuk kurikulum, tugasan dengan penyelesaian sedia, dan tugasan yang tiada jawapan dan anda perlu kreatif dalam menyelesaikan. Ini membolehkan anda bermula dengan cepat dengan set dan membina program latihan.
Terdapat 4 kursus secara keseluruhan di laman web ini. The Inventor Squad ialah kursus untuk pelajaran teknologi yang mengukuhkan pemahaman pelajar tentang proses menjalankan aktiviti projek. Dua kursus berkaitan sains komputer. "Melancarkan Perniagaan" menyediakan pengaturcaraan asas dan kemahiran algoritma, dan "Peranti Berguna" memperkenalkan prinsip Internet Perkara. Kursus keempat - "Bersedia untuk pertandingan" - direka bentuk untuk persediaan untuk pertandingan dan memerlukan kedua-dua set asas dan sumber.
Setiap kursus mengandungi dari 5 hingga 8 pelajaran, yang merangkumi penyelesaian metodologi sedia dibuat yang boleh dilaksanakan dalam proses pendidikan untuk menyatukan kecekapan STEAM.
Bandingkan dengan set lain
LEGO Education SPIKE Prime ialah sebahagian daripada barisan robotik LEGO Education, yang merangkumi set untuk kanak-kanak yang berbeza umur:
- Ekspresikan "Pengaturcara Muda" untuk pendidikan prasekolah.
- WeDo 2.0 untuk sekolah rendah.
- LEGO Education SPIKE Prime untuk Sekolah Menengah.
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 untuk pelajar sekolah menengah dan tahun satu.
Ciri SPIKE Prime bertindih dengan LEGO WeDo 2.0, yang mempunyai sokongan Scratch mulai tahun ini. Tetapi tidak seperti WeD0 2.0, yang membolehkan anda mensimulasikan eksperimen fizikal, SPIKE Prime lebih sesuai untuk mencipta robot. Ia direka untuk mula belajar robotik dalam gred 5-7.
Dengan bantuan penyelesaian ini, pelajar sekolah dengan cara yang suka bermain akan dapat menguasai prinsip-prinsip algoritma, membangunkan kemahiran menyelesaikan masalah, dan membiasakan diri dengan asas-asas robotik. Selepas SPIKE Prime, anda boleh beralih kepada LEGO MINDSTORMS Education EV3, yang mempunyai keupayaan untuk berfungsi dengan MycroPython dan sesuai untuk mempelajari konsep robotik dan pengaturcaraan yang lebih kompleks.
PS Semasa menulis artikel ini, tidak ada satu robot dan tidak satu pun husky yang dicederakan.
Sumber: www.habr.com