வணக்கம், ஹப்ர்! நாங்கள் ஏற்கனவே LEGO MINDSTORMS Education EV3 இயங்குதளம் பற்றி. இந்த தளத்தின் முக்கிய நோக்கங்கள் நடைமுறை எடுத்துக்காட்டுகள் மூலம் கற்றல், நீராவி திறன்களை மேம்படுத்துதல் மற்றும் பொறியியல் மனநிலையை மேம்படுத்துதல். இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியலைப் படிக்க ஆய்வக வேலைகளுக்கு இது பயன்படுத்தப்படலாம். லெகோ செங்கற்களால் செய்யப்பட்ட ஆய்வக பெஞ்சுகள் மற்றும் தரவைப் பதிவுசெய்து செயலாக்குவதற்கான பயன்பாடுகள் சோதனைகளை இன்னும் சுவாரஸ்யமாகவும் காட்சிப்படுத்தவும் மற்றும் குழந்தைகள் இயற்பியலை நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மாணவர்கள் உருகும் புள்ளித் தரவைச் சேகரித்து, அதை ஒழுங்கமைத்து வரைபடத்தில் வழங்க பயன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம். ஆனால் இது ஆரம்பம் மட்டுமே: மைக்ரோபைதான் நிரலாக்க சூழலுடன் இந்த தொகுப்பை எவ்வாறு நிரப்புவது மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ் கற்பிக்க இதை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்பதை இன்று நாங்கள் உங்களுக்கு கூறுவோம்.
EV3 ஐப் பயன்படுத்தி நிரலாக்கத்தைக் கற்றுக்கொள்ளுங்கள்
நவீன பள்ளி மாணவர்கள் வண்ணமயமான முடிவுகளைக் காண விரும்புகிறார்கள். ஆம், நிரல் கன்சோலில் எண்களை அச்சிட்டால் அவர்கள் சலிப்படைகிறார்கள், மேலும் அவர்கள் வண்ண வரைபடங்கள், வரைபடங்கள் மற்றும் கட்டளைகளை நகர்த்தும் மற்றும் பின்பற்றும் உண்மையான ரோபோக்களை உருவாக்க விரும்புகிறார்கள். வழக்கமான குறியீடு குழந்தைகளுக்கு மிகவும் சிக்கலானதாகத் தெரிகிறது, எனவே எளிதான ஒன்றைக் கற்றுக்கொள்வது நல்லது.
அடிப்படை EV3 நிரலாக்க சூழல் LabVIEW வரைகலை மொழியை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் ரோபோவுக்கான வழிமுறைகளை பார்வைக்குக் குறிப்பிட உங்களை அனுமதிக்கிறது: கட்டளைகள் இழுத்து இணைக்கப்படக்கூடிய தொகுதிகளின் வடிவத்தில் வழங்கப்படுகின்றன.
வழிமுறைகள் எவ்வாறு கட்டமைக்கப்படுகின்றன என்பதை நீங்கள் காட்ட வேண்டியிருக்கும் போது இந்த முறை நன்றாக வேலை செய்கிறது, ஆனால் அதிக எண்ணிக்கையிலான தொகுதிகள் கொண்ட நிரல்களுக்கு இது பொருந்தாது. காட்சிகள் மிகவும் சிக்கலானதாக இருப்பதால், குறியீட்டுடன் நிரலாக்கத்திற்கு செல்ல வேண்டியது அவசியம், ஆனால் இந்த படிநிலையை குழந்தைகள் எடுப்பது கடினம்.
இங்கே சில தந்திரங்கள் உள்ளன, அவற்றில் ஒன்று, தொகுதிகள் போலவே குறியீடு செய்கிறது என்பதைக் காட்டுவது. EV3 சூழலில், MicroPython ஒருங்கிணைப்பு மூலம் இது சாத்தியமாகும், எனவே மைக்ரோசாப்டின் விஷுவல் ஸ்டுடியோ குறியீட்டில் உள்ள அடிப்படைத் தொகுதி நிரலாக்க சூழல் மற்றும் பைதான் ஆகிய இரண்டிலும் குழந்தைகள் ஒரே நிரலை உருவாக்க முடியும். இரண்டு முறைகளும் ஒரே மாதிரியாக செயல்படுவதை அவர்கள் காண்கிறார்கள், ஆனால் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி சிக்கலான சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது மிகவும் வசதியானது.
MicroPython க்கு மாறுகிறது
EV3 சூழல் ஒரு ARM9 செயலியில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் டெவலப்பர்கள் வேண்டுமென்றே கட்டிடக்கலையை திறந்து விட்டனர். இந்த தீர்வு மாற்று ஃபார்ம்வேரை வெளியிடுவதை சாத்தியமாக்கியது, அதில் ஒன்று MicroPython உடன் பணிபுரியும் ஒரு படம். உங்கள் EV3 ஐ நிரல் செய்ய பைத்தானைப் பயன்படுத்த இது உங்களை அனுமதிக்கிறது.
தொடங்குவதற்கு, நீங்கள் பதிவிறக்க வேண்டும் எந்த மைக்ரோ எஸ்டி கார்டிலும், அதை EV3 மைக்ரோகம்ப்யூட்டரில் நிறுவி அதை இயக்கவும். பின்னர் நீங்கள் நிறுவ வேண்டும் விஷுவல் ஸ்டுடியோவிற்கு. மற்றும் நீங்கள் வேலை செய்ய ஆரம்பிக்கலாம்.
MycroPython இல் முதல் ரோபோவை நிரலாக்கம்
எங்கள் மீது ரோபாட்டிக்ஸ் பற்றிய அடிப்படைக் கருத்துகளில் தேர்ச்சி பெறுவதற்கு பல பாடங்கள் உள்ளன. சுய-ஓட்டுநர் கார்கள், தொழிற்சாலை அசெம்பிளி ரோபோக்கள் மற்றும் CNC இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படைகளை EV3 மாதிரிகள் குழந்தைகளுக்கு அறிமுகப்படுத்துகின்றன.
வரைபடங்கள் மற்றும் வடிவியல் வடிவங்களை வரைய கற்றுக்கொடுக்கும் வரைதல் இயந்திரத்தின் உதாரணத்தை நாங்கள் எடுத்துக்கொள்வோம். இந்த வழக்கு வயது வந்தோருக்கான வெல்டிங் அல்லது அரைக்கும் ரோபோக்களின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பதிப்பாகும், மேலும் EV3 ஐ MicroPython உடன் இணைந்து பள்ளிக் குழந்தைகளுக்கு கற்பிக்க எப்படிப் பயன்படுத்தலாம் என்பதைக் காட்டுகிறது. ஒரு வரைதல் இயந்திரம் அப்பாவுக்கான அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டில் துளைகளைக் குறிக்கலாம், ஆனால் அது கணிதம் தேவைப்படும் மற்றொரு நிலை.
வேலைக்கு நமக்குத் தேவை:
- LEGO MINDSTORMS கல்வி EV3 கோர் செட்;
- சரிபார்க்கப்பட்ட காகிதத்தின் பெரிய தாள்;
- வண்ண குறிப்பான்கள்.
ரோபோவின் அசெம்பிளி தானே உள்ளது , மற்றும் ஒரு நிரலாக்க உதாரணத்தைப் பார்ப்போம்.
முதலில் EV3 தொகுதி நூலகத்தை துவக்குகிறோம்:
#!/usr/bin/env pybricks-micropython
from pybricks import ev3brick as brick
from pybricks.ev3devices import (Motor, TouchSensor, ColorSensor, GyroSensor)
from pybricks.parameters import Port, Stop, Direction, Color, ImageFile
from pybricks.tools import wait
பி போர்ட்டில் மோட்டார் போல கைப்பிடியை சுழற்றும் தளத்தை அமைக்கிறோம். முறையே 20-12-28 பற்கள் கொண்ட இரண்டு-நிலை கியர் ரயிலின் கியர் விகிதத்தை அமைக்கிறோம்.
turntable_motor = Motor(Port.B, Direction.CLOCKWISE, [20, 12, 28])
கைப்பிடிக்கான தூக்கும் பொறிமுறையை போர்ட் சியில் மோட்டாராக உள்ளமைக்கிறோம்:
seesaw_motor = Motor(Port.C)
போர்ட் 2 இல் கைப்பிடியின் சாய்வின் கோணத்தை அளவிடும் கைரோஸ்கோப்பை உள்ளமைக்கிறோம்:
gyro_sensor = GyroSensor(Port.S2)
போர்ட் 3 இல் வண்ண உணரியை உள்ளமைக்கிறோம். வரைதல் இயந்திரத்தின் கீழ் வெள்ளை காகிதத்தைக் கண்டறிய சென்சார் பயன்படுத்தப்படுகிறது:
color_sensor = ColorSensor(Port.S3)
போர்ட் 4 இல் டச் சென்சாரை உள்ளமைக்கிறோம். சென்சார் அழுத்தும் போது ரோபோ வரையத் தொடங்குகிறது:
touch_sensor = TouchSensor(Port.S4)
கைப்பிடியை உயர்த்தும் மற்றும் குறைக்கும் செயல்பாடுகளை நாங்கள் வரையறுக்கிறோம்:
def pen_holder_raise():
seesaw_motor.run_target(50, 25, Stop.HOLD)
wait(1000)
def pen_holder_lower():
seesaw_motor.run_target(50, 0, Stop.HOLD)
wait(1000)
கொடுக்கப்பட்ட கோணத்தில் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் கைப்பிடியை சுழற்றுவதற்கான செயல்பாட்டை நாங்கள் வரையறுக்கிறோம்:
def pen_holder_turn_to(target_angle):
if target_angle > gyro_sensor.angle():
தற்போதைய கைரோ சென்சார் கோணத்தை விட இலக்கு கோணம் அதிகமாக இருந்தால், நேர்மறை வேகத்துடன் கடிகார திசையில் தொடரவும்:
turntable_motor.run(70)
while gyro_sensor.angle() < target_angle:
pass
elif target_angle < gyro_sensor.angle():
தற்போதைய கைரோ சென்சார் விட இலக்கு கோணம் குறைவாக இருந்தால், எதிரெதிர் திசையில் நகர்த்தவும்:
turntable_motor.run(-70)
while gyro_sensor.angle() > target_angle:
pass
இலக்கு கோணம் அடையும் போது சுழலும் தளத்தை நிறுத்தவும்:
turntable_motor.stop(Stop.BRAKE)
கைப்பிடியின் ஆரம்ப நிலையை மேல் நிலையில் அமைக்கவும்:
pen_holder_raise()
இப்போது நிரலின் முக்கிய பகுதி வருகிறது - முடிவில்லாத வளையம். EV3 முதலில் கலர் சென்சார் ஒரு வெள்ளைத் தாள் அல்லது நீல நிற தொடக்க சதுரத்தைக் கண்டறிந்து தொடு உணரியை அழுத்துவதற்கு காத்திருக்கிறது. பின்னர் அவர் ஒரு வடிவத்தை வரைந்து, தொடக்க நிலைக்குத் திரும்பி எல்லாவற்றையும் மீண்டும் செய்கிறார்.
சாதனம் தயாராக இல்லாதபோது, கன்ட்ரோலரில் உள்ள எல்.ஈ.டி சிவப்பு நிறமாக மாறும் மற்றும் எல்சிடி திரையில் "தம்ஸ் டவுன்" படம் காட்டப்படும்:
while True:
brick.light(Color.RED)
brick.display.image(ImageFile.THUMBS_DOWN)
வண்ண சென்சார் நீலம் அல்லது வெள்ளை நிறத்தைக் கணக்கிடும் வரை நாங்கள் காத்திருக்கிறோம், எல்இடி நிறத்தை பச்சை நிறமாக அமைத்து, எல்சிடி திரையில் "தம்ஸ் அப்" படத்தைக் காட்டி, சாதனம் பயன்பாட்டிற்குத் தயாராக உள்ளது என்று தெரிவிக்கிறோம்:
while color_sensor.color() not in (Color.BLUE, Color.WHITE):
wait(10)
brick.light(Color.GREEN)
brick.display.image(ImageFile.THUMBS_UP)
டச் சென்சார் அழுத்தப்படும் வரை நாங்கள் காத்திருக்கிறோம், கைரோஸ்கோபிக் சென்சாருக்கு கோண மதிப்பு 0 ஐ ஒதுக்கி வரையத் தொடங்குகிறோம்:
while not touch_sensor.pressed():
wait(10)
gyro_sensor.reset_angle(0)
pen_holder_turn_to(15)
pen_holder_lower()
pen_holder_turn_to(30)
pen_holder_raise()
pen_holder_turn_to(45)
pen_holder_lower()
pen_holder_turn_to(60)
பேனா வைத்திருப்பவரை உயர்த்தி அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்புக:
pen_holder_raise()
pen_holder_turn_to(0)</i>
இது நாங்கள் உருவாக்கிய எளிய நிரல். இப்போது நாங்கள் அதைத் தொடங்குகிறோம் மற்றும் செயலில் உள்ள வரைவு ரோபோவைப் பார்க்கிறோம்.
அத்தகைய எடுத்துக்காட்டுகள் என்ன வழங்குகின்றன?
EV3 என்பது STEM தொழில் வாழ்க்கைக்கான ஒரு தொழில் வழிகாட்டல் கருவியாகும் மற்றும் பொறியியல் வாழ்க்கைக்கான நுழைவு புள்ளியாகும். நடைமுறைச் சிக்கல்களைத் தீர்க்க இது பயன்படும் என்பதால், குழந்தைகள் தொழில்நுட்ப மேம்பாடு மற்றும் தொழில்துறை ரோபோக்களை உருவாக்குவது, உண்மையான சூழ்நிலைகளை உருவகப்படுத்துவது, நிரல்களைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் அல்காரிதம்களை பகுப்பாய்வு செய்வது மற்றும் அடிப்படை நிரலாக்க கட்டமைப்பில் தேர்ச்சி பெறுவது போன்ற அனுபவத்தைப் பெறுகிறார்கள்.
MicroPython ஆதரவு EV3 இயங்குதளத்தை உயர்நிலைப் பள்ளிக் கற்பித்தலுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது. மாணவர்கள் மிகவும் பிரபலமான நவீன மொழிகளில் புரோகிராமர்களாக தங்களை முயற்சி செய்யலாம், மேலும் நிரலாக்க மற்றும் பொறியியல் வடிவமைப்பு தொடர்பான தொழில்களைப் பற்றி அறிந்து கொள்ளலாம். EV3 கருவிகள் குறியீட்டு முறை பயமுறுத்துவதில்லை என்பதைக் காட்டுகின்றன, தீவிர பொறியியல் சவால்களுக்கு உங்களைத் தயார்படுத்துகின்றன, மேலும் தொழில்நுட்பத் திறன்களை மாஸ்டரிங் செய்வதற்கான முதல் படியை எடுக்க உதவுகின்றன. மற்றும் பள்ளிகளில் பணிபுரிபவர்களுக்கும், கல்வியுடன் தொடர்புடையவர்களுக்கும், நாங்கள் தயார் செய்துள்ளோம் மற்றும் கல்வி பொருட்கள். சில பணிகளைச் செய்யும்போது என்ன திறன்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதையும், பெற்ற திறன்கள் பயிற்சித் தரங்களுடன் எவ்வாறு தொடர்புபடுகின்றன என்பதையும் அவை விரிவாக விவரிக்கின்றன.
ஆதாரம்: www.habr.com
