Ang robotics ay isa sa pinakakawili-wili at nakakagambalang mga aktibidad sa paaralan. Nagtuturo siya kung paano gumawa ng mga algorithm, ginagawang gamifies ang proseso ng edukasyon, at ipinakilala ang mga bata sa programming. Sa ilang mga paaralan, simula sa ika-1 baitang, nag-aaral sila ng computer science, natutong mag-assemble ng mga robot at gumuhit ng mga flowchart. Upang matulungan ang mga bata na madaling maunawaan ang robotics at programming at pag-aralan ang matematika at physics nang malalim sa high school, naglabas kami ng bagong LEGO Education SPIKE Prime educational set. Sasabihin namin sa iyo ang higit pa tungkol dito sa post na ito.
Ang LEGO Education SPIKE Prime ay idinisenyo para sa pagtuturo sa mga bata sa grade 5β7 sa mga paaralan at robotics club. Binibigyang-daan ka ng set na bumuo ng mga algorithm gamit ang mga flowchart at humanga kung paano nagiging mga paggalaw at pagkilos ang mga larawan sa screen. Para sa modernong mga mag-aaral, ang visibility at ang WOW effect ay mahalaga, at ang SPIKE Prime ay isang pain na maaaring makaakit ng mga bata gamit ang programming at ang eksaktong agham.
Itakda ang pangkalahatang-ideya
Ang set ay nasa isang minimalist na dilaw at puting plastic na kahon. Sa ilalim ng talukap ng mata mayroong isang karton na may mga tagubilin para sa pagsisimula at isang diagram ng paglalagay ng mga bahagi sa mga tray. Ang kit ay idinisenyo upang maging madaling simulan at nangangailangan ng kaunting karagdagang pagsasanay para sa guro.
Ang mga bahagi mismo ay nakabalot sa mga bag na may mga numero na tumutugma sa mga numero ng mga cell sa mga tray.
Ang Core Set ay naglalaman ng higit sa 500 elemento ng LEGO, kabilang ang mga bago.
- Maraming mga bagong frame na nagpapababa sa oras ng prototyping at nagbibigay-daan sa mas malalaking modelo na mabuo.
- Bagong 2x4 cube na may Technic axle hole. Pinapayagan ka nitong pagsamahin ang mga elemento ng Technic at LEGO System sa isang proyekto.
- Na-update na base plate mula sa hanay ng Technic.
- Mga bagong makitid na gulong na nagbibigay ng precision control at nagpapataas ng kakayahang magamit ng mga modelo.
- Bagong swivel wheel sa anyo ng isang support roller.
- Nagbibigay-daan sa iyo ang mga bagong wire clip, na available sa iba't ibang kulay, na maayos na i-secure ang mga cable.
Bilang karagdagan sa mga bahagi mismo, mayroong tatlong motor sa loob - isang malaki at dalawang daluyan, pati na rin ang tatlong sensor: distansya, kulay at lakas.
Ang mga motor ay direktang konektado sa hub at may mga sensor ng pag-ikot na may katumpakan na 1 degree. Ang tampok na ito ay ibinibigay upang i-synchronize ang pagpapatakbo ng mga motor upang maaari silang gumalaw nang sabay-sabay sa isang pare-parehong bilis. Bilang karagdagan, ang sensor ay maaaring gamitin upang sukatin ang bilis at distansya ng paggalaw ng modelo.
Nakikilala ng color sensor ang hanggang 8 kulay at maaaring gamitin bilang light sensor. Mayroon din itong infrared sensor na nakapaloob dito na maaaring magbasa ng mga light reflection, halimbawa.
Kinikilala ng touch sensor ang mga sumusunod na sitwasyon: pinindot ang pindutan, pinindot, pinindot nang husto. Sa kasong ito, tinutukoy ng sensor ang puwersa ng presyon sa Newtons o bilang isang porsyento.
Ang IR sensor ay ginagamit upang matukoy ang distansya mula sa robot sa isang tiyak na punto o upang maiwasan ang mga banggaan. May kakayahang sukatin ang distansya sa mga porsyento, sentimetro at pulgada.
Maaari mong palawakin ang mga kakayahan ng pangunahing hanay gamit ang hanay ng mapagkukunan, na binubuo ng 603 bahagi. Kabilang dito ang: isang karagdagang malaking set at isang light sensor, dalawang malalaking gulong, malalaking bevel gear na nagpapahintulot sa iyo na bumuo ng malalaking turntable.
Hub
Ang hub ay may built-in na gyroscope na maaaring matukoy ang posisyon nito sa espasyo: orientation, ikiling, roll, pagtukoy sa gilid mula sa itaas, ang estado ng hub na bumabagsak, atbp. Ang built-in na memorya ay nagpapahintulot sa iyo na mag-load at mag-imbak hanggang sa 20 mga programa. Ang numero ng programa ay ipinapakita sa isang 5x5 pixel na screen, kung saan ang mga larawan ng user at ang katayuan ng pagpapatakbo ng hub ay ipinapakita din.
Matatagpuan din sa hub:
- MicroUSB connector para sa pag-charge ng baterya o pagkonekta sa isang PC.
- Button ng pag-synchronize ng Bluetooth, kung saan maaari kang magtatag ng wireless na koneksyon sa isang PC upang i-program ang hub.
- 6 na port (AF) para sa pagpapatupad ng mga command o pagtanggap ng impormasyon mula sa mga sensor.
- Tatlong mga pindutan ng kontrol ng hub.
- Built-in na speaker.
ΠΡΠΎΠ³ΡΠ°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅
Ang LEGO Education SPIKE software ay available para sa Windows, Mac OS, Android, iOS at Chromebook at maaaring i-download . Ang kapaligiran ng software ay batay sa programming language ng mga bata na Scratch. Binubuo ito ng isang hanay ng mga utos, ang bawat isa ay isang graphic na bloke ng isang tiyak na hugis at kulay na may mga parameter na maaaring manu-manong baguhin, halimbawa, bilis at saklaw ng paggalaw, anggulo ng pag-ikot, atbp.
Kasabay nito, ang mga hanay ng mga utos na nauugnay sa iba't ibang bahagi ng solusyon (mga motor, sensor, variable, operator, atbp.) ay naka-highlight sa iba't ibang kulay, na nagbibigay-daan sa iyo upang mabilis na intuitively malaman kung paano i-program kung ano ang kailangan mo.
Ang application mismo ay naglalaman din ng maraming mga plano sa aralin, pati na rin ang tungkol sa 30 iba't ibang mga tagubilin para sa pag-assemble ng mga modelo.
Unang Hakbang
Pagkatapos ilunsad ang application at pumili ng isang wika, tatlong panimulang hakbang ang agad na inaalok:
1) I-program ang hub upang ang isang smiley na mukha ay ipinapakita sa screen;
2) Kilalanin ang pagpapatakbo ng mga motor at sensor;
3) I-assemble ang modelong "Flea" at i-program ito upang ilipat.
Ang pagkilala sa SPIKE Prime ay nagsisimula sa isang paglalarawan ng mga opsyon sa pagkakakonekta (sa pamamagitan ng microUSB o Bluetooth) at kung paano gumana sa pixel screen.
Una kailangan mong magtakda ng isang pagkakasunud-sunod ng mga utos na dapat isagawa pagkatapos simulan ang programa, at pumili din ng mga tukoy na pixel na mag-iilaw sa screen ng hub.
Ang ikalawang hakbang ay nagsasangkot ng pag-assemble at pagprograma ng tugon ng mga motor sa iba't ibang signal mula sa mga sensor. Halimbawa, maaari kang magprogram ng isang motor upang simulan ang pag-ikot kapag dinala mo ang iyong kamay o anumang bagay na malapit sa sensor ng distansya.
Upang gawin ito, lumikha kami ng isang pagkakasunud-sunod ng mga utos: kung ang bagay ay mas malapit sa n sentimetro sa sensor, pagkatapos ay ang motor ay nagsisimulang gumana.
Ang ikatlo at pinaka-kagiliw-giliw na hakbang: mag-ipon ng isang robot flea at i-program ito upang tumalon sa utos. Upang gawin ito, kailangan mo munang tipunin ang robot mismo mula sa mga bahagi at dalawang motor.
Pagkatapos ay magsisimula kami sa programming. Upang gawin ito, itinakda namin ang sumusunod na algorithm: kapag ang programa ay naka-on, ang "pulgas" ay dapat tumalon nang dalawang beses, kaya ang dalawang motor ay dapat gumawa ng dalawang buong pag-ikot sa parehong oras. Itatakda namin ang bilis ng pag-ikot sa 50% para hindi masyadong tumalon ang robot.
Ang resulta ay isang maliit na robot na tumatalon pasulong kapag nagsimula ang programa. kagandahan!
Mabilis na sumugod ang flea robot at natagpuan ang unang biktima nito, ngunit may nangyaring mali.
Matapos makumpleto ang pagsasanay na ito, maaari kang magsimula ng mas kumplikadong mga proyekto: sa application mayroong higit sa 60 block diagram para sa iba't ibang bahagi ng set (motors, hub, sensor, atbp.). Bukod dito, ang bawat block diagram ay maaaring bahagyang mabago gamit ang mga parameter . Sa loob din ng software ay mayroong kakayahang lumikha ng mga variable at iyong sariling mga flowchart.
Para sa mga guro
Kasama sa set ay para sa mga guro. Kasama sa mga ito ang kurikulum, mga gawaing may mga handa nang solusyon, at mga gawain kung saan walang sagot at kailangan mong makabuo ng isang malikhaing solusyon. Binibigyang-daan ka nitong mabilis na magsimulang magtrabaho kasama ang recruitment at bumuo ng mga programa sa pagsasanay.
Sa kabuuan, 4 na kurso ang handa sa site. Ang "Inventor Squad" ay isang kurso para sa mga aralin sa teknolohiya na nagpapatibay sa pag-unawa ng mga mag-aaral sa proseso ng pagsasagawa ng mga aktibidad sa proyekto. Dalawang kurso ang nauugnay sa computer science. Nagbibigay ang βStarting a Businessβ ng mga pangunahing kasanayan sa programming at algorithmic, at ipinakilala ng βMga Kapaki-pakinabang na Deviceβ ang mga prinsipyo ng Internet of Things. Ang ika-apat na kurso - "Handa para sa Mga Kumpetisyon" - ay idinisenyo upang maghanda para sa mga kumpetisyon at nangangailangan ng parehong basic at resource set.
Ang bawat kurso ay naglalaman ng mula 5 hanggang 8 mga aralin, na kinabibilangan ng isang handa na solusyong metodolohikal na maaaring ipatupad sa proseso ng edukasyon upang pagsamahin ang mga kakayahan ng STEAM.
Ikumpara sa ibang set
Ang LEGO Education SPIKE Prime ay bahagi ng LEGO Education robotics line, na kinabibilangan ng mga set para sa mga bata na may iba't ibang edad:
- Ipahayag ang "Young Programmer" para sa edukasyon sa preschool.
- WeDo 2.0 para sa elementarya.
- LEGO Education SPIKE Prime para sa Middle School.
- LEGO MINDSTORMS Education EV3 para sa mga mag-aaral sa high school at unang taon.
Ang functionality ng SPIKE Prime ay nag-o-overlap sa LEGO WeDo 2.0, na mayroong suporta sa Scratch simula ngayong taon. Ngunit hindi tulad ng WeD0 2.0, na nagbibigay-daan sa iyong gayahin ang mga pisikal na eksperimento, ang SPIKE Prime ay mas angkop para sa paglikha ng mga robot. Ito ay dinisenyo upang ipakilala sa mga mag-aaral ang robotics sa mga baitang 5-7.
Sa tulong ng solusyong ito, magagawa ng mga mag-aaral na makabisado ang mga prinsipyo ng algorithmization, bumuo ng mga kasanayan sa paglutas ng problema, at maging pamilyar sa mga pangunahing kaalaman ng robotics sa isang mapaglarong paraan. Pagkatapos ng SPIKE Prime, maaari kang magpatuloy sa LEGO MINDSTORMS Education EV3, na may mga kakayahan sa MycroPython at angkop para sa pag-aaral ng mga mas advanced na robotics at mga konsepto ng programming.
PS Walang robot o huskies ang napinsala sa pagsulat ng artikulong ito.
Pinagmulan: www.habr.com