Robotik, en ilginç ve çığır açan okul aktivitelerinden biridir. Algoritma yapmayı öğretiyor, öğrenme sürecini oyunlaştırıyor, çocukları programlama ile tanıştırıyor. Bazı okullarda 1. sınıftan itibaren bilgisayar bilimi ile uğraşıyorlar, robotları birleştirmeyi ve akış şemaları çizmeyi öğreniyorlar. Çocukların robotiği ve programlamayı kolayca anlaması ve lisede derinlemesine matematik ve fizik çalışabilmesi için yeni bir LEGO Education SPIKE Prime öğrenme seti çıkardık. Bununla ilgili detayları bu yazımızda anlatacağız.
LEGO Education SPIKE Prime, okullarda ve robotik kulüplerinde 5-7. sınıflardaki çocuklara eğitim vermek için tasarlanmıştır. Set, akış şemalarını kullanarak algoritmalar oluşturmanıza ve ekrandaki resimlerin nasıl hareketlere ve eylemlere dönüştüğüne hayran kalmanıza olanak tanır. Modern okul çocukları için görünürlük ve WOW etkisi önemlidir ve SPIKE Prime, programlama ve kesin bilimlerle çocukları cezbedebilecek bir yemdir.
Genel bakışı ayarla
Set, minimalist bir sarı ve beyaz plastik kutu içinde gelir. Kapağın altında, çalıştırma talimatlarını ve parçaların tepsilere yerleştirilmesini gösteren bir diyagramı içeren bir karton kutu bulunur. Set, onunla çalışmaya başlamak kolay olacak ve öğretmenin minimum ek eğitime ihtiyacı olacak şekilde tasarlanmıştır.
Parçaların kendileri, tepsilerdeki hücre numaralarına karşılık gelen numaralara sahip torbalarda paketlenir.
Temel Set, yenileri de dahil olmak üzere 500'den fazla LEGO öğesi içerir.
- Prototip oluşturma süresini azaltan ve büyük modeller oluşturmanıza olanak tanıyan birkaç yeni çerçeve.
- Technic aks delikli yeni 2x4 küp. Technic ve LEGO System öğelerini tek bir projede birleştirmenize olanak tanır.
- Technic serisinden güncellenmiş taban plakası.
- Hassas kontrol sağlayan ve modellerin manevra kabiliyetini artıran yeni dar tekerlekler.
- Destek silindiri şeklinde yeni döner tekerlek.
- Birden fazla renkte mevcut olan yeni tel klipsler, kabloları düzgün bir şekilde sabitlemenizi sağlar.
Parçaların kendilerine ek olarak, içinde üç motor vardır - büyük bir ve iki orta motor ve ayrıca üç sensör: mesafeler, renkler ve kuvvetler.
Motorlar doğrudan göbeğe bağlıdır ve 1 derece hassasiyetle dönüş sensörlerine sahiptir. Bu özellik, motorların aynı anda sabit bir hızda hareket edebilmeleri için çalışmasını senkronize etmek için sağlanmıştır. Ayrıca sensör, modelin hızını ve mesafesini ölçmek için de kullanılabilir.
Renk sensörü 8 renge kadar ayırt eder ve ışık sensörü olarak kullanılabilir. Ayrıca, örneğin ışığın yansımasını okuyabilen yerleşik bir kızılötesi sensöre sahiptir.
Dokunma sensörü aşağıdaki durumları algılar: düğmeye basıldı, bırakıldı, güçlü basınç. Bu durumda, sensör basınç kuvvetini newton veya yüzde olarak belirler.
Kızılötesi sensör, robottan belirli bir noktaya olan mesafeyi belirlemek veya çarpışmaları önlemek için kullanılır. Mesafeyi yüzde, santimetre ve inç cinsinden ölçebilir.
603 parçadan oluşan kaynak setini kullanarak temel setin yeteneklerini genişletebilirsiniz. Şunları içerir: ek bir büyük set ve bir ışık sensörü, iki büyük tekerlek, büyük döner tablalar oluşturmanıza izin veren büyük konik dişliler.
merkez
Göbek, uzaydaki konumunu belirleyebilen yerleşik bir jiroskopa sahiptir: yön, eğim, yuvarlanma, yukarıdan kenar algılama, göbek düşme durumu vb. Program numarası, kullanıcı resimlerini ve hub'ın durumunu da gösteren 20x5 piksel ekranda görüntülenir.
Ayrıca merkezde şunlar bulunur:
- Pil şarjı veya bilgisayar bağlantısı için MicroUSB konektörü.
- Hub programlama için bir PC'ye kablosuz olarak bağlanmanızı sağlayan Bluetooth senkronizasyon düğmesi.
- Komutları yürütmek veya sensörlerden bilgi almak için 6 bağlantı noktası (AF).
- Üç hub kontrol düğmesi.
- Dahili hoparlör.
Yazılım
LEGO Education SPIKE yazılımı Windows, Mac OS, Android, iOS ve Chromebook için mevcuttur ve indirilebilir . Yazılım ortamı, çocukların programlama dili Scratch'e dayanmaktadır. Her biri, hız ve hareket mesafesi, dönüş açısı vb. gibi manuel olarak değiştirilebilen parametrelerle belirli bir şekil ve renge sahip bir grafik kutusu olan bir dizi komuttan oluşur.
Aynı zamanda, çözümün çeşitli bileşenleriyle (motorlar, sensörler, değişkenler, operatörler, vb.) ilişkili komut setleri farklı renklerle vurgulanır, bu da ihtiyacınız olanı nasıl programlayacağınızı sezgisel olarak hızlı bir şekilde anlamanıza olanak tanır.
Uygulamanın kendisinde bile, birçok ders planının yanı sıra modelleri birleştirmek için yaklaşık 30 farklı talimat toplanmıştır.
İlk Adımlar
Uygulamayı başlattıktan ve bir dil seçtikten sonra hemen üç başlangıç adımı sunulur:
1) Hub'ı ekranda bir ifade görüntülenecek şekilde programlayın;
2) Motorların ve sensörlerin çalışmasını tanımak;
3) Bloch modelini kurun ve hareket için programlayın.
SPIKE Prime ile tanışma, bağlantı seçeneklerinin (microUSB veya Bluetooth aracılığıyla) açıklanmasıyla başlar ve piksel ekranla çalışır.
Öncelikle, program başladıktan sonra yürütülmesi gereken bir dizi komut ayarlamanız ve ayrıca merkez ekranında yanacak belirli pikselleri seçmeniz gerekir.
İkinci adım, motorların sensörlerden gelen çeşitli sinyallere tepkisinin bir araya getirilmesini ve programlanmasını içerir. Örneğin, elinizi veya herhangi bir nesneyi mesafe sensörünün yakınına getirdiğinizde motoru dönmeye başlayacak şekilde programlayabilirsiniz.
Bunu yapmak için bir dizi komut oluşturuyoruz: nesne sensöre n santimetreden daha yakınsa, motor çalışmaya başlar.
Üçüncü ve en ilginç adım, bir pire robotunu bir araya getirmek ve onu komut üzerine atlayacak şekilde programlamaktır. Bunu yapmak için önce robotun kendisini parçalardan ve iki motordan birleştirmeniz gerekir.
Ardından programlamaya başlıyoruz. Bunu yapmak için aşağıdaki algoritmayı ayarladık: program açıldığında, "pire" iki kez ileri atlamalıdır, bu nedenle iki motor aynı anda iki tam dönüş yapmalıdır. Robotun fazla zıplamaması için dönüş hızını %50 olarak ayarlayın.
Çıktıda, program başladığında ileri atlayan küçük bir robotumuz var. Güzellik!
Pire robotu hızla ileri atıldı, ilk kurbanı buldu ama bir şeyler ters gitti.
Bundan sonra eğitim biter, daha karmaşık projelere geçebilirsiniz: uygulamada setin çeşitli parçaları (motorlar, hub, sensörler vb.) için 60'tan fazla blok diyagram vardır.Aynı zamanda her biri blok şeması, parametreler kullanılarak biraz değiştirilebilir. Ayrıca yazılımın içinde değişkenler ve kendi blok şemalarınızı oluşturma imkanı vardır.
Öğretmenler için
Sete bağlı öğretmenler için. Müfredat, hazır çözümlü görevler ve cevabın olmadığı ve çözerken yaratıcı olmanız gereken görevler içerir. Bu, sete hızlı bir şekilde başlamanıza ve eğitim programları oluşturmanıza olanak tanır.
Sitede toplam 4 adet kurs bulunmaktadır. Mucit Ekibi, öğrencilerin proje faaliyetlerini yürütme sürecini anlamalarını pekiştiren teknoloji dersleri için bir kurstur. İki ders bilgisayar bilimi ile ilgilidir. "Bir İş Kurmak", temel programlama ve algoritmik beceriler sağlar ve "Yararlı Cihazlar", Nesnelerin İnterneti ilkelerini sunar. Dördüncü kurs - "Yarışmalara Hazır" - yarışmalara hazırlanmak için tasarlanmıştır ve hem temel hem de kaynak seti gerektirir.
Her kurs, STEAM yeterliliklerini pekiştirmek için eğitim sürecinde uygulanabilecek hazır bir metodolojik çözüm içeren 5 ila 8 ders içerir.
Diğer setlerle karşılaştırın
LEGO Education SPIKE Prime, farklı yaşlardaki çocuklar için setler içeren LEGO Education robotik serisinin bir parçasıdır:
- Okul öncesi eğitim için Express "Genç programcı".
- İlkokul için WeDo 2.0.
- Lise için LEGO Education SPIKE Prime.
- Lise ve birinci sınıf öğrencileri için LEGO MINDSTORMS Education EV3.
SPIKE Prime özellikleri, bu yıldan itibaren Scratch desteğine sahip olan LEGO WeDo 2.0 ile örtüşüyor. Ancak fiziksel deneyleri simüle etmenize izin veren WeD0 2.0'ın aksine, SPIKE Prime robot oluşturmak için daha uygundur. 5-7. sınıflarda robotik öğrenmeye başlamak için tasarlanmıştır.
Bu çözümün yardımıyla, okul çocukları eğlenceli bir şekilde algoritma ilkelerinde ustalaşabilecek, problem çözme becerilerini geliştirebilecek ve robotiğin temellerini tanıyabilecek. SPIKE Prime'dan sonra, MycroPython ile çalışabilen ve daha karmaşık robotik ve programlama kavramlarını öğrenmek için uygun olan LEGO MINDSTORMS Education EV3'e geçebilirsiniz.
Not: Bu makaleyi yazarken tek bir robot ve tek bir husky bile zarar görmedi.
Kaynak: habr.com