1. Занятие 1 - Движение като Йо-Йо

Въведение

Днес ще се запознаете със съучениците и преподавателя си, ще се научите как протичат занятията ни, ще конструирате първия си робот и ще се научите как да програмирате робот да се движи. Целта на занятието е да накарате робота да се движи като Йо-Йо. Как се движи едно Йо-Йо?

content picture

Ако някога сте притежавали Йо-Йо знаете, че то е предназначено да се спуска и изкачва обратно до ръката ви. Но за да се справи успешно, трябва да движим ръката си така, че да му предадем необходимата скорост. В противен случай, той малко по малко намаля разстоянието, което се връща и накрая спира.

Опитайте се да оставите добри впечатления на съучениците си, защото това са хората, с които ще учите до края на курса.

Конструиране

Днес ще конструирате един простичък робот с две гуми. Преди това обаче се запознайте с процеса на работа, който очакваме да спазвате. Тук е важно не само как се следват инструкциите, но и как работите със съотборниците. За нас е важно да развиете уменията си за работа в екип.

Как да следваме инструкции за построяване на робот

Ще построим лесния робот EasyBot и ще ви обясним как да следвате инструкции.

За да построите робота, трябва да следвате стъпките, показани на 3D визуализатора.

Как се следват инструкции

На всяка стъпка ще виждате нужните части горе в левия ъгъл. Там ще са посочени дължината на елементите и броят еднакви части, които са нужни.
В средата на екрана виждате как да закрепите частите една за друга.

Понякога може да няма части горе вляво и стъпката е просто да завъртите робота в ново положение.
Обикновено последната и началната стъпка показват сглобения робот.

Винаги се старайте частите в ръцете ви да са ориентирани точно като на картинката, която гледате!

Как да управлявате изображението

Използвайте стрелките от клавиатурата за да преминавате на следваща или предишна стъпка.
С ляв бутон на мишката въртите конструкцията и можете да я разглеждате.
С десен бутон местите конструкцията на лявo и дясно.
С колелцето на мишката можете да се отдалечавате и да се приближавате.
Под инструкцията има бутон "Autorotate", който изключва автоматичното въртене на камерата. Еспериментирайте кога е по-добре да е изключено и кога не. По подразбиране е включено.

До сега не ви се е случвало да строите роботи. Заедно с първият си робот се налага да го строите и с друг човек.

Как се строи по двойки

Ще ви покажем как да се редувате така, че да има разбирателство по време на строенето.

Правила при строене по двама

Роботът ви трябва да се  строи в прозрачния капак от кутията, поставен на масата пред компютъра ви. Целта е да не не падат части по земята и да не се търкалят неудобно по масата. Също така, роботът ще е на удобно място пред двама ви.

content picture


От вас като ученици работещи по двама се очаква да се редувате в подаването на частите и в сглобяването на частите на определен брой стъпки. Добри числа да си разменяте ролите са 10 или 20 стъпки. На 5 стъпки ще има твърде чести смени. Смяна чак на "половината стъпки" е прекалено късна и подаващият части ще запоне да скучае и ще се чувства ненужен и ощетен.
Кажете на преподавателя си, кой ще е първият Строящ и кой ще е първият Подаващ частите.

Не се състезавайте с другите ученици, които строят в залата. Не е важно колко сте бързи, важно е колко точно следвате инструкциите за да имате успешно построен робот.

За какво да внимавате, докато строите по инструкции

Когато строите по инструкции, има някои често допускани грешки.

 

Ориентацията на Брика

Внимавайте как е разположен брика и в коя посока се намира дисплеят му.
Важно е дисплеят да гледа към вас, понеже от него стартирате програмите. Има значение от коя страна са портовете на робота, за да подберете оптимална дължина на кабелите и оптимална позиция на кабелите около робота.

Внимавайте как са ориентирани и частите

Може да направите грешка с

Г-образните греди и да ги поставите в завъртяна или огледална позиция.
Щифтовете също може да се поставят отляво или отдясно на греда и това има голямо значение.

Внимавайте за размерите на частите и позициите им

Измервайте дължините на гредите и осите. Има значение дали ос е сецмица или петица.
Бройте внимателно в кой по ред отвор отива всеки щифт в гредите.

На кратко

Винаги проверявайте дали това, което се построили във всяка стъпка, съвпада точно с инструкциите на екрана.

EasyBotEV3 - прост робот

Един от първите роботи, които строим в клас.

Сега, след като построихте робота, затворете кутията, за да не ви пречи.

  1. Приберете всички части, които не ви трябват за робота, в кутията.
  2. Затворете кутията и я отместете, така че да не ви пречи повреме на следващите задачи.

Програмиране

Днес ще се научим как да управляваме движението на два мотора и ще приложим това знание, за да програмираме робота да се движи като Йо-Йо. Внимавайте особено на това как се свързва компютъра с робота и как се качва програмата в него. Това са умения, които ще прилагате във всяко занятие.

Типични причини моторите да не се движат

Ще разгледаме типичните причини защо роботът ви изобщо не иска да се движи.

Грешен порт

По подразбиране двигателите трябва да са свързани към портове В и С. Ето защо, ако моторите не се въртят, първо трябва да проверите портовете. Проверете дали връзките на кабелите съответстват на порта, настроен в блокчето за движение в програмата.

Кабелът само изглежда свързан

Трябва да натиснете кабела в порта му докато чуете лек щракащ звук.
Втората ви стъпка, след като проверите за съответствието на портове и кабели, е да проверите дали кабелите са добре вкарани в портовете.

Можете да покажете на някого, че кабелът му не е свързан надеждно, като раздрусате робота и покажете, че кабелът сам излиза от порта си.

Задача: Какво се случва когато кабелът не е свързан с двигателя или брика?

Нарочно откачете един от кабелите и наблюдавайте, какво ще направи робота.

Нарочно разкачете един от кабелите и наблюдавайте поведението на робота. Вижте какво ще направят моторите когато изпълните простичка програма за движение напред.

Да променим програмата

Как да променим това, което прави робота? И как промените, които правим, да се отнасят до поведението на робота.

Да внесем промяна

Вече имаме програма, с която роботът се движи напред.
Искаме роботът да се движи по-далеч.

Да променим програмата

Вече помним къде трябва да направим промени - увеличаваме броя на ротациите.

Да пуснем робота

След като сме направили промяната, пускаме робота. Я, все още се движи твърде малко! Защо така?

Трябва да зареждаме промените в робота!

Оказва се, че компютърът и роботът не си общуват постоянно. Трябва да свържем робота с компютъра и да заредим отново програмата, за да може да получи промените и новите инструкции.

Прекъсване на дълга или грешна програма

Кога и как да прекратим програма на движещ се робот.

Посока на пускане на робота

Роботите трябва да се пускат да се движат напред. "Напред" зависи от програмираната посока на робота и означава, че роботът трябва да започне да се отдалечава от нас, щом пуснем програмата.

Грешно пускане

Когато се случи да пуснем програма, която задвижва робота срещу нас, трябва да вдигнем робота от земята и да спрем програмата.

Спиране на програма

Спирането на програмата става с кратко натискане на бутона вляво, под екрана.
 

Спиране на дълга програма или на робот, който се е отклонил

Понякога може да се наложи да спрете и програма, която просто е направила грешка и роботът се е загубил и е започнал да се блъска.

Движение назад чрез настройката за мощност на насочващо блокче

Ще ви покажем и друг начин да програмирате робот да се движи назад.

Настройката за мощност

Втората настройка в насочващото блокче (Move steering) управлява мощността на мотора. Измерва се в проценти и може да има стойности от -100% до +100%. Сто процента означава да се използва пълната мощност на мотора. Нулева мощност означава, че моторът не трябва да се движи изобщо.
Отрицателна мощност означава движение назад.

Естествената посока напред за двигател

Важно е да се знае коя е естествената посока напред на двигател, когато конструирате робот и когато планирате как ще използвате конструкцията.

content picture

Лесно се запомня: вижте малкото ухо с три отвора до въртящата част на мотора. Започвайки от това ухо, направете кръг във въздуха около двигателя. Това е посоката "напред" на голям мотор.

Задачата за движение като Йо-йо

Задачата е да програмирате робота да се движи напред и назад с все по-малки разстояния.

За да постигнете тази цел, трябва да се научите как се използват множество блокчета в една програма. Също така трябва да научите и няколко неща за моторите. И накрая, трябва да научите и настройките на блокчето за движение.

За около 5 минути

Опитайте да задвижите робота като Йо-йо, за не повече от пет минути.

Не се очаква да успеете за пет минути. Просто опитайте и вижте до къде ще стигнете и кое ще ви затрудни. Поиграйте си със софтуера.

След това се върнете към урока и изгледайте следващите клипове, където сме дали решения на проблемите, които може да са възникнали.

Поредица от инструкции изграждат всяка програма

Нека направим програма, при която има движение напред и назад.

Програмата като поредица от инструкции

Дръпнете и поставете второ блокче върху полето за програмиране на софтуера. Може да добавяте нови блокчета преди или след вече съществуващи блокчета.
Компютърната програма представлява поредица от инструкции или команди, които се изпълняват една след друга.

Как да изтриете грешно блокче

Ако трябва да махнете блокче, може да го дръпнете отново към палитрата и да го оставите там. Бутонът "del" (delete, изтриване) на клавиатурата върши същата работа, ако този начин на работа ви е по-удобен.

Добри практики при създаването на дълги програми на принципа проба-грешка

След като вече изпробвахте и се справихте с предизвикателство, включващо поредица от инструкции, искаме да ви представим някои добри практики.

Тествайте блокчетата едно по едно

Лоша практика е да се поставят няколко блокчета и след това да се тества. Проблемът е, че когато се появи грешка, няма да можете да разпознаете в кое блокче е причината.

Разберете задачата

За да решите една задача правилно, трябва да сте сигурни, че правилно разбирате какво се иска от вас. Затова, кажете на глас как разбирате задачата и се посъветвайте с учителя дали правилно сте разбрали.

Тествайте всяка стъпка на програмата с робота

Това е най-важното, което искаме да ви кажем! Следвайте този алгоритъм:

  • Поставете един или два блока в програмата си и ги настройте;
  • Свалете програмата от компютъра на робота;
  • Поставете робота на пода, на стартовата позиция;
  • Изберете програмата от менюто на бриковете и я стартирайте;
  • Наблюдавайте резултатите и преценете дали роботът се държи, както очаквате:
    • Ако поведението на робота е "правилно", както вие искате, продължете нататък
      • Добавете нови блокчета в програмата, разширете я;
    • Ако се появи грешка, то тя е в новите блокчета, които току що сте добавили.
      • Поправете грешката и наблюдавайте отново.

Използвайте опцията за сваляне на софтуера

По този начин вие контролирате къде и кога да стартирате робота, като при нужда можете да стартирате програмата от брика няколко пъти.

Задачи за йо-йо предизвикателството

Специално предизвикателство за програмиране на робота, така че да се движи като йо-йо.

Предизвикателството

Програмирайте робота, така че да се движи шест пъти:

  •  напред и назад за определено дълго разстояние;
  •  след това напред и назад за по-късо разстояние;
  •  и накрая напред и назад за много късо разстояние.

Възможни настройки

Сами изберете разстоянията, като ги съобразите с мястото, с което разполагате.
Най-лесните стойности са 3, 2, 1 ротации, но не се притеснявайте да бъдете креативни и изберете сами стойностите.

 

Допълнителна задача: Мексиканска вълна. Едновременно пускане на всички Йо-Йо-та

Задача за разпускане:

  • Пуснете всички роботи от залата едновременно;
  • Внимавайте да има достатъчно разстояние между роботите. Ако някой робот тръгне на криво ще има шанс да не се блъсне в близките роботи.
  • Снимайте роботите и тяхната версия на Мексиканска вълна.

Задачи по приключване на урока.

  1. Направете снимки и клипове на роботите
  2. Разглобете и подредете робота
  3. Подредете работното си място
    • Важно е да подредите електрониката на роботите върху капака на кутията.
    • Навийте кабела за програмиране, така че да е събран.
    • Поставете кабелите за робота до електрониката.
    • Навийте кабела на мишката около мишката.
    • Навийте кабела на зарядното на лаптопа така, както преподавателят ви ще ви покаже.
    • Когато изключите компютъра, оставете го до кутията по роботика.
  4. Изключете всички програми на компютъра
  5. Излезте от FLLCasts
  6. Изключете компютъра
  7. Приберете столовете си под масата