Māciet bērniem kodēt ar Lego Mindstorms

1. attēls no6

vai snapchat jums saka, kad kāds pārbauda jūsu atrašanās vietu

Atrodiet mums bērnu, kuram nepatīk Lego, un mēs jums parādīsim ārzemnieku bērna kostīmā.

Nav labāka veida, kā iedvesmot bērnus un iepazīstināt viņus ar vairākiem galvenajiem programmēšanas jēdzieniem, nekā Lego Mindstorms, kas ļauj viņiem no Lego uzbūvēt robotu un arī to ieprogrammēt.

Ir daži iebildumi. Pirmkārt, Lego Mindstorms komplekts ir dārgs: viszemākā tiešsaistes cena, ko mēs varējām atrast, bija aptuveni £ 230 ar PVN, un, ja jūs iegājat Džonā Lūisā, jūs to atradīsit pārdošanā ar atdzist 300 sterliņu mārciņām. Otrkārt, jaunākiem bērniem būs nepieciešama palīdzība modeļu izgatavošanā.

Tomēr, ja jūs pieliekat pūles, iespēju klāsts, kas pieejams no bāzes komplekta, ir neticami. Tāpat kā ar visiem Lego, vienīgais reālais ierobežojums tam, ko jūs varat izveidot, ir jūsu iztēle (un cik daudz papildu komplektu jūs pērkat). Noderīgi ir tas, ka jums tiek piedāvāti pieci robotu veidi, ko veidot no sākuma, piemēram, Gripp3r - spēcīgs robots, kas var pacelt un nēsāt smagas lietas ar saviem satverošajiem satvērējiem.

Ja lodziņā ir tikai viens iespiestu instrukciju komplekts, jums būs jādodas tiešsaistē, lai uzzinātu, kā izveidot lielāko daļu robotu. Tā rezultātā, strādājot, jums būs nepieciešams dators vai planšetdators, lai to varētu nodot, taču Lego ir padarījis radīšanas uzdevumu mazāk biedējošu, gudri sadalot būvniecības procesu atsevišķās misijās. Piemēram, izgatavojot Gripp3r, jūs vispirms veicat satverošo roku, pēc tam trīs misijās pievienojiet papildu daļas, lai izveidotu pilnu robotu.

Kad būsiet pabeidzis diezgan tehnisko modeļa veidošanas procesu - kurā tiek izmantoti Lego vairāk skeletam līdzīgie Technic celtniecības bloku klāsti, no kuriem 594 ir kastē, jūs esat gatavs izveidot savu programmu.

Programmēšana

Mindstorms tiek piegādāts ar grafisko programmēšanas vidi, kuras pamatā ir LabView . Lego versija ir pielāgota darbam ar Mindstorms komplektiem, taču jums nav nepieciešams iegādāties modeli, lai to izmantotu bez maksas; jūs to varat lejupielādēt šeit .

Līdzīgi kā Scratch, jūs veidojat savu programmu, izmantojot ar krāsu kodētus moduļus: darbības moduļi ir zaļā krāsā, sensori ir dzelteni un plūsmas vadības komandas ir oranžas.

Mūsu robotu roku piemērā mēs vēlamies, lai motors aktivizētos, lai pirksti atvērtos; vadība, lai radītu bremžu skaņu; pirkstus aizvērt un pēc tam - pēc pauzes - atkal atvērt. Tam nepieciešami pieci moduļi, kā parādīts zemāk. Kad esat izpildījis norādījumus, lai to izveidotu, ir pienācis laiks eksperimentēt ar iestatījumiem; mēs pusstundu zaudējām septiņus gadus vecu bērnu, kad viņa spēlējās ar dažādiem skaņas efektiem.

Ja tas izskatās pārāk vienkāršoti, nebaidieties. LabView ietver daudzas uzlabotas darbības, un līdz brīdim, kad esat pabeidzis veidot Gripp3r, šis vienkāršais moduļu komplekts ātri ir kļuvis daudz sarežģītāks, turklāt ar daudzām cilpām un slēdžiem.

Uzlabotāki projekti ietver datu reģistrēšanu, un lodziņā ir krāsu, skārienjutīgais un infrasarkanais sensors. Tieši no Lego var iegādāties arī žiroskopu, ultraskaņas, skaņas, kompasa un akselerometra sensorus.
Jūs neesat aprobežots ar LabView. Piemēram, ROBOTS ir paredzēts, lai izveidotu sarežģītākas programmas, kas darbojas ar Lego Mindstorms.

Kad esat pabeidzis programmas izveidi, ir pienācis laiks tai ļauties reālajā pasaulē. Galvenais tam ir Mindstorms EV3 inteliģentais ķieģelis (kuru jūs varat redzēt zemāk esošajā čūskas robota centrā).

Vispirms jums tas jāpievieno modelim, kuru esat izveidojis, izmantojot vienu no Ethernet līdzīgajiem kabeļiem. Ir pieejamas četras pieslēgvietas - A, B, C un D - un, ja uzmanīgi aplūkosiet pārejas ekrānuzņēmumus, redzēsit, ka motoru piestiprinām pie A porta.

Pēc tam jūs pievienojat EV3 ķieģeļu savam datoram vai Mac, izmantojot komplektācijā iekļauto kabeli, un nospiežat play; programma automātiski darbosies.

Tas tiks saglabāts arī blokā, lai jūs varētu vadīt roku (mūsu gadījumā), nepieslēdzoties datoram.

Klasē

Tāpat kā ar Scratch, jūs varat atrast, ka jūsu vietējā vidusskola jau ir ieguldījusi Mindstorms izglītībai. Ar milzīgu resursu klāstu un papildu komplektiem tie piedāvā lielisku iespēju klasēm sadarboties projektā. Piemēram, dažos komplektos ietilpst paklāji - piemēram, kosmosa ainava un zaļa pilsēta -, lai studenti varētu kopīgi izveidot kaut ko lielāku nekā atsevišķi roboti.

Arī tur ir dinamiska Mindstorms celtnieku kopiena, kurā Lego ļauj ērti augšupielādēt un kopīgot savus darbus. Ja vēlaties redzēt, kā kāds no komplekta uzbūvēja ģitāru, zemestrīces detektoru vai kauliņu ripināšanas mašīnu, tas ir tikpat vienkārši, kā lejupielādēt viņu projektu.

Zemāk mēs iepazīstinām ar to, kā Mindstorms darbojas ar pieticīgāku projektu, kuram jūs pat varat sekot bez fiziska komplekta.

Pirmais solis: ieslēdz motoru

Lejupielādējiet programmatūru no šejienes .

Noklikšķiniet uz File | Jauns projekts un aizveriet satura redaktoru, lai noņemtu lodziņu. Velciet Medium Motor no zaļā apgabala Actions un noklikšķiniet uz tā blakus atskaņošanas pogai. Nospiediet apļveida bultiņu, lai izvēlētos, cik ilgi tā aktivizēsies pēc sekunžu skaita, grādiem vai pagriezieniem. Noklikšķiniet uz 75, un jūs varat kontrolēt kustību: pozitīvs ir vienāds ar uzbrucējiem; negatīvs ir vienāds ar atpakaļ.

Otrais solis: savilktas dūres

Šajā ceļvedī mēs pieņemsim, ka esat izveidojis aprakstīto satvērēja roku. Ja mēs tūlīt nosūtītu šo programmu uz rokas, tā saspiestu saķeri.

Pievienojiet nogaidīšanas bloku, kā parādīts iepriekš, un mainiet vērtību uz 2, lai tas apstātos divas sekundes. Pēc tam mēs pievienojam vēl vienu vidēja motora bloku, bet mainām vērtību uz -75. Faktiski mūsu programma tagad saspiedīs satvērēju, gaidīs divas sekundes un pēc tam atraisīs.

Trešais solis: iet uz priekšu

Lai padarītu lietas nedaudz interesantākas, pievienojiet cilpas funkciju. Velciet šo blakus atskaņošanas pogai un pēc tam pārvietojiet pārējās komandas tajā.

Pēc noklusējuma cilpa turpināsies neierobežotu reižu skaitu, tāpēc noklikšķiniet uz bezgalības simbola. Nolaižamajā izvēlnē būs redzamas vairākas iespējas. Jūs varētu izvēlēties intensitātes nolasīšanu no krāsu sensora, skārienjutīgā sensora, taimera vai citas. Vienkāršības labad izvēlieties trīs skaitļus.

kā izdzēst attēlu

Ceturtais solis: labs darbs

Lai pabeigtu, mēs pievienosim mazliet audio. Velciet skaņas moduli no zaļās darbības zonas pa labi no cilpas. Pēc noklusējuma tiek parādīta mapes ikona, kas nozīmē, ka, noklikšķinot uz taisnstūra lodziņa augšējā labajā stūrī, tiks parādīti pieejamie skaņas efekti un balsis.

Šeit mēs izvēlamies Labs darbs, lai trīs reizes svinētu roku saspiešanu un atraisīšanu. Bet, lai izveidotu melodiju, jūs varētu atskaņot piezīmi vai signālu - vai to sēriju.