Методическая разработка «Датчик касания»

Автор: Винокурова Мария Олеговна

Организация: «Центр творчества» г. Сосенский

Населенный пункт: Калужская область, г. Сосенский

Введение

Данная методическая разработка позволяет сделать легкий старт в освоении робототехники и изучить датчик касания LEGO MINDSTORMS Education EV3, для дальнейшего использования.

Объяснительная записка

Цель: познакомить обучающихся с датчиком касания LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Задачи:

• познакомить обучающихся с датчиком касания EV3;
• сформировать представление о принципе работы датчика касания;
• рассказать о возможности реализации алгоритмов с применением датчика касания в базовой модели робота EV3;
• научить использовать полученные знания в практической работе.

Форма проведения занятия: теоритическая, наглядная, практическая.

Возраст детей, на которых рассчитано занятие: 7-14.

Условия для проведения: занятие проводится в кабинете, где имеются пк или ноутбуки.

Оборудование, оформление, технические средства, варианты текстов, название и авторы музыкальных произведений, используемых в сценарии и т.п.

Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3, действующие модели из конструкторов Lego Mindstorms EV3, среда программирования EV3.

Методические советы:

При работе с конструктором важно следить за деталями, так как некоторые очень мелкие. Нельзя детали брать в рот, раскидывать на рабочем месте.

Методические советы на подготовительный период: обучающий должен знать технику безопасности и правила поведения при работе с конструктором.

Ход проведения занятия

1. Организационная часть:

Приветствие обучающихся. Рассадка, подготовка конструктора и организация рабочего места. Напоминание правил техники безопасности.

2. Объяснение нового материала:

Демонстрация модели робота и знакомство с архитектурой:

У робота имеется «мозг», устройство которое обрабатывает информацию и посылает команды – это сам компьютер EV3 (или микрокомпьютер).

А теперь я предлагаю ответить на вопросы.

• Как Вы думаете, с помощью чего робот получает информацию? (с помощью датчиков)
• Какие части робота приводят его в движение, выполняют различные действия? (моторы)
• Что используется для передачи информации, полученной датчиками к микрокомпьютеру («мозгу») и от микрокомпьютера к моторам? (провода)

Робот получает информацию с помощью различных датчиков, которые фиксируют изменение разных воздействий на робота. Датчик расстояния (ультразвуковой) – изменение расстояния, звуковой датчик (микрофон) – изменение громкости звука, датчик освещенности (цвета) – изменение освещенности (цвета), датчик касания – реагирует на прикосновение.

Чем же мы с вами сегодня займемся и что нового узнаем? Сегодня мы начинаем знакомство с понятием датчик, видами датчиков и узнаем о принципе работы датчика касания и научимся его использовать.

Датчик или сенсор (анг. sensor) – это первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, который преобразует контролируемую величину в удобный для использования сигнал. Удобный для измерения. Передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений. Датчики широко используются для систем автоматизированного управления.

Датчик касания — это аналоговый датчик, который может определять, когда красная кнопка датчика нажата, а когда отпущена. Это означает, что датчик касания можно запрограммировать для действия в зависимости от трех условий: нажатие, отпускание и щелчок (нажатие и отпускание).

Используя вводы датчика касания, робота можно запрограммировать таким образом, чтобы он воспринимал мир, как его может воспринимать слепой человек, когда он протягивает руку и реагирует при соприкосновении с чем-либо (нажатие).

Вы можете построить робота с датчиком касания, который прижат к поверхности под ним. Вы можете запрограммировать робота так, чтобы он реагировал (Стоп!), когда он вот-вот скатится с края стола (когда датчик отпущен).

Боевой робот может быть запрограммирован так, чтобы он продолжал двигаться вперед на своего соперника до тех пор, пока соперник не отступит. Эта пара действий — нажатие и затем отпускание — образуют щелчок.

Для работы нам понадобится желтая палитра программирования Датчик:

Рассмотрим, как с помощью среды программирования EV3 можно запрограммировать робота с датчиком касания. Для этого выберем блок датчика касания и вынесем его в рабочую область.

В правом верхнем углу блока датчика касания вводим порт, к которому подключен датчик. Датчик работает в трех режимах: измерение, сравнение, ожидание.

1. Измерение – состояние

В режиме Измерения выход блока принимает значение Истина (если датчик нажат) и Ложь (если датчик не нажат)

Задание № 1: Необходимо разработать алгоритм, при помощи которого можно включить мигание красной подсветки EV3-блока, если датчик нажат, и непрерывную красную подсветку, если датчик не нажат.

Для выполнения задания нам необходимо перенести в рабочее окно требуемые блоки и связать выход блока датчика касания со входом в блок индикатора состояния модуля:

 

1. Сравнение – состояние

Информация о состоянии кнопок представлена данными типа (0,1 или 2):

Режим сравнение позволяет отследить три состояния датчика: кнопка нажата, не нажата или произошло нажатие-отпускание кнопки.

Задание №2: Установим состояние 1-кнопка нажата.

В приведенном примере происходит передача данных числового типа о состоянии нажатия кнопки и логических данных сравнения с заданным значением.

Что будет происходить:

• не нажата – на блок подсветки приходит по зеленому проводнику значение Ложь-подсветка мигать не будет; по желтому проводнику передается значение 0 (кнопка не нажата). Значение 0 в блоке индикации состояния модуля соответствует зеленой подсветке;
• нажата – на блок индикации приходит по зеленому проводнику значение Истина – подсветка мигать будет; по желтому проводнику передается значение 1, которое соответствует желтой подсветке;
• нажата и отпущена – на блок индикации приходит по зеленому проводнику значение Ложь – подсветка мигать не будет; по желтому проводнику передается значение 2, которое соответствует красной подсветке.

 

3. Ожидание

Задание №3: Моторы В и С крутятся с мощностью 50 единиц до тех пор, пока кнопка датчика не будет нажата и отпущена (щелчок). Далее моторы остановятся.

 

 

4. Изменение в блоке ожидание

Режим Изменение в блоке ожидания предназначен для отслеживания изменения состояния датчика.

Задание №4: движение начинается только после изменения положения датчика касания (если до этого был нажат – то при отпускании, если не был нажат – при нажатии):

 

Вывод

Ребята, вот и подошло к концу наше занятие, надеюсь, вам все понравилось, и вы сможете применять полученные знания на практике.

Список литературы

1. Технология. Робототехника, Копосов Д.Г. Бином. Лаборатория знаний, 2017 г.
2. Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор: пособие для учителя / Д.В. Григорьев, П.В. Степанов. – М.: Просвещение, 2010.

 

 

 

1. file0.docx.. 357,3 КБ

Опубликовано: 30.09.2022