Pelajaran Teach
Robot Arduino Visual (4/4): cabaran robot peka penanda
Murid menggabungkan pergerakan, penderia, penanda dan peraturan tindak balas dalam cabaran robot pengaturcaraan visual dengan bukti ujian.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda
Hasil pembelajaran
Menggunakan penderia garisan sebagai bukti pantulan permukaan cerah atau gelap.
Mereka bentuk tingkah laku tindak balas ringkas dengan input, keputusan dan output.
Menilai robot berdasarkan bukti dan penjelasan, bukan penjejakan yang sempurna.
Pratonton aktiviti pelajar
Kandungan aktiviti
Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.
Pilih cabaran yang boleh dicapai
8 min
*Tanda hitam boleh menjadi bukti penderia untuk membuat keputusan. Cabarannya bukan menjejak garisan dengan tepat, tetapi mengukur permukaan cerah dan gelap lalu memprogram tindak balas yang boleh dipercayai.*
Trek robot dengan penanda hitam
Penderia garisan robot menghadap permukaan dan menghasilkan bacaan
pantulan, iaitu nombor anggaran daripada 0 hingga 2000. Permukaan cerah
menghasilkan nilai rendah, hampir 0, manakala permukaan gelap menghasilkan
nilai tinggi, hampir 2000. Nilai ambang ialah nombor pemisah yang anda
gunakan untuk menentukan "cerah" atau "gelap". Cabarannya bukan untuk menjejak
garisan dengan sempurna, tetapi untuk mengukur cerah atau gelap dan memprogram
tindak balas.
Pilih satu cabaran. Semuanya sah jika menggunakan penderia, keputusan dan output
yang dapat diperhatikan.
- Pengesan penanda: apabila tanda gelap dikesan, berhenti dan hidupkan LED merah.
- Rondaan dengan amaran: bergerak perlahan dan beri amaran apabila penanda gelap dikesan.
- Robot berhati-hati: berhenti jika terdapat halangan atau penanda.
- Lampu isyarat permukaan: biru pada permukaan cerah dan merah pada permukaan gelap, tanpa bergerak.
Anda tidak diminta menjejak keseluruhan garisan. Anda diminta menerangkan perkara
yang dikesan oleh robot dan cara robot bertindak balas.
Tulis cabaran pilihan anda sebagai peraturan: "Jika penderia mengesan..., maka
robot...; jika tidak, robot...".
Tentukur permukaan cerah dan gelap
18 min
Untuk melihat bacaan, anda akan menggunakan bersiri, iaitu saluran teks
daripada robot ke skrin. Jika makmal tidak menunjukkan output bersiri, tentukur
dengan LED: hidupkan LED merah apabila bacaan melebihi nilai ambang dan periksa
sama ada LED dapat membezakan permukaan cerah dengan gelap. Laraskan nilai
ambang sehingga perbezaannya jelas.
Buka makmal visual robot.
Sediakan komunikasi bersiri.
Dalam gelung utama, gunakan
Read line sensors(baca penderia garisan).Baca satu penderia seperti
center,center-leftataucenter-right.Cetak nilainya ke saluran bersiri.
Perhatikan satu bacaan pada permukaan cerah dan satu pada kawasan gelap atau penanda yang kelihatan.
Pilih nilai ambang di antara dua bacaan tersebut.
Rujukan blok penentukuran dalam bentuk imej dan teks:
Blok untuk menentukur penderia garisan
Sebelum menggunakan mesej:
[Setup] Serial speed 9600
Dalam gelung utama:
[Read line sensors]
[print]
nilai penderia garisan tengah
atau
nilai penderia garisan tengah-kiri
atau
nilai penderia garisan tengah-kanan
[wait] 300 milisaatBlok membaca mesti berada sebelum nilai penderia individu. Ukur permukaan cerah
dan gelap dahulu, kemudian pilih nilai ambang.
Isi jadual semasa menentukur permukaan cerah dan gelap. Gunakan sekurang-
kurangnya dua baris: satu untuk permukaan cerah dan satu untuk permukaan gelap
atau penanda. Jika anda menguji satu lagi kedudukan penanda, tambah satu baris.
Biarkan baris kosong yang lain. Dalam setiap baris, rekod kedudukan penderia,
permukaan, nilai yang diperhatikan, nilai ambang yang dicadangkan dan tahap
keyakinan anda.
| Penderia | Permukaan | Nilai yang diperhatikan (nombor atau cerah/gelap) | Nilai ambang yang dicadangkan | Keyakinan |
|---|---|---|---|---|
Apakah nilai ambang yang akan anda gunakan untuk memisahkan permukaan cerah dan
gelap? Berikan alasan menggunakan dua bacaan daripada jadual anda.
Bina tingkah laku
22 min
Bina versi minimum cabaran anda:
1. Baca penderia.
2. Bandingkan bacaan dengan nilai ambang.
3. Aktifkan output yang dapat dilihat: LED, mesej bersiri dan motor jika sesuai.
4. Gunakan kelajuan rendah yang praktikal seperti 125 atau 150, kekalkan pergerakan singkat dan akhiri dengan hentian jika robot bergerak.
Contoh pengesan penanda:
- Jika penderia tengah > nilai ambang: motor 0,0, LED merah, mesej penanda.
- Jika tidak: LED biru dan, sebagai pilihan, satu pergerakan singkat ke hadapan pada 125 atau 150.
Rujukan blok pengesan penanda dalam bentuk imej dan teks:
Blok pengesan penanda
Dalam gelung utama:
[Read line sensors]
jika [nilai penderia garisan tengah > nilai ambang]:
[Change two motors speed]
Kiri: 0
Kanan: 0
[Set] red [led to] HIGH
[Set] blue [led to] LOW
[print] "penanda"
jika tidak:
[Set] blue [led to] HIGH
[Set] red [led to] LOW
pilihan:
[Change two motors speed]
Kiri: 125
Kanan: 125
[wait] 300 milisaat
[Change two motors speed]
Kiri: 0
Kanan: 0Struktur ini mengesan penanda atau permukaan; struktur ini tidak cuba menjejak
seluruh garisan.
Huraikan satu ujian yang berjalan dengan baik dan satu ujian yang perlu
ditambah baik. Jika anda hanya menjalankan satu ujian, nyatakan ujian kedua yang
akan anda jalankan.
Jelaskan mengapa cabaran anda tidak bergantung pada penjejakan garisan yang
sempurna. Apakah keputusan khusus yang dibuat oleh robot berdasarkan maklumat
penderia?
Hantaran akhir
12 min
Cabaran robot akhir
Hantar:
1. Nama cabaran.
2. Blok utama yang digunakan.
3. Nilai ambang dan bukti penentukuran.
4. Tangkap layar atau huraian program.
5. Hasil yang diperhatikan daripada ujian robot.
6. Satu penambahbaikan khusus.
Apakah perkara yang anda pelajari daripada memprogram robot sebenar yang tidak
akan dipelajari melalui simulasi atau papan Arduino sahaja?