Lição do Teach
Robô Arduino Visual (4/4): desafio de marcas e reação
Os estudantes usam sensores de linha para detectar claro/escuro, escolhem um limiar e programam uma reação curta com evidência do robô real.
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Objetivos de aprendizagem
Usar sensores de linha como evidência de superfície clara/escura.
Projetar um comportamento reativo curto com entrada, decisão e saída.
Avaliar um robô por evidência e explicação, não por uma trajetória perfeita.
Visualização da atividade do estudante
Conteúdo da atividade
Apenas visualização. Em uma sessão de aula, os estudantes podem preencher respostas e entregar o trabalho ao professor.
Escolher um desafio alcançável
8 min
Compare a linha escura e o piso claro com o mesmo sensor.
Os sensores de linha medem luz refletida. Superfícies escuras e claras costumam dar leituras diferentes, mas os intervalos dependem do robô e de sua posição. Meça ambas com o mesmo sensor; não suponha um valor fixo para branco ou preto. O limiar é o número que separa suas leituras observadas.
Escreva o desafio escolhido em forma de regra: "Se o sensor detectar..., então o robô...; senão, o robô...".
Calibrar claro e escuro
18 min
Posicionamento remoto: mova o robô; você não pode mover um objeto físico na sala. Ao enviar o programa, selecione Only robots on 8-shaped circuits (circuitos em forma de oito). O piso branco, a linha preta e a parede são referências fixas. Localize a frente do robô na câmera e confira o espaço livre. Acrescente o esquema de posicionamento abaixo. Cada novo pressionamento de B produz um único avanço de 100 ms; solte antes de pressionar novamente. A e C podem usar o mesmo padrão para virar (−125,125 ou 125,−125). Leia somente com os dois motores parados. Não avance contra uma parede para forçar uma leitura alta; mantenha uma distância visível e informe posições que não puder medir com segurança.
[Button B as stepButton] (Buttons)
[Setup Serial speed 9600]
Arduino run first:
[Change two motors speed] Left: 0 Right: 0
Arduino loop forever:
if [stepButton single press]:
[Change two motors speed] Left: 125 Right: 125
[wait] 100 milliseconds
[Change two motors speed] Left: 0 Right: 0
... leia os sensores e mostre o valor aqui ...
[wait] 50 millisecondsUse single press, não is pressed: ele dispara uma vez por novo pressionamento, mesmo mantendo o botão. Deixe o bloco separado Button B as stepButton na área de trabalho e selecione stepButton na condição. A parada fica dentro da condição, após o pulso. Teste uma vez em espaço livre e observe por três segundos: deve ficar parado até um novo pressionamento. Se não se mover, confira envio, botão e espaço antes de alterar o pulso.
Após a condição de posicionamento, use
Read line sensors, imprima center e espere 300 ms. No circuito em oito, use giros ou avanços breves até colocar o mesmo sensor central sobre o piso branco; pare e registre. Posicione-o sobre a linha preta e registre novamente. Confira as superfícies pela câmera. Sem saída serial, construa primeiro a condição LED abaixo com limiar inicial 500, ajuste-o e reteste as duas posições até distingui-las; registre limiar e estado LED, sem inventar leituras. Se não conseguir distinguir, indique baixa confiança e limiar inconclusivo.```text
[Read line sensors]
if [center line-sensor value >= o número escolhido]: [Set red led to HIGH] [Set blue led to LOW]
else: [Set red led to LOW] [Set blue led to HIGH]
[Change two motors speed] Left: 0 Right: 0
```
| Sensor | Superfície | Valor observado (número ou claro/escuro) | Limiar proposto | Confiança |
|---|---|---|---|---|
Indique o limiar testado e compare duas observações (leituras seriais ou estados LED com esse limiar). Se não separarem claro e escuro, informe calibração inconclusiva e um teste específico para repetir.
Repita e melhore a regra
22 min
Confira agora se a regra calibrada se repete. Volte ao piso claro e depois à linha escura, parando antes de cada leitura. Preveja o estado do LED antes de pressionar um botão de posicionamento e compare com o resultado. Se houver inconsistência, mude somente o limiar, envie novamente e repita as duas posições. Mantenha a parada dos motores. Registre antes e depois; uma calibração inconclusiva bem explicada é evidência válida.
Descreva um teste que saiu bem e um que deveria melhorar. Se você só conseguiu fazer um teste, indique qual segundo teste faria.
Explique por que seu desafio não depende de seguir uma linha perfeita. Que decisão concreta o robô toma com a informação do sensor?
Entrega final
12 min
Desafio final do robô
Entregue:
- Nome do desafio.
- Blocos principais usados.
- Limiar e evidência de calibração.
- Captura ou descrição do programa.
- Resultado observado no teste com o robô.
- Uma melhoria concreta.
O que você aprendeu ao programar um robô real que não aprenderia com uma simulação ou apenas com uma placa Arduino?
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