Δοκιμές απόδοσης ρομπότ

Δραστηριότητα κατασκευής και προγραμματισμού με το εκπαιδευτικό πακέτο Lego Mindstorms NXT, η οποία υλοποιήθηκε στο Πειραματικό Δημοτικό Σχολείο Φλώρινας (ΣΤ τάξη) το σχολικό έτος 2017-2018.

Οι μαθητές και οι μαθήτριες της τάξης, χωρίζονται σε ομάδες των 5-6 ατόμων και αρχικά κατασκευάζουν το ρομπότ το οποίο βασίζεται στο σχέδιο Castor bot από τον δικτυακό τόπο NXT Programs. Για να μπορούν να δουλέψουν καλύτερα οι ομάδες, το σχέδιο έχει χωριστεί σε 2 μέρη και έτσι σε κάθε τμήμα του εργάζονται 2-3 παιδιά. Μπορείτε να κατεβάσετε τα τροποποιημένα σχέδια εδώ: Σχέδια Castor bot τροποποιημένα

Αφού ολοκληρωθεί η κατασκευή σε κάθε ομάδα μοιράζουμε το Φύλλο εργασίας – Δοκιμή απόδοσης στο οποίο τα παιδιά συμπληρώνουν στοιχεία και μετρήσεις για την απόδοση της κατασκευής τους. Το φύλλο εργασίας μένει στον φάκελο της ομάδας ως βασικό σημείο αναφοράς, καθώς περιέχει πλέον πληροφορίες για το πόσα εκατοστά προχωράει το ρομπότ σε μια περιστροφή, πόσες μοίρες χρειάζεται να στρίψουν οι κινητήρες για να στρίψει το ρομπότ σε ορθή γωνία κ.ο.κ.

Τέλος στις ομάδες αναθέτουμε άλλη μια εργασία στην οποία θα πρέπει να προγραμματίσουν το ρομπότ χωρίς την χρήση αισθητήρων, έτσι ώστε να μετακινηθεί σε μια συγκεκριμένη πίστα και να παρκάρει. Μπορείτε να κατεβάσετε την δραστηριότητα από εδώ: Δραστηριότητα στην τάξη – Παρκάρισμα

Συναγερμός με τον αισθητήρα απόστασης

Ένα εκπαιδευτικό σενάριο για τον τρόπο λειτουργίας του αισθητήρα απόστασης, το οποίο υλοποιήθηκε από τους μαθητές και τις μαθήτριες της Ε’ τάξης του Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας κατά το σχολικό έτος 2017-2018, ως εισαγωγική δραστηριότητα. Τα παιδιά εργάζονται σε ομάδες των 5-6 ατόμων, συναρμολογούν την κατασκευή τους και την προγραμματίζουν ώστε να ειδοποιεί με ήχους όταν κάποιος περνάει από την πόρτα.

Ενεργειακό πάρκο με Lego NXT

Το ενεργειακό πάρκο περιλαμβάνει δυο ανεμογεννήτριες και έναν ηλιακό συλλέκτη. Η πρώτη ανεμογεννήτρια περιλαμβάνει έναν κινητήρα που απλά περιστρέφει τα πτερύγια προσομοιώνοντας την κίνηση τους από τον αέρα.

Η δεύτερη ανεμογεννήτρια είναι “πιο έξυπνη” και αναζητεί την κατάλληλη ένταση του αέρα. Περιλαμβάνει έναν αισθητήρα ήχου ο (οποίος παίζει τον ρόλο του αισθητήρα του ανέμου) καθώς και δυο αισθητήρες αφής. Επίσης περιλαμβάνει και έναν δεύτερο κινητήρα στην βάση της για την περιστροφή του κορμού της δεξιά – αριστερά. Όσο δεν υπάρχει κατάλληλος αέρας η γεννήτρια περιστρέφεται δεξιά – αριστερά, με την βοήθεια και των δυο αισθητήρων αφής που λειτουργούν ως όρια. Όταν βρει κατάλληλο αέρα η περιστροφή του κορμού σταματάει και ενεργοποιούνται τα πτερύγια της.

Ο ηλιακός συλλέκτης λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο. Μπορεί να περιστρέφεται προς τα δεξιά – αριστερά χρησιμοποιώντας την ίδια βάση με την ανεμογεννήτρια, ενώ επίσης μπορεί να αλλάζει την κλίση του πάνελ με έναν δεύτερο κινητήρα και με την βοήθεια δυο αισθητήρων αφής που λειτουργούν πάλι ως όρια. Ο αισθητήρας φωτός είναι υπεύθυνος για την επιλογή της κατάλληλης θέσης του ηλιακού συλλέκτη.

  • Το σχέδιο για την περιστρεφόμενη βάση του ηλιακού συλλέκτη και της “έξυπνης ανεμογεννήτριας” την πήραμε από το ρομποτικό βραχίονα στον δικτυακό τόπο ΝΧΤ Programs.
  • Το αρχικό σχέδιο για τον πύργο της ανεμογεννήτριας μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: wind turbine tower
  • Το πρόγραμμα για την “έξυπνη ανεμογεννήτρια” μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: wind-turbine-STUDENTS
  • Το πρόγραμμα για τον ηλιακό συλλέκτη μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ: solar-students

Οι κατασκευές έγιναν από τους μαθητές του Ομίλου Ρομποτικής κατά το σχολικό έτος 2016-2017 και παρουσιάστηκαν στις εκδηλώσεις για την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος που έγιναν στο νέο πάρκο της Φλώρινας.

Hand robot – Moving objects

Activity from the meetings of the Robotics Club, 2016-2017. 

Our robot moves on a white table following a black line with 3 pit stops (small black lines vertical to the main line). At the first stop there is a brick which must be moved to the second stop and our robot has to return to the start (third stop).

You can download the designs (Design with two light sensors) and (hand).

You can download the program from here: hand1

The following scratch simulations shows the basic concept of our robot.

Following a black line

Two different ways to program a robot to follow a black line were explored during the sessions of the Robotics club of our school in the 2016-2017 season.

The first design is with only one light sensor. Yoy can download the LDD file from here : Design with one light sensor.

The robot moves on the edge of the black line executing the following algorithm:

  1. If the light sensor “sees” bright white then it means that the robot is to the right of the black line so it has to turn to the left and forward.
  2. If the light sensor “sees” black then it means that the robot is on the black line so it has to turn to the right and forward.

You can download this simple program from here: (LineFollow1).

You can also see a simulation of this behaviour in scratch:

Another way to implement the line follower is with two light sensors, or in our case with one light sensor and a color sensor used as light sensor. We place the two sensors on the robot in a way that the width of the black line can fit between them (Design with two light sensors).

Using this design the algorithm is as follows:

  1. If both sensors “see” white, that means that the black line is between them so the robot goes forward.
  2. If the right sensor “sees” black and the left “sees” white then the robot turns to the right.
  3. If the left sensor “sees” black and the right “sees” white then the robot turns to left.

You can download the program from here LineFollow2Sensors and you can see a scratch simulation below.