Компьютер қалай жұмыс істейді? Информатика, 4 сынып, дидактикалық материал.

Дереккөз №1.

Тапсырма 1. Роботты құрастыру. Топтық жұмыс

Кегль-ринг үшін роботты құрастыруды аяқтау.

• Екі үлкен мотор роботты бұруға үйрету үшін.
• Моторлардың күш-жігері берілетін екі жетекші доңғалақтар.
• Біздің роботымызға тұрақтылық беретін бір еркін айналмалы дөңгелегі немесе шар тірегі.
• Бір EV3 басты блогы, ол біздің бағдарламаны сақтайды және орындайды.
• Конструкцияның аяқталған түрін беруге арналған бөлшектер.
• Кегль-рингке арналған роботтың құрылымын құрастыру барысында моторлар мен датчиктерді EV3 модуліне қосыңыз: сол мотор - "B" портына, оң мотор - "C" портына, ультрадыбыстық немесе инфрақызыл датчик - "2" портына, түс датчигі - "3"портына.

https://robot-help.ru/lessons/lesson-1.html

Дереккөз №2.

Тапсырма 2.Алгоритмді құру. Жеке жұмыс

Кегль-ринг бойынша жарыстар үшін роботтың өткен сабақта білгендерін еске түсіріңіз. Бір кегльді табу алгоритмін қалпына келтіріңіз.

https://learningapps.org/display?v=p142om0pa19

Капитандарға арналған жеке тапсырма. Төменде ұсынылған кез келген бейнені қараңыз. Бұл сізге кегль-ринг бойынша жарыстардың ережелерін нақты еске түсіруге көмектеседі, бұл келесі тапсырманы орындауда пайдалы болады.

Бейнелерге сілтеме:

https://www.youtube.com/watch?v=-eFKn_YHh7Qhttps://www.youtube.com/watch?v=hnpxFeApOYU

Дереккөз №3. 2-тапсырмадағы дереккөзге баламалы нұсқа

Дереккөз №4.

Физминутка. Кегльринг бойынша жарысты модельдеу.

Капитан оқушылардың кім Робот болатынын, кім кегль болатынын анықтайды. Кегль-ринг үшін шеңберді бейнелейді. Капитандар өз командаларында роботты басқарады.

Дереккөз №5.

Тапсырма 3. Роботты бағдарламалау. Топтық жұмыс

Роботты бағдарламалау жөніндегі нұсқаулықпен танысыңыз.

Бағдарламалаудың негізгі қадамдарын атаңыз:

• Роботты кегльді тауып, қарама-қарсы тоқтауға үйретеміз.
• Ультрадыбыстық датчигін пайдалана отырып, роботтың кегльді табуын бағдарламалаймыз.
• Алға қарай жүру қозғалысы мен қара сызықтың қиылысында тоқтауды бағдарламалаймыз.
• Робот құрылымын пысықтау-жалғағыш бекіту.
• Роботты шеңбер ортасына қайтаруын бағдарламалаймыз.
• Барлық кегльдерді итеруге арналған циклді бағдарламалаймыз.

1-3 қадамдарын орындаңыз. Олар кегльді анықтауға және оны ринг шегінен шығаруға мүмкіндік береді.

• Роботты кегльді тауып, қарама-қарсы тоқтауға үйретеміз.

Алдымен, біздің роботымызға қарсы кегльді табу үшін шекті мәнді таңдау қажет. Бұл үшін:

• бағдарламалау ортасын жүктеп алыңыз,
• "lessons-1" жаңа жобасын құрайық;
•  жобадағы жаңа бағдарламаны "lesson-11" деп атайық.
• роботты бағдарламалау ортасына қосыңыз
• кегльді роботқа қарама-қарсы қойып, оны алаң ортасына дәл орнатамыз.
• Бағдарламалау ортасының оң жақ төменгі бұрышындағы «аппараттық құралдар бетінде» «портты ұсыну» бөлімшесін таңдаймыз (сурет. 1, №1) және көрсеткіштерді бейнелеудің тиісті режимін орната отырып, кеглге дейінгі қашықтықты анықтайтын датчиктің көрсетуін алып тастаймыз. Ультрадыбыстық датчик "сантиметрдегі қашықтық" режимінде - 25,9 (сурет. 1, №2).

Сурет 1.

• Ультрадыбыстық датчигін пайдалана отырып, роботтың кегльді табуын бағдарламалаймыз.
• Роботты өз осінің айналасында айналдыру үшін "жасыл палитраның «моторларын Тәуелсіз басқару бағдарламалық блогын» қолданамыз, блоктың жұмыс режимін " қосу "орнатамыз, «B» порты үшін қуат мәнін 30-ға тең орнатамыз, «C» порты үшін қуат мәнін -30-ға тең орнатамыз (сурет. 2, №1),
• Кегльді іздеу үшін «Қызғылт сары палитралы» «Күту» бағдарламалық блогын "Ультрадыбыстық датчик – Салыстыру - Қашықтық сантиметрмен» режимінде пайдаланамыз. Кепілді болу үшін датчиктің іске қосылуының шекті мәнін 35-ке дейін ұлғайтамыз (сурет. 2 , №2)
• Робот кегльге қарама-қарсы тұрған соң, «тәуелсіз моторларды басқару», «жасыл палитраны» бағдарламалық блогын пайдалана отырып, моторларды өшіреді (сурет. 2 №3) Сурет 2.
• Бағдарламаны роботқа жүктейміз және оны орындау үшін іске қосамыз. Робот банкіге қарама-қарсы тоқтамауы да мүмкін. Бұл датчик затты тек өзіне қарама-қарсы ғана емес, сонымен қатар датчиктің көзқарасынан ауытқуы да мүмкін. Бұл жағдайда робот кегльге қарсы тоқтағанша "моторларды Тәуелсіз басқару" қосымша блогын пайдалана отырып, робот тоқтағаннан кейін оны қажетті бұрышқа бұруға немесе қуат параметрін таңдай отырып, айналу жылдамдығын біртіндеп арттыруға болады (сурет. 2, №1). білім беру нұсқасынан жиналған жиынтықтан роботтың қуатын 50 бірлікке дейін және үй нұсқасынан жиналған жиынтықтан робот үшін 40 бірлікке дейін арттыру қажет болуы мүмкін.
• Қара сызықтың қиылысында алға жылжуды және тоқтауды бағдарламалаймыз.

• Роботты жарық сенсоры өрістің қара шегінің үстінде дәл болатындай етіп орнатамыз және оның мәнін жоғарыда қарастырылған кез келген ыңғайлы тәсілмен "шағылысқан жарықтың жарықтығы" режимінде өлшейміз. Мысалы, 7 болды. Бастапқы мән ретінде 10 санын қабылдаймыз.
• Кегльді анықтау бағдарламасына келесі бағдарламалық блоктарды қосамыз:
• робот тура қозғалу үшін "жасыл палитраның" «рульдік басқару» бағдарламалық блогын қолданамыз. Блоктың жұмыс режимі "қосу", "рульдік басқару" = 0, "қуат" = 50 параметрін орнатамыз. (сурет 3 №1)
• қара шекараның түс датчигімен іздеу үшін "түс датчигі - салыстыру - шағылысқан сигналдың жарықтығы" режимінде "қызғылт сары палитраны" күту "бағдарламалық блогын қолданамыз," салыстыру түрі "параметрі = 4, "шекті мән" параметрі = 10. (сурет 3. №2)
• "Жасыл палитраның" "рульдік басқару" бағдарламалық блогын пайдалана отырып, робот қара сызықты кесіп өткеннен кейін моторларды өшіреді (сурет 3 №3).

Сурет 3

Сонымен, робот кегльді анықтайды және онымен бірге ринг шегінен тыс қозғалады!

Бірақ кегльді ұстап алуды қалай жасауға болады? Және қалған кегльдермен не болады?

Егер сіз 1-3 қадамдарды басқаларға қарағанда ертерек орындасаңыз, онда 4-6 қадамдарды орындауға кірісіңіз.

Бұл қадамдар міндетті толығымен шешуге мүмкіндік береді.

• Робот құрылымын пысықтау-жалғағыш бекіту

Біздің робот кегльді табысты табады және итереді, бірақ ағымдағы конструкция роботты алаңнан тыс тасымалдау кезінде оны бекітуге мүмкіндік бермейді.

Алдыңғы бамперде роботтың сол және оң жағында төменде суреттерде көрсетілгендей бөлшектерді бекітіңіз:

Lego mindstorms EV3 Home Lego mindstorms EV3 Education

Енді біздің робот өз жұмысын жақсы орындайды! Оны шеңбер орталығына оралуға үйрету ғана қалды.

• Роботты шеңбер ортасына қайтаруды бағдарламалаймыз

"Аппараттық құралдар беті" датчиктердің ағымдағы көрсеткіштерін ғана емес, сонымен қатар мотордың айналу датчигінің жинақталған көрсеткіштерін де байқауға мүмкіндік береді (сурет 4 №1). Мотор белгісін басу арқылы, біз мотордың "айналымдарда" немесе "градустарда" айналуы туралы ақпаратты ораната аламыз (сурет 4 №2).

Сурет 4.

" Сары палитраның ", " Мотордың айналуы " бағдарламалық блогы бұл мәнді бағдарламада алуға және өңдеуге мүмкіндік береді. "Моторды айналдыру" бағдарламалық блогының "ысыру" режимі датчиктің нөлдік мәнін белгілейді және айналымдарды санау басынан басталады. (сурет 5)

Сурет 5.

Осы мүмкіндіктерді пайдалана отырып: егер біз моторлар датчиктерінің бірінің көрсеткішін 0-ге түсіретін болсақ (бұл жағдайда "B" және "C" моторларының кез келгеннің мәнін нөлге айналдыруға болады, робот тура жүреді, демек екі доңғалақ бірдей мәнде болады), онда қара сызықтың үстінде робот тоқтағаннан кейін датчиктің мәнін "градустарда" немесе "айналымдарда" алуға болады және оны "рульдік басқару" блогының тиісті параметріне кіре отырып, роботты дәл осындай қашықтықты өтуге мәжбүрлеуге болады. Ал робот артқа қарай жылжу үшін "қуат" параметрінің мәнін теріс мәнге өзгерту қажет.

• Алға жылжуды бастамас бұрын "B" портына қосылған мотордың айналу датчигінің көрсеткіштеріне 0-ді орнату. (сурет 6. №1).
• Алаңның қара шекарасында тоқтағаннан кейін "B" моторымен өткен қашықтықты градуста санаймыз (сурет 6 №1).
• Алынған мәнді "рульдік басқару" бағдарламалық блогының "Градус" параметріне, ал "қуат" параметрінің мәні = -50 (сурет 6 №1).

Сурет 6

Алынған бағдарламаны роботқа жүктейміз және робот кегльді тауып, оны алаңнан тыс тартып, алаң орталығына қайтып оралғанына көз жеткіземіз.

• Барлық кегльдерді итеруге арналған циклді бағдарламалаймыз

• Роботты кегльдердің қажетті санын итеруге мәжбүр ету үшін барлық бағдарламалық блоктарды "цикл" ""қызғылт сары палитра" бағдарламалық блогының ішіне орналастырамыз.
• "Цикл" бағдарламалық блогының режимін "санау" мәніне орнатамыз, "санау" параметрін кеглдер санына тең орнатамыз
• "Цикл" бағдарламалық блогының режимін "санау" мәніне орнатамыз, "санау" параметрін кегльдер санына тең орнатамыз.

Экранда көрсету ыңғайлылығы үшін бағдарлама екі жолға ресімделген - сіз оны бір жолға қоса аласыз. 

Сурет 7

Сурет 8

Бағдарлама дайын!

Дереккөз №6.

Бағалау парағы

Әрбір дескриптор үшін топ бір баллдан алады. Ең жоғары балл саны 15-ке тең.