Движение по черной линии
методическая разработка (5 класс) на тему

Занятие по робототехнике:

Аппаратная и программная отладка модели робота

«Движение по линии»

Цели занятия: 

• сформировать умения строить модели по схемам;
• закрепить работу с датчиком освещенности;
• проектирование технического, программного решения идеи  и ее реализации в виде функционирующей модели.

Задачи:

• развитие умения ориентироваться в пространстве;
• развитие мелкой моторики;
• воспитание самостоятельности, аккуратности и внимательности работе.

Форма занятия - групповая (практическая работа).

Оборудование:

• компьютер с установленной средой программирования;
• набор конструктора Lego MINDSTORMS NXT 2.0;
• компьютер учительский;
• проектор.

Ход занятия:

I. Организационный момент

Добрый день, ребята! Добрый день, уважаемые гости!

II. Актуализация знаний

Для начала давайте вспомним:

1. Чем мы занимались на прошлом занятии?
2. Какие задачи стоят перед нами сегодня?
3. Какой датчик мы использовали при моделировании и сборке робота?
4. Каково назначение и функции датчика освещенности?
5. Каковы возможности применения датчика освещенности?
6. Какие действия может выполнить робот NXT с помощью блока «Движение»?
7. Каким образом можно повернуть робота на определенный угол?
8. Какой тип алгоритмов будем использовать для программирования робота?
9. Какую модель робота мы должны получить по окончанию проекта?
10. Особенности нашего робота?
11. Какие блоки мы будем использовать при программировании робота NXT?
12. Какой блок изображен на экране под цифрой 1, 2, 3? (слайд 2)

III. Практическая часть

При программировании модели робота следует учесть следующие моменты (слайд 3):

1. Если оба датчика над белой поверхностью, то это нормальная ситуация, в которой линия находится между датчиками, поэтому робот должен ехать прямо.
2. Если левый датчик еще над светлой поверхностью, а правый датчик уже над темной, значит, робот заехал своей правой частью на линию и ему нужно поворачивать направо, чтобы линия опять оказалась между датчиками.
3. Если левый датчик оказался над темной поверхностью, а правый еще над светлой, то для выравнивания роботу нужно поворачивать налево.
4. Если оба датчика над темной поверхностью, то в общем случае, робот опять продолжает двигаться прямо.

Обучающиеся приступают к работе, под руководством учителя.

1. Данная конструкция определяет, как включить моторы в зависимости от показаний датчиков в определенном месте поля, соответственно через мгновение программа должна проверить, не изменились ли показания, чтобы соответствующим образом подправить поведение моторов, а через мгновение еще раз, еще и т.д. Поэтому она должна быть помещена в цикл, который будет обеспечивать такую повторяющуюся проверку.           (Слайд 4)
2. Выбираем какой датчик будет опрашиваться первым. Это не имеет большого значения, поэтому пусть будет левый. Необходимо определить, над светлой или над темной он поверхностью. Для этого используем блок «Переключатель».  (Слайд 5)

Это действие еще не позволяет сказать в какую сторону роботу надо ехать. Но оно разделит состояния, перечисленные выше, на две группы: (I, II) для верхней ветви и (III, IV) для нижней. В каждой из групп теперь по два состояния, поэтому необходимо выбрать какое-то из них. Если внимательно посмотреть на первые два состояния I и II, то они отличаются положением правого датчика - в одном случае он над светлой поверхностью, в другом - над темной. Именно это и определит выбор, какое действие предпринять.

3. Теперь нужно вставить блоки, определяющие поведение моторов: верхняя ветвь вложенного условия определяет комбинацию "оба датчика на светлом", верхняя - "левый на светлом, правый на темном". (Слайд 6)
4. Получившиеся две ветви наполняются блоками движения. Верхняя ветвь отвечает за состояние "левый на темном, правый на светлом", а нижняя - за "оба датчика на темном". (Слайд 7)

Нижняя ветка основного условия отвечает за другую группу состояний III и IV. Эти два состояния также отличаются друг от друга уровнем освещенности, который улавливает правый датчик. Значит, он будет определять выбор каждого из них.

5. Загружаем написанную программу в микрокомпьютер. (Слайд 8)

IV. Тестирование робота на поле (Слайд 9).

        При сбоях в работе робота проводится разбор и исправление учащимися ошибок программы с помощью файла Proverka.rbt .

V. Подведение итогов занятия. Рефлексия

1. Что в работе вызвало у вас затруднения?
2. Где в дальнейшем могут быть использованы знания, полученные вами сегодня на занятии?

(Слайд 10) Спасибо за продуктивную работу! До свидания, ребята.