Tehetséggondozó szakkör robotokkal

1.

Ismerkedés a robot hardverrel és szoftverrel, előre megépített robot kipróbálása, programjuk tanulmányozása és módosítása.
Robot, vezérlés, szabályozás, automatika fogalmának megismerése, alkatrészek.

Mobil, vonalkövető, távirányítós, zenélő, világító.
Program módosítása: mozgás irányát, sebességét.

2-3.

Ledek programozása, egyszerű program írása. Nyomógombok használata.
Forever, if szerepe. Elágazások. Összetett feltételek - feltételek összekapcsolása and-del vagy or-ral.
Két microbit közötti rádiós kapcsolat, adatátvitel. Csoportmunka módszereinek használata. Feladatmegoldás irányított tanulással. Algoritmikus gondolkodás fejlesztése. Tervezés-megvalósítás-tesztelés- hibakeresés-javítás folyamatának tapasztalati megismerése.

Közlekedési lámpa, gyalogos átkelő lámpa programozása 2 microbit használatával. Egyiken áthaladási szándék jelzése, másikon ennek megfelelő fényjelzés.

4-5.

DC-motor megismerése, beépítése, programozása, Repeat szerepe.
Kísérletezéssel, felfedező tanulással megismerik a motor paraméterezését.

Saját robotprogram megírása: az előző alkalommal megismert funkciók alkalmazása, gyakorlása.
Ledek programozása a mozgás irányának megfelelően.
Különbség tanulmányozása a helyben fordulás (a 2 motor azonos sebességgel de különböző irányba forog) és az íven fordulás (a 2 motor egy irányba de különböző sebességgel forog) között.
Rendőr/mentő/tűzoltó autó építése (villogás)

Különböző geometriai alakzatok bejárása a robottal (négyzetkör, stb) - alakzatok jellemzőinek ismétlése. Ez egyúttal a ciklikusság keresése - repeat használata.

6-7.

IR érzékelő megismerése (távolság), beépítése, programozása. Önálló ismeretszezési technikák fejlesztése. Távolságmérés módszerei. Problémamegoldás fejlsztése. Összetett algotitmus felépítése.
Elágazásokról és ciklusokról tanultak elmélyítése. Kísérletezés útján mechanikai ismeretek gazdagítása: kanyarodás a 2 motor sebességének különbsége alapján.

Előzőekben épített autó nyomógombbal történő vezérlése, majd IR érzékelővel való felszerelése és akadályok kikerülésére program írása.
"Gyáva robot" - ha elétesszük a kezünket, elmenekül. Vonalnál megálló robotok építése, programozása Körben maradó robot,
Asztalon maradó robot
Labirintusból kiszabaduló verseny
Ringlispíl biztonsági rendszer - ha "belép valaki", megáll

8.

Robot verseny. Előre adott pályán végighaladó robot programozása (nem nyomkövetés). A diákok versenghetnek, hogy kinek sikerül pontosabban követni a vonalat, vagy gyorsabban célba érni. Interperszonális készségek fejlesztés. Csoportmunka módszereinek használata. Feladatmegoldás irányított tanulással. Algoritmikus gondolkodás fejlesztése. Tervezés-mgvalósítás-tesztelés- hibakeresés-javítás folyamatának tapasztalati megismerése. Téri orientáció fejlesztése.

Előre megépített pályán végighaladó robotok versenye. A pályán lehetnek, fordulók, kanyarok. Elő lehet írni világítási feladatokat.

9.

IR érzékelő használata nyomkövetésre (fekete- fehér). Önálló ismeretszezési technikák fejlesztése. Távolságmérés módszerei. Problémamegoldás fejlsztése. Összetett algotitmus felépítése.

A korábban megépített autó programozása ismeretlen pályán történő végig haladásra.

10.

Szervo motorok (mechanika, elektronika) működésének megismerése, kalibrálása, programozása
Kalibrálás fogalmának megismerése. Programozási szerkezetek ismétlése. Korábban tanultak alkalmazása új feladatra - rugalmas gondolkodás fejlesztése.

Kapu építése, programozása. Az előző alkalommal épített robotautók érkezésekor kapu nyitása először gombnyomásra, majd autó érkezésének érzékelésekor.

11.

Ultrasonic szenzor megismerése (távolság), beépítése, programozása. Önálló ismeretszezési technikák fejlesztése. Távolságmérés módszerei. Problémamegoldás fejlsztése. Összetett algotitmus felépítése.

Korábban megépített kapu vagy autó ultrasonic szenzorral történő felszerelése, programozása akadály kikerülésre, nyomkövetésre, kapu felnyitásra, stb.

12.

Fényérzékelő működésének megismerése, programozása. Előző alkalommal megépített robot ezen szenzorokkal való fejlesztése. Fizikai háttér áttekintése. Elágazás programozása.
Összetett feladat önálló megvalósítása. Wait until és Forever if szerepe Algoritmikus gondolkodás fejlesztése. Ismeretek elmélyítése.

Utcai világítás szimulálása (sötétedéskor felgyullad, pirkadatkor kialszik)
Ha alagútba fut a robotautó, akkor világít

Fényérzékelővel vezérelt kocsi építése, programozása. (ha letakarom a fényérzékelót elindul, különben áll)

13.3-

Adott akadálypályán ismeretlen útvonalon (nyomkövetés) időre végig haladó robotautó építése, szükséges szenzorokkal történő felszerelése, programozása. Interperszonális készségek fejlesztés. Csoportmunka módszereinek használata. Feladatmegoldás irányított tanulással. Algoritmikus gondolkodás fejlesztése. Tervezés-megvalósítás-tesztelés- hibakeresés-javítás folyamatának tapasztalati megismerése. Téri orientáció fejlesztése.

Kacskaringós pályán kell a robotnak végig haladnia. Ha akadály van előtte megáll, majd elindul, amikor már nincs akadály az útjában. Az alagútba érve a sötétben az autó megáll, ha kigyúl a fény elindul és követi az utat. 

714-18.

Projektfeladat: előző órai akadálypálya mintájára a csoport közösen hoz létre egy akadálypályát és a pályán végig haladó robotautót.
Összetett feladat önálló megvalósítása. Korábban tanultak alkalmazása új feladatra - rugalmas gondolkodás fejlesztése. Interperszonális készségek fejlesztése. Csoportmunka módszereinek használata. Feladatmegoldás irányított tanulással. Algoritmikus gondolkodás fejlesztése. Tervezés-megvalósítás-tesztelés- hibakeresés-javítás.

 Kapu: Legyen a pályán egy kapu nyitott állapotban, ami, ha érzékeli, hogy autó közeledik csukódjon le, maradjon így 5 másodpercig, majd engedje át az autót, és maradjon nyitva. Vasúti fénysorompó: Legyen a pályán egy vasúti fénysorompó (nézz utána a fényjelzéseinek!), ami nem csak azt jelzi fényjelzéssel, hogy érkezik-e vonat, hanem azt is jelzi valamilyen módon a pályán haladó autónak, ha már közel jár, hogy áthaladhat vagy még várakoznia kell. Alagút: Legyen a pályán egy alagút világítással, amiben világít a lámpa, de ha autó érkezik az alagútba, akkor elalszik, és 5 mp múlva kapcsol be újra. Teherszállító autó: Legyen a pályán egy várakozó autó rakománnyal megrakodva, ami csak akkor folytatja az útját, ha érzékeli, hogy mögötte autó közeledik. Amikor megérkezik a végállomásra folytassa az útját még 3 mp-ig és csak ezt követően rakodja le a szállítmányát. Autó(k): Haladjon végig az autó az akadálypályán. Ha előtte akadály van, álljon meg, és csak akkor folytassa az útját, ha már nincs akadály. Sötétben álljon meg, csak világosban haladjon tovább. A vasúti átjárón csak akkor haladhat át, ha a fénysorompó nem jelez érkező vonatot.