IT 4.0

Robotika szakkör a Nagy László Középiskolában

A Karcagi SzC Nagy László Gimnáziuma, Szakgimnáziuma, Szakközépiskolája és Kollégiuma a 2019/20-as tanévtől kezdődően új szabadidős tevékenységet kínál diákjai számára. Az iskola pályázati úton hat Lego Mindstorms EV3 alap (45544) oktatócsomaggal, és két kiegészítő (45560) csomaggal gazdagodott, melyek felhasználásával az érdeklődő tanulók délutáni szakkör keretében betekintést nyernek a robotika és a programozás világába.
A foglalkozások minden kedden és csütörtökön, két-két tanítási óra hosszban zajlanak.

Az apró alkotóelemek összeépítése közben játszva fejlődik a diákok kézügyessége, logikája és térlátása, a programozás pedig az algoritmikus gondolkodás és problémamegoldó képesség növelésében kulcsfontosságú. Így a későbbiekben a tanulás, a reál tárgyak elsajátítása is könnyebb lesz.

Az első foglalkozáson 3-4 fős csoportokat alakítottunk ki, majd rajz alapján minden csoport megépítette azt a robotot, melyre a későbbiekben különféle programokat készítünk.

Életképek az építésről

 

A második szakköri alkalmon elkészültek az első programok. Ehhez a Lego Mindstorms EV3 Home Edition ingyenes programfejlesztői környezetet használtuk, melynek legfrissebb verziója letölthető innen:

https://education.lego.com/en-us/downloads/mindstorms-ev3/software

A programozáshoz magyar nyelvű szakirodalom elérhető például az alábbi hivatkozásokon:

http://www.hdidakt.hu/adat/dw_anyagok/dw_74.pdf

http://tet.inf.elte.hu/tetkucko/wp-content/uploads/2018/12/legomindstorms_szakkorianyag.pdf

Első lépésként a szervomotorok vezérlését ismertük meg. Az egyenes vonalú mozgás mellett többféle íven kanyarodtak, fordultak, a foglalkozás végére pedig már összetett mozgásokat is végrehajtottak a robotok.

A motorok vezérlésének rövid összefoglalása ide kattintva olvasható.

Az első programok születése

 

A harmadik alkalommal átismételtük a két motor egyidejű működtetésével kapcsolatos tudnivalókat, majd különféle összetett alakzatok bejárására programoztuk eszközeinket. Az eredményeket az alábbi videó mutatja.

A feladatok megoldása itt található. Szándékosan nem a kész forráskódok állnak rendelkezésre, hanem a róluk készült képernyőmentések, így az érdeklődő tanulók a későbbiekben újra létrehozva a programokat, jobban begyakorolhatják a különféle motorvezérlési módokat. A bemutatott megoldások pontossága függhet a robot kerékméretétől, nyomtávjától és a kerekek tapadásának mértékétől. Ezeket a pontatlanságokat hamarosan giroszenzor használatával küszöböljük ki, az ismétlődő programrészleteket pedig ciklusokba foglaljuk. A dokumentum minden feladathoz csak egyetlen programot ismertet, de természetesen számtalan helyes megoldás létezik.

 

A negyedik foglalkozáson elkezdtünk ismerkedni a szenzorokkal. A wait blokk, az ütközésérzékelő, illetve a giroszenzor használatának elméleti háttere, és az elkészült programok megtekinthetők ide kattintva.